Wykład 2. Metoda systemowa. Procesy i ich znaczenie w systemach. Charakterystyka, modelowanie i identyfikacja procesów.

Transkrypt

1 Wkład. Metoda ssteowa. Proces i ich zaczeie w ssteach. Charakterstka odelowaie i idetfikacja procesów.

2 Aaliza ssteowa zbiór etod i techik wspoagającch aalizę projektowaie zarządzaie i sterowaie w złożoch stacjach o Ssteatcz sposób aaliz złożoch probleów w cel osiągięcia określoego cel o Opracowaie propozcji różch rozwiązań z względieie złożoego cel oraz wiel krteriów oce rozwiązaia o Wspoagaie decdeta w wborze optalego rozwiązaia spośród wiel ożliwości

3 Wiki: wioski i hipotez etod projektowaia etod zarządzaia algort sterowaia etod diagostcze odiesieie wików do obiekt Efekt: owa wiedza owe obiekt procedr zarządzaia rządzeia sterjące aparatra poiarowo- -kotrola zjawisko proces obiekt eksperet wiki badacz Cel: pozaie projektowaie zarządzaie sterowaie diagostka itp. odel doskoaleie (poprawa) odel porówaie 3

4 Model jest proszczoą reprezetacją sste w czasie i przestrzei stworzoą w zaiarze zrozieia zachowaia sste rzeczwistego Modele koceptale Modele fizcze Modele aalogowe Modele ateatcze Modele kopterowe 4

5 Jak sste (proces) proces jest zorgaizowa? o Eleet sste (proces) o Powiązaia poiędz eleetai o Podstawowe fkcje eleetów Przkład dwstopiow sste zarządzaia Pozio adrzęd Eleet Eleet Eleet M 5

6 Bada proces odzwierciedlo w skali laboratorjej zachowaa jest atra zjawiska o Tel aerodaicz 6

7 Przkład aalogii fizczch R I U U ΔU R p i p P P ΔP R c ic T T ΔT U -U = R I P -P = i p R p T -T = i c R c Obiekt elektrcz Obiekt hdralicz Obiekt tericz 7

8 8

9 Zestaw rówań opisjącch bada proces o Zależości statcze o Własości daicze rówaia różiczkowe różicowe o Modele probabilistcze Zestaw prawdziwch zdań logiczch o Wiedza eksperta 9

10 Zadaie idetfikacji proces tworzeia odel ateatczego obiekt a podstawie obiekt Wejście Obiekt idetfikacji Wjście Idetfikator MODEL

11 . Określeie obiekt idetfikacji. Określeie klas odeli 3. Orgaizacja eksperet 4. Wzaczeie algort idetfikacji 5. Wkoaie idetfikatora

12 Proces i ich zaczeie w ssteach o Eleet sste podsste proces o Strktra proces o Zarządzaie i sterowaie procese o Klasfikacja procesów o Podejście procesowe w zarządzai sstee Modelowaie ssteów i procesów o Metod odelowaia o Tpowe odele ateatcze procesów o Opis złożoch ssteów wejściowo wjściowch o Kopleks operacji sieci działań

13 Sste prodkcji aspir 3

14 Przkład sste złożoego prodkcja aspir 4

15

16 Każd proces realizowa w ssteie w cel dokoaia pożądaej trasforacji oże bć traktowa jako odręb podsste. Posiada o wszstkie cech sste: o Realizje ściśle określoą fkcję o Posiada zdefiiowaą strktrę wewętrzą o Poszczególe eleet i ich wzajee oddziałwaia oża opisać zestawe paraetrów o Posiada ścisłe powiązaia z otoczeie o Ulega określo proceso ewolcj

17 Eleet (kopoet) sste - działające części sste składającego się z wejścia i wjścia. Eleet ają astępjące właściwości: o właściwości i zachowaie każdego eleet sste oddziałje a właściwości i zachowaie sste jako całości o właściwości i zachowaie każdego eleet sste zależ od właściwości i zachowaia co ajiej jedego iego eleet sste o każd ożliw podsste a powższe właściwości ie a ożliwości podział eleetów a iezależe podsste. Właściwości te zapewiają że zbiór kopoetów składającch się a sste zawsze a pewą charakterstkę albo zachowaie które ie oże bć wkazwae przez jakiś z podssteów. Sste to coś więcej iż sa jego kopoetów. Eleet sste sae ogą bć ssteai i każd sste oże bć częścią większego w hierarchii sste. 7

18 Operacja w ssteie proces (eleet sste) podsste hierarchicza strktra

19 Strktra proces hierarchicza o Działaia podstawowe - ajiejsze eleet proces proste czości i zabiegi o Działaia lb operacje - szereg działań podstawowch staowisko brgada o Etap faz pogrpowae podobe operacje (p.: obróbka ciepla otaż podzespoł) o Proces fial szereg podprocesów ostatecza trasforacja zasobów wejścia (p.: otaż prodkt fialego opracowaie sste iforatczego)

20

21 Zarządzaie - zaplaowaie optalego fkcjoowaia sste przeciwdziałaie zakłóceio poprawa prodktwości Cziki wpłwające a końcowe efekt proces o Poprawość projekt sposobów realizacji proces o Jakość i teriowość dostaw zasobów zasilającch proces o Jakość i efektwość fkcjoowaia poszczególch eleetów o Sposob zarządzaia i sterowaia poszczególi działaiai o Sposob oitorowaia i kotroli efektów proces (w t dobór paraetrów proces)

22 Adaptacje sterowaie procese

23

24 Zaczeie w realizacji cel o Proces główe - operacje główe realizacja cel o Proces poocicze podtrzaie procesów główch o Proces wspoagające zapewieie fkcjoowaia główch i poociczch Obszar działaia o Proces techicze i techologicze asz rządzeia o Proces ekooicze efektwość zasob o Proces społecze oddziałwaie a załogę i otoczeia Rodzaj wtwarzach prodktów o Proces geerowaia owej wiedz o Proces wtwarzaia słg i wtwarzaia prodktów

25 Rodzaj trasforowach zasobów o Proces przekształcaia ateriałowch o Proces przekształcaia eergii o Proces przekształcaia iforacji Przgotowaie deczji o Proces groadzeia rejestrowaia archiwizowaia iforacji o Proces przekształcaia i geerowaia iforacji dach i faktów Zarządzaie o Proces progozowaia i plaowaia o Proces orgaizowaia kierowaia otwowaia kotroli Ifrastrktra o Proces koserwowaia serwisowaia apraw i reotów o Proces likwidowaia i zakpów

26 Podejście procesowe o Zdefiiować (rozpozać) proces wagae w ssteie zarządzaia o Określić sekwecje i wzajee oddziałwaia tch procesów o Określić krteria i etod zapewiające skteczość przebieg i adzor tch procesów o Zapewić dostępość zasobów i iforacji koieczch do przebieg i oitorowaia tch procesów o Moitorować ierzć i aalizować te proces o Wdrażać iezbęde działaia cele osiągięcia zaplaowach wików i ciągłego doskoaleia procesów

27 Zasad zarządzaia jakością oparte a podejści procesow

28

29 Działaia w ssteie zarządzaia orgaizacją o Określeie właściciela proces o Określeie celów proces o Rozpozaie czości krtczch o Wskazaie (staowieie) ierików proces o Określeie wagań i ograiczeń o Walidacja owo wprowadzach procesów o Zarządzaie staowiskai roboczi Odpowiedi projekt staowiska Zapewieie warków (bezpieczeństwo ergooia ekologia) Zapewiaie ssteów otwacjch Moitorowaie probleów o Ciągłe doskoaleie procesów Podoszeie kwalifikacji Zajoość etod i arzędzi rozpozaia probleów Sste doradztwa techiczo-ekooiczego wspieraie iowacji

30

31

32 Przkład sste złożoego prodkcja aspir 3

33 z Proces wejście wjście zakłóceia ierzale zakłóceia ieierzale 33

34 F z z z z F ; z F z where: z wejście wjście zakłóceia paraetr U Y z Z

35 Przpadek ciągł: x Wektor sta: x x t x Przpadek liiow: t dx dt t t t t K Ax Cxt t B t Rówaia sta: Warki początkowe: dx dt t F xt t xt t Gxt t

36 Przkład: x t t where: C C R R x C t t R C R t dx dt t Ax Cxt powierzcha zbiorika odwrotość opor przepłw Ogóla postać rówań sta: t B t Rówaia sta: t R x t t dx dt dx dt t R R x t x t t x R C A R C C C t R C C C B C C

37 Rówaie różiczkowe: d F dt t d t dt d t ; dt dt dt dt Liiowe rówaie różiczkowe: t d t dt t d t dt d a dt d b dt dt t d t dt b dt dt a b dt dt a b t t t Warki początkowe Warki początkowe

38 Przkład: x t t x c t t R c R Liiowe rówaie różiczkowe dla daego przkład: d dt t R C R C d dt t RR C C t R C t gdzie: C powierzchia zbiorików R R odwrotość opor przepłw C

39 s U s Y s K a s a s a s b b s s b s b s K Trasitacja: t a dt t d b dt t d b dt t d b t a dt t d a dt t d a dt t d L L Zerowe warki początkowe b b s s b s b s U a a s s a s s Y

40 x t Przkład: t x c t t Trasitacja: R c L d dt K R t s R C K C C s s T s T s R gdzie: T s C R R C s d dt C R R C k R C T R t R C RR C C R C R C t s L RR C C współczik wzocieia stałe czasowe R C k t

41 Odpowiedź iplsowa Trasitacja: gdzie: oraz: t Odpowiedź iplsowa: Y U K s s s delta Dirac a. t Y U L K s s k i L su s t K s t t Delta Dirac a t

42 Przkład: Odpowiedź iplsowa: k k k T t T t T e e t i t L T s T s T k i t T T t

43 Odpowiedź a skok jedostkow oraz: Trasitacja: gdzie: t Y U Odpowiedź a skok jedostkow: K s s s h K t Ys U s su s L t s t jest skokie jedostkow. K s L s t Skok jedostkow t

44 Przkład: t e T T T e T T T k s s T T s k t h T t T t L Odpowiedź a skok jedostkow: t t h T T

45 K x x x x x G x F x od x x x x Przpadek dskret: Przkład: Rachek bakow x x x x Wektor sta: Rówaia sta: gdzie: - stopa procetowa

46 Rówaie różicowe: ; F b b b a a Liiowe rówae różicowe: Przkład: od Rachek bakow

47 z U z Y z K Trasitacja: a z a z a z b b z z b z b z K Przkład: z z K Rachek bakow a b b b a a a Z b b z z b z b z U a z a z a z z Y

48 Dskreta odpowiedź iplsowa Trasitacja: gdzie: Y U z K z K Y U z z zu z z Z oraz: delta Kroeker a. Dskreta odpowiedź iplsowa: Delta Kroeker a k i Z K z

49 Odpowiedź a skok jedostkow Trasitacja: gdzie: U Y K z z K z Z Yz Uz zu z z z oraz: dskret skok jedostkow. Odpowiedź a skok jedostkow: z h Z z K z Dskret skok jedostkow

50 Przkład sste złożoego prodkcja aspir 5

51 Wejściowo - wjściow sste złożo z M podssteai M O O O.... ( ) F (Uwaga! W t iejsc ogą wstąpić róże tpowe opis) Charakterstka -tego podsste z wejście i wjście F jest zaą fkcją L L S S R Y R U = M. gdzie: S oraz L są odpowiedio wiarai przestrzei wejść wjść

52 Niech ozacza odpowiedio wektor wszstkich wejść i wjść sste złożoego: M df L M df S S x x x x ~ Gdzie wektor wszstkich wejść sste: M S M S S R U U U U wektor wszstkich wjść sste: M L M L L R Y Y Y Y oraz x jest S ~ - wiarow wejść zewętrzch S x ~ R U X.

53 Strktra sste jest daa zależością: S L A gdzie: A jest oraz B jest zero jedkową acierzą. Macierz A defiije połączeia poiędz eleetai sste tj.: s l A a sl l L Bx S S ~ s S asl if if s A acierz B wskazje wejścia zewętrze tj.: s if x B b ss ~ s S asl s ~ ~ ~ if x s S l ~ s s.

54 Wjścia zewętrze sste: L ~ ~ L wiarow wektor jest wektore wbrach wjść spośród wszstkich ~ wjść i jest określo przez L L wiarową acierz C C gdzie ~ l l if C c~ ~ ~ c~ l l l L l l ~. l l l L Wektor wjść zewętrzch: L. if V : Y C R. ~

55 x Przkład sste złożoego prodkcja aspir 55

56 Bx A ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( x x C ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( 3 3.

57 Ozacz przez: ) ( ) ( ) ( ) ( F F F F df M M M. ( Bx) A F. Rozwikłjąc powższe rówaie względe otrzje: ) ( ) ; ( x F A B x CF opis sste jako całość z wektore wejść x oraz wektore wjść.

58 O O 4 O 3 O O 5

59 O O dla O M operacje eleetare -tej operacji charakterstka statcza daa jest zależością: gdzie T T F a M - czas wkoaia - tj operacji a F s s - wiarow wektor wejść tej operacji: U R r - wiarow wektor paraetrów: a R r zaa fkcja: F :U A R. A

60 Składowe wektora wejść ogą ozaczać wielkość zasob lb zadaia przdzieloego do tej operacji. Zasob: F jest ierosącą fkcją ze względ a każdą ze składowch wektora Dla każdego Zadaia: a a:. F a F jest iealejącą fkcją ze względ a każdą ze składowch wektora Dla każdego a a:. F a

61 Strktra sste jest opisaa astępjąc grafe: G M M G Jeżeli wówczas - ta operacja oże bć wkowaa po zakończei - tej operacji. Czas wkoaia kopleks operacji: T HT T T gdzie M H jest fkcją określającą czas wkoaia kopleks operacji zależą od strktr sste oraz czasów wkoaia poszczególch operacji. T H F a F a F a F a a a M M M M M

62 M M M M M a a a F a a a F T M i * * * * * * * Wzaczć taki przdział zadań i zasobów

63

64

65 65