Как создаются модели


Для моделирования мы используем специализированные средства динамического имитационного моделирования на базе продукта AnyLogic компании XJ Technologies. AnyLogic представляет собой универсальную среду  дискретно-событийного и непрерывного моделирования (блок-схемы процессов, системную динамику, агентное моделирование, карты состояний, системы уравнений и т.д.), которая может использоваться для моделирования систем любого масштаба и уровня абстракции. Преимуществом AnyLogic являются широкий набор библиотек готовых элементов для построения моделей, наряду с возможностью программирования любых сколь угодно сложных алгоритмов.

Наиболее часто на практике для моделирования бизнес и технологических процессов мы применяем дискретно-событийное моделирование. В это режиме модель исследуемой системы строится из набора элементарных «кубиков» - блоков.

Примером такого кубика является элемент Сервис, который имитирует работу некоторой системы по обслуживанию потока входящих заявок. Сервисом может быть, в частности:

  • Станок или производственный участок в целом
  • Рабочий или оператор
  • АТС или банкомат
  • Автоперевозчик или Поставщик товара
  • Программный модуль или сетевой маршрутизатор 

Вот так сервис отображается в конструкторе Системы моделирования.

У элемента Сервис есть набор портов – входных, выходных и служебных  и набор собственных параметров, определяющих его работу, например:

-  Время задержки
-  Время тайм-аута
-  Число одновременно обслуживаемых  заявок
-  Вместимость внутренней очереди

Порт – это просто точка входа или выхода заявок. При этом  в качестве заявки тоже может быть по сути любой материальный или виртуальный объект, например бумажный или электронный документ, клиент, заказ, палетта с грузом, телефонный звонок…




Для некоторых элементов, включая Сервис, в модели может быть привязан пул доступных ресурсов – например операторов в колл-центре,  станков на участке, автомобилей  в парке компании.

Отдельные элементы могут быть соединены в модели, так что заявки могут перемещаться между портами различных элементов в соответствии с логикой работы системы по заданным или динамически определяемым маршрутам.

При этом важным преимуществом используемого средства моделирования является как наличие большого числа библиотек готовых элементов, так и возможность относительно просто создать фактически свой уникальный элемент.


Для задания параметров и отображения результатов модель  может включать  набор управляющих элементов, средства анимации элементов (такие, как движение автомобилей или грузов)  и деловой графики.

Вот как выглядит упрощенная модель производственного участка завода по производству аккумуляторов, на котором выполняются две операции – продольная резка широких рулонов фольги с нанесенным покрытием и последующее  их вальцевание для обеспечения заданной толщины и однородности покрытия.


Модель содержит два элемента Сервис, каждый из которых описывает работу группы однотипных станков. Для каждого Сервиса в модели задан пул ресурсов, содержащий доступные станки. На вход нашей простой модели поступает поток заявок  - широких рулонов фольги, который имеет заданную функцию распределения по времени. В реальной модели, конечно, этот поток также будет рассчитан на основе моделирования предыдущих технологических операций. После первой операции узкие рулоны складываются временно на тележки (Storage2) и перевозятся за некоторое время (Transport2) к одному из свободных станков для второй операции. После выполнения операций рулоны в модели перемещаются на промежуточный склад, а в реальном мире - на следующий участок.

Модель позволяет определить  влияние различного числа станков и технологических скоростей обработки на производительность участка в целом, а также последствия  выхода станков из строя во время смены. Для этого используются механизмы анимации, графики - например, среднее время обработки рулона на участке, число занятых станков, число рулонов, ожидающих обработки и расчет статистических параметров.


Вы можете сами попробовать данную модель в действии, изменяя параметры числа установленных станков и времени операций, перейдя по ссылке:

http://tbsconsulting.ru/demos/lia/Model4-a.html  (может понадобиться установка и/или настройка параметров безопасности Java).


Конечно, для такого простого случая решение для стационарных условий (т.е. когда параметры системы постоянны, а входной поток один и тот же) можно получить и аналитическим путем.

Реальные же модели могут содержать десятки и сотни соединенных между собой элементов - простые аналитические формулы тут не помогут. А кроме того, для принятия решения часто необходимо  оценить влияние критических возмущений - например авария станка, которые существенно меняют параметры системы. В этих случаях имитационное моделирование незаменимо.

Важно отметить, что для моделирования деятельности Компании может быть разработан целый набор взаимосвязанных между собой моделей. При этом модели могут существенно отличаться между собой по уровню абстракции. Например, в общей модели транспортных перевозок каждый склад изображается в виде «черного ящика» с базовыми параметрами общая емкость, пропускная способность и стоимость хранения за единицу. В детальной модели склада используются такие понятия, как стеллажи и ячейки, ворота, погрузчики, операторы и даже геометрические размеры для точного расчета времени складских операций.

Если Вас заинтересовала возможность применения моделирования для решения Ваших бизнес-задач, напишите нам.

 
Баннер

Поиск на сайте



Карта сайта

Звоните: +7 (499) 703-15-43  

Powered by Spearhead Softwares Joomla Facebook Like Button

© ТБС Консалтинг 2009 - 2016