vizuális interaktív szimulációs technológia

Átírás

1 vizuális interaktív szimulációs technológia CAD+INFORM KFT. a Lanner Group WITNESS szoftverének magyarországi disztribútora cím: 4026 Debrecen, Bem tér 18/c telefon: (36-52) telefon/fax: (36-52) cad.inform@cadi.hu

2 A siker nem más, mint egy jól megalapozott döntés eredménye...

3 WITNESS Minden vállalkozás életében - legyen szó nagy-, közép-, vagy kisvállalatról - előbb vagy utóbb eljön az idő, amikor kénytelen továbbfejleszteni belső termelési, logisztikai, vagy akár üzleti folyamatait. Az ilyen változtatások technikai és gazdasági hatásait célszerű előre megtervezni, összefüggéseiben átlátni, még mielőtt az esetek többségében kockázatos, és talán felesleges beruházásokra sor kerülne. Ebben a feladatban nyújt hatékony segítséget a számítógépes vállalati folyamat-szimuláció, melynek kiemelkedő képviselője a WITNESS diszkrét esemény alapú szimulációs szoftver. A folyamat-szimulációról általában Minden valós vállalati rendszerben anyagi vagy elvi folyamatok mennek végbe, amelyek egymással ok-okozati összefüggésben lévő, időben egymást követő állapotok váltakozásában valósulnak meg. Minden változás valamilyen jól leírható esemény eredménye. A vállalatvezetés feladata, hogy kézben tartsa és irányítsa a folyamatokat. Fokozottan igaz ez azokra a termelési és üzleti folyamatokra, amelyektől a vállalat léte és sikeressége függ, működjön a vállalat a gazdaság bármely területén, mint például a gyártóipar, a szolgáltatás, a kereskedelem, vagy akár a közlekedés, áruszállítás, stb. Az irányítás során következtetni kell a folyamatok jövőbeni állapotaira, aminek a sikere attól függ, hogy milyen pontos információink vannak a folyamatok belső összefüggéseiről, a változások szabályairól. A törvényszerűségek ismerete nélkül a történések első látásra néha érthetetlennek tűnhetnek az ember számára. Az értetlenség okai a folyamatok működésére vonatkozó elégtelen ismeretanyagban, vagy a zavaró tényezők hatásának kiszámításában keresendők. Az arra alkalmas területeken, a hiányos ismeretek pótlására már régóta folytatnak kísérleteket, amelyek megfigyeléséből információk nyerhetők a jövőben bekövetkező hasonló eseményekre is. Ez azonban nem mindig járható út. Egyszerű példáknál maradva, nem lehet kikísérletezni egy elképzelt ipari üzem telepítését, egy nagy értékű termelő berendezés rendszerbe állítását és termelésre gyakorolt hatását, vagy egy rendkívüli esemény bekövetkeztét. Az előző esetekben az jelenti a fő korlátot, hogy a felhasználható pénzforrásokat egyszer és csak egyszer lehet elkölteni. Míg az utóbbi esetben éppen a rendkívüli esemény elkerülése a cél. Érdemes tehát a döntések előkészítésében bevetni minden olyan lehetséges korszerű elemző eszközt, amellyel lecsökkenthető a döntés kockázata és vállalhatóvá tehető a döntéshozót terhelő felelősség is. A számítógépes folyamat-szimuláció azt a lehetőséget kínálja, hogy a valós folyamatokban résztvevő elemek számítógépes leképezésével, megalkossuk egy adott üzem, gyártási folyamat, logisztikai rendszer, vagy üzleti folyamat logikai modelljét. A modellen végzett szimulációs vizsgálatok szolgáltatják azokat a mennyiségeket, összefüggéseket és rejtett kapcsolatokat, amelyek meghatározzák a jelenben, vagy a jövőben lejátszódó valóságos vállalati folyamatokat és azok következményeit. Ezáltal lehetővé válik a legjobb döntés meghozatala az adott feltételrendszerben és elkerülhetővé válnak a váratlan negatív események. Kiszámíthatóvá és tudatosan megtervezhetővé válik a jövő. WITNESS vizuális interaktív folyamat-szimuláció 3

4 A szimulációnak akkor is kiemelkedő jelentősége van, amikor a kérdéses folyamat túlságosan bonyolult és áttekinthe-tetlen, vagy olyan adatokra van szükségünk, amelyekhez valóságos mérésekkel, hagyományos adatgyűjtéssel nem férhetnénk hozzá. A folyamat-szimuláció alkalmazása kapcsolódhat egyszeri projektekhez, mint például vállalati beruházások, átszervezések, rendkívüli események vizsgálata. Ugyanakkor hatékony eszköz lehet napi rutintevékenységek segítő eszközeként, mint például üzemi szintű gyártási program ellenőrzése, logisztikai műveletek megtervezése, erőforrások elosztása az igények optimális kiszolgálása, stb. A folyamat-szimulációval a következő tipikus kérdésekre kaphatunk választ: Mi lenne akkor, ha? Hogyan fog működni? Mit kell megváltoztatni annak érdekében, hogy? Numerikusan kifejezve, mennyivel fog megváltozni, ha...? Mennyi idő alatt térül meg? Bekövetkezhet-e? Megvalósítható-e...? Stb. WITNESS diszkrét esemény alapú folyamat-szimuláció A folyamat-szimulációs szoftverek egyik legkifinomultabb és legsokoldalúbb képviselője a WITNESS szimulációs szoftver, amely két legfontosabb szolgáltatása, a modellkészítés, valamint a modell szimulációs futtatása, elemzése. Mindkét alapfunkció interaktív. A WITNESS eszközeivel elkészíthető a szimulálni kívánt valós rendszer (gyártósor, üzem, ellátási lánc, üzleti folyamat, stb.) modellje, amit a szimulációs futtató működtet. A modell futásának alapja az idő előrehaladása, amely során bekövetkeznek ugyanazok az egyedi (diszkrét) események, amelyek a valós rendszerben is bekövetkeznének, az adott körülmények között. Minden egyes eseményről és a folyamat egészéről is, részletes adatgyűjtés történik, ami bármilyen további elemzés alapjául szolgálhat. A fontosabb statisztikai elemzéseket a szoftver készen tartalmazza. Ilyenek például gyártási folyamat esetén az átfutási idők, kapacitás kihasználás, szűk keresztmetszetek, várakozási sorok hossza, stb. WITNESS építőelemek A modell elkészítéséhez a WITNESS építőelemeket kell felhasználni, amelyek megfelelnek a valóságos entitásoknak (termék, alkatrész, berendezés, szállítópálya, jármű, munkaerő, stb.). A WITNESS építőelemei a rendszerrel együtt, készen érkeznek, és a telepítés után azonnal rendelkezésre állnak. Minden egyes építőelem az adott típusnak megfelelő parametrizálási lehetőséget tartalmazza, hogy teljes körűen lefedje az általa képviselt valóságos entitás lehetséges változatait. Ugyanakkor a rendszer nyitott is. Szükség esetén az elemkészlet szabadon bővíthető a saját magunk számára kialakított, speciális elemekkel. A WITNESS építőelemei kétféle típusba tartoznak. A fizikai elemek a valóságban is meglévő - fizikailag megfogható entitásokat reprezentálnak a modellben. Jellegzetesen fizikai 4 WITNESS vizuális interaktív folyamat-szimuláció

5 elemek a munkadarabok, termékek, gépek, szállítópályák, raktárak, járművek, tartályok, csővezetékek, karbantartó és a kiszolgáló személyzet, stb. Üzleti-szolgáltatási folyamatok esetében az ügyek, tevékenységek, erőforrások, gyűjtők, rendezők, stb. A logikai elemek egy része valamilyen működési jellemzőt képvisel a folyamatban. Másik része az adatgyűjtéshez, a kijelzéshez és elemzéshez szükséges segédelem. Logikai elemek a műszakrend, az anyagok attribútumai, a nevesített változók, a beépített függvények, a rutinok, a véletlenszerűséget biztosító valószínűségi eloszlások, grafikonok, diagramok, riportok, stb. Különleges logikai elemek a külső programok, adatfájlok (pl. technológia), Excel táblák, adatbázisok, stb. A mennyiségeket szemléltető számkijelzők, diagramok, grafikonok, tetszőleges numerikus mennyiséghez hozzárendelhetők. Tartalmuk a szimuláció során folyamatosan változik, mindig a pillanatnyi értéket mutatják. Mindegyik WITNESS elemhez grafikai megjelenés (ikon állapot) tartozhat a képernyőn. A folyamat előrehaladtával az ikonok változhatnak, mozoghatnak, ami animációvá áll össze. Gépi berendezés beállító panelje, ahol a legabróbb részletekig leírhatjuk a gép működési elvét (típus, ciklusidő, beállítások, lerobbanások, stb.) Az elemek pontos működését, az adott elemtípusra kifejlesztett paraméter beállító ablakokban lehet megadni. WITNESS modell Minden folyamat-szimulációs feladatnak van valamilyen előre jól meghatározott vizsgálati célja. Ez azért lényeges, mert egy rendszert nagyon sok - egymástól teljesen eltérő - szempontból vizsgálhatunk (működőképesség, átbocsátás, szűk keresztmetszetek, sorban állás, költségek, munkaerő szükséglet, energia felhasználás, stb.). Minden modellt a kitűzött vizsgálati cél kiszolgálására kell felkészíteni, a vizsgálat szempontjából fontos részletek finom kidolgozásával, illetve a lényegtelen jellemzők elhanyagolásával. Példaként, ha szükség van rá, a tevékenységekhez és anyagokhoz (pl. munkadarab) egyedi attribútumokat rendelhetünk, amelyek tartalmazhatják az anyagminőséget, a költségeket, vagy bármely más, számunkra fontos jellemzőt. Ugyanakkor, egy másik modellben nem adunk meg például költség jellegű adatokat, ha a vizsgálati cél a költségek elemzésére nem terjed ki. A modell készítés során céltudatosan rakjuk össze az építőelemekből a vizsgálni kívánt valós rendszer megfelelőjét. Az elemkészletből kiválogatjuk a modellhez szükséges elemeket (pl. alkatrészek, munkadarabok, gépek, szállítószalagok, gépkezelők, stb.) és a kívánt elrendezésben (layout) felrakjuk a modell szerkesztő ablakába. Az eljárás leginkább az építőkocka játékhoz hasonlítható. Következő lépésben megadjuk az elemek közötti kapcsolatokat és beállítjuk a működési paramétereiket, például a ciklusidőket, művelet kezdéskor és befejezésekor végrehajtandó tevékenységeket, szerszámozást, és minden szüksé- WITNESS vizuális interaktív folyamat-szimuláció 5

6 ges szabályt. eljárást, Az ellentmondá- sos paraméter megadást a rendszer auto- matikusan kiszű- ri, a hiányzókat bekéri. Minden- hol használhat- juk az alapértel- mezéseket is. Lényeges, hogy a WITNESS mo- dell, készítésének minden fázisában működőképes, az addig részletezett szintnek megfelelően. Tipikus példa a diszkrét modell felépítésére és a folyamatban résztvevő elemek megjelenítésére Azokat a numerikus paramétereket (műveleti idők, tárolási idők, meghibásodási gyakoriság, stb.), amelyek értékét nem ismerjük pontosan, kifejezésekkel vagy valószínűség eloszlásokkal is helyettesíteni lehet. Az életszerű helyzeteket közelítő gyakoribb eloszlásokat a WITNESS készen tartalmazza, az alkalmazásukhoz szükséges ajánlással és paraméter magyarázattal együtt. Diszkrét vagy folytonos modell A WITNESS egyik hagyományos alkalmazási területe a gyártóipari folyamatok szimulációja. Ezek közös jellemzője, hogy a folyamatokban a gyártott termékek és/vagy alkatré- szeik haladnak előre a gyártási tech- nológiának megfelelő műveleteken keresztül. A modell készítés szem- pontjából lényeges körülmény, hogy az adott termék megszámlálhatóan darab jellegű, vagy pedig térfogattal (tömeggel) jellemezhető folyadék. Ha a termék darab jellegű, a modell típusa diszkrét. A diszkrét modellek hagyományos alkalmazási területe a gépgyártó és szerelő ipar. Ugyanakkor kiterjedten alkalmazzák Tipikus példa a folytonos-modell felépítésére és a folyamatban résztvevő elemek megjelenítésére 6 WITNESS vizuális interaktív folyamat-szimuláció

7 az üzleti és szolgáltatási területeken is, hiszen ezek a modellek is egyedi ügyekkel kapcsolatos folyamatok előrehaladását szimulálják, ahol az adott ügyhöz kapcsolódnak a tevékenységek. Ha a termék folyadék jellegű, akkor a modell típusa folytonos. A folyékony anyag nem feltétlenül jelent folyadékot. Folyékonyként kezelendő anyagok lehetnek porszerű, szemcsés anyagok, granulátumok is. A folytonos modellek csővezetékeket, tartályokat, mixálókat és vegyi processzorokat is tartalmaznak. Legjellemzőbb alkalmazásuk a vegyipar és az élelmiszeripar. A WITNESS folytonos változata egyszerre, akár egy modellben is támogatja a két alaptípust, amire jó példa lehet egy palackozó üzem, ahol a folyadék a palackba töltéssel darab jellegűvé válik. A folyadékok betöltése és ürítése egyaránt kezelhető WITNESS -ben. WITNESS szimuláció A szimuláció során, a modell egy kezdeti időponttól elindítva, saját időben, működni kezd. Számítógépes nyelven szólva a modell fut. A futtatás során, a számítógép előállítja a modellben időrendben egymás után bekövetkező eseményeket, mindvégig betartva az elemek és események közötti kölcsönhatásokat. Az események sorozata leírja az adott rendszer időben történő folyamatos változását. A modell saját idejének az időegysége a feladathoz igazítható. Ezéltal rendkívül gyors folyamatokat és naptári léptékkel kifejezhető lassú folyamatokat is egyaránt precízen lehet szimulálni. A modell naptára szerkeszthető, tartalmazhatja a hivatalos ünnepnapokat és a rendkívüli szabadnapokat is. Kihasználva az építőelemek grafikus képességeit, a modellben lezajló folyamatokat a képernyőn megjelenő mozgások, alak és színváltozások, numerikus vagy szöveges kijelzések szemléltetik. Maga a szimuláció nem függ az animációtól, grafika nélkül is működik. Emiatt, a különböző vizsgálati céllal létrehozott Példa a különféle WITNESS modellek megjelenítésére WITNESS vizuális interaktív folyamat-szimuláció 7

8 WITNESS modellek grafikai kidolgozottsága egymástól teljesen eltérő lehet. A nagy modellek általában egyszerűbb, sematikus grafikát használnak, vagy egyáltalán nem tartalmaznak grafikát. A képernyőn megjelenő animációban, az elemek alakváltozásán és mozgásán túl, rendkívül fontos információt hordoz az elemek színváltozása is. A színek szemléltetik például a berendezések (műveletvégző helyek) futás közbeni üzemállapotát. A színkódok egységesen jelennek meg az összegzett statisztikák diagramjaiban is. A legfontosabb üzemállapotok: a terheltség; az anyagra (feladatra) várakozás; a blokkolt állapot; a meghibásodás; a javítás; a munkaerőre várakozás; a műszakon kívüli állapot; stb. A színkódok jelentése a különböző típusú elemekre értelemszerűen eltérő lehet. A modell futtatását irányító nyomógombok A modell időbeni futását, bármikor meg lehet állítani, vissza lehet pörgetni, tovább lehet indítani, gyorsítani, lassítani. Számos egyéb lehetőség között, a szimulációt futtathatjuk előre megadott időtartamig, vagy leállíthatjuk bizonyos események bekövetkeztekor. Beavatkozhatunk a modell futásába, megváltoztathatjuk, vagy elmenthetjük a modell pillanatnyi állapotát. WITNESS kísérlet A szimuláció során, a modell absztrakt valóságában bármilyen ötletet kipróbálhatunk. Itt semmi sem drága, a szimulációt tetszőleges modell változatokkal, akárhányszor megismételhetjük. Szabadon kísérletezhetünk a virtuális üzemmel, logisztikai rendszerrel, üzleti folyamattal, amit éppen modellezünk. Próbaként beállíthatunk új gépeket, új munkaerőt, vagy akár átszervezhetjük a teljes rendszert (komplett gyártósort, üzemet, munkarendet, stb.). A modell változatainak száma tetszőleges, ezáltal egy problémakört különböző szempontok szerint is megvizsgálhatunk. A kísérletek eredményeit, melyeket a WITNESS automatikusan szolgáltat bármikor megkaphatjuk, értékelhetjük, a korábbi eredményekkel összehasonlíthatjuk. Kiértékelés A kísérletek eredményét kiértékelve olyan információk birtokába juthatunk, amelyek biztos alapra helyezhetik döntéseinket. Nem hagyhatjuk azonban figyelmen kívül, hogy a szimuláció által nyert adatok és összefüggések pontossága jórészt attól függ, hogy mennyire a valóságot tükröző modellt építettük meg. A WITNESS automatikusan biztosítja a modell belső ellentmondás mentességét. Következésképpen minden WITNESS modell alkalmas szimuláció lefolytatására. Ugyanakkor a szoftver természetesen nem ellenőrizheti a valóságnak történő megfelelést, vagyis a modellépítő Tárolók statisztikai adatai a modell teljes futási ideje alatt 8 WITNESS vizuális interaktív folyamat-szimuláció

9 szándékát. A kiértékelés során feltétlenül használjuk a józan ítélőképességünket is! Elfogadott módszer, hogy először mindig a valóságos állapotnak megfelelő modellt építjük meg. A modellépítésben rejlő hibázás lehetőségét, a szimuláció eredményeinek a tényszerű adatokkal történő összevetésével szűrhetjük ki leghatékonyabban. Megfelelő egyezés esetén bízhatunk a modellben. Ekkor mondjuk, hogy validáltuk a modellt. Berendezések üzemállapotainak időbeni eloszlása a modell teljes futási ideje alatt megépítése során rossz absztrakciót és téves elhanyagolásokat tettünk. Feltűnő eltérés általában akkor fordulhat elő, amikor a modell Csak az alapmodell validálása után ajánlott bevinni a modellbe a tervezett változtatásokat. A szimuláció során a WITNESS szolgáltatja a teljes folyamat, illetve az egyes elemek (tevékenységek, berendezések, stb.) működését jellemző összes alapadatot. Bármikor megkaphatjuk például a raktárak és gyártásközi tároló helyek készletét, a gyártásban (feldolgozásban) lévő mennyiségeket, a késztermékek (elintézett ügyek) darabszámát, az erőforrások kihasználtságát, a várakozási sorok hosszát, stb. Az adatok megjelenítése lehet táblázatos vagy grafikus (idősorok, hisztogramok, kördiagramok, stb.). A megjelenített értékek a modell futásával együtt dinamikusan változnak, amivel nyomon követhetjük egy-egy végeredmény kialakulásának folyamatát is. Az alapadatokat a WITNESS minden modellben automatikusan gyűjti. A szimuláció minden egyes munkadarabot vagy ügyet egyedileg követ végig a folyamaton. Az alapadatokat a modell bármely pontján, a WITNESS által használt beszédes nevekkel érjük el. Az alapadatok felhasználásában fontos szerepük van - a WITNESS modell bármely pontján alkalmazható - saját változóknak. Ezekre a modell alkotója által kiadott nevük alapján lehet hivatkozni. Bármely számítási eljárásban, vagy kiértékelésben felhasználhatók, tartalmuk megjeleníthető, külső adatfájlba vagy akár adatbázisba írható. Tipikus példa lehet a WITNESS által szolgáltatott mennyiségi adatok felhasználására, a vizsgált folyamatok során keletkezett költségek felgyűjtése és elemzése. Másik példa a termelő vállalatok folyamataira egyre szélesebb körben alkalmazott Six Sigma elemzés, amelyet a WITNESS előregyártott építőelemekkel támogat. Az egyes munkafolyamatokhoz rendelt költségek kijelzésének egyik formája WITNESS vizuális interaktív folyamat-szimuláció 9

10 Modularitás A WITNESS modellek egymásba ágyazhatók. Nem szükséges egyszerre felépíteni egy ipari üzem, vagy egy szolgáltató hálózat nagyobb modelljét. Először elvégezhetjük a kisebb egységek feladatorientált szimulációját, majd a részmodelleket összekapcsolva elemezhetjük a nagy egész rendszer viselkedését. A kisebb egységek lehetnek önálló gyártósorok, üzemrészek, nagy bonyolultságú egyedi berendezések, részfolyamatok, stb. A beépített modul egyetlen elemként viselkedik az őt körülvevő modellben. Saját bemenetei és kimenetei vannak, melyeken keresztül kapcsolódik a befogadó modellhez. A modult általában valamilyen egyszerűbb ikonnal jelenítjük meg. Működését tekintve, önmagán belül, a saját belső felépítésének megfelelően viselkedik a szimulációs futás során. A modulok egyik alkalmazása, a WITNESS elemkészletének bővítése bonyolultabb, speciális elemekkel. Ezáltal olyan rendszerek is szimulálhatók, amelyekre eredetileg nem volt a WITNESS elemkészlete felkészítve. Optimalizálás WITNESS környezetben WITNESS környezetben kétféle megoldás kínálkozik a folyamatokkal kapcsolatos optimumok meghatározására. Az első módszer, a modellépítő és elemző szakember szaktudására alapozva, a modellel folytatott szimulációs kísérletek végrehajtásán alapul. Az elemzést végző szakértő, a reális feltételeknek és lehetőségeknek megfelelő modell változatokat és beállításokat szimulálja. Az egyes szimulációs kísérletek eredményeit az elképzelt optimum szempontjából minősíti. Ezáltal próbál haladni az általa legjobbnak ítélt változat felé. A módszer előnye, hogy mindenfajta optimum szempontrendszer érvényesíthető, valamilyen szinten. Az optimum keresésébe be van kapcsolva a szakértő kreativitása és tapasztalata. Az ötletek a paraméterek megadásában és a modell működésének átszervezésében egyaránt érvényesülhetnek. A módszer hiányossága, hogy nem ad egyértelmű bizonyosságot a legjobb megoldás megtalálására. Az elemző szakember általában akkor tekinti megoldottnak a feladatot, amikor a saját személyes megítélése alapján már elég jónak találja az elért eredményeket. A változtatható paraméterek érték tartományainak és az optimum keresés módszerének megadása. A másik módszer automatikus, amikor a WITNESS szoftver optimalizáló moduljával kerestetjük meg a rendszer optimumait. Az optimalizáló modul egy kiegészítő szoftver a WITNESS alapszoftverhez. 10 WITNESS vizuális interaktív folyamat-szimuláció

11 Az optimalizáló modul, az adott modellhez, a felhasználó által előre megadott paraméter-tartományokon keresi meg az optimum kifejezés szélsőértékeit. Minden paraméterhez hozzárendelhetők azok az értékek, amelyeket a valóságos folyamatban is felvehetnek. A paraméter értékek mindegyik kombinációjához tartozik egy-egy modell beállítás, továbbá a megfelelő szimulációs futás és eredmény. Az optimumot az összes lehetséges szimulációs eredmény között kell megtalálni. A legtöbb esetben azonban a paraméter kombinációk száma olyan nagy, hogy az összes szimulációs futás végrehajtása teljességgel lehetetlen. A WITNESS optimalizáló arra lett kifejlesztve, hogy az összes kombinációnál jóval kevesebb szimulációs futás eredményeként jusson el a lehetséges optimumhoz. Az optimalizáló futása során megtalált legjobb eredmények táblázata, a hozzájuk tartozó konkrét paraméter beállításokkal együtt. A módszer nagy előnye, hogy automatikusan keresi meg az optimumot. Ugyanakkor nem keres optimumot a modell átszervezésével, hiszen ennek a feltételrendszere automatizmusokkal meghatározhatatlan. Az optimalizáló modul számos rendkívül hasznos kiegészítő információval is szolgál. Az optimalizálóval általában nem egyetlen legjobb beállítást keresünk, hanem a legjobb beállítások alternatíváit. Információt kapunk a rendszer stabilitására, egyes paraméterek változásával szembeni érzékenységére, a kritikus paraméterekre, stb. WITNESS környezetben az optimalizálás sikerét a fenti két módszer együttes alkalmazása biztosítja. Az optimalizálás alapelve, hogy bízzuk az automatikus optimumkeresést az optimalizáló szoftverre, de a modell átszervezésében támaszkodjunk a szakértő tapasztalatára és kreativitására. WITNESS vizuális interaktív folyamat-szimuláció 11

12 WITNESS terminológiák A WITNESS folyamat-szimulációs szoftver általánosan használható szimulációs eszköz. A lehetséges alkalmazási területek meglehetősen távol esnek egymástól. Kézenfekvő igény, hogy az egyes szakterületek szakemberei a saját területüknek megfelelő elemkészletből állíthassák össze szimulációs modelljeiket. Ezért a WITNESS két egymástól eltérő terminológiájú változatban használható. A gyártóipari-logisztikai változat elemkészlete gépekből, anyagmozgató pályákból, szállító járművekből, raktárakból, gépkezelőkből, karbantartókból, műszakrendből, stb. épül fel. Ugyanakkor az üzleti-szolgáltatási változat elemkészlete az üzleti folyamatokban megszokott elnevezéseket használja. Ilyenek a tevékenységek, ügyek, gyűjtők, rendezők, erőforrások, stb. Milyen adatok szükségesek a WITNESS modellhez? A WITNESS modellek bonyolultságára és nagyságára nincs semmilyen megkötés. Elvben tehát lehetséges lenne egy teljes nagyvállalatot egyetlen WITNESS szupermodellbe leképezni. A gyakorlat mégis azt mutatja, hogy ez fölöslegesen elbonyolítaná a WITNESS alkalmazását, amiben elveszne a szimulációs projektek vizsgálati cél orientáltsága és hatékonysága is. A WITNESS modelleket nem vállalatra, hanem problémára kell megépíteni, ami a vizsgálati célban nyilvánul meg. A vizsgálati cél nagyban meghatározza a modell készítése közbeni absztrakció jellegét, a szükséges adatok körét, és az elhanyagolásokat is. Például, egy logisztikai elemző modell valószínűleg nem fog a gyártó berendezéseken folyó megmunkálási műveletekkel részleteiben foglalkozni. A vizsgálati cél szempontjából ezeket elegendő egyetlen műveleti idővel jellemezni. A modellek építése során, az építőelemek kiválasztásához és a szimulációs ablakban történő elrendezéséhez alkalmasak az üzemi alaprajzok, helyszínrajzok, technológiai sémarajzok, folyamatábrák, diagramok, stb. A rajtuk szereplő azonosítók, megnevezések jól használhatók a WITNESS modellekben. Az üzemi alaprajzokat importálhatjuk CAD programokból, például AutoCAD rajzi formátumból is. Az egyes berendezések (műveleti helyek) közötti kapcsolatokat tipikusan a gyártási (műveleti) útvonalak jelentik, melyek változatos módokon adhatók meg. A kapcsolatok lehetnek rögzítettek, vagy akár termékfüggők is, ahogyan az adott rendszer megkívánja. A folyamat működőképességéhez - a kapcsolatokon és útvonalakon kívül - minimálisan szükségesek az egyes berendezések fő műveleti idői. Ha ezek megvannak, akkor a modell már futtatható. Természetesen a valós problémák ennél részletesebb adatkört igényelnek. Például meghibásodási jellemzők, leállás idők, javítási idők, raktárazási és műveletközi tárolási jellemzők és idők, munkaerő szükséglet, műszakrend, stb. A WITNESS modellekben mindezeknek előre kialakított helyük van, melyeket csak akkor kell megadnunk, ha a vizsgálati célhoz szükségesek. Kitöltésük általában nem kötelező. Meglepően kevés adat megadásával elkészíthetjük a legtöbb bonyolultabb modell működő alapváltozatát, amely már tükrözi a rendszer logikai viselkedését. Az alapváltozatot folyamatos finomítással, újabb adatcsoportok bevonásával, ezzel együtt az elemek jellemzőinek és képességeinek kiterjesztésével közelítjük a valósághoz. 12 WITNESS vizuális interaktív folyamat-szimuláció

13 A legegyszerűbb alkalmazási esetekben a modellek magukba beágyazva tartalmazzák az általuk használt összes adatot. Ugyanakkor az adatok és paraméterek változókon keresztül beolvashatók külső adatforrásokból (szövegfájl, Excel tábla, Oracle, SQL Server, Access adatbázisok, stb.) is. Ugyanez igaz a modell futása közben keletkező eredmények és más adatok tárolására is. A belső változók és statisztikák értékei szabadon kiírhatók az előzőekben felsorolt külső output állományokba. Bonyolultabb alkalmazási esetekben a kiterjedt adatbázis kapcsolatok és a WITNESS szoftver OLE Automation Server funkcionalitása segítségével - a szimuláció integrált részévé tehető a nagyvállalati informatikai rendszereknek. Alkalmazási lehetőségek A WITNESS nem egy hagyományos adatfeldolgozó rendszer, sokkal inkább a termelési és gazdasági vezetők, kontrolling szakemberek számára kifejlesztett döntés előkészítő, elemző, tervező eszköz. Egyaránt sikerrel alkalmazható a gyártási, logisztikai, kiszolgálási, sorbanállási folyamatokkal kapcsolatos problémák megoldásában. Tipikus feladatok a WITNESS számára a szűk keresztmetszetek, a kapacitások, az erőforrás szükséglet és a rejtett tartalékok meghatározása a gyártásban vagy a szolgáltatásban. Hagyományos terület a tervezett beruházások előzetes elemzése, a költségek megtérülése, a működési költségek, a várható nyereség és a hatékonyság szempontjából. A WITNESS szimuláció másik nagy alkalmazási területe az üzleti, szolgáltatási, közlekedési problémák elemzése. Egyre több felhasználója van a közigazgatási, egészségügyi, banki, távközlési területekről is. Gépipar - beruházási alternatívák összehasonlítása - munkaerő és műszakrend meghatározása - szűk keresztmetszetek felderítése - kapacitások kihasználása - üzemi logisztika elemzése, méretezése - beszállítói raktárkészlet szintentartása Elektronikai ipar - üzem elrendezés megtervezése - alternatív gyártási útvonalak - üzemi gyártási program ellenőrzése - sorozatnagyságok, termék mix - gyártósorok illesztése - tesztpadok kapacitás tervezése Vegyipar / Gyógyszeripar - takarítási veszteség minimalizálása - üzemi gyártási program ellenőrzése - alapanyag beszállítás ütemezése - minőségbiztosítás - szakképzett munkaerő szükséglet - szabadságolási terv Élelmiszeripar - kampányidőszak tervezése - termény beszállítás ütemezése - feldolgozó kapacitások kihasználása - tárolási kapacitások elemezése - csomagolás, kiszállítás ütemezése - tervszerű karbantartás, leállások tervezése Energetika - energia szállító és elosztó rendszerek - töltőállomások belső működésének méretezése - üzemanyag terítés folyamatának tervezése - üzleti folyamatok újratervezése - call centerek méretezése Egészségügy/Szolgáltatóipar - ügyeleti szolgálatok elemzése - sürgősségi ellátás - járóbeteg rendelők elhelyezése - kórházi betegágyak számának vizsgálata - kórházi szakrendelők elhelyezése Logisztika - közúti, vasúti és légi szállítás - raktárkezelő rendszerek tervezése - be- és kitárazó rendszerek tervezése - elosztó és átrakó rendszerek - logisztikai szolgáltató központok elemzése Szoftverkörnyezet Közlekedés - repterek, pályaudvarok belső rendszerei - utas várótermek, ellenőrző pontok kialakítása - poggyászkezelő rendszerek méretezése - tömegközlekedési menetrendek, megállók kialakítása; városi csomópontok, forgalom irányító rendszerek illesztése WITNESS vizuális interaktív folyamat-szimuláció 13

14 Szoftverkörnyezet A WITNESS folyamat-szimulációs szoftver Intel Pentium vagy AMD alapú PC-n fut, Microsoft Windows operációs rendszeren. A szoftver telepítéséhez CD olvasó és kb. 100 Mbyte szabad lemezterület szükséges. A rendszer erőforrás igénye az elérni kívánt teljesítménnyel arányos. Bonyolultabb problémák modellezése esetén a nagyobb operatív memóriával rendelkező, gyorsabb processzorú gépeken a szimulációs események kiszámításához kevesebb idő szükséges, a kívánt eredmények előállítása lényegesen gyorsabb lehet. A számítógép teljesítményének fontossága megnő, ha a modellen optimalizálást is végre kívánunk hajtani. Ekkor a rendszerint nagyobb számú szimulációs futási kísérlet gyorsabb végrehajtása érdekében javasolt a nagyobb számítógép teljesítmény. Lanner Group Ltd.: A WITNESS szoftver fejlesztője A LANNER Group Limited szoftverfejlesztő cég 1996-ban vált ki az AT&T vállalatcsoportból, ahol AT&T ISTEL néven, sok éven keresztül, elsősorban ipari-gazdasági területen alkalmazható szimulációs technológiák fejlesztésével foglalkozott. A cég legismertebb terméke a WITNESS vizuális interaktív folyamat-szimulációs szoftver, melynek fejlesztése a hetvenes évekre nyúlik vissza. Kiterjedt alkalmazására először az autógyártásban került sor, ahonnan gyorsan átvette a többi ipari ágazat és a szolgáltatás is. Napjainkban a szimuláció alkalmazása általánosan elfogadott a különböző gyártási, logisztikai és üzleti helyzetekben. A szimulációval szemben támasztott magas szintű követelményeknek történő legjobb megfelelés érdekében, a Lanner Group jelentős forrásokat áldoz az alaptechnológia fejlesztésére. A kutató munkába sikerrel vonják be a témával foglalkozó egyetemeket és szakmai intézeteket. Ilyen együttműködés eredményeként jött létre a WITNESS automatikus optimumkereső program modulja is. A cég fő termékét képviselő WITNESS mellett további folyamat elemző alkalmazásokat is fejlesztenek, amelyek hatékonyan egészítik ki a folyamat-szimulációs alapot, a vállalati folyamatok újratervezése és feljavítása területén. Napjainkban a Lanner Group egyike a szimulációs technológiát világviszonylatban meghatározó cégeknek. Tevékenysége a fejlesztésen és az aktív piaci részvételen túl kiterjed a felhasználói oldal folyamatos szakmai támogatására is. Kiemelkedő események, a Lanner Group által évente rendszeresen megszervezett WITNESS felhasználói konferenciák. A szakmacsoportok szerint meghirdetett rendezvényeken maguk a felhasználók ismertetik sikeres szimulációs projektjeiket. A Lanner Group kiváló referenciái minden földrészen megtalálhatók. Szimulációs termékeikkel jelen vannak az alapvető iparágakban, valamint az üzleti világban, a telekommunikációban, a szolgáltatás és az államigazgatás különböző területein is. Több ezer nagyvállalat és szervezet használja a Lanner Group szimulációs technológiáját - elsősorban a WITNESS általános célú szimulációs szoftvert - szerte a világban. A Lanner Group dinamikus üzleti fejlődését az újonnan megnyitott képviseleti irodák, továbbá az egyre bővülő partner hálózat jelzik. A cég központja Angliában van. Ezen kívül saját fejlesztő és ügyfélszolgálati irodái vannak 14 WITNESS vizuális interaktív folyamat-szimuláció

15 Németországban, Franciaországban és az USA-ban. Szerződött partnercégei lefedik a világ iparilag fejlett térségeit. WITNESS szoftver magyarországi termékképviseletét, valamint az ehhez kapcsolódó szakmai és oktatási tevékenységet a kezdetektől fogva a CAD+Inform Kft. látja el. A CAD+Inform vállalkozik egyedi szimulációs feladatok megoldására is. A Lanner Group további szoftver termékei: WITNESS Optimizer automatikus optimum keresés a felhasználó által megadott célfüggvény minimum v. maximum értékére WITNESS Documentor szoftver támogatás a WITNESS modellek dokumentációjának elkészítésében WITNESS VR WITNESS modellek futásának professzionális 3D animációs megjelenítése WITNESS SDX szimulációs interfész Factory CAD tervező szoftverhez WITNESS Visio Link kétirányú adatkapcsolat a WITNESS és az MS Visio között WITNESS Visio Simulation Solution WITNESS szimuláció közvetlen használata MS Visio szoftverből WITNESS Miner adatbányászás és rejtett összefüggések felderítése vállalati adatbázisokban SIMBA Developer Suite fejlesztő környezet a WITNESS szimuláció feladat orientált egyedi alkalmazásokba történő beágyazására További információk és linkek: vagy vagy WITNESS vizuális interaktív folyamat-szimuláció 15

16 Lanner Group szimulációs szoftverek OPTIMIZER SCENARIO MANAGER DOCUMENTOR VISIO LINK VR C A D + I N F O R M Mérnöki, Szoftverfejlesztő, Kereskedelmi és Szolgáltató Kft. a Lanner Group WITNESS szoftverének magyarországi disztribútora cím: 4026 Debrecen, Bem tér 18/c telefon: (36-52) telefon/fax: (36-52) cad.inform@cadi.hu