PEDAGOGIK ISLOHOTLAR VA ULARNING YECHIMLARI
100
ISHLAB CHIQARISH JARAYONLARINI MODELLASHTIRISHNING KOʻP
MASHTABLI VA KOʻP SHAKLLI TABIATI
Raximberdiyeva Zilola Odiljon qizi
Toshkent kimyo-texnologiya institutining
Yangiyer filiali talabasi
Annotatsiya:
Ushbu maqolada ishlab chiqarish jarayonlarini modellashtirishda koʻp mashtabli
(multi-scale) va koʻp shaklli (multi-form) yondashuvlarning mohiyati yoritiladi. Modellashtirish
jarayonida tizimning har xil darajadagi komponentlari birgalikda ko‘rib chiqiladi: texnologik,
texnik, axborot va boshqaruv komponentlari. Maqolada ishlab chiqarish tizimlarining tarkibiy
elementlari orasidagi murakkab bogʻlanishlar va ular orasidagi aloqalarni aniqlash,
modellashtirish vositalari va algoritmlarini qo‘llashning dolzarbligi asoslab beriladi. Mazkur
yondashuv raqamli egizaklar (Digital Twin) va sanoat 4.0 texnologiyalari bilan bogʻliq holda
tahlil qilinadi.
Kalit so‘zlar
: Ishlab chiqarish, modellashtirish, koʻp masshtablilik, koʻp shakllilik, raqamli
egizak, sanoat 4.0, tizimli yondashuv.
Аннотация:
В статье рассматривается многоуровневая и многоформатная природа
моделирования производственных процессов. Описаны подходы к интеграции различных
уровней компонентов производственной системы — технологических, технических,
информационных
и
управленческих.
Подчёркивается
важность
использования
современных методов моделирования, таких как цифровые двойники и концепции
Индустрии 4.0, для создания эффективных и адаптивных производственных систем.
Ключевые слова:
производство, моделирование, многоуровневость, мультиформатность,
цифровой двойник, Индустрия 4.0, системный подход.
Abstract:
This article explores the multi-scale and multi-form nature of modeling manufacturing
processes. It highlights the integration of various layers of a production system—technological,
technical, informational, and managerial—into a unified modeling framework. The article
emphasizes the relevance of using modern modeling tools, including digital twins and Industry
4.0 concepts, to build efficient and adaptive manufacturing environments.
Keywords:
manufacturing, modeling, multi-scale, multi-form, digital twin, Industry 4.0, systems
approach.
Kirish
Sanoat jarayonlarining tobora murakkablashib borishi ularni modellashtirishga boʻlgan
yondashuvlarni qayta koʻrib chiqishni talab qilmoqda. An’anaviy bitta model yoki yagona
metodologiyaga asoslangan yondashuvlar katta hajmli, real vaqtli va turli darajadagi jarayonlarni
yetarli darajada aks ettira olmaydi. Shu sababli koʻp mashtabli va koʻp shaklli modellashtirishga
asoslangan yondashuvlar dolzarb bo‘lib bormoqda.
Hozirgi davrda ishlab chiqarish jarayonlari tobora murakkablashib borayotganligi, ularni
modellashtirishda bir nechta o‘lchovlar va turli shakllardagi elementlar o‘zaro bog‘langan holda
ko‘rib chiqilishini talab qiladi. Ko‘p mashtabli va ko‘p shaklli modellashtirish uslublari sanoat
jarayonlarining zamonaviy raqamli transformatsiyasi uchun zaruriy vosita hisoblanadi. Bu
yondashuvlar orqali nafaqat texnologik jarayonlar, balki boshqaruv, logistika va servis tarmoqlari
ham optimallashtiriladi.
Modellashtirishning nazariy asoslari
Modellashtirish — bu real tizimlarning matematik yoki grafik ko‘rinishdagi nusxasini yaratish
jarayonidir. Ko‘p mashtablilik ishlab chiqarishning har xil darajalarini — mikro (sensorlar
darajasi), mezo (jarayonlar va bo‘limlar), va makro (korxona darajasi) — birgalikda tahlil qilishni
anglatadi. Ko‘p shakllilik esa deterministik va stoxastik, fizik va raqamli modellar, grafik,
simulyatsion, algoritmik yondashuvlarning uyg‘unlashuvini ifodalaydi.
PEDAGOGIK ISLOHOTLAR VA ULARNING YECHIMLARI
101
Ko‘p mashtabli modellashtirish deganda bir-biridan farqli o‘lchamdagi vaqt va fazoviy (joy)
masshtabdagi tizim komponentlarini yagona modelda birlashtirish tushuniladi. Masalan:
Mikro masshtab:
Mahsulot ishlab chiqarishdagi individual detallar darajasi (materiallar xossasi,
mikroskopik harorat o‘zgarishi).
Meso masshtab:
Ishlab chiqarish liniyasining ishlashi (uskunalar holati, ish jarayoni tartibi).
Makro masshtab:
Butun zavod yoki logistika tarmog‘i darajasi (resurslar oqimi, ishlab chiqarish
hajmi, xarajatlar).
Ko‘p mashtabli yondashuvlar orqali ishlab chiqarish tizimlaridagi lokal o‘zgarishlarning global
samaradorlikka ta’sirini baholash mumkin bo‘ladi.
Ko‘p shaklli modellashtirish.
Ko‘p shaklli modellashtirish deganda, turli matematik va algoritmik modellarni (masalan,
deterministik, ehtimollik, agentga asoslangan, tizim dinamikasi, Petri tarmoqlari va boshqalar)
birlashtirib ishlatish tushuniladi. Har bir model shakli ma’lum bir jihatni aniqroq aks ettirish
imkonini beradi:
Deterministik modellar:
Aniqlik va prognozlash uchun qulay.
Ehtimollik modellar:
Noaniqliklarni hisobga olish uchun zarur.
Agentga asoslangan modellar:
Avtonom tizimlar va xatti-harakatlarni o‘rganish uchun foydali.
Tizim dinamikasi:
Vaqt o‘tishi bilan tizim holatining o‘zgarishini tahlil qilishga imkon beradi.
Ko‘p mashtabli modellashtirishning amaliy qo‘llanilishi
Ko‘p mashtabli yondashuvlar ishlab chiqarishning butun ekotizimini qamrab oladi. Masalan,
raqamli egizaklar yordamida uskunalarning ishlashi haqidagi real vaqt ma’lumotlari simulyatsiya
orqali analiz qilinadi. Shu orqali ehtimoliy nosozliklar oldindan aniqlanadi, texnik xizmat
ko‘rsatish intervallari optimallashtiriladi. Bu yondashuv energiya tejamkorligini oshirish,
mahsulot sifatini barqarorlashtirishda muhim ahamiyatga ega.
Ko‘p masshtabli va ko‘p shaklli modellashtirish quyidagi sohalarda keng qo‘llaniladi:
Sanoat 4.0:
IoT qurilmalaridan olingan ma’lumotlarga asoslangan real vaqtli boshqaruv.
Raqamli egizaklar:
Fizik tizimning raqamli nusxasi yordamida sinovlar o‘tkazish.
Energiya samaradorligi:
Resurslardan foydalanishni optimallashtirish.
Ta’minot zanjiri boshqaruvi:
Butun zanjir bo‘ylab oqimlarni sinxronlashtirish.
Ko‘p shaklli modellar va ularning integratsiyasi
Ko‘p shaklli modellashtirishda har xil turdagi modellar — fizik modellar (masalan, mexanik
harakat tenglamalari), raqamli modellar (sensorli monitoring ma’lumotlari), grafik interfeyslar
(HMI), boshqaruv algoritmlari — yagona tizimga birlashtiriladi. Bu esa ishlab chiqarishning har
bir elementi haqidagi axborotni to‘liq va aniq tarzda ifodalash imkonini beradi.
Mazkur ikki yondashuvni integratsiyalash ishlab chiqarish tizimlarining murakkab holatlarini
yanada aniqroq modellashtirishga imkon beradi. Quyidagi yondashuvlar buni amalga oshirishga
yordam beradi:
Modulyar modellashtirish:
Har bir komponent o‘z modeliga ega, lekin ular o‘zaro bog‘langan.
Ko‘p bosqichli simulyatsiyalar:
Modellar turli vaqt o‘lchovlarida navbat bilan yoki parallel
ishlaydi.
Platformaviy yondashuvlar:
MATLAB/Simulink, AnyLogic, Modelica kabi platformalar
yordamida modellarni integratsiyalash.
Muammolar va yechimlar
Ko‘p mashtabli va ko‘p shaklli modellashtirish – bu nafaqat nazariy yondashuv, balki amaliyotda
yuqori samaradorlik va innovatsion rivojlanishni ta’minlovchi vositadir. Har xil darajadagi
tizimlar va ularning murakkab o‘zaro bog‘liqligi zamonaviy ishlab chiqarishning eng muhim
muammolaridan biri bo‘lib qolmoqda. Mazkur modellashtirish yondashuvlari ishlab chiqarishni
yanada aqlli, barqaror va raqobatbardosh qilish imkonini beradi.
Ko‘p mashtabli va ko‘p shaklli modellashtirishda mavjud muammolar quyidagilardan iborat:
tizimlararo moslashuv muammosi, real vaqtli axborot oqimlarini boshqarish, katta hajmdagi
PEDAGOGIK ISLOHOTLAR VA ULARNING YECHIMLARI
102
ma’lumotlar bilan ishlash. Ushbu muammolarga qarshi yechim sifatida sun’iy intellekt
yondashuvlari, bulutli hisoblash texnologiyalari, zamonaviy SCADA va MES tizimlari taklif
qilinmoqda.
Xulosa
Ko‘p mashtabli va ko‘p shaklli modellashtirish — bu zamonaviy ishlab chiqarish tizimlarining
ustuvor talabi hisoblanadi. Ushbu yondashuvlar yordamida ishlab chiqarishni rejalashtirish,
nazorat qilish va takomillashtirish jarayonlari sezilarli darajada soddalashtiriladi va
optimallashtiriladi. Maqolada keltirilgan konsepsiyalar kelajakdagi raqamli fabrikalar uchun
nazariy asos bo‘lib xizmat qilishi mumkin.
Zamonaviy ishlab chiqarish tizimlari tobora murakkablashib, ko‘p darajali, dinamik va interaktiv
xususiyat kasb etmoqda. Ushbu tizimlarning samarali faoliyat yuritishini ta’minlash,
optimallashtirish va bashorat qilish uchun
ko‘p masshtabli va ko‘p shaklli modellashtirish
yondashuvi muhim ahamiyatga ega ekani isbotlandi.
Ko‘p masshtabli modellashtirish yordamida tizimni mikro (detal yoki jarayon), mezo (sex yoki
liniya), va makro (korxona yoki sanoat tarmog‘i) darajalarida tahlil qilish va boshqarish
imkoniyati yaratiladi. Ko‘p shaklli modellashtirish esa ishlab chiqarish tizimining turli jihatlarini
(deterministik, ehtimollik, agentga asoslangan, tizim dinamikasi va boshqalar) birgalikda
modellashtirishga imkon beradi.
Ushbu yondashuvlar sun’iy intellekt, raqamli egizaklar, IoT texnologiyalari bilan uyg‘unlashib,
Sanoat 4.0 talablariga javob beradigan zamonaviy ishlab chiqarish muhitini shakllantirishda
muhim vositaga aylanmoqda. Shuningdek, modellashtirish orqali ishlab chiqarish resurslaridan
samarali foydalanish, nosozliklarning oldini olish, mahsulot sifatini oshirish va boshqaruv
tizimlarini takomillashtirish imkoniyati yaratiladi.
Maqolada ko‘rib chiqilgan nazariy va amaliy yondashuvlar asosida shuni xulosa qilish mumkinki,
ko‘p masshtabli va ko‘p shaklli modellashtirish — bu zamonaviy sanoatning barqaror rivojlanishi,
raqobatbardoshligi va intellektual avtomatlashtirilgan tizimlar yaratishda muhim poydevor
hisoblanadi. Ushbu soha bo‘yicha yanada chuqur ilmiy tadqiqotlar olib borish va real ishlab
chiqarish tizimlarida modellarni sinovdan o‘tkazish dolzarb ilmiy-amaliy vazifalardan biridir.
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR:
1. Groover, M. P. (2016). Automation, Production Systems, and Computer-Integrated
Manufacturing. Pearson Education.
2. Bolton, W. (2015). Programmable Logic Controllers (6th Edition). Newnes.
3. Lee, J., Bagheri, B., & Kao, H. A. (2015). A Cyber-Physical Systems architecture for Industry
4.0-based manufacturing systems. Manufacturing Letters, 3, 18–23.
4. Tao, F., Zhang, H., Liu, A., & Nee, A. Y. C. (2019). Digital Twin Driven Smart Manufacturing.
Academic Press.
5. Ivanov, D., Tsipoulanidis, A., & Schönberger, J. (2017). Global Supply Chain and Operations
Management: A Decision-Oriented Introduction to the Creation of Value. Springer.
6. Dzhukha, I. A., & Sazonov, V. V. (2020). Многомасштабное моделирование сложных
производственных систем. Вестник МГТУ им. Баумана. Серия: Машиностроение, 4, 34–47.
7. Helo, P., & Hao, Y. (2017). Cloud manufacturing system for sheet metal processing.
Production Planning & Control, 28(16), 1283–1295.
8. О‘zbekiston Respublikasi Innovatsion rivojlanish vazirligi. (2023). Sanoat 4.0 konsepsiyasi
asosida ishlab chiqarishlarni raqamlashtirish bo‘yicha strategik yo‘nalishlar. Rasmiy hujjat.
9. Zuev, S. V., & Kuznetsov, A. V. (2022). Цифровые двойники в управлении производством.
Инженерный журнал: наука и инновации, 2(38), 17–24.
10. Madakam, S., Ramaswamy, R., & Tripathi, S. (2015). Internet of Things (IoT): A literature
review. Journal of Computer and Communications, 3(5), 164–173.
