Имитационное моделирование процессов планирования на промышленном предприятии

Бабина Ольга

• неинтерактивный (пакетный) – подразумевает, что исходные данные не изменяются на протяжении имитации, а продвижение модельного времени происходит без участия пользователя.

По способу использования имитационные модели в практике управления промышленным предприятием делятся:

• на тренажеры;

• на встроенные в бизнес-процесс в режиме online;

• на демонстрацию работы предприятия в виде компьютерной анимации;

• на варианты планирования и проектирования.

Кроме того, имитационные модели можно классифицировать по типу предприятия:

• проектируемые;

• реально действующие.

Последний из рассматриваемых признаков классификации – характер исследования. По этому признаку имитационные модели

промышленного предприятия подразделяются:

• на теоретические – модели, построенные для теоретического изучения процессов функционирования и управления промышленным предприятием с целью понять и изучить общие тенденции развития и функционирования предприятия;

• на практические – модели, предназначенные для практических (реальных) целей, данные которых будут использованы для кардинальных изменений функционирования и управления промышленным предприятием.

В табл. 1.1 представлен авторский вариант классификации имитационных моделей промышленного предприятия, проведенной по различным классификационным признакам.

Таблица 1.1

Вариант классификации имитационных моделей промышленного предприятия

Предложенная классификация имитационных моделей промышленного предприятия позволяет сгруппировать имеющиеся имитационные модели и выделить определенные категории, которые будут характеризоваться рядом общих свойств, в соответствии с принятым методом классификации. Кроме того, классификация дает возможность осуществлять выбор подходящей модели с учетом определенных признаков и с ориентацией на поставленную задачу моделирования выбранных методов деления, а также помогает ориентироваться во всем многообразии имитационных моделей промышленного предприятия. Классификация является дополнением к методике применения имитационного моделирования для поддержки процессов планирования на промышленном предприятии, которая в свою очередь содержит часть классификационных признаков (например, выбор моделируемого направления деятельности, определение способа применения имитационной модели, выбор уровня абстракции и парадигмы моделирования).

1.8. Выводы по первой главе

При планировании деятельности таких сложных систем, как промышленное предприятие, необходимо не только наличие эффективных методов и моделей принятия решений, но и использование современных информационных технологий. От этого во многом зависит качество принятия управленческих решений [120]. В настоящее время во всем мире широко используются инструментальные средства, в основе которых лежит метод имитационного моделирования. Причина растущей популярности этой технологии связана с особой сложностью экономических и производственных процессов современного мира.

При моделировании деятельности промышленного предприятия в основном используют два подхода в имитационном моделировании: дискретно-событийное (преимущественно) и непрерывное моделирование. Дискретно-событийное моделирование – подход, основанный на концепции заявок (пассивных объектов, транзактов, entities), ресурсов и потоковых диаграмм (flowcharts), определяющих потоки транзактов и использование ресурсов [47]. Системная динамика – парадигма моделирования, где для исследуемой системы строятся графические диаграммы причинных связей и влияний одних параметров на другие во времени, а затем созданная на основе этих диаграмм модель «проигрывается» на компьютере.

Для моделирования в рамках системной динамики существует не так много систем имитационного моделирования (VenSim, PowerSim, iThink, ModelMaker, Dynamo, Stella

и Anylogic), тогда как дискретно-событийное моделирование поддерживается десятками различных инструментов (Arena, ExtendSim, AutoMod, ProModel, GPSS, WITNESS, SIMUL8, QUEST, Enterprise Dynamics, Plant Simulation и Anylogic); кроме того, существует множество специализированных систем имитационного моделирования, основанных на идеологии дискретно-событийного моделирования, созданных под конкретные задачи.

Глава 2

Методика разработки имитационных моделей для поддержки процессов планирования на промышленном предприятии

В главе представлена методика применения имитационного моделирования для поддержки процессов планирования на промышленном предприятии, которая в дальнейшем может быть использована в практике планирования предприятиями различных отраслей промышленности национальной экономики.

Методику проведения имитационного эксперимента для процессов планирования на промышленном предприятии можно рассматривать для реально действующего предприятия и проектируемого предприятия. Отличительной особенностью двух методик является возможность получения данных для моделирования и некоторых постановок задач. В нашей работе представлена методика для предприятия, уже существующего. Это позволит рассмотреть применение метода имитационного моделирования для более широкого класса задач планирования на предприятии. Предполагается, что положения данной методики частично можно будет использовать и для рассмотрения процессов функционирования проектируемого предприятия.

Предлагаемая нами методика состоит из следующих основных этапов:

1. Предпроектное исследование объекта моделирования.

2. Разработка концептуальной модели.

3. Разработка модели в программной среде.

4. Планирование и проведение имитационных экспериментов.

5. Анализ результатов имитационного моделирования.

6. Документирование модели и принятие решений (рис. 2.1).

Хотя названия этих этапов встречаются как в фундаментальных работах, так и в научно-популярной литературе по имитационному моделированию, они не до конца разработаны методически и совсем не ориентированы на процессы планирования промышленным предприятием. Нами учтена специфика функционирования промышленных предприятий. Заметим, что данная методика не привязана к технологическим процессам предприятия конкретной отрасли промышленности, что в значительной мере позволяет применять ее для анализа процессов планирования на промышленных предприятиях различных отраслей промышленности.

Рис. 2.1. Схема алгоритма построения имитационной модели промышленного предприятия

Наибольший интерес для исследования представляют этапы предпроектного исследования предполагаемого объекта моделирования и разработки концептуальной модели. Они самые важные в общей схеме построения имитационной модели для поддержки процессов планирования на промышленном предприятии, и от решений, принятых на данных этапах, зависит адекватность построенной модели, что в свою очередь приведет к правильному принятию управленческих решений, основанных на модели.

Дополнительно к предлагаемой методике разработан алгоритм, позволяющий создавать оптимизационные имитационные модели для складских систем на этапе концептуального проектирования. Алгоритм состоит из двух этапов (этапа построения имитационной модели, этапа построения оптимизационной модели), которые можно выполнять как последовательно (сначала построить имитационную модель, потом – оптимизационную), так и одновременно друг с другом.

2.1. Предпроектное исследование объекта моделирования