Имитационное моделирование

Размещено на http://www.allbest.ru/

Имитационное моделирование

В современном мире управление становится все более трудным делом, поскольку организационная структура общества постоянно усложняется. Эта сложность объясняется характером взаимоотношений между различными элементами организаций и физическими системами, с которыми они взаимодействуют. Хотя эта сложность существовала давно, только сейчас приходит понимание ее истинного значения. Теперь остановится, очевидно, что изменение одной из характеристик системы может легко привести к изменениям или создать потребность в изменениях в других частях системы.

В связи с этим одним из наиболее важных и полезных орудий анализа сложных процессов и систем стало имитационное моделирование.

Под имитационным моделированием системы понимается процесс исследования функционирования системы и ее оптимизации с помощью эксперимента, проводимого на непосредственно предметной модели системы и включающей элементы имитации проявления и функционирования как отдельных компонентов и параметров системы, так и имитации отдельных этапов процесса исследования модели.

Имитационное моделирование используется в случаях, когда применение математических аналитических моделей неадекватно или является слишком сложным.

Методы имитационного моделирования очень гибкие и мощные в применении. Они шаг за шагом воспроизводят процесс функционирования системы. Инструменты имитационного моделирования можно разделить на два класса:

- языки имитационного моделирования;

- системы имитационного моделирования.

К достоинствам систем имитационного моделирования можно отнести высокую скорость разработки модели, интуитивно-понятный интерфейс и др.

Система имитационного моделирования ARENA 9.0 предназначена для разработки моделей финансовых потоков и процессов. ARENA 9.0 позволяет предсказывать финансовые затраты на осуществление какой либо деятельности. Оценивать трудоемкость менеджерских операций, прогнозировать изменение стоимости ценных бумаг. Дополнительными возможностями ARENA 9.0 являются расширенные возможности анализа результатов моделирования, а также поиск наилучших вариантов по критерию оптимальности среди альтернатив.

Широкие возможности по визуализации результатов моделирования, простота в освоении и совместимость с продуктами MS Office, интеграция с CASE-средством AllFusion DataModeler и MS Visio делают систему ARENA лидером среди программных продуктов подобного рода.

Также нужно отметить возможность разработки модулей программного обеспечения на встроенном в систему языке VBA. Это позволяет не только реализовывать сложные алгоритмы обработки данных, но использовать все преимущества технологии OLE/ActiveX для расширения функциональности и интеграции модели с другим программным обеспечением.

Цель работы.

Произвести Анализ функционирования и оценка экономической эффективности складской системы предприятия на основе имитационного моделирования системы имитационного моделирования ARENA 9.0.

Детали, необходимые для работы цеха, находятся на цеховом и центральных складах. На цеховом складе может хранится до n комплектов деталей, потребность в которых возникает через A ± B минут и составляет один комплект. В случае понижения уровня запасов до k комплектов на протяжении C минут формируется запрос на пополнение запасов цехового склада до полного объема в n комплектов. Зарос посылают на центральный склад, где на протяжении D ± E минут комплектуются детали через F ± G минут доставляются в цех.

Следующий запрос на пополнение запасов может подаваться только после выполнения предыдущего. Хранение одного комплекта на цеховом складе требуется S1 единиц стоимости за единицу времени. Штраф за задержку поставки комплекта составляет S2 единиц стоимости за единицу времени. Требуется определить при каких значениях n и k достигается максимальная экономическая эффективность работы склада. Выполнить анализ аналитических методов, решения задачи управления запасами.

Создание имитационной модели процесса.

Установим для модели скорость 0.005, время моделирования системы - 480 мин. (8 часов) и следующие параметры: (рис. 1).

Рис. 1:

Процесс складской системы предприятия описывается моделью представленной на рис. 2.

На цеховом складе хранится до 20 комплектов деталей. Зададим в модуле Create: (рис. 3).

Рис. 2:

Рис. 3:

Используя, модуль назначим для этого типа транзактов (PM) графическое изображение в виде грузовика Picture.Truck (рис. 4).

Рис. 4:

Потребность в деталях возникает через каждые 60 ± 10 минут. Зададим в модуле Process: (рис. 5). И составляет 1 комплект. Зададим в модуле Batch (рис. 6), который накапливает 20 деталей в виде 1 комплекта.

Рис. 5:

Рис. 6:

Формируется запрос на пополнение запасов цехового склада до полного объема в 20 комплектов (рис. 7). В случае понижения уровня запасов до 20 комплектов на протяжении 60 минут (рис. 8).

Рис. 7:

Рис. 8:

Запрос посылают на центральный склад, где на протяжении 80 ± 20 минут (рис. 9).

Рис. 9:

Комплектуются детали и через 70 ± 10 минут (рис. 10).

Рис. 10:

Доставляются в цех (рис. 11).

Рис. 11:

Создание анимации складской системы предприятия.

Преобразуем модель на рисунке 2 для создания анимации складской системы предприятия (рис. 12).

Рис. 12:

Для анимации модели используются два новых типа блока - Station (St1, St2, St4, St5,St6, St7, St8, St9) и Route (R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, R9, R10, R11). Station - логическая точка, в которую прибывают транзакты, которые отправлены на станцию. Предназначен для графического отображения перемещения транзактов.

Указывается идентификатор графической станции, с которой принимается транзакт.

Route - определяет путь транзакта между станциями.

Для создания анимации воспользуемся панелью инструментов Draw. Схематичный план складской системы предприятия представлен на рис. 13.

Используя инструмент расставим станции, а с помощью инструмента соединим эти станции. инструментом

Рис. 13:

На рис. 14 представлена анимация при запуске модели.

Рис. 14:

Для наглядного отображения динамики передачи деталей, построим график.

Для этого щелкнем по кнопке Plot на панели инструментов Animate (рис. 15).

Рис. 15:

В появившемся диалоговом окне (рис. 16) щелкнем по кнопке Add для добавления переменной.

Рис. 16:

Рис. 17:

Рис. 18:

Поместим график в любое свободное место (рис. 17). Моделирование системы. Для начала моделирования запустим модель, выбрав пункт Run/Go.

Результаты моделирования. После прогона модели можно просмотреть отчет. Фрагмент отчета о моделировании работы складской системы предприятия (рис. 18). имитационный программирование интерактивный

Максимальное значение n составляет 6. Максимальное значение k составляет 3. Рассмотрим Process Analyzer (рис. 19).

Рис. 19:

Литература

1. Ханова А.А., Ганюкова Н.П. Имитационное моделирование экономических процессов. Сборник практических задач // Метод. пособие. - Астрахань: Изд-во АГТУ, 2004. - 50 с.

2. Ануфриев Д.П. Система имитационного моделирования ARENA 5.0 // Метод. пособие. - Астрахань: АГТУ, 2002. - 50 с.

Размещено на Allbest.ru