КРАТКИЙ ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ СРЕДСТВ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИСТЕМ

В условиях современной конкуренции, необходимо быстро и точно принимать стратегические и тактические решения, при планировании производства. Не редко, для принятия важных решений, руководители и топ-менеджеры крупных организаций вынуждены учитывать многочисленные факторы и критерии, которые сложно рассчитать и обосновать. Быстро и достаточно точно, принимать решения помогает имитационное моделирование, избежав больших затрат и рисков. На сегодняшний день существует немало программных продуктов, поэтому ответственным заданием является поиск оптимального программного обеспечения для моделирования различных производственных реалий.

Имитационное моделирование — инструмент научного исследования, при котором изучаемая система (логистика, производство и бизнес) заменяется моделью, с достаточной точностью, описывающей реальную картину происходящего, с которой проводятся эксперименты и опыты, с целью получения достоверной информации.

Имитационное моделирование находит применение в самых многообразных сферах деятельности и промышленных отраслей таких как: автомобилестроение, нефтегазовое дело, оборонная промышленность и авиационно-космическая, машиностроение.

В любом исследовании, связанном с применением имитационного моделирования можно выделить основные пункты проекта:

1. Постановка целей и выходных данных исследования;

2. Поиск необходимых материалов и входных данных;

3. Построение абстрактной модели с помощью программного продукта;

4. Проверка абстрактной модели на корректность и достоверность работы, путем ввода и сравнения тестовых данных, подверженных в реальности.

5. Проведение экспериментов с работающей моделью;

6. Документирование и оценка результатов.

Программное обеспечение для имитационного моделирования Arena

Система Arena от компании Rockwell Automation с долей более 40% является лидером на рынке программ данного сегмента. В Arena используется мощный процессор и язык имитационного моделирования SIMAN.

Этот продукт используют крупнейшие компании, включая GeneralMotors, IBM, Nike, Xerox, FordMotorCompany и другие широко известные бренды. Существенные области использования данного пакета: производство (моделирование конвейерного производства, определение узких мест), логистика и складское перемещение (оптимизация использования складских площадей и транспортных работ), безопасность, вооружение и медицина (моделирование потока пациентов, распределение персонала).

Рисунок 1. Рабочее окно программного обеспечения Arena

Программное обеспечение для имитационного моделирования AnyLogic

AnyLogic — отечественное программное обеспечение для имитационного моделирования сложных систем и процессов, разработанное компанией XJ Technologies. Данный продукт получил свое название «AnyLogic» не просто так, что в переводе означает «любая логика», а потому что поддерживает все три известных метода моделирования:

• системная динамика;
• дискретно-событийное моделирование;
• агентное моделирование.

Множество компаний, такие как Билайн, Газпром, GeneralMotors, MitsubishiMotors, McDonalds остановились на выборе программного обеспечения AnyLogic.

Графическая среда AnyLogic построена по тому же принципу, что и в RockwellArena. Моделирующие конструкции располагаются в палитрах (аналог шаблонов в Arena). Для создания модели, как и в Arena, моделирующие конструкции переносят в область модели и объединяются в одно целое.

AnyLogic основан на языке Java и базируется на платформе Eclipse, благодаря которой AnyLogic работает на всех распространённых операционных системах (Windows, Mac, Linux).

Программное обеспечение для имитационного моделирования DELMIA

DELMIA – комплекс инструментов для инженерных решений и подготовки производства в виртуальной среде от французской компании DassaultSystemes. DELMIA сокращение от аббревиатуры Digital Enterprise Lean Manufacturing Interactive Application (Интерактивные производственные приложения для электронно-цифрового предприятия).

В числе пользователей данного продукта фирмы мирового масштаба, такие как Teslamotors, Boeing и АвтоВАЗ.

Как и другие продукты компании DassaultSystemes, она основывается на ППР-модели данных об изделии (продукт, процесс, ресурс).

Рисунок 2. Рабочее окно программного обеспечения DELMIA

Программное обеспечение для имитационного моделирования Technomatics Plant Simulation

Plant Simulation – имитационное моделирование систем и процессов, в которых важными факторами являются производительность, ограниченность ресурсов, сбои. Такая модель позволяет без экспериментов в работающем производстве проводить анализ и оптимизацию различных параметров.

Убежденными сторонниками данной программы являются, в частности, ведущие автомобильные компании: Daimler, Chrysler, КамАЗ.

Базовый функционал программы не позволяет в полной мере реализовать моделирование производственного процесса. Для гибкого моделирования (передачи деталей партиями, настройку оборудования между партиями) можно использовать дополнительные функции программы – объектно-ориентированное программирование – Method, который делает возможности программы, практически бесконечными, при знании языка программирования SimTalk.

Выводы

В данной статье были рассмотрены популярные продукты, конкурирующие на рынке систем имитационного моделирования. Все содержат широкий выбор конструкций, а также инструменты для двухмерного анимирования процесса. Все системы обладают удобным интерфейсом, что ускоряет построение модели и снижает вероятность ошибки.

В развитых западных странах наличие имитационной модели и обоснование с ее помощью производственных систем является обязательными, при проектировании нового производства либо технологического процесса. Эта концепция называется e-manufacturing. Однако в условиях чрезвычайной сложности и дороговизны этих разработок из европейских компаний только Technomatics и DELMIA претендуют на полное покрытие e-Manufacturing своими программными продуктами.

Список литературы:

1. Юдин П.В. Системы имитационного моделирования [учебное пособие для студентов вузов]: Издательство ВГУЭС, 2014. – 18 с.
2. Обзор продукта «Tecnomatix Plant Simulation» – [электронный ресурс] – Режим доступа – URL: http://www.plm.automation.siemens.com/ ru_ru/products/ tecnomatix/plant_design/plant_simulation.shtml (дата обращения 06.02.2018)
3. Тычинский А.В. Управление инновационной деятельностью компаний: современные подходы, алгоритмы, опыт – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2009. – 189 с.
4. Arena, Rockwell Software [электронный ресурс] Режим доступа – URL: http://www.arenasimulation.com/ (дата обращения 05.01.2018)
5. Карпов Ю.Г. Имитационное моделирование систем. Введение в моделирование с AnyLogic. СПб.: БХВ-Петербург, 2005. – 400 с.
6. Акопов А.С. Имитационное моделирование. Инструментальные средства имитационного моделирования. Москва, Юрайт 2014. – 115 с.