Название системы


Приложение для автоматизированной генерации имитационных моделей, их хранения и проведения экспериментов (АС «Сириус»).


Авторы


Долматов М.А., Плотников А.М., АО «ЦТСС», Санкт-Петербург.

Девятков В.В., Девятков Т.В., Нифантьев Е.А., Федотов М.В., ООО «Элина-Компьютер», Казань.

Соколов Б.В., Павлов А.Н., Пащенко А.Е., Потрясаев С.А., СПИИРАН, Санкт-Петербург.


Контактная информация


E-mail: plotnikov@sstc.spb.ru


Официальный сайт разработчика


http://www.sstc.spb.ru


Область применения системы


Система моделирования производственных и технологических процессов функционирования судостроительных предприятий.


Поддерживаемые виды моделирование


Поддерживаемые виды (технологии) моделирования – дискретно-событийное.


Научно-техническое описание


Автоматизированная система «Сириус» предназначена для проведения полного цикла имитационных исследований процессов функционирования судостроительных предприятий. Имитационное исследование включает ввод исходных данных, генерацию имитационных моделей, постановку и проведение экспериментов, подготовку отчетной документации по результатам экспериментов в формате Microsoft Word. В качестве моделирующего ядра АС «Сириус» используется общецелевая система имитационного (дискретно-событийного) моделирования GPSS World. Формирование моделей полностью автоматизировано – введенные пользователем исходные данные преобразуются генератором моделей по специально написанным алгоритмам в код на языке GPSS World, который и исполняется моделирующим ядром.

Применение системы позволяет:
- оценить возможность выполнения производственной программы предприятия при заданных параметрах производственной системы и технологии строительства;
- определить количественные значения показателей качества выполнения производственной программы, а также получить обобщенные оценки интегральных показателей выполнимости производственного плана;
- определить длительность основных этапов строительства судов и их сравнение с плановыми сроками строительства;
- выявить «узкие» места в производственной системе;
- определить показатели загрузки производственных мощностей (технологического, кранового и транспортного оборудования, участков, площадок, стапельных позиций);
- оценить последствия временного «вывода» из эксплуатации отдельных позиций, включенных в состав имитационной модели (оборудование/участок/производство);
- оценить эффективность «ввода» в эксплуатацию отдельных позиций, включенных в состав имитационной модели (оборудование/участок/производство);
- сформировать производственные расписания (поставок листового и профильного металлопроката, труб, оборудования).


Состав исходных данных, необходимых для выполнения имитационных исследований:
- производственная программа предприятия;
- планировка предприятия, включая схему размещения, планировки и характеристики цехов, участков и оборудования в их составе;
- описание и характеристики строящихся изделий;
- разбивки изделий на сборочные единицы (корпус, блоки, секции, узлы) и крупные сборочно-монтажные единицы, «дерево» формирования изделия;
- привязка сборочных и сборочно-монтажных единиц к строительным районам;
- принципиальные технологии выполнения работ по основным видам производства;
- характеристики кранового, транспортного и технологического оборудования;
- расписание обслуживания оборудования;
- расписание работы предприятия, в т.ч. сменность (режим) работы предприятия и его отдельных производств;
- расписание внешних поставок сборочных и сборочно-монтажных единиц;
- трудоемкость выполнения работ и транспортных операций.
В состав системы входят локальные модули управления и сопряжения (синтеза) проблем-но-ориентированных и стандартных вычислительных модулей для решения задач модели-рования, блоки обработки, анализа и интерпретации результатов моделирования, выработки рекомендаций по организации дальнейшего моделирования, блок формирования сценариев моделирования, диалоговый модуль управления моделированием.

Локальные модули управления и сопряжения позволяют, используя языки описания моде-ли, определять состав модели, взаимосвязь между ее основными элементами, осуществлять проверку принципиальной возможности получения решения. Далее по полученному описанию модели осуществляется сборка (синтез) вычислительной программы из ранее разработанных и вновь созданных проблемно-ориентированных и стандартных модулей.

Блок обработки анализа и интерпретации результатов, взаимодействуя с моделями представления знаний о предметной области и используя полученную в ходе экспериментов количественную информацию, позволяет формировать качественные выводы и заключения о моделируемом объекте.

Диалоговый модуль управления моделированием обеспечивает взаимодействие пользователя в интерактивном режиме с математическим и информационным обеспечением системы на всех этапах имитационного и комплексного моделирования.

Модуль управления моделированием, визуализации и интерпретации результатов реализован в виде клиент-северного приложения. Клиентская часть выполнена в виде тонкого клиента и реализована на свободно распространяемых программных каркасах, которые предоставляют возможность быстрого создания пользовательских интерфейсов из набора готовых графических компонентов. Клиентская часть реализована на языках HTML и Javascript, что позволяет применять её в большинстве современных операционных систем без необходимости преобразования исходного кода. Для повышения наглядности результатов моделирования использованы свободно распространяемые библиотеки, в частности, PhiloGL (ориентирована на визуализацию данных на основе технологии WebGL) и Matplotlib (входит в состав библиотек языка Python).

Архитектура АС «Сириус» позволяет, во-первых, для преодоления проблем гетерогенности и удобства развёртывания системы, разместить все модули с несовместимыми требованиями к среде исполнения на различных виртуальных машинах в рамках одного аппаратного сервера. Во-вторых, с учётом перспектив развития в направлении создания территориально-распределенных архитектур, обеспечить взаимодействие модулей посредством сетевого обмена.

Далее на рисунке представлены архитектура и схема взаимосвязей программных компонентов АС «Сириус».





































Сервис моделирования работает совместно с исполняющим ядром системы моделирования GPSS World. Сервис моделирования связан с БД моделей и результатов и позволяет напрямую передавать результаты моделирования в БД и возвращать их пользователю на рабочее место, а также формировать на основе данных предметной области имитационную модель на GPSS World, исполнять её и интерпретировать результаты моделирования.

Сервис управления данными предметной области – обобщенное название для группы компонентов, служащих для внутреннего управления элементами предметной области и отображения их пользователю.


Стадия разработки системы


Промышленный продукт (2016 год).


Статус системы


Программный продукт ориентирован на промышленную эксплуатацию с ограниченными возможностями коммерческого распространения на рынке.


Программно-аппаратные требования


Программный комплекс функционирует в сетевой среде.

Операционная система Microsoft Windows XP (32 или 64 бит) и выше с предустановленными компонентами Microsoft .NET Framework 3.5 и Framework 4.

СУБД – Microsoft SQL Server 2008 R2.

Использование программного комплекса предполагает наличие лицензии симулятора GPSS World.


Организация (предприятие, группа специалистов) разработчик продукта


АО «Центр технологии судостроения и судоремонта» (АО «ЦТСС»), Санкт-Петербург.

Руководители и кураторы проекта: Плотников А.М. (АО «ЦТСС»), Девятков В.В. (ООО «Элина-Компьютер»), Соколов Б.В. (СПИИРАН).

Общее количество привлекаемых участников проекта – 14.


Учебные версии системы


Учебные версии системы не поставляются.
Поставка временных (ограниченных во времени) лицензий системы – на договорных условиях.


Техническая поддержка и обучение


Техническая поддержка – на договорных условиях. Центр поддержки системы – АО «Центр технологии судостроения и судоремонта», Санкт-Петербург.
Возможности обучения – тренинги, формы очного обучения.
Возможно обучение на территории разработчика системы и на территории пользователя.


Стоимость системы


Стоимость договорная.


Правовая защищенность объекта интеллектуальной собственности


Свидетельство № 2016610247 о государственной регистрации программы для ЭВМ от 11.01.2016: «Приложение для автоматизированной генерации имитационных моделей, их хранения и проведения экспериментов (АС «Сириус»)». Выдано Федеральной службой по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам.


Обзор рынка (внедрения)


Система ориентирована на использовании в судостроении. Основные группы потребите-лей (целевая аудитория) – проектировщики судостроительных производств, технологические службы судостроительных предприятий, отраслевые центры и проектные организации.


Документация


Имеется комплект эксплуатационной документации, в том числе on-line документация.


Языковая поддержка


Поддерживаемые интерфейсом системы языки – русский.


Полезные ссылки


Портал http://www.simulations.su (раздел Проекты – Судостроение).


Литература


[1] Долматов М.А., Плотников А.М., Соколов Б.В., Пащенко А.Е., Потрясаев С.А., Девят-ков Т.В., Федотов М.В., Нифантьев Е.А. Опыт и перспективы разработки программного обеспечения решения задач оценивания и анализа выполнимости производственных планов судостроительных и судоремонтных предприятий. / Труды третьей международной научно-практической конференции «Имитационное и комплексное моделирование морской техники и морских транспортных систем» - «ИКМ МТМТС 2015» // ISBN 978-5-902241-28-7 // АО «Центр технологии судостроения и судоремонта», Санкт-Петербург, 2015, c. 80-87.
[2] Соколов Б.В., Павлов А.Н., Иванов Д.А., Павлов Д.А., Павлов А.А. Многокритериальный подход к оцениванию эффективности выполнения производственных планов судостроительных предприятий. / Труды третьей международной научно-практической конференции «Имитационное и комплексное моделирование морской техники и морских транспортных систем» - «ИКМ МТМТС 2015» // ISBN 978-5-902241-28-7 // АО «Центр технологии судостроения и судоремонта», Санкт-Петербург, 2015, c. 130-136.
[3] Соколов Б.В., Павлов А.Н., Иванов Д.А., Павлов Д.А., Павлов А.А., Салухов В.И. Структурно-функциональный анализ интенсивности применения элементов и подсистем производственных линий судостроительных предприятий. / Труды третьей международной научно-практической конференции «Имитационное и комплексное моде-лирование морской техники и морских транспортных систем» - «ИКМ МТМТС 2015» // ISBN 978-5-902241-28-7 // АО «Центр технологии судостроения и судоремонта», Санкт-Петербург, 2015, c. 137-142.
[4] Долматов М.А., Плотников А.М., Федотов М.В., Нифантьев Е.А. Опыт разработки на базе GPSS World специализированного программного обеспечения для решения задач моделирования функционирования производственных комплексов и оценки выполнимости перспективных производственных программ предприятий судостроения // Седьмая всероссийская научно-практическая конференция «Имитационное моделирование. Теория и практика» (ИММОД-2015): Труды конф., 21-23 окт. 2015 г., Москва: в 2 т. / Ин-т проблем упр. им. В.А. Трапезникова Рос. Акад. наук ; под общ. ред. С.Н. Васильева, Р.М. Юсупова. – Т. 1. – М.: ИПУ РАН, 2015. ISBN 978-5-91450-172-0. C.208-213.
[5] Охтилев М.Ю., Павлов А.Н., Плотников А.М., Потрясаев С.А., Соколов Б.В., Юсупов Р.М. Комплексное моделирование сложных объектов: основные особенности и приме-ры практической реализации // Седьмая всероссийская научно-практическая конференция «Имитационное моделирование. Теория и практика» (ИММОД-2015): Труды конф., 21-23 окт. 2015 г., Москва: в 2 т. / Ин-т проблем упр. им. В.А. Трапезникова Рос. Акад. наук ; под общ. ред. С.Н. Васильева, Р.М. Юсупова. – Т. 1. Пленарные доклады – М.: ИПУ РАН, 2015. ISBN 978-5-91450-172-0. C.58-81.
Публикации доступны на сайте http://www.simulations.su.



Публикация на сайте 25.02.2016.