Szablon projektu symulacyjnego

do przedmiotu

Zarządzanie produkcją i usługami

Wersja 1.0

Grzegorz Wróbel

Opracowano na podstawie oryginalnych materiałów

Flexsim Software Products Inc.

www.flexsim.com

Katedra Inżynierii Procesowej / Flexsim Polska

Rzeszów 2012

www.kip.wsiz.pl

Flexsim Simulation Software jest oprogramowaniem symulacyjnym nowej generacji. Jest to potężne narzędzie analityczne, które pomaga inżynierom, projektantom i analitykom w podejmowaniu decyzji w zakresie projektowania i eksploatacji operacyjnej procesów. Jest to narzędzie informatyczne przeznaczone do modelowania, wizualizacji, sterowania i optymalizacji procesów biznesowych, logistycznych i produkcyjnych.

Podstawowe zalety to łatwość użycia, szybkość symulacji, otwarta architektura, zorientowanie obiektowe, prosta i elegancka koncepcja modelowania, pełna skalowalność.

Flexsim oparty jest na własnym, rozwijanym od samego początku rdzeniu symulacyjnym, ściśle zintegrowanym z Microsoft C++ i używającym najnowszej technologii OpenGL do bezkonkurencyjnej animacji 3D. Od momentu pojawienia się na rynku Flexsim stał się standardem, względem którego ocenia się i porównuje pakiety oprogramowania symulacyjnego zdarzeń dyskretnych.

Cempel Consulting jest oficjalnym dystrybutorem Flexsim Software Products, Inc. w Polsce.

Cempel Consulting

30-399 Kraków, ul. Petrażyckiego 12i/2 tel.: [phone]

http://www.cempelconsulting.pl

[e-mail]

Strona tytułowa

<<Nazwa Projektu Symulacyjnego>>

Data modyfikacji:

Nazwa aktualnego pliku symulacji:

Nazwa używanego programu symulacyjnego:

Słowa kluczowe:

Sekcja I

Definicja Problemu

Tło projektu:(zawiera historię projektu/problemu, racje użycia symulacji, uzasadnienie)

Cele:

Kluczowe mierniki wydajności:

Kluczowe zmienne decyzyjne:

Zakres symulacji:

Granice:

Założenia graniczne:

Założenia operacyjne:

Sekcja II

Opis operacyjny

Opis systemu

Diagramy, fotografie, dane historyczne (wstawione tutaj, referencje lub w załączeniu)

Logika lub inne uwagi

Model koncepcyjny / Diagram przepływu obiektów (OFD Object Flow Diagram)

REFERENCJE

Nr.	Nazwa	Lokacja	Typ	Data/ Wersja	Komentarz

Sekcja III

Implementacja symulacji

Podstawowe jednostki miary użyte w symulacji

1 jednostka odległości w symulacji =

1 jednostka czasu symulacji =

Skróty i akronimy (włączając kodowanie kolorów)

Uproszczenia / założenia modelowania

Elementy przepływu

Nazwa elementu przepływu	Nazwa etykiety	Typ etykiety	Opis / Wartość

Zasoby stałe – własności podstawowe

Nazwa Obiektu	Opis	Pojemność	Czas przestoju

Zasoby stałe - etykiety

Nazwa obiektu	Nazwa etykiety	Typ etykiety	Opis / Wartość

Zasoby Stałe – Szczegóły operacji

Nazwa obiektu	Czas konfiguracji	Czas wykonania	Notatka

Wykonawca zadania (zasób mobilny) – Szczegóły operacji

Nazwa obiektu	Pojemność	Prędkość	Przyspieszenie	Zwolnienie	Komentarz

Dodana logika w obiektach

Nazwa obiektu	Parametry operacyjne	Logika przepływu	Logika wyzwalanych akcji	Opis

Płyny

Jednostka podstawowo przepływu 1 <jednostka> przez <czas>

Moment czasu = 1 <czas>

Współczynniki dla portów

Nazwa obiektu

Narzędzie Wizualizacji

Nazwa obiektu	Opis

Diagram Sieci Węzłów (pokazuje wszystkie obiekty połączone z siecią i reguły sieci – np. droga jednokierunkowa)

Tablice Globalne (wstawione tutaj lub załączone)

Strumienie liczb losowych - przypisanie

Numer strumienia	Obiekt gdzie jest użyty	Stosowanie

Własne Obiekty (lista i opis obiektów rozwijanych dla tej symulacji lub dostarczonych z innej biblioteki)

Interface Użytkownika (opisz interakcję użytkownika z modelem symulacyjnym)

Operacje symulacji

Zmienne wejściowe

Rezultaty i raporty

Widoki modelu

Analiza danych wejściowych

Historia wersji modelu symulacyjnego

Zmiany z wersji xxx (<data>)

Sekcja IV

Wyniki

Walidacja modelu

Plan Walidacji

Rezultaty Walidacji

Analiza pytań

Definicja mierników wydajności

Opis procesu analizy/metodologia

Informacje taktyczne

Warunki początkowe

Czas przebiegu

Liczba replikacji

Czas rozgrzewki (warm-up)

Eksperymenty

	Zmienne	Mierniki Wydajności
	Z1nazwa	Z2nazwa
Scenario	Ustawienia	Wartości

Analizy eksperymentów symulacyjnych

Wnioski i rekomendacje

PRZYKŁAD: Proces odprawy pasażerów na lotnisku

Data modyfikacji: 10.12.2011

Nazwa aktualnego pliku symulacji: proodprpas_lotnisko_ver0.56

Nazwa używanego programu symulacyjnego: Flexsim

Słowa kluczowe: odprawa pasażerów, przepustowość lotniska

Sekcja I

Nowe możliwości odprawy pasażerów

Tło projektu - Symulacja jest używana do testowania nowej koncepcji procesu odprawy pasażerów.

Cel - Celem modelu i eksperymentów symulacyjnych jest polepszenie procesu odprawy pasażerów z uwzględnieniem nowego usytuowania stanowisk pracy obsługi.

Kluczowe mierniki wydajności

Czas oczekiwania przez pasażera na odprawę biletową

Obciążenie pracą obsługi stanowisk odprawy

Kluczowe zmienne decyzyjne

Liczba, typ i rozmieszczenie kolejek w obszarze odprawy pasażerów.

Kolejność, w jakiej pasażerowie są obsługiwani.

Zakres symulacji

Rozważany jest tylko obszar odprawy pasażerów, innymi słowy: od czasu przybycia pasażera na obszar odprawy, do czasu całkowitego ukończenia jego obsługi przez agenta (osobę dokonującą odprawy).

Pasażerowie dołączają do właściwej kolejki po przybyciu na lotnisko i pozostają tam do obsłużenia.

Proces przybywania pasażerów jest stały w ciągu dnia.

Trzech pracowników obsługi jest zawsze dostępnych ( obsługujący są zastępowani podczas przerw), a sprzęt nigdy nie zawodzi itp.

Sekcja II

Opis operacyjny

Opis systemu

Pasażerowie lotniska są podzieleni na trzy grupy: I - pasażerowie używający e-biletów, II – pasażerowie używający papierowych biletów, III – pasażerowie, którzy muszą dopiero nabyć bilet. Ponadto ok. 10% pasażerów lotniska stanowią podróżujący latający często i są oni obsługiwani jako klienci „specjalni”. Obecnie lotnisko posiada trzech pracowników do obsługi pasażerów.

W ramach obecnego systemu pasażerowie po przybyciu na teren odprawy, dołączają do jednej z trzech kolejek w zależności od typu biletu jakiego używają (e-bilet, papierowy bilet, zakup biletu). Dla każdej kolejki jest wyznaczona przestrzeń o długości 30 metrów bez możliwości krzyżowania z innymi przejściami w terminalu. Poszczególni agenci specjalizują się w obsłudze wyłącznie jednego typu klienta.

Obsługa każdego typu klienta oddzielnie, bez mieszania wydaje się najbardziej racjonalną dla tego systemu. Oznacza to, że wszyscy z szybszym czasem przetwarzania (ci z e-biletami) są grupowani razem, wszyscy z wolniejszym czasem transakcji (ci, którzy nabywają dopiero bilet) są łączeni razem itp. Oczywiście minusem takiego rozwiązania jest to, że pracownicy, którzy nie mają klientów w danym momencie w swojej kolejce nie mogą pomóc innym typom klienta. Klienci lotniczy latający często wstępują do odpowiedniej kolejki jako regularni klienci. Pasażerowie są obsługiwani przez pracownika zgodnie z kolejnością kto pierwszy, ten lepszy wewnątrz każdej kategorii.

Wspierające diagramy i zdjęcia

Typowy obszar odprawy bagażowej jest pokazany na rysunku 1. Żadne architektoniczne rysunki, diagramy procesów, mapy strumienia wartości itp. nie są dostępne.

Rys. 1. Odprawa celna pasażerów i sprzedawcy biletów

Logika i inne uwagi

Rys. 2. OFD dla procesu obsługi pasażera

Proces pokazany na rysunku 2 jest powtarzany dla każdego typu biletu – e-bilet, bilet papierowy, zakup biletu.

Model koncepcyjny

Schemat na rysunku nr 2 dostarcza pojęciową reprezentację systemu, wskazując kluczowe zasoby zarówno stałe jak i mobilne, elementy przepływające przez system i podstawowe pomiary wydajności.

Odniesienia

Nie ma żadnych dodatkowych odniesień.

Sekcja III

Realizacja symulacji

Jednostki miary:

1 jednostka odległości (ziarnistość) = 2 stopy (około 60 cm)

1 jednostka czasu = 1 minuta

Skróty i akronimy: Brak

Założenia/uproszczenia modelowania: Brak

Elementy przepływu

Nazwa	Własność / Nazwa_etykiety	Wartość / Typ_etykiety	Opis / wartość
fi_pasazer	Typ elementu	Numeryczna	1=e-bilet, 2=zakup, 3=papier
	Priorytet	Numeryczna	0=typowy, 1=specjalny
	Czas obsługi	Numeryczna	Zależna od typu elementu
	Kolor	Zależna od typu elementu	1=czerwony, 2=żółty, 3=niebieski

Zasoby stałe – własności podstawowe

Nazwa obiekti	Opis	Pojemność	Czas przestoju
qu_ETicketLine	Kolejka dla pasażerów z e-biletem	15	Nie
cv_PaperLine	Kolejka dla pasażerów z biletem papierowym	15	Nie
fn_PurchaseLine	Kolejka dla pasażerów kupujących bilet	15	Nie
pr_Agent_Eticket	Pracownik do e-biletów	1	Nie
pr_Agent_Paper	Pracownik do papierowych biletów	1	Nie
pr_Agent_Purchase	Pracownik dla pasażerów kupujących bilet	1	Nie

Zasoby stałe - etykiety

Nazwa obiektu	Nazwa_etykiety	Wartość / Typ_etykiety	Opis / wartość
cv_PaperLine	speed	125
cv_PaperLine	length	15	30 stóp
fn_PurchaseLine	speed	125
fn_PurchaseLine	length	15	30 stóp

Zasoby stałe – Szczegóły operacji

Nazwa obiektu	Czas konfiguracji	Czas wykonania
pr_Agent_Eticket	none	Normal(3,1,11)
pr_Agent_Paper	none	Normal(8,3,12)
pr_Agent_Purchase	none	Normal(12,3,13)

Wykonawca zadania - Nie dotyczy

Dodana logika w obiektach

Nazwa obiektu	Parametry operacyjne	Logika przepływu	Logika wyzwalania	Opis
sc_Eticket	Czas między przybyciem			exponential(0,5,1)
			OnExit	Ustaw kolor na czerwony
sc_Paper	Czas między przybyciem			exponential(0,10,2)
			OnExit	Ustaw kolor na żółty
sc_Purchase	Czas między przybyciem			exponential(0,15,2)
			OnExit	Ustaw kolor na niebieski

Płyny – nie dotyczy

Narzędzie wizualizacji

Nazwa obiektu	Opis
vt_Time	Wyświetla bieżący czas symulacji
vt_Units	Wyświetla jednostki czasu I długości

Diagram sieci węzłów - Nie ma użytych sieci w modelu.

Tablice Globalne - Nie ma użytych globalnych tabel w modelu.

Strumienie liczb losowych - przypisanie

Numer strumienia	Obiekt gdzie używane	Użycie
1	sc_Eticket	Czas między przybyciami dla e-bilet
2	sc_Paper	Czas między przybyciami dla biletów papierowych
3	sc_Purchase	Czas między przybyciami dla kupowanych
11	pr_Agent_Eticket	Czas wykonania dla e-bilet
12	pr-Agent_Paper	Czas wykonania dla biletów papierowych
13	pr_Agent_Purchase	Czas wykonania dla kupowanych

Własne obiekty - Brak specjalnych obiektów użytych w modelu.

Interface użytkownika Symulacja działa przy pomocy standardowych interfejsów Flexsim`a.

Widok modelu

Widok modelu z przypadku bazowego przedstawia rysunek nr 3.

Rys. 3.Widok modelu z przypadku bazowego.

Analiza danych wejściowych - w definicji systemu.

Historia wersji Wersja 1.0

Sekcja IV

Wyniki

Walidacja modelu

Plan walidacji

Sprawdź czy spodziewane przybycia pasażerów i obciążenia pracowników są uzasadnione.

Wyniki walidacji

Spodziewana liczba przybyć jest średnią przybyć pomnożoną przez czas symulacyjny. Dla pasażerów z e-biletem, przeciętny czas między przybyciami wynosi 5 minut, co oznacza, że średni wskaźnik przybyć wynosi 12 przybyć w ciągu godziny, dlatego 2016 przybyć jest spodziewanych w ciągu 168 godzin. Ze względu na dużą zmienność w rozkładzie wykładniczym, wynik: 1982 przybycia jest dość dobry (różnica 2% w stosunku do oczekiwanych). W sumie dla wszystkich typów pasażerów całkowita liczba przybyć wynosi 3688, w porównaniu do spodziewanych łącznie 3696 (różnica 0,2%).

Analiza pytań – nie dotyczy

Definicja wyników pomiarowych

• średnia i maksymalna długość kolejki dla każdego pracownika (typu biletu)

• średni czas oczekiwania dla każdego typu klienta

• średnia ilość klientów obsłużona przy każdym stanowisku w ciągu godziny (przepustowość)

• Przeciętne wykorzystanie każdego pracownika.

Opis analizy procesu / metody

Informacje taktyczne

Warunki początkowe: wszystkie kolejki są puste i agenci są bezczynni

Czas trwania symulacji: 168 godzin

Liczba replikacji: 1

Długość okresu rozgrzewki: Nie wymaga czasu rozgrzewki.

Wyniki symulacji

Następujące wyniki zostały uzyskane przez 168 godzin przebiegu symulacji. Wyniki przedstawia rysunek nr 4.

	E-bilet	Bilet papierowy	Bilety zakupione	Razem lub średnio
Liczba obsłużonych klientów	1982	1044	653	3679
Przybycia (spodziewane, aktualne)	2016, 1982	1008, 1051	653	3696, 3688
Przepustowość (klienci na godzinę)	11.8	6.2	3.9	21.9
Przeciętna długość kolejki	0.43	1.67	1.85	1.03
Maksymalna długość kolejki	7	12	15	9.94
Wykorzystanie pracownika (%)	58.9	82.1	77.6	72.9

Rys. 4.Wyniki symulacji.

Wnioski i zalecenia

Mieliśmy do czynienia z określonym brakiem równowagi w kolejkach dla różnych typów pasażerów i w obciążeniu trzech pracowników. Jest możliwe, że jeśli agenci byliby wyszkoleni do obsługi dowolnego typu pasażera – czas oczekiwania pasażerów i obciążenia pracowników poprawiłyby się. Zalecane są dalsze analizy symulacyjne.

Notatki

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….