ВВОД В СРЕДУ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ. ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Технология моделирования является важным инструментом планирования, внедрения и эксплуатации сложных технических систем.

Несколько тенденций в экономике, таких как

• повышение сложности и разнообразия продуктов

• повышение требований к качеству в связи с высоким уровнем издержек

• повышение требований к гибкости

• более короткие жизненные циклы продукта

• сужающиеся размеры партии

• повышение конкурентного давления

приводят к сокращению циклов планирования. Моделирование нашло свое место там, где более простые методы больше не дают полезных результатов.

Моделирование можно использовать при планировании, внедрении и эксплуатации оборудования.

• Фаза планирования

- Идентификация узких мест и определение потенциального улучшения

- Раскрыть скрытые, неиспользуемые потенциалы

- Минимальное и максимальное использование

- Сопоставление различных вариантов планирования

- Проверка аргументов в отношении мощности, эффективности контроля,

ограничения производительности, узкие места и пропускная способность

• Фаза реализации

- Тесты производительности

- Анализ проблем, проверка эффективности будущих требований

- Моделирование исключительных системных условий и аварий

- Обучение новых сотрудников (например, управление инцидентами)

- Моделирование режимов нарастания и охлаждения

• Операционная фаза

- Тестирование альтернатив управления

- Обзор чрезвычайных стратегий и программ аварий

- Доказательство обеспечения качества и управление отказами

- Отправка заказов и определение вероятных дат доставки

Определения

Моделирование – это воспроизведение реальной системы с ее динамическими процессами в модели. Цель состоит в том, чтобы достичь результаты, которые можно перенести в реальность. В более широком смысле, симуляция означает подготовку, реализацию и оценку конкретных экспериментов с имитационной моделью.

Система. Система определяется как отдельный набор компонентов, которые связаны друг с другом.

Модель – это упрощенная копия запланированной или реальной системы с ее процессами в другой системе. Она отличается важными свойствами только в пределах заданного допуск от оригинала.

Прогон моделирования – это изображение поведения системы имитационной модели в течение установленного периода времени.

Эксперимент – представляет собой целевое эмпирическое исследование поведения модели путем повторения. Моделирование выполняется с систематическим изменением аргументов.

Процедура моделирования

В соответствии с термином «Эксперимент» рекомендуется использовать следующий подход:

1. Формулирование проблем

Вместе с клиентом, специалист по симуляции должен сформулировать требования к моделированию. Результатом сформулированной задачи должно быть письменное соглашение (например, техническое задание или спецификация), в котором содержатся конкретные проблемы, которые будут изучаться с помощью моделирования.

2. Тест на пригодность моделирования

Чтобы оценить эффективность моделирования, можно изучить:

• Отсутствие аналитических математических моделей (например, многих переменных)

• Высокая сложность, многие факторы, которые следует учитывать

• Неточные данные

• Постепенное исследование системных ограничений

• Повторное использование имитационной модели

3. Постановка задач

Каждая компания нацелена на систему целей. Она обычно состоит из высшей цели, такой как увеличение прибыльности, которая в свою очередь делится на множество подцелей, взаимодействующих друг с другом. Определение целевой системы является важным подготовительным шагом. Частыми целями для моделирования являются:

• Минимизировать время обработки

• Максимальное использование

• Сведение к минимуму запасов

• Уменьшение времени доставки

Все цели должны собираться и анализироваться статистически в конце симуляции, что подразумевает определенный уровень детализации для модели.

В результате они определяют диапазон имитационного исследования.

4. Сбор и анализ данных

Данные, необходимые для моделирования, могут быть структурированы следующим образом:

• Данные системной нагрузки

• Организационные данные

• Технические данные

5. Моделирование

Фаза моделирования включает в себя создание и тестирование имитационной модели.

Моделирование обычно состоит из двух этапов:

• Получите графическую модель из концептуальной модели

• Перенесите модель в модель программного обеспечения

Для начала, вы должны разработать общее представление о моделируемой системе. Исходя из тестируемых целей, вы должны принять решение о точности

моделирования. Основываясь на точности моделирования, необходимо решить какие аспекты вы хотите упростить. Первый этап моделирования охватывает

два вида деятельности:

• Анализ (разбивка)

• Абстракция (обобщение)

Будет построена и протестирована имитационная модель. Результат моделирования должен быть включен в документации по модели для дальнейших изменений имитационной модели. На практике этот шаг часто игнорируется, поэтому модели из-за отсутствия документация по функциональности не может быть использована. Поэтому необходимо, чтобы исходный код во время программирования был прокомментирован. Таким образом, функциональность по-прежнему доступна после завершения программирования.

6. Выполнить повторные сеансы моделирования

В зависимости от целей исследования эксперименты, основанные на

план тестировании будут реализованы. В плане тестирования, отдельные эксперименты выводят данные, аргументы модели, цели и ожидаемые результаты. Также важно определить временной интервал для симуляционных экспериментов. Компьютер работает в течение нескольких часов, часто эксперименты повторяются для статистического охвата.  Время проведения экспериментов может быть перенесено в ночные часы, таким образом доступная вычислительная мощность может быть использована оптимально. Входные, выходные данные и основные параметры имитационного моделирования должны быть задокументированы для каждого эксперимента.

7. Анализ и интерпретация результатов

Правильная интерпретация результатов моделирования существенно влияет на успех имитационного исследования. Если результаты противоречат предположениям, необходимо проанализировать, какие влияния несут ответственность за неожиданные результаты.

8. Документация

Для документации имитационного исследования рекомендуется форма отчета о проекте. В документации должен быть представлен обзор сроков и зафиксирована выполненная работа. Интерес в этом контексте представляют неудачные варианты системного моделирования. Основным отчетом о проекте должна быть презентация результатов моделирования на основании спецификации требований заказчика. В результате исследования имеет смысл включить в документации предложения по необходимым действиям. Наконец, рекомендуется описать структуру имитационной модели и ее функциональности.

Список литературы:

1. Акопов А.С. Имитационное моделирование. Инструментальные средства имитационного моделирования. Москва, Юрайт 2014. – 115 с.
2. Тычинский А.В. Управление инновационной деятельностью компаний: современные подходы, алгоритмы, опыт – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2009. – 189 с.
3. Имитационное моделирование – [электронный ресурс] – Режим доступа – URL: https://studfiles.net/preview/2692478/page:2/ (дата обращения 09.03.2018)
4. Steffen Bangsow. Manufacturing Simulation with Plant Simulation and SimTalk / Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2010. P– 18.