vizuális interaktív szimulációs technológia

vizuális interaktív szimulációs technológia

CAD+INFORM KFT. a Lanner Group WITNESS szoftverének magyarországi disztribútora cím: 4026 Debrecen, Bem tér 18/c telefon: (36-52)-522-730 telefon/fax: (36-52)-452-685 e-mail: [email protected]

A siker nem más, mint egy jól megalapozott döntés eredménye...

WITNESS Minden vállalkozás életében - legyen szó nagy-, közép-, vagy kisvállalatról - elõbb vagy utóbb eljön az idõ, amikor kénytelen továbbfejleszteni belsõ termelési, logisztikai, vagy akár üzleti folyamatait. Az ilyen változtatások technikai és gazdasági hatásait célszerû elõre megtervezni, összefüggéseiben átlátni, még mielõtt az esetek többségében kockázatos, és talán felesleges beruházásokra sor kerülne. Ebben a feladatban nyújt hatékony segítséget a számítógépes vállalati folyamat-szimuláció, melynek kiemelkedõ képviselõje a WITNESS diszkrét esemény alapú szimulációs szoftver.

A folyamat-szimulációról általában Minden valós vállalati rendszerben anyagi vagy elvi folyamatok mennek végbe, amelyek egymással ok-okozati összefüggésben lévõ, idõben egymást követõ állapotok váltakozásában valósulnak meg. Minden változás valamilyen jól leírható esemény eredménye. A vállalatvezetés feladata, hogy kézben tartsa és irányítsa a folyamatokat. Fokozottan igaz ez azokra a termelési és üzleti folyamatokra, amelyektõl a vállalat léte és sikeressége függ, mûködjön a vállalat a gazdaság bármely területén, mint például a gyártóipar, a szolgáltatás, a kereskedelem, vagy akár a közlekedés, áruszállítás, stb. Az irányítás során következtetni kell a folyamatok jövõbeni állapotaira, aminek a sikere attól függ, hogy milyen pontos információink vannak a folyamatok belsõ összefüggéseirõl, a változások szabályairól. A törvényszerûségek ismerete nélkül a történések elsõ látásra néha érthetetlennek tûnhetnek az ember számára. Az értetlenség okai a folyamatok mûködésére vonatkozó elégtelen ismeretanyagban, vagy a zavaró tényezõk hatásának kiszámításában keresendõk. Az arra alkalmas területeken, a hiányos ismeretek pótlására már régóta folytatnak kísérleteket, amelyek megfigyelésébõl információk nyerhetõk a jövõben bekövetkezõ hasonló eseményekre is. Ez azonban nem mindig járható út. Egyszerû példáknál maradva, nem lehet kikísérletezni egy elképzelt ipari üzem telepítését, egy nagy értékû termelõ berendezés rendszerbe állítását és termelésre gyakorolt hatását, vagy egy rendkívüli esemény bekövetkeztét. Az elõzõ esetekben az jelenti a fõ korlátot, hogy a felhasználható pénzforrásokat egyszer és csak egyszer lehet elkölteni. Míg az utóbbi esetben éppen a rendkívüli esemény elkerülése a cél. Érdemes tehát a döntések elõkészítésében bevetni minden olyan lehetséges korszerû elemzõ eszközt, amellyel lecsökkenthetõ a döntés kockázata és vállalhatóvá tehetõ a döntéshozót terhelõ felelõsség is. A számítógépes folyamat-szimuláció azt a lehetõséget kínálja, hogy a valós folyamatokban résztvevõ elemek számítógépes leképezésével, megalkossuk egy adott üzem, gyártási

folyamat,

logisztikai

rendszer,

vagy

üzleti

folyamat logikai modelljét. A modellen végzett szimulációs vizsgálatok szolgáltatják azokat a mennyiségeket, összefüggéseket és rejtett kapcsolatokat, amelyek meghatározzák a jelenben, vagy a jövõben lejátszódó valóságos vállalati folyamatokat és azok következményeit. Ezáltal lehetõvé válik a legjobb döntés meghozatala az adott feltételrendszerben és elkerülhetõvé válnak a váratlan negatív események. Kiszámíthatóvá és tudatosan megtervezhetõvé válik a jövõ.

WITNESS vizuális interaktív folyamat-szimuláció 3

A szimulációnak akkor is kiemelkedõ jelentõsége van, amikor a kérdéses folyamat túlságosan bonyolult és áttekinthe-tetlen, vagy olyan adatokra van szükségünk, amelyekhez valóságos mérésekkel, hagyományos adatgyûjtéssel nem férhetnénk hozzá. A

folyamat-szimuláció

alkalmazása

kapcsolódhat

egyszeri

projektekhez,

mint

például

vállalati

beruházások,

átszervezések, rendkívüli események vizsgálata. Ugyanakkor hatékony eszköz lehet napi rutintevékenységek segítõ eszközeként, mint például üzemi szintû gyártási program ellenõrzése, logisztikai mûveletek megtervezése, erõforrások elosztása az igények optimális kiszolgálása, stb. A folyamat-szimulációval a következõ tipikus kérdésekre kaphatunk választ: Mi lenne akkor, ha …?

Hogyan fog mûködni …?

Mit kell megváltoztatni annak érdekében, hogy …?

Numerikusan kifejezve, mennyivel fog megváltozni, ha ... ? Bekövetkezhet-e …?

Mennyi idõ alatt térül meg …?

Megvalósítható-e ...?

Stb.

WITNESS diszkrét esemény alapú folyamat-szimuláció A folyamat-szimulációs szoftverek egyik legkifinomultabb és legsokoldalúbb képviselõje a WITNESS

szimulációs

szoftver, amely két legfontosabb szolgáltatása, a modellkészítés, valamint a modell szimulációs futtatása, elemzése. Mindkét alapfunkció interaktív. A WITNESS eszközeivel elkészíthetõ a szimulálni kívánt valós rendszer (gyártósor, üzem, ellátási lánc, üzleti folyamat, stb.) modellje, amit a szimulációs futtató mûködtet. A modell futásának alapja az idõ elõrehaladása, amely során bekövetkeznek ugyanazok az egyedi (diszkrét) események, amelyek a valós rendszerben is bekövetkeznének, az adott körülmények között. Minden egyes eseményrõl és a folyamat egészérõl is, részletes adatgyûjtés történik, ami bármilyen további elemzés alapjául szolgálhat. A fontosabb statisztikai elemzéseket a szoftver készen tartalmazza. Ilyenek például gyártási folyamat esetén az átfutási idõk, kapacitás kihasználás, szûk keresztmetszetek, várakozási sorok hossza, stb.

WITNESS építõelemek A

modell

elkészítéséhez

a

WITNESS

építõelemeket

kell

felhasználni,

amelyek

megfelelnek a valóságos entitásoknak (termék, alkatrész, berendezés, szállítópálya, jármû, munkaerõ, stb.). A WITNESS építõelemei a rendszerrel együtt, készen érkeznek, és a telepítés után azonnal rendelkezésre állnak. Minden egyes építõelem az adott típusnak megfelelõ parametrizálási lehetõséget tartalmazza, hogy teljes körûen lefedje az általa képviselt valóságos entitás lehetséges változatait. Ugyanakkor a rendszer nyitott is. Szükség esetén az elemkészlet szabadon bõvíthetõ a saját magunk számára kialakított, speciális elemekkel. A WITNESS

építõelemei kétféle

típusba tartoznak. A fizikai elemek a valóságban is meglévõ - fizikailag megfogható entitásokat modellben.

4

reprezentálnak Jellegzetesen

WITNESS vizuális interaktív folyamat-szimuláció

a

fizikai

elemek a munkadarabok, termékek, gépek, szállítópályák, raktárak, jármûvek, tartályok, csõvezetékek, karbantartó és a kiszolgáló személyzet, stb. Üzleti-szolgáltatási folyamatok esetében az ügyek, tevékenységek, erõforrások, gyûjtõk, rendezõk, stb. A logikai elemek egy része valamilyen mûködési jellemzõt képvisel a folyamatban. Másik része az adatgyûjtéshez, a kijelzéshez és elemzéshez szükséges segédelem. Logikai elemek a mûszakrend, az anyagok attribútumai, a nevesített változók, a beépített függvények, a rutinok, a véletlenszerûséget biztosító valószínûségi eloszlások, grafikonok, diagramok, riportok, stb. Különleges logikai elemek a külsõ programok, adatfájlok (pl. technológia), Excel táblák, adatbázisok, stb.

A mennyiségeket szemléltetõ számkijelzõk, diagramok, grafikonok, tetszõleges numerikus mennyiséghez hozzárendelhetõk.

Tartalmuk

a

szimuláció

során folyamatosan változik, mindig a pillanatnyi értéket mutatják. Mindegyik WITNESS elemhez grafikai megjelenés (ikon állapot) tartozhat a képernyõn. A folyamat elõrehaladtával az ikonok változhatnak, mozoghatnak, ami animációvá áll össze. Az elemek pontos mûködését, az adott elemtípusra

kifejlesztett

paraméter

beállító ablakokban lehet megadni. Gépi berendezés beállító panelje, ahol a legabróbb részletekig leírhatjuk a gép mûködési elvét (típus, ciklusidõ, beállítások, lerobbanások, stb.)

WITNESS modell Minden folyamat-szimulációs feladatnak van valamilyen elõre jól meghatározott vizsgálati célja. Ez azért lényeges, mert egy rendszert nagyon sok -

egymástól teljesen eltérõ -

szempontból vizsgálhatunk

(mûködõképesség, átbocsátás, szûk keresztmetszetek, sorban állás, költségek, munkaerõ szükséglet, energia felhasználás, stb.). Minden modellt a kitûzött vizsgálati cél kiszolgálására kell felkészíteni, a vizsgálat szempontjából fontos részletek finom

kidolgozásával,

illetve

a

lényegtelen

jellemzõk

elhanyagolásával.

Példaként,

ha

szükség

van

rá,

a

tevékenységekhez és anyagokhoz (pl. munkadarab) egyedi attribútumokat rendelhetünk, amelyek tartalmazhatják az anyagminõséget, a költségeket, vagy bármely más, számunkra fontos jellemzõt. Ugyanakkor, egy másik modellben nem adunk meg például költség jellegû adatokat, ha a vizsgálati cél a költségek elemzésére nem terjed ki. A modell készítés során céltudatosan rakjuk össze az építõelemekbõl a vizsgálni kívánt valós rendszer megfelelõjét. Az elemkészletbõl kiválogatjuk a modellhez szükséges elemeket (pl. alkatrészek, munkadarabok, gépek, szállítószalagok, gépkezelõk, stb.) és a kívánt elrendezésben (layout) felrakjuk a modell szerkesztõ ablakába. Az eljárás leginkább az építõkocka játékhoz hasonlítható. Következõ lépésben megadjuk az elemek közötti kapcsolatokat és beállítjuk a mûködési paramétereiket, például a ciklusidõket, mûvelet kezdéskor és befejezésekor végrehajtandó tevékenységeket, szerszámozást, és minden szüksé-


5

ges eljárást, szabályt. ellentmondá-

Az sos

paraméter

megadást

a auto-

rendszer

matikusan kiszûri,

a

hiányzókat Minden-

bekéri. hol

használhat-

juk az alapértelmezéseket

is.

Lényeges, hogy a WITNESS dell,

mo-

készítésé-

nek minden fázisában

mûködõ-

képes, az addig részletezett szintnek megfelelõen. Tipikus példa a diszkrét modell felépítésére és a folyamatban résztvevõ elemek megjelenítésére

Azokat a numerikus

paraméte-

reket (mûveleti idõk, tárolási idõk, meghibásodási gyakoriság, stb.), amelyek értékét nem ismerjük pontosan, kifejezésekkel vagy valószínûség eloszlásokkal is helyettesíteni lehet. Az életszerû helyzeteket közelítõ gyakoribb eloszlásokat a WITNESS készen tartalmazza, az alkalmazásukhoz szükséges ajánlással és paraméter magyarázattal együtt.

Diszkrét vagy folytonos modell A

WITNESS

alkalmazási

egyik

területe

hagyományos a

gyártóipari

folyamatok szimulációja. Ezek közös jellemzõje, hogy a folyamatokban a gyártott termékek és/vagy alkatrészeik haladnak elõre a gyártási technológiának

megfelelõ

mûveleteken

keresztül. A modell készítés szempontjából lényeges körülmény, hogy az adott termék megszámlálhatóan darab jellegû, vagy pedig térfogattal (tömeggel) jellemezhetõ folyadék. Ha a termék darab jellegû, a modell típusa

diszkrét.

A

diszkrét

modellek hagyományos alkalmazási területe a gépgyártó és szerelõ ipar. Ugyanakkor kiterjedten alkalmazzák Tipikus példa a folytonos-modell felépítésére és a folyamatban résztvevõ elemek megjelenítésére

6


az üzleti és szolgáltatási területeken is, hiszen ezek a modellek is egyedi ügyekkel kapcsolatos folyamatok elõrehaladását szimulálják, ahol az adott ügyhöz kapcsolódnak a tevékenységek. Ha a termék folyadék jellegû, akkor a modell típusa folytonos. A folyékony anyag nem feltétlenül jelent folyadékot. Folyékonyként kezelendõ anyagok lehetnek porszerû, szemcsés anyagok, granulátumok is. A folytonos modellek csõvezetékeket, tartályokat, mixálókat és vegyi processzorokat is tartalmaznak. Legjellemzõbb alkalmazásuk a vegyipar és az élelmiszeripar. A WITNESS folytonos változata egyszerre, akár egy modellben is támogatja a két alaptípust, amire jó példa lehet egy palackozó üzem, ahol a folyadék a palackba töltéssel darab jellegûvé válik. A folyadékok betöltése és ürítése egyaránt kezelhetõ WITNESS -ben.

WITNESS szimuláció A szimuláció során, a modell egy kezdeti idõponttól elindítva, saját idõben, mûködni kezd. Számítógépes nyelven szólva a modell fut. A futtatás során, a számítógép elõállítja a modellben idõrendben egymás után bekövetkezõ eseményeket, mindvégig betartva az elemek és események közötti kölcsönhatásokat. Az események sorozata leírja az adott rendszer idõben történõ folyamatos változását. A modell saját idejének az idõegysége a feladathoz igazítható. Ezéltal rendkívül gyors folyamatokat és naptári léptékkel kifejezhetõ lassú folyamatokat is egyaránt precízen lehet szimulálni. A modell naptára szerkeszthetõ, tartalmazhatja a hivatalos ünnepnapokat és a rendkívüli szabadnapokat is. Kihasználva az építõelemek grafikus képességeit, a modellben lezajló folyamatokat a képernyõn megjelenõ mozgások, alak és színváltozások, numerikus vagy szöveges kijelzések szemléltetik. Maga a szimuláció nem függ az animációtól, grafika nélkül is mûködik. Emiatt, a különbözõ vizsgálati céllal létrehozott

Példa a különféle WITNESS modellek megjelenítésére


7

WITNESS modellek grafikai kidolgozottsága egymástól teljesen eltérõ lehet. A nagy modellek általában egyszerûbb, sematikus grafikát használnak, vagy egyáltalán nem tartalmaznak grafikát. A képernyõn megjelenõ animációban, az elemek alakváltozásán és mozgásán túl, rendkívül fontos információt hordoz az elemek színváltozása is. A színek szemléltetik például a berendezések (mûveletvégzõ helyek) futás közbeni üzemállapotát. A színkódok egységesen jelennek meg az összegzett statisztikák diagramjaiban is. A legfontosabb üzemállapotok: a terheltség; az anyagra (feladatra) várakozás; a blokkolt állapot; a meghibásodás; a javítás; a munkaerõre várakozás; a mûszakon kívüli állapot; stb. A színkódok jelentése a különbözõ típusú elemekre értelemszerûen eltérõ lehet.

A modell futtatását irányító nyomógombok

A modell idõbeni futását, bármikor meg lehet állítani, vissza lehet pörgetni, tovább lehet indítani, gyorsítani, lassítani. Számos egyéb lehetõség között, a szimulációt futtathatjuk elõre megadott idõtartamig, vagy leállíthatjuk bizonyos események bekövetkeztekor. Beavatkozhatunk a modell futásába, megváltoztathatjuk, vagy elmenthetjük a modell pillanatnyi állapotát.

WITNESS kísérlet A szimuláció során, a modell absztrakt valóságában bármilyen ötletet kipróbálhatunk. Itt semmi sem drága, a szimulációt tetszõleges modell változatokkal, akárhányszor megismételhetjük. Szabadon kísérletezhetünk a virtuális üzemmel, logisztikai rendszerrel, üzleti folyamattal, amit éppen modellezünk. Próbaként beállíthatunk új gépeket, új munkaerõt, vagy akár átszervezhetjük a teljes rendszert (komplett gyártósort, üzemet, munkarendet, stb.). A

modell

változatainak

száma

tetszõleges,

ezáltal

egy

problémakört

különbözõ

szempontok

szerint

is

megvizsgálhatunk. A kísérletek eredményeit, melyeket a WITNESS automatikusan szolgáltat bármikor megkaphatjuk, értékelhetjük, a korábbi eredményekkel összehasonlíthatjuk.

Kiértékelés A

kísérletek

eredményét

kiértékelve

olyan információk birtokába juthatunk, amelyek

biztos

alapra

helyezhetik

döntéseinket. Nem

hagyhatjuk

kívül,

hogy

adatok

és

jórészt

attól

a

azonban

szimuláció

összefüggések függ,

hogy

figyelmen által

nyert

pontossága mennyire a

valóságot tükrözõ modellt építettük meg. A WITNESS automatikusan biztosítja a modell belsõ ellentmondás mentességét. Következésképpen modell

alkalmas

minden szimuláció

WITNESS lefolyta-

tására. Ugyanakkor a szoftver természetesen nem ellenõrizheti a valóságnak történõ megfelelést, vagyis a modellépítõ

8


Tárolók statisztikai adatai a modell teljes futási ideje alatt

szándékát. A kiértékelés során feltétlenül használjuk a józan ítélõképességünket is! Elfogadott elõször

módszer,

mindig

állapotnak

a

hogy

valóságos

megfelelõ

modellt

építjük meg. A modellépítésben lehetõségét,

a

szimuláció

rejlõ

hibázás

eredményeinek

a

tényszerû

adatokkal

összevetésével

szûrhetjük

leghatékonyabban. egyezés

esetén

modellben.

történõ ki

Megfelelõ bízhatunk

Ekkor

a

mondjuk,

hogy validáltuk a modellt. Berendezések üzemállapotainak idõbeni eloszlása a modell teljes futási ideje alatt

Feltûnõ eltérés általában akkor fordulhat elõ, amikor a modell

megépítése során rossz absztrakciót és téves elhanyagolásokat tettünk. Csak az alapmodell validálása után ajánlott bevinni a modellbe a tervezett változtatásokat. A szimuláció során a WITNESS szolgáltatja a teljes folyamat, illetve az egyes elemek (tevékenységek, berendezések, stb.) mûködését jellemzõ összes alapadatot. Bármikor megkaphatjuk például a raktárak és gyártásközi tároló helyek készletét, a gyártásban (feldolgozásban) lévõ mennyiségeket, a késztermékek (elintézett ügyek) darabszámát, az erõforrások kihasználtságát, a várakozási sorok hosszát, stb. Az adatok megjelenítése lehet táblázatos vagy grafikus (idõsorok, hisztogramok, kördiagramok, stb.). A megjelenített értékek a modell futásával együtt dinamikusan változnak, amivel nyomon követhetjük egy-egy végeredmény kialakulásának folyamatát is. Az alapadatokat a WITNESS minden modellben automatikusan gyûjti. A szimuláció minden egyes munkadarabot vagy ügyet egyedileg követ végig a folyamaton. Az alapadatokat a modell bármely pontján, a WITNESS által használt beszédes nevekkel érjük el. Az alapadatok felhasználásában fontos szerepük van WITNESS modell bármely pontján alkalmazható -

a

saját

változóknak. Ezekre a modell alkotója által kiadott nevük alapján lehet hivatkozni. Bármely számítási eljárásban, vagy kiértékelésben felhasználhatók, tartalmuk megjeleníthetõ, külsõ adatfájlba vagy akár adatbázisba írható. Tipikus példa lehet a WITNESS által szolgáltatott mennyiségi adatok

felhasználására,

a

vizsgált

folyamatok

során

keletkezett költségek felgyûjtése és elemzése. Másik

példa

a

termelõ

vállalatok

folyamataira

egyre

szélesebb körben alkalmazott Six Sigma elemzés, amelyet a

Az egyes munkafolyamatokhoz rendelt költségek kijelzésének egyik formája

WITNESS elõregyártott építõelemekkel támogat.


Modularitás A WITNESS modellek egymásba ágyazhatók. Nem szükséges egyszerre felépíteni egy ipari üzem, vagy egy szolgáltató hálózat nagyobb modelljét. Elõször elvégezhetjük a kisebb egységek feladatorientált szimulációját, majd a részmodelleket összekapcsolva elemezhetjük a nagy egész rendszer viselkedését. A kisebb egységek lehetnek önálló gyártósorok, üzemrészek, nagy bonyolultságú egyedi berendezések, részfolyamatok, stb. A beépített modul egyetlen elemként viselkedik az õt körülvevõ modellben. Saját bemenetei és kimenetei vannak, melyeken keresztül kapcsolódik a befogadó modellhez. A modult általában valamilyen egyszerûbb ikonnal jelenítjük meg. Mûködését tekintve, önmagán belül, a saját belsõ felépítésének megfelelõen viselkedik a szimulációs futás során. A modulok egyik alkalmazása, a WITNESS elemkészletének bõvítése bonyolultabb, speciális elemekkel. Ezáltal olyan rendszerek is szimulálhatók, amelyekre eredetileg nem volt a WITNESS elemkészlete felkészítve.

Optimalizálás WITNESS környezetben WITNESS környezetben kétféle megoldás kínálkozik a folyamatokkal kapcsolatos optimumok meghatározására. Az elsõ módszer, a modellépítõ és elemzõ szakember szaktudására alapozva, a modellel folytatott szimulációs kísérletek végrehajtásán alapul. Az elemzést végzõ szakértõ, a reális feltételeknek és lehetõségeknek megfelelõ modell változatokat és beállításokat szimulálja. Az egyes szimulációs kísérletek eredményeit az elképzelt optimum szempontjából minõsíti. Ezáltal próbál haladni az általa legjobbnak ítélt változat felé. A

módszer

elõnye,

hogy

mindenfajta optimum szempontrendszer érvényesíthetõ, valamilyen szinten. Az optimum keresésébe be van kapcsolva a szakértõ kreativitása és tapasztalata. Az ötletek a paraméterek megadásában és a modell mûködésének átszervezésében

egyaránt

érvé-

nyesülhetnek. A módszer hiányossága, hogy nem ad

egyértelmû

bizonyosságot

a

legjobb megoldás megtalálására. Az elemzõ szakember általában akkor tekinti megoldottnak a feladatot, amikor a saját személyes megítélése alapján már elég jónak

A változtatható paraméterek érték tartományainak és az optimum keresés módszerének megadása.

találja az elért eredményeket. A másik módszer automatikus, amikor a WITNESS szoftver optimalizáló moduljával kerestetjük meg a rendszer optimumait. Az optimalizáló modul egy kiegészítõ szoftver a WITNESS alapszoftverhez.

10


Az optimalizáló modul, az adott modellhez, a felhasználó által elõre megadott paraméter-tartományokon keresi meg az optimum kifejezés szélsõértékeit. Minden paraméterhez hozzárendelhetõk azok az értékek, amelyeket a valóságos folyamatban is felvehetnek. A paraméter értékek mindegyik kombinációjához tartozik egy-egy modell beállítás, továbbá a megfelelõ szimulációs futás és eredmény. Az optimumot az összes lehetséges szimulációs eredmény között kell megtalálni. A legtöbb esetben azonban a paraméter kombinációk száma olyan nagy, hogy az összes szimulációs futás végrehajtása teljességgel lehetetlen. A WITNESS optimalizáló arra lett kifejlesztve, hogy az összes kombinációnál jóval kevesebb szimulációs futás eredményeként jusson el a lehetséges optimumhoz.

Az optimalizáló futása során megtalált legjobb eredmények táblázata, a hozzájuk tartozó konkrét paraméter beállításokkal együtt.

A módszer nagy elõnye, hogy automatikusan keresi meg az optimumot. Ugyanakkor nem keres optimumot a modell átszervezésével, hiszen ennek a feltételrendszere automatizmusokkal meghatározhatatlan. Az optimalizáló modul számos rendkívül hasznos kiegészítõ információval is szolgál. Az optimalizálóval általában nem egyetlen legjobb beállítást keresünk, hanem a legjobb beállítások alternatíváit. Információt kapunk a rendszer stabilitására, egyes paraméterek változásával szembeni érzékenységére, a kritikus paraméterekre, stb. WITNESS környezetben az optimalizálás sikerét a fenti két módszer együttes alkalmazása biztosítja. Az optimalizálás alapelve, hogy bízzuk az automatikus optimumkeresést az optimalizáló szoftverre, de a modell átszervezésében támaszkodjunk a szakértõ tapasztalatára és kreativitására.


11

WITNESS terminológiák A WITNESS folyamat-szimulációs szoftver általánosan használható szimulációs eszköz. A lehetséges alkalmazási területek meglehetõsen távol esnek egymástól. Kézenfekvõ igény, hogy az egyes szakterületek szakemberei a saját területüknek megfelelõ elemkészletbõl állíthassák össze szimulációs modelljeiket. Ezért a WITNESS két egymástól eltérõ terminológiájú változatban használható. A

gyártóipari-logisztikai

változat

elemkészlete

gépekbõl,

anyagmozgató

pályákból,

szállító

jármûvekbõl,

raktárakból, gépkezelõkbõl, karbantartókból, mûszakrendbõl, stb. épül fel. Ugyanakkor az üzleti-szolgáltatási változat elemkészlete az üzleti folyamatokban megszokott elnevezéseket használja. Ilyenek a tevékenységek, ügyek, gyûjtõk, rendezõk, erõforrások, stb.

Milyen adatok szükségesek a WITNESS modellhez? A WITNESS modellek bonyolultságára és nagyságára nincs semmilyen megkötés. Elvben tehát lehetséges lenne egy teljes nagyvállalatot egyetlen WITNESS szupermodellbe leképezni. A gyakorlat mégis azt mutatja, hogy ez fölöslegesen elbonyolítaná a WITNESS alkalmazását, amiben elveszne a szimulációs projektek vizsgálati cél orientáltsága és hatékonysága is. A WITNESS modelleket nem vállalatra, hanem problémára kell megépíteni, ami a vizsgálati célban nyilvánul meg. A vizsgálati cél nagyban meghatározza a modell készítése közbeni absztrakció jellegét, a szükséges adatok körét, és az elhanyagolásokat is. Például, egy logisztikai elemzõ modell valószínûleg nem fog a gyártó berendezéseken folyó megmunkálási mûveletekkel részleteiben foglalkozni. A vizsgálati cél szempontjából ezeket elegendõ egyetlen mûveleti idõvel jellemezni. A modellek építése során, az építõelemek kiválasztásához és a szimulációs ablakban történõ elrendezéséhez alkalmasak az üzemi alaprajzok, helyszínrajzok, technológiai sémarajzok, folyamatábrák, diagramok, stb. A rajtuk szereplõ azonosítók, megnevezések jól használhatók a WITNESS modellekben. Az üzemi alaprajzokat importálhatjuk CAD programokból, például AutoCAD rajzi formátumból is. Az egyes berendezések (mûveleti helyek) közötti kapcsolatokat tipikusan a gyártási (mûveleti) útvonalak jelentik, melyek változatos módokon adhatók meg. A kapcsolatok lehetnek rögzítettek, vagy akár termékfüggõk is, ahogyan az adott rendszer megkívánja. A folyamat mûködõképességéhez -

a kapcsolatokon és útvonalakon kívül -

minimálisan szükségesek az egyes

berendezések fõ mûveleti idõi. Ha ezek megvannak, akkor a modell már futtatható. Természetesen a valós problémák ennél részletesebb adatkört igényelnek. Például meghibásodási jellemzõk, leállás idõk, javítási idõk, raktárazási és mûveletközi tárolási jellemzõk és idõk, munkaerõ szükséglet, mûszakrend, stb. A WITNESS modellekben mindezeknek elõre kialakított helyük van, melyeket csak akkor kell megadnunk, ha a vizsgálati célhoz szükségesek. Kitöltésük általában nem kötelezõ. Meglepõen kevés adat megadásával elkészíthetjük a legtöbb bonyolultabb modell mûködõ alapváltozatát, amely már tükrözi a rendszer logikai viselkedését. Az alapváltozatot folyamatos finomítással, újabb adatcsoportok bevonásával, ezzel együtt az elemek jellemzõinek és képességeinek kiterjesztésével közelítjük a valósághoz.

12


A legegyszerûbb alkalmazási esetekben a modellek magukba beágyazva tartalmazzák az általuk használt összes adatot. Ugyanakkor az adatok és paraméterek változókon keresztül beolvashatók külsõ adatforrásokból (szövegfájl, Excel tábla, Oracle, SQL Server, Access adatbázisok, stb.) is. Ugyanez igaz a modell futása közben keletkezõ eredmények és más adatok tárolására is. A belsõ változók és statisztikák értékei szabadon kiírhatók az elõzõekben felsorolt külsõ output állományokba. Bonyolultabb alkalmazási esetekben a kiterjedt adatbázis kapcsolatok és a WITNESS szoftver OLE Automation Server funkcionalitása segítségével - a szimuláció integrált részévé tehetõ a nagyvállalati informatikai rendszereknek.

Alkalmazási lehetõségek A WITNESS nem egy hagyományos adatfeldolgozó rendszer, sokkal inkább a termelési és gazdasági vezetõk, kontrolling szakemberek számára kifejlesztett döntés elõkészítõ, elemzõ, tervezõ eszköz. Egyaránt sikerrel alkalmazható a gyártási, logisztikai, kiszolgálási, sorbanállási folyamatokkal kapcsolatos problémák megoldásában. Tipikus feladatok a WITNESS számára a szûk keresztmetszetek, a kapacitások, az erõforrás szükséglet és a rejtett tartalékok meghatározása a gyártásban vagy a szolgáltatásban. Hagyományos terület a tervezett beruházások elõzetes elemzése, a költségek megtérülése, a mûködési költségek, a várható nyereség és a hatékonyság szempontjából. A WITNESS szimuláció másik nagy alkalmazási területe az üzleti, szolgáltatási, közlekedési problémák elemzése. Egyre több felhasználója van a közigazgatási, egészségügyi, banki, távközlési területekrõl is.

Elektronikai ipar

Gépipar -

beruházási alternatívák összehasonlítása munkaerõ és mûszakrend meghatározása szûk keresztmetszetek felderítése kapacitások kihasználása üzemi logisztika elemzése, méretezése beszállítói raktárkészlet szintentartása

-

Élelmiszeripar

Vegyipar / Gyógyszeripar -

takarítási veszteség minimalizálása üzemi gyártási program ellenõrzése alapanyag beszállítás ütemezése minõségbiztosítás szakképzett munkaerõ szükséglet szabadságolási terv

-

Energetika -

energia szállító és elosztó rendszerek töltõállomások belsõ mûködésének méretezése üzemanyag terítés folyamatának tervezése üzleti folyamatok újratervezése call centerek méretezése

közúti, vasúti és légi szállítás raktárkezelõ rendszerek tervezése be- és kitárazó rendszerek tervezése elosztó és átrakó rendszerek logisztikai szolgáltató központok elemzése

Szoftverkörnyezet

kampányidõszak tervezése termény beszállítás ütemezése feldolgozó kapacitások kihasználása tárolási kapacitások elemezése csomagolás, kiszállítás ütemezése tervszerû karbantartás, leállások tervezése

Egészségügy/Szolgáltatóipar -

Logisztika -

üzem elrendezés megtervezése alternatív gyártási útvonalak üzemi gyártási program ellenõrzése sorozatnagyságok, termék mix gyártósorok illesztése tesztpadok kapacitás tervezése

ügyeleti szolgálatok elemzése sürgõsségi ellátás járóbeteg rendelõk elhelyezése kórházi betegágyak számának vizsgálata kórházi szakrendelõk elhelyezése

Közlekedés -

repterek, pályaudvarok belsõ rendszerei utas várótermek, ellenõrzõ pontok kialakítása poggyászkezelõ rendszerek méretezése tömegközlekedési menetrendek, megállók kialakítása; városi csomópontok, forgalom irányító rendszerek illesztése


Szoftverkörnyezet A WITNESS folyamat-szimulációs szoftver Intel Pentium vagy AMD alapú PC-n fut, Microsoft Windows

operációs

rendszeren. A szoftver telepítéséhez CD olvasó és kb. 100 Mbyte szabad lemezterület szükséges. A rendszer erõforrás igénye az elérni kívánt teljesítménnyel arányos. Bonyolultabb problémák modellezése esetén a nagyobb operatív memóriával rendelkezõ, gyorsabb processzorú gépeken a szimulációs események kiszámításához kevesebb idõ szükséges, a kívánt eredmények elõállítása lényegesen gyorsabb lehet. A számítógép teljesítményének fontossága megnõ, ha a modellen optimalizálást is végre kívánunk hajtani. Ekkor a rendszerint nagyobb számú szimulációs futási kísérlet gyorsabb végrehajtása érdekében javasolt a nagyobb számítógép teljesítmény.

Lanner Group Ltd.: A WITNESS szoftver fejlesztõje A LANNER Group Limited szoftverfejlesztõ cég 1996-ban vált ki az AT&T vállalatcsoportból, ahol AT&T ISTEL néven, sok éven keresztül, elsõsorban ipari-gazdasági területen alkalmazható szimulációs technológiák fejlesztésével foglalkozott. A cég legismertebb terméke a WITNESS vizuális interaktív folyamat-szimulációs szoftver, melynek fejlesztése a hetvenes évekre nyúlik vissza. Kiterjedt alkalmazására elõször az autógyártásban került sor, ahonnan gyorsan átvette a többi ipari ágazat és a szolgáltatás is. Napjainkban a szimuláció alkalmazása általánosan elfogadott a különbözõ gyártási, logisztikai és üzleti helyzetekben. A szimulációval szemben támasztott magas szintû követelményeknek történõ legjobb megfelelés érdekében, a Lanner Group jelentõs forrásokat áldoz az alaptechnológia fejlesztésére. A kutató munkába sikerrel vonják be a témával foglalkozó egyetemeket és szakmai intézeteket. Ilyen együttmûködés eredményeként jött létre a WITNESS automatikus optimumkeresõ program modulja is. A cég fõ termékét képviselõ WITNESS mellett további folyamat elemzõ alkalmazásokat is fejlesztenek, amelyek hatékonyan egészítik ki a folyamat-szimulációs alapot, a vállalati folyamatok újratervezése és feljavítása területén. Napjainkban

a

Lanner

Group

egyike

a

szimulációs

technológiát

világviszonylatban

meghatározó

cégeknek.

Tevékenysége a fejlesztésen és az aktív piaci részvételen túl kiterjed a felhasználói oldal folyamatos szakmai támogatására is. Kiemelkedõ események, a Lanner Group által évente rendszeresen megszervezett WITNESS felhasználói konferenciák. A szakmacsoportok szerint meghirdetett rendezvényeken maguk a felhasználók ismertetik sikeres szimulációs projektjeiket. A Lanner Group kiváló referenciái minden földrészen megtalálhatók. Szimulációs termékeikkel jelen vannak az alapvetõ iparágakban, valamint az üzleti világban, a telekommunikációban, a szolgáltatás és az államigazgatás különbözõ területein is. Több ezer nagyvállalat és szervezet használja a Lanner Group szimulációs technológiáját elsõsorban a WITNESS általános célú szimulációs szoftvert - szerte a világban. A Lanner Group dinamikus üzleti fejlõdését az újonnan megnyitott képviseleti irodák, továbbá az egyre bõvülõ partner hálózat jelzik. A cég központja Angliában van. Ezen kívül saját fejlesztõ és ügyfélszolgálati irodái vannak

14


Németországban, Franciaországban és az USA-ban. Szerzõdött partnercégei lefedik a világ iparilag fejlett térségeit. WITNESS

szoftver

magyarországi

termékképviseletét,

valamint

az

ehhez

kapcsolódó

szakmai

és

oktatási

tevékenységet a kezdetektõl fogva a CAD+Inform Kft. látja el. A CAD+Inform vállalkozik egyedi szimulációs feladatok megoldására is.

A Lanner Group további szoftver termékei:

automatikus optimum keresés a felhasználó által megadott

WITNESS Optimizer

célfüggvény minimum v. maximum értékére szoftver támogatás a WITNESS modellek dokumentációjának

WITNESS Documentor

elkészítésében WITNESS modellek futásának professzionális 3D animációs

WITNESS VR

megjelenítése WITNESS SDX

szimulációs interfész Factory CAD tervezõ szoftverhez

WITNESS Visio Link

kétirányú adatkapcsolat a WITNESS és az MS Visio között

WITNESS Visio Simulation Solution

WITNESS szimuláció közvetlen használata MS Visio szoftverbõl adatbányászás és rejtett összefüggések felderítése vállalati

WITNESS Miner

adatbázisokban SIMBA Developer Suite

fejlesztõ környezet a WITNESS szimuláció feladat orientált egyedi alkalmazásokba történõ beágyazására

További információk és linkek:

www.cadinform.hu vagy www.simulate.hu vagy www.lanner.com


Lanner Group szimulációs szoftverek

OPTIMIZER SCENARIOMANAGER DOCUMENTOR VISIO LINK VR

CAD+INFORM Mérnöki, Szoftverfejlesztõ, Kereskedelmi és Szolgáltató Kft.

a Lanner Group WITNESS szoftverének magyarországi disztribútora cím: 4026 Debrecen, Bem tér 18/c telefon: (36-52)-522-730 telefon/fax: (36-52)-452-685 e-mail: [email protected]

vizuális interaktív szimulációs technológia

Recommend Documents