The software package for simulation of complex structured reconfigurable objects based on models of typical manufacturing systems

Abstract

В настоящее время в сфере промышленного производства происходит постепенный переход к новому этапу развития, названному Индустрия 4.0. Основная концепция была впервые представлена на выставке в Ганновере в 2011 году. Основной процесс на промышленном заводе по концепции Индустрии 4.0 – цифровое преобразование физической производственной системы в реконфигурируемую цифровую. Реконфигурируемые технологические системы являются последним достижением в развитии производственной системы. Важнейшими характеристиками реконфигурируемых производственных систем являются высокая адаптивная способность аппаратных и программных компонентов для реакции на постоянно меняющиеся рыночные требования к типу и количеству продуктов. Представленный в данной работе программный комплекс предназначен для имитационного моделирования сложноструктурированных систем. К области применения данного комплекса преимущественно относятся реконфигурируемые производственные системы, обеспечивающие выпуск сложной технической продукции с высокими конструктивными и качественными показателями, включающей в себя широкую номенклатуру компонентов и параметров. В основу программного комплекса положено формализованное описание производственной системы как многоканальной многофазной системы массового обслуживания (СМО). При этом моделирование объектов строится на базе типовых моделей производственных систем обработки и сборки. Программный комплекс разработан на языке объектно-ориентированного программирования JAVA с применением инструментальной среды имитационного моделирования AnyLogic. Currently, in the field of industrial production, there is a gradual transition to a new stage of development, called Industry 4.0. The basic concept was first presented at the 2011 Hannover exposition. The main process in an industrial plant according to the Industry 4.0 concept is the digital transformation of a physical manufacturing system into a reconfigurable digital one. Reconfigurable manufacturing systems are the latest advancement in production system development. The most important characteristics of reconfigurable manufacturing systems are the high adaptability of hardware and software components to respond to constantly changing market requirements for the type and quantity of products. The software package presented in this paper is intended for simulation of complex-structured systems. The application area of this package mainly includes reconfigurable manufacturing systems that provide the production of complex technical products with high constructive and quality indicators, comprising a wide range of components and parameters. The software package is based on a formalized description of the manufacturing system as a multichannel multiphase queuing system. At the same time, object simulation is based on typical models of working and assembly systems. The software package is developed in the object-oriented programming language JAVA using the AnyLogic simulation environment.