Файл: Отчет по учебной практике обучающийся гр. Катп21 аббревиатура группы 01. 06. 2023.docx

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Сибирский государственный индустриальный университет» Кафедра автоматизации и информационных систем
ОТЧЕТ ПО УЧЕБНОЙ ПРАКТИКЕ
Выполнил:

обучающийся гр. К-АТП-21

аббревиатура группы

01.06.2023 Луганцев К.О.

дата подпись инициалы, фамилия
Руководитель практики от профильной организации:





должность, инициалы и фамилия

27.06.2023

оценка дата подпись
Руководитель практики от кафедры:

И.С.Кокорев

уч. степень, звание, инициалы и фамилия

27.06.2023

оценка дата подпись

Новокузнецк 2023 г.

Содержание

Глава 1 Моделирование

1. 
   Определение компьютерного моделирования
   

Компьютерная модель, или численная модель – компьютерная программа, работающая на отдельном компьютере или множестве взаимодействующих компьютеров (вычислительных узлов), реализующая абстрактную модель некоторой системы.

---

Компьютерное моделирование – метод решения задачи анализа или синтеза сложной системы на основе использования ее компьютерной модели.
Для поддержки математического моделирования разработаны системы компьютерной математики, например, Maple, Mathematica, Mathcad, MATLAB, VisSim и др. Они позволяют создавать формальные и блочные модели как простых, так и сложных процессов и устройств и легко менять параметры моделей в ходе моделирования. Блочные модели представлены блоками (чаще всего графическими), набор и соединение которых задаются диаграммой модели.
Каждое исследование, которое связано с использованием имитационного моделирования,

состоит из следующих основных этапов:

1. Этап разработки абстрактной модели.

2. Этап реализации модели с применением программных продуктов.

3. Этап выполнения анализа модели.

4. Этап осуществления экспериментов с действующей моделью.

5. Этап оценки итоговых результатов.

В качестве объекта моделирования могут служить промышленные, системы логистики, транспортные и иные системы. Моделирование производственных систем обладает следующими возможностями: позволяет заранее выявить и устранить проблемы, которые могут проявиться на этапе пуско-наладочных работ и потребуют финансовых и временных затрат; позволяет уменьшить инвестиции в производство при сохранении параметров производительности;

позволяет реализовать оптимизацию производства и выбор самого рационального

решения из многих возможных вариантов. 

Имитационная модель производственных процессов может быть представлена как модель «черного ящика». Эта форма модели используется на этапе планирования и осуществления численных экспериментов с моделью. На выходе должны быть получены данные о количестве сделанных деталей, времени выпуска продукции, а также данные об уровне загрузки оборудования. Методика имитационного моделирования предоставляет возможность имитации

выполнения процесса в таком виде, как будто он происходит в реальности, но в ускоренном режиме. В производственном процессе фактически всегда могут возникать задержки, которые связаны с тем, что может поступить более приоритетная задача, требуемые сотрудники могут быть заняты, или своевременно необеспеченны необходимые поставки материалов.

В качестве примера можно привести моделирование производственного процесса на участке механического цеха, на котором выполнена модернизация оборудования и поставлено шесть токарно-фрезерных обрабатывающих центров. Моделирование производственного процессаможет быть реализовано, например, при помощи программного продукта Tecnomatix PlantSimulation. Данная программа позволяет осуществлять управление производством деталей, а также сборочных единиц. Функциональный набор пакета предоставляет возможность реализации следующих действий:

---

1. Задание и проверка последовательности сборки изделия.

2. Моделирование определенных операций и потоков материалов для оптимизации

производственных процессов.

3. Задание времени на исполнение каждой операции.

4. Проверку производительности линий и ритмичности производственных процессов.

5. Осуществление анализа стоимости изделия и производственных затрат.

6. Планирование производственной программы на базе имеющихся данных о предприятии.

7. Получение в режиме реального времени информации об исполнении производственных

процессов и отклонениях от планов.

2. 
   Виды моделирования
   

Моделирование широко распространено, поэтому достаточно полная классификация возможных видов моделирования крайне затруднительна хотя бы в силу многозначности понятия «модель», широко используемого не только в науке и технике, но и, например, в искусстве. Применительно к естественно-техническим, социально-экономическим и другим наукам принято различать следующие виды моделирования:
• концептуальное моделирование, при котором с помощью некоторых специальных знаков, символов, операций над ними или с помощью естественного или искусственного языков истолковывается основная мысль (концепция) относительно исследуемого объекта;
• интуитивное моделирование, которое сводится к мысленному эксперименту на основе практического опыта работников (широко применяется в экономике);
• физическое моделирование, при котором модель и моделируемый объект представляют собой реальные объекты или процессы единой или различной физической природы, причем между процессами в объекте-оригинале и в модели выполняются некоторые соотношения подобия, вытекающие из схожести физических явлений;
• структурно-функциональное моделирование, при котором моделями являются схемы, (блок-схемы), графики, чертежи, диаграммы, таблицы, рисунки, дополненные специаль-ными правилами их объединения и преобразования:
• математическое (логико-математическое) моделирование, при котором моделирова-ние, включая построение модели, осуществляется средствами математики и логики;
• имитационное (программное) моделирование, при котором логико-математическая модель исследуемого объекта представляет собой алгоритм функционирования объекта, реализованный в виде программного комплекса для компьютера.

---

Перечисленные выше виды моделирования не являются взаимоисключающими и могут применяться при исследовании сложных объектов либо одновременно, либо в некоторой комбинации. Отдельно следует сказать о компьютерном моделировании, являющемся развитием имитационного моделирования.
Методы моделирования на производстве:

• 
  метод функционального моделирования SADT (IDEF0);
  
• 
  метод моделирования процессов IDEF3;
  
• 
  моделирование потоков данных DFD;
  
• 
  метод ARIS;
  
• 
  метод Ericsson-Penker;
  

Метод SADT (Structured Analysis and Design Technique) - классический метод процессного подхода к управлению. Основной принцип процессного подхода заключается в структурировании деятельности организации в соответствии с ее бизнес-процессами, а не организационно-штатной структурой.
Модель, основанная на бизнес-процессах, содержит в себе и организационно-штатную структуру предприятия.
Метод SADT разработан Дугласом Россом (SoftTech, Inc.) в 1969 г. для моделирования искусственных систем средней сложности.
Данный метод успешно использовался в военных, промышленных и коммерческих организациях США для решения широкого круга задач, таких как долгосрочное и стратегическое планирование, автоматизированное производство и проектирование, разработка ПО для оборонных систем, управление финансами и материально-техническим снабжением

Последовательность разработки SADT-модели:
1. собрать информацию об объекте, определить его границы;
2. определить цели исследования и точки зрения модели;
3. построить, обобщить и декомпозировать диаграммы;
4. распространить модель среди заинтересованных лиц;
5. оценить, рецензировать и комментировать;
6. принять модель.

Принципиально бизнес модель построенная по методу SADT, должна выглядеть следующим образом:

1. 
   Верхний уровень модели должен отражать только контекст системы – взаимодействие моделируемого предприятия единственным контекстным процессом с внешним миром. Это представление системы в виде простейшего компонента – одного блока и дуг, изображающих интерфейсы с функциями вне системы. Этот единственный блок отражает систему как единое целое, поэтому имя, указанное в блоке, является общим. Это верно и для интерфейсных дуг – они также соответствуют полному набору внешних интерфейсов системы в целом.
   

2. На втором уровне модели должны быть отражены основные виды деятельности предприятия и их взаимосвязи. Для этого блок, который представляет систему в качестве единого модуля, детализируется на другой диаграмме с помощью нескольких блоков, соединенных интерфейсными дугами. Для этого процессы должны быть тематически сгруппированы. В случае большого их количества некоторые из них можно вынести на третий уровень модели. Но в любом случае под виды деятельности необходимо отводить не более двух уровней модели.

---

Кроме того, модель не может опустить какие-либо элементы, т.е., родительский блок и его интерфейсы обеспечивают контекст. К нему нельзя ничего добавить, и из него не может быть ничего удалено.
3. Дальнейшая детализация бизнес-процессов осуществляется посредством бизнес-функций, сгруппированных по определенным признакам. Т.е. определяются блоки, представляющие собой основные подфункции исходного бизнес-процесса. Данная декомпозиция выявляет полный набор подфункций, каждая из которых показана как блок, границы которого определены интерфейсными дугами. Каждая из этих подфункций может быть декомпозирована подобным образом в целях большей детализации.
Во всех случаях каждая подфункция может содержать только те элементы, которые входят в исходную функцию.
4. Бизнес-функции детализируются с помощью элементарных бизнес-операций.
5. Бизнес-операции описываются посредством задания алгоритма их выполнения.
Если коротко, то бизнес модель SADT это: контекст – бизнес процессы – бизнес-функции – элементарные бизнес-операции – алгоритмы бизнес-операций.
Пример создания SADT модели (модель банка и оформления кредита).
Таким образом, модель SADT представляет собой серию диаграммс сопроводительной документац ией, разбивающих сложный объект на составные части, которые изображены в виде блоков. Детали каждого из основных блоков показаны в виде блоков на других диаграммах. Каждая детальная диаграмма является декомпозицией блока из диаграммы предыдущего уровня. На каждом шаге декомпозиции диаграмма предыдущего уровня называется родительской для более детальной диаграммы.


IDEF3 - это метод, имеющий основной целью дать возможность аналитикам описать ситуацию, когда процессы выполняются в определенной последовательности, а также описать объекты, участвующие совместно в одном процессе. С их помощью можно описывать сценарии действий сотрудников организации, например последовательность обработки заказа или события, которые необходимо обработать за конечное время. Каждый сценарий сопровождается описанием процесса и может быть использован для документирования каждой функции.

DEF3 предполагает построение двух типов моделей: модель может отражать некоторые процессы в их логической последовательности, позволяя увидеть, как функционирует организация, или же модель может показывать “сеть переходных состояний объекта”, предлагая вниманию аналитика последовательность состояний, в которых может оказаться объект при прохождении через определенный процесс.

---