生產(chǎn)系統(tǒng)仿真教程-理論基礎(chǔ)(編輯修改稿)
2025-03-01 18:17 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 結(jié) 果解惑 差距分析 分析 現(xiàn) 狀 （含數(shù)據(jù)搜集） 驗證 (V) 輸 出 統(tǒng)計 學(xué)分析 建 議 行 動 方案 建 議 行 動 方案 團隊評 估 團隊評 估 團隊評 估 團隊評 估 團隊評 估 系 統(tǒng) 定 義 動 畫模型 /用 戶 界面開 發(fā) 增 進 仿真知 識 理解 能力 /效率改 進 未來狀 態(tài) /人 員發(fā) 展 咨詢業(yè)務(wù)框架 每個階段本身是循環(huán)往復(fù)的改進過程，團隊評估在每個階段都是必需的 。 定義階段 ? ? ? ? ? ? 定義建立仿真模型的目的所在。即：在您的流程中您需要解決什 么問題。 仿真模型的輸出是什么，明確這些有助于仿真模型結(jié)構(gòu)的設(shè)計。 哪些系統(tǒng)績效指標是您所關(guān)注的，您如何知道您的問題已經(jīng)得到 解決。 了解系統(tǒng)的組成部分，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及目前各個流程的運作方式，現(xiàn) 有績效水平等。 搜集任何和流程相關(guān)的數(shù)據(jù)（數(shù)值型 /非數(shù)值數(shù)據(jù)），例如您的資 源在何處被使用；設(shè)備當機的頻率；如果沒有歷史數(shù)據(jù)，根據(jù)經(jīng) 驗做出合理的預(yù)估。 重要的文檔： “功能規(guī)劃書 ”，清晰地定義項目目標，截止期，數(shù) 據(jù)，職責，報告的需求，和項目的其他方面 。規(guī)劃書將作為整個 仿真項目的指導(dǎo)，尤其是在某些方面必須取得折衷時。 系統(tǒng)建模階段 ? ? ? ? ? ? ? 以簡單的概念模型（原型）開始，逐步加入細節(jié)。 在建模之前，建立系統(tǒng)流程各個環(huán)節(jié)的流程圖。 仿真的每一步驟，進行詳細的測試，確保問題及時被解決。 校對 (Verification):仿真模型是否按照您的設(shè)計要求去執(zhí)行？ 即：仿真模型的流程描述和您期望的流程是否一致？ 驗證模 型邏輯和數(shù)據(jù)符合設(shè)計。 驗證 (Validation):仿真模型是否反映實際系統(tǒng)行為？當您運 行模型時，模型是否表現(xiàn)的如實際系統(tǒng)？結(jié)果是否和實際系 統(tǒng)吻合，有多大差異？ 一般來說，模型結(jié)構(gòu)應(yīng)具備：相似性，簡單性，多面性。 模型的有效性分為三個級別，即復(fù)制有效性，預(yù)測有效，結(jié) 構(gòu)有效性。 模型校對和驗證 ? ? ? 模型校對和驗證（ VV） VV是一個貫穿在系統(tǒng)建模過程的活動。 VV更是一門藝術(shù)。 ? Verification找出語法及邏輯結(jié)構(gòu)錯誤 ? Validation是否能表現(xiàn)實際系統(tǒng)行為 仿真 Verification = 設(shè)計意 圖？ 仿真 Validation = 實際系統(tǒng) 行為？ ? ? 校對從概念上講非常簡單，但對于大型復(fù)雜的模型而言，由于存在 大量的變量關(guān)系和決策路徑， Verification工作實際操作上比較困 難。 系統(tǒng)驗證：由于模型系統(tǒng)的細節(jié)層次，時間粒度，抽象程度等關(guān) ? 系，驗證模型只能是所關(guān)心的系統(tǒng)元素的行為可信度。如果模型在 這個層面經(jīng)過數(shù)據(jù)驗證或?qū)＜艺撟C，那么模型的輸出可以有效輔助 決策。驗證的難度取決于模型的復(fù)雜程度，和是否存在類似系統(tǒng)可 供比較。不存在和系統(tǒng)完全吻合的模型系統(tǒng)，只能是系統(tǒng)行為和性 能的逼近。 并不是所有可靠的模型結(jié)果會被用于決策，取決于模型指導(dǎo)方案的 實施可行性，時間有效性、成本有效性、或政治有效性。 系統(tǒng) “正 確 ”的 結(jié)果 驗證 (Validation) 假設(shè)文檔 分析和數(shù)據(jù) 1， 2， 3 仿真程序 /模型 運行模型 5， 6， 7， 8， 9 結(jié)果用于 決策 結(jié)果 “推銷 ”給 管理層 10 校驗 (Verification) 驗證 (Validation) 建立可信度 有效的模型 可信的模型 =？ 可信的模型 =？ 驗證有效的 建立可信度 實驗分析和回顧 ? ? ? ? ? ? ? 系統(tǒng)仿真建模是實踐性非常強的學(xué)科，其輸出結(jié)果的有效性取決于模 型的假設(shè)，輸入數(shù)據(jù)的合理性，以及對于整個生產(chǎn)系統(tǒng)流程的正確理 解。 模型系統(tǒng)包含了顯性假設(shè)和隱含假設(shè)，需要探討這些假設(shè)的合理性。 模型不是真實系統(tǒng)的一對一的表現(xiàn)，仿真通過對關(guān)鍵問題的抽象化建 模，應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)分析，可以深化對系統(tǒng)的理解。 當模型邏輯得到了校對和驗證后，建模者可以通過對變量進行不同的 試驗來找到問題的可行解決方案。 如果涉及的決策變量比較多，或者模型的時間粒度很?。ň_到秒或 更少），大規(guī)模仿真試驗可能會非常耗時（從數(shù)十分鐘到數(shù)天不等） ，此時一個好的實驗設(shè)計方案（ DOE）尤其重要。 仿真模型能夠使用優(yōu)化理論以及優(yōu)化器來找到參數(shù)的最佳組合（通常 非常耗時）。 增加模型的運行時間和運行次數(shù)可以提高仿真結(jié)果的精確度。 ? ? ? ? ? ? 對系統(tǒng)假設(shè)，計算機模型，研究結(jié)果進行文檔化，在系統(tǒng)仿真的每個步 驟都要有相應(yīng)的技術(shù)文檔來記錄，校對和驗證的過程也需要被記錄。 確保您的技術(shù)報告和 “功能規(guī)格書 ”要求保持一致。 了解您的聽眾，您的工作是在幫助您公司 /您客戶做出最佳決策，請?zhí)? 供客戶感興趣的結(jié)果，務(wù)必提供他們語境下所需的信息：如 “這個決策 可以增加 28%生產(chǎn)能力 ”,“這個策略每年會給公司節(jié)約 20萬美金 ”。 專業(yè)的技術(shù)報告和演示，演示增加客戶對您的信任度。 一個動畫勝過百萬數(shù)字 !! 分析只有能推動行動才有用！ 報告階段 ? ? ? ? ? 項目回訪的目的在于：確保之前的建議行動方案得到有效執(zhí)行 ，確保行動方案推動系統(tǒng)績效提高。 如果效果和當初的預(yù)期有差異，需要找出差異的原因，并識別 在系統(tǒng)中是否出現(xiàn)了新的問題和因素。 回訪后，需要總結(jié)經(jīng)驗，仿真項目無論從實施本身的流程上， 以及項目方案的有效性實用性上，都是持續(xù)改進的。 通過項目及培訓(xùn)的形式，加快知識的傳遞和提高客戶技術(shù)人員 的能力。 仿真作為一項戰(zhàn)略決策工具
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