Технологія в тваринництві як об’єкт моделювання

4 5 6 7 9

1 2 3

Компьютерне моделировання

Структурна схема процесу комп’ютерного (імітаційного) моделювання (реальний технологічний процес - математична модель - моделюючий алгоритм - програма ПЕОМ - обчислювальний експеримент) має відповідну програмну підтримку та може бути представлена у наступному вигляді (рис. 1.1).

Комп'ютерне моделювання застосовується для досліджень, оптимизації і проектування реальних технологічних прцесів і проводиться в такій послідовності:

Структурний аналіз моделі  

Теоретичні дослідження

Аналітичне дослідження моделі

Аналіз, інтерпретація і документування результатів

Результати досліджень

Прог-раму-вання алго-ритма

Обчис-люва-льний екпери- мент

Побудова ММ режимов функціо- нування     ТП  

Розробка алгоритма рішення рівнянь ММ

Триада «модель - алгоритм- програма»

Мета моделювання

Рис. 1.1. Схема організації процесу комп'ютерного моделювання

1) визначення об'єкта - встановлення меж, обмежень і вимірників ефективності функціонування об'єкта;

2) формалізація технологічного процесу (побудова моделі) - перехід від реального поцесса до деякої логічної схеми (абстрагування);

3) підготовка даних - відбір даних, необхідних для побудови моделі, і подання їх у відповідній формі;

4) розробка моделює алгоритми і програми ПЕОМ;

5) оцінка адекватності - підвищення до прийнятного рівня ступеня достовірності, з якою можна судити щодо коректності висновків про реальний технологічний процес, отриманих на підставі звернення до моделі;

6) стратегічне планування - планування обчислювального експерименту, який повинен дати необхідну інформацію;

7) тактичне планування - визначення способу проведення кожної серії випробувань, передбачених планом експерименту;

8) експериментування - процес здійснення імітації з метою отримання бажаних даних і аналізу чутливості;

9) інтерпретація - побудова висновків за даними, отриманих шляхом імітації;

10) реалізація - практичне використання моделі та результатів моделювання;

11) документування - реєстрація ходу здійснення процесу і його результатів, а також документування процесу створення і використання моделі.

Перші два етапа аналогічні традіцоіонної послідовності процесу моделювання.

Третій етап - створення програми для реалізації розробленого моделюющого алгоритму на ПЕОМ (створення комп'ютерної моделі). Застосування мов програмування СИ++, Паскаль та інших породжує ряд проблем, з яких головними є трудомісткість і недостатня гнучкість. У процесі дослідження реальних систем часто доводиться уточнювати моделі, що тягне за собою перепрограмування моделюємого алгоритму. Зрозумило, що процес моделювання в цьому випадку не буде ефективним, якщо не забезпечити його гнучкості. Для реалізації цієї мети можна використовувати формальні схеми, що описують класи математичних моделей з певної предметної області, оскільки програмувати тоді потрібно функціонування даної схеми, а не описувані нею приватні моделі. Створивши тріаду «модель - алгоритм - програма», дослідник отримує в руки універсальний, гнучкий і порівняно недорогий інструмент, який спочатку налагоджували, тестується в «пробних» обчислювальних експериментах. Після того як адекватність тріади вихідного технологічного процесу посвідчена, з моделлю можна проводити різноманітні «досліди», що дають всі необхідні якісні та кількісні властивості і характеристики об'єкта. Процес комп'ютерного моделювання супроводжується поліпшенням та уточненням, в міру необхідності, всіх ланок тріади. Обчислювальний експеримент (блок 7) - це проведення розрахунків на ПЕОМ и отримання інформаціії, що представляє інтерес для дослідника. Звичайно, точність цієї інформації визначається достовірністю, насамперед моделі, моделює алгоритм і програми ПЕОМ. Саме з цієї причини в серйозних прикладних дослідженнях ніде не починають вести повномасштабні розрахунки відразу ж по щойно написаної программи. Їм завжди передує період проведення тестових розрахунків. Вони необхідні не тільки для того, щоб "налагодити" програму, тобто відшукати і виправити всі помилки і друкарські помилки, допущені як при створенні алгоритму, так і при його програмної реалізації. У цих попередніх розрахунках тестується також сама математична модель, з'ясовується її адекватність досліджуваного об'єкта. Для цього проводиться розрахунок деяких контрольних експериментів, по яких є досить надійні вимірювання. Зіставлення цих даних з результатами розрахунків дозволяє уточнити математичну модель, знайти упевненість в правильності передбачень, які будуть отримані за її допомогою. Тільки після проведення тривалої кропотлівої роботи в обчислювальному експерименті настає фаза прогнозу (імітації) - за допомогою комп'ютерної моделі передбачається поведінка досліджуваного об'єкта в умовах, де натурні експерименти поки не проводилися або де вони взагалі неможливі. Важливе місце в обчислювальному експерименті займає обробка результатів розрахунків, їх всебічний аналіз і нарешті, висновки. Ці висновки бувають в основному двох типів: або стає зрозумілою необхідність уточнення моделі, або результати, пройшовши перевірку. Технологія комп'ютерного моделювання є основою цілеспрямованої діяльності, сенс якої полягає в забезпеченні можливості фактичного ефективного виконання на ПЕОМ досліджень функціонування складних систем. За її допомогою організуються дії дослідника на всіх етапах його роботи з моделями, починаючи від вивчення предметної області та виділення модельованої проблемної ситуації і кінчаючи побудовою і реалізацією комп'ютерних експериментів для аналізу поведінки системи. Перераховані етапи створення та використання моделі визначені в припущенні, що завдання може бути вирішене найкращим чином за допомогою моделювання. Однак, це може бути не найефективніший засіб.

У тому випадку, якщо завдання може бути зведена до простої моделі і вирішена аналітично немає ніякої потреби в моделюванні та імітації. Слід вишукувати всі можливі засоби, які підходять для вирішення даної конкретної задачі, прагнучи при цьому до оптимального поєднання вартості та бажаних результатів. Тому перш, ніж приступати до оцінки можливостей імітації, слід переконатися, що проста аналітична модель для даного випадку не придатна.

Технологія виробництва продукції тваринництва, як об’єкт моделювання – є науково обґрунтована і взаємопов’язана система організаційних, економічних, зоотехнічних, ветеринарних та інженерних прийомів із розведення, годівлі й утримання тварин, будівництва приміщень, комплексної механізації та автоматизації виробництва, яка забезпечує масовий випуск продукції високої якості з мінімальними затратами праці та витратами інших матеріальних засобів.

Технологія виробництва вміщує у собіне тільки послідовність виконаних технологічних операцій, а також прийоми та засоби з виконання цих операцій.

У виробничий процес входят роботи з підготовки, збереження і транспортування кормів; ремонту технологічного обладнання; забезпечення електроенергією, теплом, паром и т. д.

Технологічний процес (англ. Manufacturing process ) - це частина виробничого процесу, що вміщує дії (послідовність операцій) по зміні стану в готову продукцію предмета праці.

Будь - який технологічний процес можна розглядати як частину складнішого процесу і сукупність менш складних процесів (рис. 1.2).

Виробничий процес

Технологічний процес

Стадії технологічного процесу

Технологічніоперації

Робочийхід

Рис. 1.2. Послідовність виробничого процесу

Декомпозіційно виробничій процес складається з технологічних процесів характеризующихся специфічністю операцій які виконуються на окремих технологічних участках (ТУ) - цехах. На кожному ТУ здійснюються операції (по відтворенню стада, годівлі, утриманню, експлуатації тварин, руху поголів’я). Тому ТУ оснащені технологічним обладнанням певного типу, потужності та вартості. Ця особливість надає реальну можливість моделювання та оптимізації використання ресурсів і обладнання на ТУ спрямованих на мінімізацію інвестицій при заданому об’ємі реалізуємої продукції.

Технологічний процес містіть у собі ряд стадій (греч. стадія - ступень).

Так наприклад, процес доїння поділяється на 3 періоди: латентний, інтенсивного виділення молока, гальмування молоковиведення.. Тому розрізняють 3 стадії процесу: 1 - підготовчій складається з операції, обмивання і обтирання вимені з одночасним масажем, здоювання перших цівок, надівання стаканів; 2 - включає безпосередньо доїння; 3 - заключні операції (знятття доїльного апарата).

Підсумкова швидкість процесу залежить від швидкості проходження кожної стадії. В свою чергу стадії розподіляються на операції.

Технологічна операція (лат. Ореrаtіо - дія) це закінчена частина технологічного процесу, яка виконується на одному робочому місці або на окремому обладнанні.

Операція - основна розрахункова одиниця при технічному нормуванні процеса, проектуванні виробничих ланок, визначенні собівартості виробленої продукції. Технологічна операція є елементарним процесом, якому ще притаманні характерні ознаки технологічного процесу (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Технологічний процес як сукупность операцій

Дата добавления: 2014-11-29