сотрудник с 01.02.2014 по настоящее время
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение города Москвы "Политехнический колледж им. Н.Н. Годовикова" (Кафедра Автоматизации, Преподаватель)
сотрудник с 08.09.2017 по настоящее время
Московский технологический университет (Кафедра Метрологии и стандартизации)
аспирант с 01.10.2016 по настоящее время
Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (ИУ-1 "Системы автоматического управления")
студент с 01.09.2010 по 31.08.2016
Реутов, г. Москва и Московская область, Россия
Работа посвящена выведению градации приоритетных методов моделирования. В статье показаны базовые наработки, на основании которых проводится исследование. Доказана актуальность проведения исследования.
АЭС, моделирование, приоритет, методы
Введение
Составление моделей любого объекта – очень трудоемкий процесс. Подтверждает это и работа [1], однако основная проблема заключается в существовании огромного количества различных способов моделирования. Информации о приоритете их применения при моделировании изготовления радиоэлектроники, относящейся к сфере атомных технологий, с целью потенциального уменьшения временных затрат на производство, в научной литературе практически не описано.
Ранее для решения поставленной проблемы была составлена классификация предпочтительных методов. Результат работы [2] покажем на рис. 1. Также проводилось исследование особенностей сборочного процесса радиоэлектроники в рассматриваемой сфере [3]. Проведем дальнейший анализ, предварительно доказав оправданность исследований по направлению.
Актуальность исследования
Известно, что современная промышленность в большинстве случаев состоит из автоматизированных средств, людской ресурс постепенно переходит на контролирующее и управляющее обеспечение механизмов, ручной труд все менее становится необходим. Однако, как человеку нужна пища для жизнедеятельности, так и оборудованию в научно-производственных комплексах требуется ресурс-активатор – электроэнергетика. Именно поэтому можно утверждать, что энергетика играет главную роль развития мирового сообщества.
Одним из перспективных и развивающихся направлений является атомная энергетика. О стабильном росте интереса к области говорится, например, в [4-5]. Данные корпорации Росатом [6] аналогично показывают увеличения количества станций и разрабатываемых энергоблоков, что в очередной раз подтверждает необходимость любых исследований по улучшению производства оборудования для АЭС.
Определение градации приоритетных методов
Рассмотрим рис. 1. Основной базис методов составляют подвиды математического моделирования:
- Ситуационное.
- Информационное.
- Аналитическое.
- Имитационное.
- Комбинированное.
- Экономико-математическое.
- Методы программирования.
- Сетевое.
- Нелинейное.
Подробнее о каждом из этих методов описано в [2]. Там же была выведена таблица «Анализ методов моделирования». Покажем ее только с рассматриваемыми методами (табл. 1).
Таблица 1
Анализ методов моделирования
|
Метод моделирования |
Главное преимущество |
Главный недостаток |
Критическая оценка |
|
ПРИОРИТЕТНЫЙ МЕТОД |
|||
|
Ситуационное |
Рассматривает всевозможные нестандартные ситуации, которые могут возникнуть во время технологического процесса |
Сложность описания технологического процесса во всех ситуациях |
Применение данного метода оправданно, поскольку в модели рассматривается поведение технологического процесса при различных случайных воздействиях |
|
Информационное |
Использование ЭВМ значительно упрощает создание математической модели |
Высокие требования к производительности техники, на которой происходит моделирование |
Применение данного метода оправданно, поскольку рассматривается поведение элементов технологического процесса и их влияние на систему |
|
Методы программирования |
Точно описывает технологический процесс |
Сложность написания программы на машинных языках низкого или высокого уровней |
Применение данного метода оправданно, поскольку технологический процесс рассматривается полностью |
|
Нелинейное программирование |
Полностью описывает технологический процесс |
Сложность описания нелинейных зависимостей |
Применение данного метода оправданно, поскольку описание происходит работ полностью, с учетом нелинейного характера технологического процесса |
|
Имитационное |
Полное описание функционирования технологического процесса |
Сложность создания верной модели, объединяющей множество разных математических операций и их рекомбинацию в зависимости от ситуации |
Применение данных методов оправданно, поскольку технологический процесс полностью описывается одним или несколькими математическими уравнениями |
|
Аналитическое |
Полное описание функционирования технологического процесса |
Высокая сложность создания единого уравнения верных решений модели |
|
|
Комбинированное |
Полное описание функционирования технологического процесса |
Сложность создания математической системы, выбирающей, каким математическим операциям будет отдаваться предпочтение – элементарным или объединенным аналитическим путем |
|
|
ПРИОРИТЕТНЫЙ МЕТОД (в экономической области) |
|||
|
Экономико-математическое |
Полностью описывает экономические связи внутри технологического процесса |
Моделирование базируется только на экономической теории, остальные аспекты в основном опускаются как маловажные |
Применение данного метода оправданно только в задачах, требующих рассмотрения деятельности технологического процесса с экономической точки зрения, в остальных задачах неоправданно |
|
Сетевое программирование |
Простой и графически понятный способ описания технологического процесса |
Метод основывается на статистических данных и неточен для работы с нестандартными изделиями |
Применение данного метода оправданно для экономической сферы |
На основании табл. 1 составим схему (рис. 2), показывающую градацию приоритетных методов:
Поясним полученное расположение. Экономическое и сетевое программирование, как видно из табл. 1, имеет крайне узкую специализацию, поэтому их приоритет будет самым низким. В случае с видами программирования, – главная проблема заключается в сложности записи на машинных кодах. При изменении техпроцесса, колоссальную часть времени придется потратить на описание вновь введенного элемента, однако в отличие от предыдущих методов, полное описание работ над заготовкой превалирует над узконаправленностью. При рассмотрении информационного метода, важно понимать, что главная проблема заключается в высоких требованиях к компонентам ЭВМ, что ставит под сомнение некоторую экономическую целесообразность применения данного метода, однако, в описательной части он гораздо проще программных способов. В случае с ситуационным методом, основная сложность будет заключаться в поиске всевозможных отклонений от техпроцесса, которые могут возникнуть над заготовкой. По сравнению с предыдущим, данный метод легче воспринимается и описывается. Наиболее оптимальными были выбраны аналитическое, имитационное и их объединяющее – комбинированное моделирование. Связано это с тем, что в зависимости от ситуации, имеется огромный спектр средств описания процесса, а возможность их рекомбинации позволяет значительно ускорить как внесение изменений в конечную модель, так и регулировать необходимую точность описания.
Заключение
В результате исследования была показана градация приоритетных методов, с помощью которых рационально описывать математическую модель техпроцесса радиоэлектроники, предназначенной для АЭС. На основании анализа схемы рис. 2, в зависимости от критериев, которые будут выбраны управленцем компании, для расчета временных затрат, появится возможность оптимизировать рабочую обстановку в целом.
1. Акопян Л.Д., Енгибарян Л.А. Проблематика выбора метода моделирования сложных систем в условиях неоднозначности идентификации объектов // Сборник международной конференции по мягким вычислениям и измерениям. - Спб.:СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2015, с. 207-2013.
2. Лоскутов И.А. Классификация методов моделирования производственного процесса // Аудит и финансовый анализ - М.: ООО «ДСМ Пресс». - 2019. - №5. - С. 30-37.
3. Лоскутов И.А. Особенности сборки радиоэлектронного оборудования на предприятиях, работающих в атомной сфере // Вестник КемРИПК - Кемерово. - 2018. - Т. 3. - С. 26-31.
4. Макдоналд А. Взгляд на производство электроэнергии на АЭС во всем мире и его будущие перспективы // Ядерная энергетика: положение дел в мире - Бюллетень МАГАТЭ 49-2, март 2008.
5. Пантелей Д.С. Атомная энергетика как неотъемлемый компонент энергетического комплекса Российской Федерации // Интернет журнал «Науковедение». - 2017. - Т. 9. - №6. - 7 с.
6. Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом»[электронный ресурс] URL: https://www.rosatom.ru/production/design/stroyashchiesya-aes/, свободный. (Дата обращения: 11.03.2019).
