MẠNG CỦA SLAMII VÀ HỆ THỐNG HÀNG ĐỢI PHỤC VỤ

Một phần của tài liệu Nghiên cứu ứng dụng SlamII phục cho kỹ thuật mô hình mô phỏng trong sản xuất công nghiệp (Trang 54 - 63)

e, Phƣơng pháp nghiên cứu:

4.3.2.MẠNG CỦA SLAMII VÀ HỆ THỐNG HÀNG ĐỢI PHỤC VỤ

Để minh họa các khái niệm cơ bản và biểu tƣợng của Slam II, chúng ta sẽ xây dựng mô hình quá trình kiểm tra trong sản xuất đài radio. Trong hệ thống sản xuất đài đƣợc phân bố tới một máy kiểm tra tại khu vực kiểm tra trung tâm. Máy kiểm tra từng chiếc đài một. Sau quá trình kiểm tra, thiết bị đài radio đƣợc chuyển tới khu vực kiểm tra. Mặc dù chúng ta mô hình toàn bộ quá trình sản xuất, chúng ta chỉ quan tâm tới các hoạt động liên quan tới việc kiểm tra đài radio. Vì vậy, chúng ta quan tâm 3 khu vực sau đây của hệ thống :

1. Thiết bị đài radio đƣợc chuyển đến khu vực kiểm tra. 2. Xây dựng hàng đợi để kiểm tra.

3. Các hoạt động kiểm tra thiết bị đài radio qua máy kiểm tra đơn.

Đây là hệ thống hàng đợi nguồn đơn. Các thiết bị đài là đối tƣợng của hệ thống. Máy kiểm tra là nguồn và sẽ đƣợc mô hình nhƣ hệ thống phục vụ. Các hoạt động của hệ thống phục vụ là kiểm tra thực và xây dựng việc đài radio đợi hệ thống phục vụ là hàng đợi.

Biểu đồ trực quan của hệ thống kiểm tra này nhƣ sau :

A. Mô hình hàng đợi và hệ thống phục vụ :

Bây giờ chúng ta xây dựng mạng cho hệ thống phục vụ. Thời gian trôi qua đƣợc biểu diễn bằng 1 nhánh. Các nhánh là đại diện đồ họa của các hoạt động. Rõ ràng là

47

hoạt động phục vụ ( kiểm tra đài radio) là một hành động và vi thế đƣợc mô hình bằng 1 nhánh. Nếu hoạt đọng phục vụ tiếp tục thì hệ thống phục vụ bận, đối tƣợng (đài radio) đến phải đợi.Viện đợi xảy ra tại nút Queue. Do vậy, hệ thống phục vụ đơn, hàng đợi đơn đƣợc mô tả trong Slam II bằng nút Queue và nhánh nhƣ sau :

Trong ví dụ của chúng ta, đài radio đợi hệ thống phục vụ tại hàng đợi. Khi máy kiểm tra đƣợc giải phóng, nó lấy đài radio từ hàng đợi và thực hiện hoạt động phục vụ. Thủ tục cho việc chỉ định thời gian thực hiện hoạt động phục vụ. Các phân phối thời gian phục vụ đa dạng đƣợc tích hợp trong Slam II.

Do có thể có rất nhiều hàng đợi và hoạt động phục vụ trong mạng, mỗi cái có thể đƣợc xác định số lƣợng. Các đối tƣợng đang đợi tại hàng đợi đƣợc lƣu trong các file IFL, gán vào hàng đợi. Hoạt động phục vụ đƣợc gán giá trị để chỉ số lƣợng N của các hệ thống phục vụ song song bằng nhánh đó là số của các quá trình đồng quy có thể có của các đối tƣợng. Các hoạt động cũng có thể đƣợc cho trƣớc một số hoạt động A dùng cho mục đích xác định và thống kê. Các chú thích nhƣ hình sau :

Số file đƣợc đặt bên tay phải của nút. Thủ tục cho sắp xếp các đối tƣợng trong file đƣợc chỉ định từng phần riêng bằng trạng thái PRIORITY và không đƣợc

48

chỉ trên mô hình đồ họa. Cũng đƣợc chỉ định cho nút Queue là số khởi tạo của các đối tƣợng tại nút Queue IQ và khả năng chứa của hàng đợi QC. Các đại lƣợng này là số lƣợng lớn nhất của các đại lƣợng có thể chờ phục vụ trong tại nút Queue. Các đối tƣợng đến khi hàng đợi đầy sẽ bị ngăn lại hoặc bị block. Một nút Queue có điểm “hỏng” ở góc dƣới bên tay phải để tạo ra kí tự giống với chữ Q. Đối với hoạt động phục vụ, số lƣợng hệ thống phục vụ song song đƣợc đặt trong vòng tròn bên dƣới của nhánh và số hoạt động đƣợc đặt trong hình vuông dƣới nhánh.

B.Mô hình các đối tƣợng đến :

Quay trở lại với các đối tƣợng (các đài radio ), chúng ta phải mô hình các đối tƣợng đến hệ thống. Trong Slam II, các đối tƣợng đƣợc chèn vào mạng bằng nút CREATE. Kí hiệu của nút CREATE ở dƣới :

TF : thời gian mà đối tƣợng đầu tiên đƣợc tạo và gửi vào hệ thống TBC : thời gian tạo 2 đối tƣợng khác nhau

MA : số lƣợng các đặc tính đƣợc tạo để lƣu trữ

MC : số lƣợng lớn nhất của các đối tƣợng đƣợc tạo tại nút này

M : số lƣợng lớn nhất của các nhánh dọc theo các đối tƣợng đƣợc tạo từ nút này Có một vài điểm quan trọng cần chú ý tới nút CREATE. Tại một điểm thời gian quy định TF, đối tƣợng đầu tiên sẽ đƣợc tạo. Nếu muốn, tại điểm thời gian đối tƣợng tạo ra đƣợc gán đặc tính MA. Thời gian này đƣợc phản ánh nhƣ một “điểm” thời gian. Đối tƣợng đƣợc tạo sẽ đƣợc dẫn qua các nhánh phát ra từ nút với số lƣợng M. Nếu M =1 và có 2 nhánh phát ra từ nút, đối tƣợng sẽ chỉ đƣợc dẫn qua 1 trong 2

49

nhánh. Nếu tất cả các nhánh đều đƣợc sử dụng thì không cần chỉ định.

Đối tƣợng thứ 2 đƣợc tạo ra tại nút vào thời gian TF+TBC. TBC là khoảng thời gian giữa 2 đối tƣợng đƣợc tạo ra. Đối với ví dụ về đài radio, TBC là là khoảng thời gian giữa 2 đối tƣợng đến có thể là hằng số, 1 biến Slam II hoặc biến ngẫu nhiên. Đây là mô tả trong phần xác định đặc tính hoặc việc gán thời gian. Biến MC quy định số lƣợng lớn nhất của các đối tƣợng có thể đƣợc tạo trong nút CREATE. Nếu không chỉ định giới hạn, các đối tƣợng sẽ tiếp tục đƣợc tạo cho đến khi nào kết thúc chạy mô phỏng.

C.Mô hình các đối tƣợng rời đi :

Chúng ta đã mô hình các đối tƣợng dƣới hình thức đến và chờ và hoạt động phục vụ. Cuối cùng là mô hình các đối tƣợng rời đi. Đối với hệ thống đơn, chúng ta sẽ đặt các đối tƣợng rời khỏi hệ thống hoàn thành dịch vụ. Mô hình đối tƣợng rời đi đƣợc hoàn thành bằng nút TREMINATE nhƣ ở dƣới :

Đƣờng zic zắc đƣợc sử dụng trên đầu ra của nút để chỉ các đối tƣợng bị kết thúc hoặc phá hủy tại nút. Nút TREMINATE là 1 chiều để chỉ ra thủ tục dừng đƣợc sử dụng khi phân tích mạng Slam II. Từng phân tích mạng đƣợc phản ánh nhƣ một thử nghiệm. Nút TREMINATE có thể đƣợc sử dụng để chỉ đối tƣợng đến TC tại nút TREMINATE đƣợc yêu cầu để hoàn thành thử nghiệm. Nhƣ chúng ta thấy, điều kiện dừng cũng có thể đƣợc dựa trên khoảng thời gian. Đối với ví dụ, thử nghiệm có thể hoạt động tới 1000 giờ.

D.Các khái niệm mô hình kết hợp :

Chúng ta sẵn sàng kết hợp hoạt động đến, phục vụ và rời đi để có mô hình mạng hoàn chỉnh cho quá trình 1 hàng đơn, 1 hệ thống phục vụ. Mô hình Slam II đƣợc chỉ

50

ra ở dƣới với quy định giá tri dữ liệu cho các biến trong các kĩ hiệu mạng. Mạng này chỉ ra dòng di chuyển của đối tƣợng và tất cả các bƣớc xử lý đối tƣợng. Đối tƣợng đầu tiên đến nút CREATE vào thời gian 7. Đối tƣợng tiếp theo đƣợc thiết lập đến sau 10 đơn vị thời gian tức là 17. Đối tƣợng đầu tiên đƣợc dẫn tới hoạt động phục vụ qua nhánh nút Queue. Nhánh biểu diễn di chuyển tới hệ thống phục vụ và đƣợc quy định là 3 đơn vị trong cả quá trình. Khi đối tƣợng đến nút Queue, nó sẽ đƣợc phục vụ ngay nếu hệ thống phục vụ 3 nghỉ. Nếu điều này xảy ra, các đối tƣợng di chuyển từ nút Queue tới nút TERMINATE vào 9 đơn vị thời gian. Trong thời gian này, hệ thống phục vụ 3 bận. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Các đối tƣợng khác cũng sẽ thực hiện dƣới hình hình thức trên. Tuy nhiên, nếu hệ thống phục vụ 3 bận khi 1 đối tƣợng đến nút Queue, đối tƣợng này đƣợc đặt trong file 10 mô hình hàng đợi của các đối tƣợng đang chờ hệ thống phục vụ 3. Khi 1 đối tƣợng vào hàng đợi, 1 quy luật đƣợc sử dụng để xác định thứ tự của các đối tƣợng. ( quy luật sắp xếp cho hàng đợi là đặc điểm của file và không đƣợc xác định trên trên mô hình đồ họa ). Nếu không có quy luật sắp xếp đƣợc chỉ định, thủ tục vào trƣớc-ra trƣớc đƣợc sử dụng, đó là các đối tƣợng đƣợc lấy từ hàng đợi theo thứ tự khi đến của các đối tƣợng. Sau khi các đối tƣợng đƣợc phục vụ ở hệ thống phục vụ 3, chúng đến nút TERMINATE nơi các đối tƣợng đƣợc di chuyển khỏi hệ thống khi đƣờng dẫn của nó thông qua quá trình đƣợc hoàn thành.

4.3.3.MÔ HÌNH MẠNG SLAMII

Mô hình mạng Slam II bao gồm tập hợp các kí hiệu để chỉ hoạt động của hệ thống thực hiện nghiên cứu. Kí hiệu có thể đƣợc thay đổi thành một dạng đầu vào chƣơng trình để phân tích mô hình sử dụng kỹ thuật mô phỏng. Đầu vào phản hồi tới mô hình đồ họa của Slam II trong hình thức trạng thái. Để cung cấp minh họa cho mô hình trạng thái, mô hình mạng biểu diễn đƣợc đƣa ra hình t dƣới thức trạng

51

thái nhƣ bên dƣới. Một dấu chấm phẩy đƣợc sử dụng để chỉ dữ liệu cuối cùng trên bản báo cáo cụ thể. Các chú thích có thể đƣợc đƣa ra sau dấu chấm phẩy. Trình tự trạng thái phải phản hồi tới quá trình xử lý bộ đếm đối tƣợng khi nó qua mạng.

NETWORK; TRẠNG THÁI BẮT ĐẦU CỦA MẠNG CREATE,10.,7.; THỜI GIAN GIỮA CÁC LẦN ĐẾN ACTIVITY,3 THỜI GIAN TỚI NÚT QUEUE LÀ 3 QUEUE(10); SỬ DỤNG FILE 10 CHO HÀNG ĐỢI ACTIVITY(1)/3,9; THỜI GIAN PHỤC VỤ =9

TERMINATE,100; CHẠY MÔ HÌNH CHO 100 ĐỐI TƢỢNG ENDNETWORK; TRẠNG THÁI KẾT THÚC

Minh họa này chỉ phản ánh sự tƣơng đồng của mô hình đồ họa và mô hình trạng thái đƣợc chấp nhận nhƣ đầu vào cho phân tích của máy tính. Trong phần sau, mô tả kí hiệu cơ bản Slam II và trạng thái đƣợc đƣa ra.

Nhƣ ở trên, mạng bao gồm tổ hợp các nút và nhánh. Các nút và các nhánh có thể đƣợc xem xét nhƣ các yếu tố đƣợc kết hợp và thêm vào mô tả hệ thống. Nhiệm vụ của ngƣời thiết kế là thêm các yếu tố vào mô hình mạng cho hệ thống đang đƣợc quan tâm.

Trƣớc khi biểu diễn kí hiệu cơ bản Slam II và trạng thái, một vài chú thích theo thứ tự chung và di chuyển của đối tƣợng theo thứ tự này. Di chuyển của đối tƣợng theo các nhánh trong mạng. Tên nút đƣợc sử dụng để xác định di chuyển không tiêu chuẩn của đối tƣợng. Trong trạng thái, tên nút đƣợc sử dụng nhƣ tên trạng thái giống nhƣ số trạng thái trong ngôn ngữ lập trình FORTRAN. Tên có thể đƣợc thêm vào bất cứ nút nào. Trên mô hình, chúng đƣợc đặt dƣới kí hiệu của nút. Trên trạng thái, chúng đƣợc đặt trƣớc tên nút. Tên nút hoặc trạng thái đƣợc bắt đầu trong hàng 7 hoặc sau trên báo cáo đầu vào, hoặc tên nút nếu yêu cầu đƣợc đƣa ra theo hàng 1 đến 5 của báo cáo đầu vào.

Nhƣ mô tả trƣớc, các nhánh đƣợc sử dụng để chỉ các hoạt động. Trong một vài trƣờng hợp, mong muốn có các đối tƣợng di chuyển từ nút này đến nút khác. Các chuyển đổi nhƣ vậy đƣợc chỉ trên mạng bằng các nhánh. Không trạng thái đƣợc yêu

52 cầu trong mô hình trạng thái để mô tả kết nối.

A.Dẫn các đối tƣợng từ nút (nhánh):

Các đối tƣợng đƣợc dẫn dọc theo các nhánh phát ra từ nút. Số lƣợng nhánh lớn nhất M có thể đƣợc xác định nằm bên phải của nút thông qua giá trị gán cho M. Giá trị mặc định cho M là ∞. Khi M =1, một nhánh sẽ đƣợc chọn. Nếu xác suất đƣợc gán cho các nhánh phát ra từ một nút có M=1, sau nút đƣợc nói đến có nhánh xác suất. Nếu không có điều kiện hoặc xác suất đƣợc quy định cho nhánh và M bằng một số nhánh phát ra từ nút sau đó nhánh xác định đƣợc chỉ định. Nhánh xác định tạo một đối tƣợng đƣợc nhân đôi và dẫn qua nhánh phát ra từ nút

Khái niệm nhánh đã quy định bởi giá trị của M. Nó cho phép dẫn các đối tƣợng qua tập hợp nhỏ của các nhánh theo điều kiện đƣợc quy đinh. Ví dụ, nếu M=2 và có 5 nhánh phát ra từ nút sau đó đối tƣợng có thể đƣợc dẫn qua 2 nhánh đầu theo điều kiện.

Một trƣờng hợp phức tạp bao gồm sự kết hợp của xác suất và nhánh điều kiện. Đặt pi là xác suất của việc dẫn đối tƣợng qua nhánh i và đặt cj là điều kiện cho dẫn đối tƣợng qua nhánh j, xem xét trƣờng hợp sau :

Loại nút ở trên là nút GOON. Mỗi đối tƣợng đến nút GOON làm nó “giải phóng”. 2 phía của nút chỉ ra giá trị M. Câu lệnh cho nút này là GOON,M;

Đối với ví dụ này M=2 chỉ ra rằng 2 trong 5 nhánh đƣợc chọn. Giả thiết rằng các nhánh đƣợc đánh giá theo thứ tự 1,2,3,4 và 5, lựa chọn ngẫu nhiên giữa nhánh 1 và 2 sẽ đƣợc thực hiện (p1 + p2 phải bằng 1) sau đó nhánh 3 sẽ đƣợc chọn nếu điều

53

kiện 3 (c3) đƣợc thỏa mãn. Nếu không, c4 đƣợc kiểm tra và sau đó c3. Nếu c3 đƣợc thỏa mãn, nhánh khác sẽ không đƣợc chọn ngay cả khi c3 và c4 đều thỏa mãn. Trong mô hình trạng thái, khi các nhánh phát ra từ nút, hoạt động mô tả trạng thái đƣợc diễn ra ngay sau nút mô tả trạng thái. Thứ tự trạng thái hoạt động xác định trình tự của điều kiện đƣợc đánh giá.

B.Trạng thái EQUIVALENCE cho các biến Slam II :

Slam II cung cấp trạng thái EQUIVALENCE để tên có thể đƣợc sử dụng cho các biến Slam I trên mô hình mạng. Định dạng cho trạng thái EQUIVALENCE là : EQUIVALENCE/biến Slam II, tên/lặp lại;

Các biến có thể đƣợc sử dụng trong trạng thái EQUIVALENCE là ATRIB, II, XX, ARRAY, SS, DD và biến ngẫu nhiên Slam II hoặc giá trị hằng số. Tên có thể có lớn nhất 12 chữ bắt đầu với chữ cái.

Việc sử dụng tên cho biến Slam II trong mô hình mạng và trạng thái làm tăng tính tin cậy cho ngƣời không dùng Slam II. Đối với kinh nghiệm ngƣời dùng Slam II, hiểu biết các loại biến đang đƣợc sử dụng trong mô hình cung cấp thêm thông tin về cấu trúc của mô hình. Mức độ chi tiết của tên nằm trong mô hình nên phụ thuộc vào mô hình, ngƣời thiết kế và cách sử dụng nó trong mô hình. Cách sử dụng trạng thái EQUIVALENCE sẽ đƣợc giới thiệu ít nhất để hiểu cơ bản về cách sử dụng các đối tƣợng, các đặc tính, biến hệ thống, và hàm mẫu ngẫu nhiên.

Trạng thái EQUIVALENCE :

EQUIVALENCE/ATRIB(1), PROC_TIME; chỉ ra rằng tên PROC_TIME có thể đƣợc sử dụng bởi trạng thái sau:

Trạng thái này làm cho PROC_TIME đƣợc thu thập cho đối tƣợng đến, đó là ATRIB(1).

Trạng thái EQUIVALENCE phía dƣới đƣợc sử dụng để chỉ ra INVENTORY có thể đƣợc sử dụng tại vị trí của biến hệ thống XX(1) và REORDER_PT cho XX(2).

EQUIVALENCE/XX(1), INVENTORY/XX(2), REORDER_PT/UNFRM(4,6), REVIEW TIME;

54 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

UNFRM(4,6). Để minh họa cách sử dụng của những cân bằng này, trạng thái : ACTIVITY, REVIEW TIME, INENTORY.LE.REORDER_PT;

Xác định hành động là REVIEW TIME, đó là một mẫu từ một phân phối liên tục giữa 4 và 6, và điều kiện cho thực hiện các hoạt động là

INVENTORY ≤ REORDER_PT;

C.Mảng trạng thái :

Mảng trạng thái đƣợc sử dụng để khởi tạo 1 hàng của bảng hệ thống, mảng. Số lƣợng các yếu tố trong 1 hàng của mảng có thể thay đổi và do đó, bảng đƣợc phản ánh nhƣ một bảng không căn chỉnh. Dạng của mảng trạng thái là :

ARRAY(IROW,NELEMENTS)/các giá trị khởi tạo/lặp lại;

IROW là hằng số nguyên xác định hàng cho các giá trị khởi tạo đƣợc cung cấp; NELEMENTS là số lƣợng các yếu tố trong hàng này; và giá trị khởi tạo là hằng số đƣợc chèn vào theo thứ tự của cột. Ví dụ : trạng thái ARRAY(2,4)/5,4,2,7.3;

Xác định ARRAY(2,1)=5, ARRAY(2,2)=4, ARRAY(2,3)=2, và ARRAY(2,4)=7.3.

Các yếu tố của mảng có thể đƣợc đối chiếu trên mạng Slam II nơi biến của Slam II đƣợc cho phép. Các chỉ số của mảng có thể là hằng số hoặc biến của Slam II : II, XX(I, và ATRIB(I) với I là hằng số dƣơng. Ví dụ, nếu một đối tƣợng có ATRIB(1) xác định nhƣ một loại công việc, ATRIB(2) là bƣớc tiếp theo của công việc và ATRIB(3) là số máy cho bƣớc tiếp theo của công việc và mảng bảng đƣợc tổ chức

Một phần của tài liệu Nghiên cứu ứng dụng SlamII phục cho kỹ thuật mô hình mô phỏng trong sản xuất công nghiệp (Trang 54 - 63)