Архив статей журнала
Цель исследования - повышение надежности работы автоматизированной системы управления складским помещением за счет увеличения среднего времени наработки на отказ и оптимизация ее эффективности путем сокращения времени выполнения цикла обработки изделий и равномерного распределения степени заполнения складских секций с помощью технологий имитационного моделирования. Предложен общий вид имитационной модели складского комплекса, включающий конвейер подачи, модуль динамической сортировки, роботизированные станции обработки, сборки и упаковки, трёхсекционный склад ёмкостью 162 места. Управление реализовано на программируемом логическом контроллере семейства Siemens S7-1500 в среде TIA Portal. Предложенная автоматизированная система управления складским помещением позволяет проанализировать влияние случайного распределения изделий по цветовым потокам на время выполнения цикла программы, а также степень заполнения каждой складской секции, фиксируя моменты возникновения производственных заторов и вынужденных остановок. Такой подход предоставляет инженерам инструмент предварительной оптимизации алгоритмов управления до внедрения в реальные технологические процессы. Также представлены результаты проведенных испытаний пяти различных по количеству партий изделий, продемонстрировавшие рост задержек и вынужденных остановок по мере приближения к лимиту хранения и неравномерного заполнения секций. Проведенный анализ показал накопление статистической ошибки во временя выполнения цикла программы, вызванной взаимодействием конвейеров и роботов. Полученные результаты подтверждают эффективность использования имитационного моделирования для предварительной оптимизации складских операций, демонстрируя снижение времени обработки, уменьшение простоев оборудования и повышение общей надежности системы по сравнению с традиционным процессом разработки систем автоматизации технологических процессов. Применение имитационного моделирования позволяет не только минимизировать риски при запуске реального производства, но и разработать индивидуальные рекомендации по модернизации складской инфраструктуры с учетом выявленных узких мест.
Целью работы является исследование влияния неоднородности приборов на функциональные характеристики многофазной системы массового обслуживания. В системах такого типа требования последовательно проходят через несколько этапов обработки, при этом каждый из этапов может представлять собой отдельную операцию или группу операций с одинаковой или различной скоростью обслуживания. Если требование уже завершило обработку на одной из фаз, а все приборы в следующей фазе заняты, предполагается, что заявка остается на приборе, временно блокируя его работу. В качестве показателей эффективности рассматриваются p0 - вероятность того, что ни один из каналов обслуживания в системе не занят, и pотк - вероятность того, что вновь прибывшая заявка не сможет получить обслуживание из-за занятости всех каналов. С помощью разработанных в среде AnyLogic моделей получен ряд результатов для многофазных систем с неоднородными приборами при различных конфигурациях входного потока и интенсивности устройств. Для исследования закономерностей влияния неоднородности приборов на общую производительность системы полученные результаты сопоставлены с результатами для классических систем с однородными приборами. Анализ показал, что при незначительной нагрузке система с приборами различной производительности может быть эффективнее, чем система с приборами одинаковой производительности. Кроме того, установлено, что многофазный характер обслуживания заявок может усиливать влияние неодинаковой скорости работы приборов на общую эффективность системы. Исследование актуально для широкого круга прикладных задач, связанных с проектированием и управлением сложными системами.
Целью работы является исследование влияния неоднородности приборов на функциональные характеристики системы массового обслуживания с нестационарным входным потоком. В отличие от классических систем со стационарным входным потоком, в системах такого типа интенсивность поступления требований меняется с течением времени. Данные модели часто являются более точными и адекватными для решения многих современных задач, но, хотя они имеют высокую практическую ценность, остаются слабоизученными. В рамках работы рассматриваемый поток описан кусочно-постоянной функцией, имитирующей изменение интенсивности входного потока в течение суток. Проанализировано поведение системы массового обслуживания при крайне высоких и низких уровнях нагрузки. В качестве показателей эффективности рассмотрены вероятности состояний в стационарном режиме. Результаты вычислительных экспериментов подтвердили гипотезу о том, что при незначительной нагрузке система с неэквивалентными приборами может быть эффективнее, чем система с приборами одинаковой производительности. В работе приводится ряд примеров систем с переменным входным потоком, обсуждаются результаты работы и перспективы дальнейших исследований. Представленные в статье выводы могут быть использованы при проектировании и моделировании систем, описываемых методами теории массового обслуживания.
В условиях стремительной цифровой трансформации экономики особую актуальность приобретают вопросы повышения эффективности управления цепями поставок на основе внедрения киберфизических систем, выявления закономерности и механизмов влияния киберфизических систем на эффективность логистических операций, а также определения ключевых факторов достижения успешного результата. Исследование основано на анализе эмпирических данных более чем 500 компаний из различных отраслей, дополненном экспертными оценками. В работе использованы методы многомерной статистики и эконометрического моделирования. Установлено, что внедрение киберфизических систем существенно повышает эффективность логистических процессов за счет создания единого цифрового пространства и интеграции физических и информационных потоков. Выявлены ключевые факторы успеха: уровень интеграции систем, инвестиции в информационно-технологическую инфраструктуру, качество данных и цифровые компетенции персонала. Определены основные барьеры внедрения: несовместимость с существующими системами, высокая стоимость решений, проблемы кибербезопасности. Проведенное исследование демонстрирует, что масштабное применение киберфизических систем формирует новую парадигму «умной логистики» в современном мире. Полученные результаты служат надежным ориентиром для разработки стратегий цифровой трансформации и имеют важное значение для развития теории управления логистическими системами.