Создание модели производства и оптимизация технологических процессов

Создание модели производства. В общем виде модель является образцом, который способен максимально ёмко описать рассматриваемый предмет, процесс или явлением на основе анализа произвести замену Ну одного менее эффективного элемента, другим, более эффективным. Процесс моделирования является научным процессом максимально близко к реальности предсказать будущее.

В общем виде модель процесса анализа включает три основных элемента. К этим элементам относятся объект, исследователь процесса и непосредственно рассматриваемое явление. Исследуемый объект разрабатываемая модель должны быть схожи. Это схожесть называется изоморфизм.

Можно выделить три основных вида изоморфизма. К ним относятся косвенное подобие (математическое моделирование), условное подобие, изоморфное масштабирование. Разрабатываемая модель позволяет получить предварительную информацию об рассматриваемом объекте, то есть ведёт себя в качестве независимого объекта. Правильно разработанная модель описывает и рассматривает закономерности важные для проведения исследования. При этом несущественные входящие данные не рассматриваются. 

Существует несколько видов основного моделирования. К основным видам моделирования относятся полное моделирование, неполное моделирование и приближённое моделирование. Вне зависимости от применяемого вида моделирования должно соблюдаться соответствие принципам адекватности, максимальному приближению модели существующим задачам, максимальное упрощение с сохранением общих свойств рассматриваемой системы, максимальное соответствие между полученными результатами модели и общей сложностью процесса.

Кроме того, должно соблюдаться соответствие балансу погрешностей для разных видов, разнообразию вариантов исполнения элементов, рассматриваемой модели, а также блочное строение. При адекватно разработанной модели достаточно несложно ответить на возникающие вопросы относительно системы, для которой модель создана.

Адекватность разработанной модели проверяется посредством нескольких способов. Первым способом является верификация, или иначе проверка общей достоверности созданной модели. Анализируется, насколько верно переработана модель в компьютерную программу. Вторым способом является валидация, благодаря которой можно определить точность соответствия разработанной модели для общей системы, которую она представляет.

Существующее имитационное моделирование в большей степени относится к модели математической. С помощью имитационного моделирования можно производить решение различных поставленных задач в полном соответствии с реальным миром. Имитационное моделирование прекрасный инструмент, предназначенный для анализа. При этом данный вид моделирования является наиболее простым и наглядным.

Именно имитационное моделирование наиболее широко применяется в различных сферах деятельности, производствах и максимально хорошо производит поиск решений поставленных задач. Основным отличием имитационного моделирования является применение компьютерных технологий при разработке моделей, с частым применением уравнений и алгоритмов. Имитационная модель может разрабатываться в форматах 3D, или 2D. При этом анализ может производиться динамично в момент произведения моделирования. Имитационное моделирование наиболее широко распространяется анализа в бизнесе, в связи с тем, что практическое экспериментирование неприемлемо.

Способность проведения имитационного моделирования в динамике является основным отличием данного типа моделирования от остальных типов. При этом исследование производится с изменением модели при произведении работы. Такой принцип моделирования даёт максимальные возможности для решения поставленных вопросов. В общем виде имитационная модель является логическим и математическим подробным описанием исследуемого объекта, необходимого для проведения анализа, а также оценки работоспособности.

Разработка модели является своего рода симулятором, позволяющим проводить над объектом эксперименты с целью улучшения общего процесса. К основным преимуществам имитационного процесса можно отнести способность произведения анализа в случаях, когда прочие методы проявляют неспособность справиться с задачей, простоту разработки модели, отображение естественным образом структурной модели, возможность отслеживать систему с изменениями заданных характеристик и произведение анализа данных, возможность отразить изменение моделей с течением времени и произвести анимацию, способную продемонстрировать модель с указанием ошибок.

Кроме того, имитационные модели имеют больший вес, чем электронные таблицы, так как наглядно могут продемонстрировать процесс, в отличие от моделей предоставляющих только цифры и решения. Существуют три основных метода, которые применяются при имитационном моделировании.

К этим методам относится агентное моделирование, дискретно событийное моделирование, системная динамика. Тот или иной метод моделирования используется, исходя из целей, преследуемых в моделировании.

Первый и самый ранний метод применения имитационной модели является метод системной динамики. Этот метод разработал Джой Форрестер, который рассмотрел связь между исследованиями происходящих процессов, экономических систем, и физическими законами. Системный метод имитационных моделей используется для разработки стратегических долгосрочных моделей. Этот метод ориентирован на повышенный уровень агрегирования объекта. При этом люди, ресурсы, товары и прочие элементы в модели выражаются в количественном значении. 

Для исследования динамических систем применяется предположение что, моделируется закрытая структура, способная самостоятельно определять поведение, выявляются циклы обратной связи, которые занимают центральное место в общей системной динамике, задаются потоки и накопители. Влияющие на них накопители можно охарактеризовать состоянием системы, содержащей её память. 

При этом модель способна работать только с общей совокупностью объектов и отдельные элементы, входящие в общий состав накопителя, не выявляются. Потоки определяют интенсивность, с которой происходит изменения системы. Для разделения понятия накопителей и потоков, необходимо представить, какой показатель мы собираемся измерить. Накопители применяются для обозначения людей, уровня запасов, количества денежных средств и прочее подобное. Потоки же описывают общее количество в определенный срок, того или иного элемента, к примеру, количество клиентов за квартал, арендные расходы в месяц и прочее подобное. 

Кроме того, системная динамика является тем методом моделирования который наиболее хорошо применим для создания наиболее точных компьютерных моделей, описывающих сложные системы для осуществления проектирования, и наиболее качественной и эффективной организации системы.

Следующим методом имитационного моделирования является дискретно событийное моделирование. Этот тип моделирования описывает систему как последовательность действий, которая выполняется агентами. То есть, этот метод моделируется в виде процесса, который предполагает отход от непрерывной череды событий и рассмотрения лишь основных, важных для моделей, явлений. Данная модель задаётся графически, в виде блоков, описывающих отдельные операции.

Следующим методом является агентное моделирование. Только этот метод сравнительно молод, и даёт возможность рассмотреть поведенческие характеристики системы с различных ракурсов. Применение этого метода началось с двухтысячных годов. Этот метод наиболее ресурсоемкость. Основная структура метода задаётся либо графически, либо с помощью сценариев.

Поведенческие факторы агента задаются диаграммой состояния, действиями, выполняемые при наступлении определённых событий. При этом количество агентов разрабатываем модели может быть разным.