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:

• Среднюю длину очереди, ожидающей обслуживания;
• Среднее время, затрачиваемое на обслуживание заявок;
• Среднее время ожидания начала обслуживания;
• Вероятность простоя обслуживающих каналов;
• Вероятность того, что система пополнения запасов включена;
• Вероятность того, что все поступившие в систему заявки будут обслужены и т.д.

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.