Автоматизация систем массового обслуживания в строительстве
Ткаченко В.В., Илюхин А.В. Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ).
Исследование эффективности функционирования автоматизации систем массового обслуживания строительного комплекса.
Оценка качества функционирования систем обслуживания в каждом конкретном случае имеет свои характерные параметры и диапазон измерений. Такие оценки могут выражаться различными количественными показателями, к которым можно отнести:
Таким образом, под качеством эффективности функционирования системы обслуживания строительного объекта понимается не качество выполнения той или иной конкретной технологической операции, а скорость ее выполнения.
Анализируя качество работы систем обслуживания, прежде всего, необходимо определить критерии, на основе которых оценивается эффективность функционирования.
Для решения задач, связанных с оптимизацией систем обслуживания строительной техники или оборудования, необходимо установить зависимости между показателями качества функционирования системы и характеристиками потоков заявок и потоков обслуживаний. Эти зависимости, выраженные через количественные показатели, являются основой для характеристики любой системы обслуживания и служат исходными параметрами для выбора системы управления.
Рассмотрим одноканальную систему обслуживания с конечной емкостью накопителя равной n. Предположим, что процесс пополнения запасов начинается, в момент, когда из накопителя израсходована последняя порция материала.
Граф фазовых состояний, характеризующий работу этой системы в предельном режиме работы, представлен на рисунке:
Рис.1 Граф, характеризующий работу СМО.
Основываясь на приведенном графе можно получить количественное значение характеристики, на основе которой происходит оценка эффективности функционирования системы, построить функцию риска и произвести анализ системы.
Следующим этапом является исследование уровня автоматизации.
Любой достаточно сложный процесс автоматизации следует представлять совокупностью иерархических технологических подсистем, объединенных алгоритмом функционирования, таким образом, что по структуре соответствующая система управления оказывается адекватной объекту управления. Ключевой проблемой в этом случае становится организация взаимодействий между подсистемами. Разбиение по функциональным узлам связано со структурированием общей сложной технологии на менее сложные задачи нижних уровней, где каждое устройство в составе технологического узла сравнительно автономно, а взаимодействия осуществляются централизованно через подсистемы верхних уровней или по горизонтальным функционально-логическим связям.
В настоящее время наиболее часто используются локальные и комплексные системы управления строительным объектом (причем использование систем первого типа составляет около 70% от общего числа).
Локальные системы управления обеспечивают стабилизацию режимов и параметров технологического процесса и тем самым способствуют стабилизации качества выпускаемых изделий или производства определённых строительных операций, если речь идёт о технологии строительства. Они являются более простыми и дешевыми по сравнению с комплексными вследствие отсутствия возможности учета компенсационных реакций и изменения параметров работы локальных систем, в результате возникновения внешних возмущений. Однако если структура объекта управления не слишком сложна, их использование является даже более предпочтительным, чем комплексных.
Основной целью комплексных систем управления является стабилизация качества выпускаемого бетона путем компенсации изменений параметров компонентов бетонной смеси и параметров технологического процесса. Информационная база системы основана на данных лаборатории завода ЖБИ, получаемых на бетоносмесительной установке по производству бетона. При использовании комплексной системы мы получаем возможность изменить параметры любой из локальных систем, основываясь на исходных данных и данных о текущем состоянии процесса производства. Это позволяет проводить чрезвычайно гибкую настройку системы и, как следствие, получать готовые железобетонные изделия более высокого качества.
Основываясь на приведенном анализе можно сказать, что для суммарной оценки качества функционирования системы необходимо оценить ее структуру, выбрать критерии эффективности и на их основании оптимизировать работу объекта строительного профиля, как системы массового обслуживания.
Далее, исходя из структуры и требований к изделиям, строительным элементам, материалам, оборудованию или к технологии строительных работ, обеспечить должный уровень автоматизации.
Что такое смо в строительстве
страховая медицинская организация
собственная мышечная оболочка
система материального обеспечения
Словарь: Словарь сокращений и аббревиатур армии и спецслужб. Сост. А. А. Щелоков. — М.: ООО «Издательство АСТ», ЗАО «Издательский дом Гелеос», 2003. — 318 с.
специальное математическое обеспечение
Словарь: С. Фадеев. Словарь сокращений современного русского языка. — С.-Пб.: Политехника, 1997. — 527 с.
Сибирское межрегиональное отделение
Севастопольская морская обсерватория
специальные монтажные операции
Словарь: С. Фадеев. Словарь сокращений современного русского языка. — С.-Пб.: Политехника, 1997. — 527 с.
студенческий механизированный отряд
образование и наука
Совет министров обороны
система математического обеспечения
Словарь: С. Фадеев. Словарь сокращений современного русского языка. — С.-Пб.: Политехника, 1997. — 527 с.
система массового обслуживания
Словарь: С. Фадеев. Словарь сокращений современного русского языка. — С.-Пб.: Политехника, 1997. — 527 с.
средства медицинского обеспечения
Словарь: С. Фадеев. Словарь сокращений современного русского языка. — С.-Пб.: Политехника, 1997. — 527 с.
специальная монтажная операция
сельское муниципальное образование
совет муниципальных образований
образование и наука
СМО Волгоградской области
субфедеральные и муниципальные облигации
Смотреть что такое «СМО» в других словарях:
СМО — СМО аббревиатура, имеющая несколько значений. СМО Система массового обслуживания СМО Совет по международным отношениям СМО совет муниципальных образований СМО РО Совет муниципальных образований Ростовской области… … Википедия
СМО РО — Совет муниципальных образований Ростовской области с 2006 ранее: АМО РО образование и наука, Ростовская обл … Словарь сокращений и аббревиатур
СМО — Севастопольская морская обсерватория система массового обслуживания система математического обеспечения Совет министров обороны (государств участников СНГ) специальная монтажная операция специальное математическое обеспечение средства… … Словарь сокращений русского языка
смо — ми є … Зведений словник застарілих та маловживаних слів
смо-ле! — Св. Дивись сюди! … Словник лемківскої говірки
смо́лка — смолка, и; р. мн. смолок … Русское словесное ударение
смо́ква — смоква … Русское словесное ударение
смо́кинг — смокинг … Русское словесное ударение
смо́льщик — смольщик … Русское словесное ударение
смо́тчик — смотчик … Русское словесное ударение
Понятие о системах массового обслуживания (СМО)
Во многих областях экономики, финансов, производства и быта важную роль играют системы массового обслуживания (СМО), т.е. такие системы, в которых, с одной стороны, возникают массовые запросы (требования) на выполнение каких-либо услуг, а с другой стороны, происходит удовлетворение этих запросов.
В качествепримеров СМО в финансово-экономической сфере можно привести системы, представляющие собой: банки различных типов, страховые организации, налоговые инспекции, аудиторские службы, различные системы связи (в том числе телефонные станции), погрузочно-разгрузочные комплексы (товарные станции), автозаправочные станции, различные предприятия и организации сферы обслуживания (магазины, предприятия массового питания, справочные бюро, парикмахерские, билетные кассы, пункты по обмену валюты, ремонтные мастерские, больницы).
Такие системы как компьютерные сети, системы сбора, хранения и обработки информации, транспортные системы, автоматизированные производственные участки, поточные линии также могут рассматриваться как своеобразные СМО.
В торговле выполняется множество операций в процессе движения товарной массы из сферы производства в сферу потребления. Такими операциями являются: погрузка и выгрузка товаров, перевозка, упаковка, фасовка, хранение, выкладка, продажа и т. д. Для торговой деятельности характерны массовое поступление товаров, денег, массовое обслуживание покупателей и т. п., а также выполнение соответствующих операций, которые носят случайный характер. Все это создает неравномерность в работе торговых организаций и предприятий, порождает недогрузки, простои и перегрузки. Много времени отнимают очереди, например, у покупателей в магазинах, водителей автомашин на товарных базах, ожидающих разгрузки или погрузки.
В связи с этим возникают задачи анализа работы, например торгового отдела, торгового предприятия или секции, для оценки их деятельности, выявления недостатков, резервов и принятия в конечном итоге мер, направленных на увеличение ее эффективности. Кроме того, возникают задачи, связанные с созданием и внедрением более экономичных способов выполнения операций в пределах секции, отдела, торгового предприятия, овощной базы, управления торговли и т. п. Следовательно, в организации торговли методы теории массового обслуживания позволяют определить оптимальное количество торговых точек данного профиля, численность продавцов, частоту завоза товаров и другие параметры.
Основные характеристики СМО
СМО включаетследующие элементы: источник требований, входящий поток требований, очередь, обслуживающее устройство (канал обслуживания), выходящий поток требований (обслуженных заявок).
Каждая СМО предназначена для обслуживания (выполнения) некоторого потока заявок (требований), поступающих на вход системы, в основном, не регулярно, а в случайные моменты времени. Обслуживание заявок также длится не постоянное, заранее известное время, а случайное время, которое зависит от многих случайных причин. После обслуживания заявки канал освобожден и готов к приему следующей заявки.
Случайный характер потока заявок и времени их обслуживания приводит к неравномерной загруженности СМО: в некоторые промежутки времени на входе СМО могут скапливаться необслуженные заявки, что приводит к перегрузке СМО, в некоторые же другие интервалы времени при свободных каналах на входе CMО заявок не будет, что приводит к недогрузке СМО, т.е. к простаиванию ее каналов. Заявки, скапливающиеся на входе СМО, либо «становятся» в очередь, либо по какой-то причине невозможности дальнейшего пребывания в очереди покидают СМО необслуженными.
Схема СМО изображена на рисунке 5.1.
Каждая СМО включает в свою структуру некоторое число обслуживающих устройств, которые называют каналами обслуживания. Роль каналов могут играть различные приборы, лица, выполняющие те или иные операции (кассиры, операторы, продавцы), линии связи, автомашины и т.д.
Каждая СМО в зависимости от своих параметров: характера потока заявок, числа каналов обслуживания и их производительности, а также от правил организации работы обладает определенной эффективностью функционирования (пропускной способностью), позволяющей ей более или менее успешно справляться с потоком заявок.
СМО является предметом изучения теории массового обслуживания.
Цель теории массового обслуживания — выработка рекомендаций по рациональному построению СМО, рациональной организации их работы и регулированию потока заявок для обеспечения высокой эффективности функционирования СМО.
Для достижения этой цели ставятся задачи теории массового обслуживания, состоящие в установлении зависимостей эффективности функционирования СМО от ее организации (параметров).
В качестве характеристик эффективности функционирования СМО можно выбрать три основные группы (обычно средних) показателей:
1. Показатели эффективности использования СМО:
1.3. Средняя продолжительность периода занятости СМО.
1.4. Коэффициент использования СМО — средняя доля времени, в течение которого СМО занята обслуживанием заявок.
2. Показатели качества обслуживания заявок:
2.1. Среднее время ожидания заявки в очереди.
2.2. Среднее время пребывания заявки в СМО.
2.3. Вероятность отказа заявке в обслуживании без ожидания.
2.4. Вероятность того, что поступившая заявка немедленно будет принята к обслуживанию.
2.5. Закон распределения времени ожидания заявки в очереди.
2.6. Закон распределения времени пребывания заявки в СМО.
2.7. Среднее число заявок, находящихся в очереди.
2.8. Среднее число заявок, находящихся в СМО, и т.п.
3. Показатели эффективности функционирования пары «СМО — потребитель», где под «потребителем» понимают всю совокупность заявок или некий их источник (например, средний доход, приносимый СМО в единицу времени, и т.п.).
Случайный характер потока заявок и длительности их обслуживания порождает в СМО случайный процесс. Поскольку моменты времени Ti и интервалы времени поступления заявок T, продолжительность операций обслуживания Тобс, простоя в очереди Tоч, длина очереди lоч — случайные величины, то характеристики состояния систем массового обслуживания носят вероятностный характер. Поэтому для решения задач теории массового обслуживания необходимо этот случайный процесс изучить, т.е. построить и проанализировать его математическую модель.
Математическое изучение функционирования СМО значительно упрощается, если протекающий в ней случайный процесс является марковским. Чтобы случайный процесс был марковским, необходимо и достаточно, чтобы все потоки событий, под воздействием которых происходят переходы системы из состояния в состояние, были (простейшими) пуассоновскими.
Простейший поток обладает тремя основными свойствами: ординарности, стационарности и отсутствия последействия.
Ординарность потока означает практическую невозможность одновременного поступления 2-х и более требований. Например, достаточно малой является вероятность того, что в магазине самообслуживания одновременно выйдут из строя несколько кассовых аппаратов.
Стационарным называется поток, для которого математическое ожидание числа требований, поступающих в систему в единицу времени (обозначим λ), не меняется во времени. Таким образом, вероятность поступления в систему определенного количества требований в течение заданного промежутка времени ?T зависит от его величины и не зависит от начала его отсчета на оси времени.
Для простейшего потока частота поступления требований в систему подчиняется закону Пуассона, т. е. вероятность поступления за время T ровно k требований задается формулой
, (5.1)
где λ — интенсивность потока заявок, т. е. среднее число заявок, поступающих в СМО в единицу времени,
, (5.2)
где τ — среднее значение интервала времени между двумя соседними заявками.
Для такого потока заявок время между двумя соседними заявками распределено экспоненциально с плотностью вероятности
. (5.3)
Случайное время ожидания в очереди начала обслуживания тоже можно считать распределенным экспоненциально:
, (5.4)
где ν — интенсивность движения очереди, т. е. среднее число заявок, приходящих на обслуживание в единицу времени,
, (5.5)
Выходной поток заявок связан с потоком обслуживания в канале, где длительность обслуживания Тобс является случайной величиной и подчиняется во многих случаях показательному закону распределения с плотностью
, (5.6)
где μ — интенсивность потока обслуживания, т. е. среднее число заявок, обслуживаемых в единицу времени,
. (5.7)
Важной характеристикой СМО, объединяющей показатели λ и μ, является интенсивность нагрузки, которая показывает степень согласования указанных потоков заявок:
. (5.8)
Перечисленные показатели k, τ, λ, lоч, Точ, ν, Тобс, μ, ρ, Рk являются наиболее общими для СМО.