vizuális interaktív szimulációs technológia CAD+INFORM KFT. a Lanner Group WITNESS szoftverének magyarországi disztribútora cím: 4026 Debrecen, Bem tér 18/c telefon: (36-52)-522-730 telefon/fax: (36-52)-452-685 e-mail: cad.inform@cadi.hu
A siker nem más, mint egy jól megalapozott döntés eredménye...
WITNESS Minden vállalkozás életében - legyen szó nagy-, közép-, vagy kisvállalatról - elõbb vagy utóbb eljön az idõ, amikor kénytelen továbbfejleszteni belsõ termelési, logisztikai, vagy akár üzleti folyamatait. Az ilyen változtatások technikai és gazdasági hatásait célszerû elõre megtervezni, összefüggéseiben átlátni, még mielõtt az esetek többségében kockázatos, és talán felesleges beruházásokra sor kerülne. Ebben a feladatban nyújt hatékony segítséget a számítógépes vállalati folyamat-szimuláció, melynek kiemelkedõ képviselõje 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 lévõ, idõben egymást követõ 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, amelyektõl a vállalat léte és sikeressége függ, mûködjön 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 jövõbeni állapotaira, aminek a sikere attól függ, hogy milyen pontos információink vannak a folyamatok belsõ összefüggéseirõl, a változások szabályairól. A törvényszerûségek ismerete nélkül a történések elsõ látásra néha érthetetlennek tûnhetnek az ember számára. Az értetlenség okai a folyamatok mûködésére vonatkozó elégtelen ismeretanyagban, vagy a zavaró tényezõk hatásának kiszámításában keresendõk. Az arra alkalmas területeken, a hiányos ismeretek pótlására már régóta folytatnak kísérleteket, amelyek megfigyelésébõl információk nyerhetõk a jövõben bekövetkezõ hasonló eseményekre is. Ez azonban nem mindig járható út. Egyszerû példáknál maradva, nem lehet kikísérletezni egy elképzelt ipari üzem telepítését, egy nagy értékû termelõ berendezés rendszerbe állítását és termelésre gyakorolt hatását, vagy egy rendkívüli esemény bekövetkeztét. Az elõzõ esetekben az jelenti a fõ 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 elõkészítésében bevetni minden olyan lehetséges korszerû elemzõ eszközt, amellyel lecsökkenthetõ a döntés kockázata és vállalhatóvá tehetõ a döntéshozót terhelõ felelõsség is. A számítógépes folyamat-szimuláció azt a lehetõséget kínálja, hogy a valós folyamatokban résztvevõ 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 jövõben lejátszódó valóságos vállalati folyamatokat és azok következményeit. Ezáltal lehetõvé válik a legjobb döntés meghozatala az adott feltételrendszerben és elkerülhetõvé válnak a váratlan negatív események. Kiszámíthatóvá és tudatosan megtervezhetõvé válik a jövõ. WITNESS vizuális interaktív folyamat-szimuláció 3
A szimulációnak akkor is kiemelkedõ jelentõsége van, amikor a kérdéses folyamat túlságosan bonyolult és áttekinthe-tetlen, vagy olyan adatokra van szükségünk, amelyekhez valóságos mérésekkel, hagyományos adatgyûjtéssel nem férhetnénk hozzá. A folyamat-szimuláció alkalmazása kapcsolódhat egyszeri projektekhez, mint például vállalati beruházások, átszervezések, rendkívüli események vizsgálata. Ugyanakkor hatékony eszköz lehet napi rutintevékenységek segítõ eszközeként, mint például üzemi szintû gyártási program ellenõrzése, logisztikai mûveletek megtervezése, erõforrások elosztása az igények optimális kiszolgálása, stb. A folyamat-szimulációval a következõ tipikus kérdésekre kaphatunk választ: Mi lenne akkor, ha? Hogyan fog mûködni? Mit kell megváltoztatni annak érdekében, hogy? Numerikusan kifejezve, mennyivel fog megváltozni, ha...? Mennyi idõ alatt térül meg? Bekövetkezhet-e? Megvalósítható-e...? Stb. WITNESS diszkrét esemény alapú folyamat-szimuláció A folyamat-szimulációs szoftverek egyik legkifinomultabb és legsokoldalúbb képviselõje a WITNESS szimulációs szoftver, amely két legfontosabb szolgáltatása, a modellkészítés, valamint a modell szimulációs futtatása, elemzése. Mindkét alapfunkció interaktív. A WITNESS eszközeivel elkészíthetõ a szimulálni kívánt valós rendszer (gyártósor, üzem, ellátási lánc, üzleti folyamat, stb.) modellje, amit a szimulációs futtató mûködtet. A modell futásának alapja az idõ elõrehaladása, amely során bekövetkeznek ugyanazok az egyedi (diszkrét) események, amelyek a valós rendszerben is bekövetkeznének, az adott körülmények között. Minden egyes eseményrõl és a folyamat egészérõl is, részletes adatgyûjtés történik, ami bármilyen további elemzés alapjául szolgálhat. A fontosabb statisztikai elemzéseket a szoftver készen tartalmazza. Ilyenek például gyártási folyamat esetén az átfutási idõk, kapacitás kihasználás, szûk keresztmetszetek, várakozási sorok hossza, stb. WITNESS építõelemek A modell elkészítéséhez a WITNESS építõelemeket kell felhasználni, amelyek megfelelnek a valóságos entitásoknak (termék, alkatrész, berendezés, szállítópálya, jármû, munkaerõ, stb.). A WITNESS építõelemei a rendszerrel együtt, készen érkeznek, és a telepítés után azonnal rendelkezésre állnak. Minden egyes építõelem az adott típusnak megfelelõ parametrizálási lehetõséget tartalmazza, hogy teljes körûen lefedje az általa képviselt valóságos entitás lehetséges változatait. Ugyanakkor a rendszer nyitott is. Szükség esetén az elemkészlet szabadon bõvíthetõ a saját magunk számára kialakított, speciális elemekkel. A WITNESS építõelemei kétféle típusba tartoznak. A fizikai elemek a valóságban is meglévõ - fizikailag megfogható entitásokat reprezentálnak a modellben. Jellegzetesen fizikai 4 WITNESS vizuális interaktív folyamat-szimuláció
elemek a munkadarabok, termékek, gépek, szállítópályák, raktárak, jármûvek, tartályok, csõvezetékek, karbantartó és a kiszolgáló személyzet, stb. Üzleti-szolgáltatási folyamatok esetében az ügyek, tevékenységek, erõforrások, gyûjtõk, rendezõk, stb. A logikai elemek egy része valamilyen mûködési jellemzõt képvisel a folyamatban. Másik része az adatgyûjtéshez, a kijelzéshez és elemzéshez szükséges segédelem. Logikai elemek a mûszakrend, az anyagok attribútumai, a nevesített változók, a beépített függvények, a rutinok, a véletlenszerûséget biztosító valószínûségi eloszlások, grafikonok, diagramok, riportok, stb. Különleges logikai elemek a külsõ programok, adatfájlok (pl. technológia), Excel táblák, adatbázisok, stb. A mennyiségeket szemléltetõ számkijelzõk, diagramok, grafikonok, tetszõleges numerikus mennyiséghez hozzárendelhetõk. Tartalmuk a szimuláció során folyamatosan változik, mindig a pillanatnyi értéket mutatják. Mindegyik WITNESS elemhez grafikai megjelenés (ikon állapot) tartozhat a képernyõn. A folyamat elõrehaladtával az ikonok változhatnak, mozoghatnak, ami animációvá áll össze. Gépi berendezés beállító panelje, ahol a legabróbb részletekig leírhatjuk a gép mûködési elvét (típus, ciklusidõ, beállítások, lerobbanások, stb.) Az elemek pontos mûködését, az adott elemtípusra kifejlesztett paraméter beállító ablakokban lehet megadni. WITNESS modell Minden folyamat-szimulációs feladatnak van valamilyen elõre jól meghatározott vizsgálati célja. Ez azért lényeges, mert egy rendszert nagyon sok - egymástól teljesen eltérõ - szempontból vizsgálhatunk (mûködõképesség, átbocsátás, szûk keresztmetszetek, sorban állás, költségek, munkaerõ szükséglet, energia felhasználás, stb.). Minden modellt a kitûzött vizsgálati cél kiszolgálására kell felkészíteni, a vizsgálat szempontjából fontos részletek finom kidolgozásával, illetve a lényegtelen jellemzõk elhanyagolásával. Példaként, ha szükség van rá, a tevékenységekhez és anyagokhoz (pl. munkadarab) egyedi attribútumokat rendelhetünk, amelyek tartalmazhatják az anyagminõséget, a költségeket, vagy bármely más, számunkra fontos jellemzõt. Ugyanakkor, egy másik modellben nem adunk meg például költség jellegû adatokat, ha a vizsgálati cél a költségek elemzésére nem terjed ki. A modell készítés során céltudatosan rakjuk össze az építõelemekbõl a vizsgálni kívánt valós rendszer megfelelõjét. Az elemkészletbõl kiválogatjuk a modellhez szükséges elemeket (pl. alkatrészek, munkadarabok, gépek, szállítószalagok, gépkezelõk, stb.) és a kívánt elrendezésben (layout) felrakjuk a modell szerkesztõ ablakába. Az eljárás leginkább az építõkocka játékhoz hasonlítható. Következõ lépésben megadjuk az elemek közötti kapcsolatokat és beállítjuk a mûködési paramétereiket, például a ciklusidõket, mûvelet kezdéskor és befejezésekor végrehajtandó tevékenységeket, szerszámozást, és minden szüksé- WITNESS vizuális interaktív folyamat-szimuláció 5
ges szabályt. eljárást, Az ellentmondá- sos paraméter megadást a rendszer auto- matikusan kiszû- ri, a hiányzókat bekéri. Minden- hol használhat- juk az alapértel- mezéseket is. Lényeges, hogy a WITNESS mo- dell, készítésének minden fázisában mûködõképes, az addig részletezett szintnek megfelelõen. Tipikus példa a diszkrét modell felépítésére és a folyamatban résztvevõ elemek megjelenítésére Azokat a numerikus paramétereket (mûveleti idõk, tárolási idõk, meghibásodási gyakoriság, stb.), amelyek értékét nem ismerjük pontosan, kifejezésekkel vagy valószínûség eloszlásokkal is helyettesíteni lehet. Az életszerû helyzeteket közelítõ 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 jellemzõje, hogy a folyamatokban a gyártott termékek és/vagy alkatré- szeik haladnak elõre a gyártási tech- nológiának megfelelõ mûveleteken keresztül. A modell készítés szem- pontjából lényeges körülmény, hogy az adott termék megszámlálhatóan darab jellegû, vagy pedig térfogattal (tömeggel) jellemezhetõ folyadék. Ha a termék darab jellegû, a modell típusa diszkrét. A diszkrét modellek hagyományos alkalmazási területe a gépgyártó és szerelõ ipar. Ugyanakkor kiterjedten alkalmazzák Tipikus példa a folytonos-modell felépítésére és a folyamatban résztvevõ elemek megjelenítésére 6 WITNESS vizuális interaktív folyamat-szimuláció
az üzleti és szolgáltatási területeken is, hiszen ezek a modellek is egyedi ügyekkel kapcsolatos folyamatok elõrehaladását szimulálják, ahol az adott ügyhöz kapcsolódnak a tevékenységek. Ha a termék folyadék jellegû, akkor a modell típusa folytonos. A folyékony anyag nem feltétlenül jelent folyadékot. Folyékonyként kezelendõ anyagok lehetnek porszerû, szemcsés anyagok, granulátumok is. A folytonos modellek csõvezetékeket, tartályokat, mixálókat és vegyi processzorokat is tartalmaznak. Legjellemzõbb 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 jellegûvé válik. A folyadékok betöltése és ürítése egyaránt kezelhetõ WITNESS -ben. WITNESS szimuláció A szimuláció során, a modell egy kezdeti idõponttól elindítva, saját idõben, mûködni kezd. Számítógépes nyelven szólva a modell fut. A futtatás során, a számítógép elõállítja a modellben idõrendben egymás után bekövetkezõ eseményeket, mindvégig betartva az elemek és események közötti kölcsönhatásokat. Az események sorozata leírja az adott rendszer idõben történõ folyamatos változását. A modell saját idejének az idõegysége a feladathoz igazítható. Ezéltal rendkívül gyors folyamatokat és naptári léptékkel kifejezhetõ lassú folyamatokat is egyaránt precízen lehet szimulálni. A modell naptára szerkeszthetõ, tartalmazhatja a hivatalos ünnepnapokat és a rendkívüli szabadnapokat is. Kihasználva az építõelemek grafikus képességeit, a modellben lezajló folyamatokat a képernyõn megjelenõ mozgások, alak és színváltozások, numerikus vagy szöveges kijelzések szemléltetik. Maga a szimuláció nem függ az animációtól, grafika nélkül is mûködik. Emiatt, a különbözõ vizsgálati céllal létrehozott Példa a különféle WITNESS modellek megjelenítésére WITNESS vizuális interaktív folyamat-szimuláció 7
WITNESS modellek grafikai kidolgozottsága egymástól teljesen eltérõ lehet. A nagy modellek általában egyszerûbb, sematikus grafikát használnak, vagy egyáltalán nem tartalmaznak grafikát. A képernyõn megjelenõ animációban, az elemek alakváltozásán és mozgásán túl, rendkívül fontos információt hordoz az elemek színváltozása is. A színek szemléltetik például a berendezések (mûveletvégzõ 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 munkaerõre várakozás; a mûszakon kívüli állapot; stb. A színkódok jelentése a különbözõ típusú elemekre értelemszerûen eltérõ lehet. A modell futtatását irányító nyomógombok A modell idõbeni futását, bármikor meg lehet állítani, vissza lehet pörgetni, tovább lehet indítani, gyorsítani, lassítani. Számos egyéb lehetõség között, a szimulációt futtathatjuk elõre megadott idõtartamig, 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 tetszõleges modell változatokkal, akárhányszor megismételhetjük. Szabadon kísérletezhetünk a virtuális üzemmel, logisztikai rendszerrel, üzleti folyamattal, amit éppen modellezünk. Próbaként beállíthatunk új gépeket, új munkaerõt, vagy akár átszervezhetjük a teljes rendszert (komplett gyártósort, üzemet, munkarendet, stb.). A modell változatainak száma tetszõleges, ezáltal egy problémakört különbözõ 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 tükrözõ modellt építettük meg. A WITNESS automatikusan biztosítja a modell belsõ ellentmondás mentességét. Következésképpen minden WITNESS modell alkalmas szimuláció lefolytatására. Ugyanakkor a szoftver természetesen nem ellenõrizheti a valóságnak történõ megfelelést, vagyis a modellépítõ Tárolók statisztikai adatai a modell teljes futási ideje alatt 8 WITNESS vizuális interaktív folyamat-szimuláció
szándékát. A kiértékelés során feltétlenül használjuk a józan ítélõképességünket is! Elfogadott módszer, hogy elõször mindig a valóságos állapotnak megfelelõ modellt építjük meg. A modellépítésben rejlõ hibázás lehetõségét, a szimuláció eredményeinek a tényszerû adatokkal történõ összevetésével szûrhetjük ki leghatékonyabban. Megfelelõ egyezés esetén bízhatunk a modellben. Ekkor mondjuk, hogy validáltuk a modellt. Berendezések üzemállapotainak idõbeni eloszlása a modell teljes futási ideje alatt megépítése során rossz absztrakciót és téves elhanyagolásokat tettünk. Feltûnõ eltérés általában akkor fordulhat elõ, 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.) mûködését jellemzõ összes alapadatot. Bármikor megkaphatjuk például a raktárak és gyártásközi tároló helyek készletét, a gyártásban (feldolgozásban) lévõ mennyiségeket, a késztermékek (elintézett ügyek) darabszámát, az erõforrások kihasználtságát, a várakozási sorok hosszát, stb. Az adatok megjelenítése lehet táblázatos vagy grafikus (idõsorok, 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 gyûjti. 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 megjeleníthetõ, külsõ adatfájlba vagy akár adatbázisba írható. Tipikus példa lehet a WITNESS által szolgáltatott mennyiségi adatok felhasználására, a vizsgált folyamatok során keletkezett költségek felgyûjtése és elemzése. Másik példa a termelõ vállalatok folyamataira egyre szélesebb körben alkalmazott Six Sigma elemzés, amelyet a WITNESS elõregyártott építõelemekkel támogat. Az egyes munkafolyamatokhoz rendelt költségek kijelzésének egyik formája WITNESS vizuális interaktív folyamat-szimuláció 9
Modularitás A WITNESS modellek egymásba ágyazhatók. Nem szükséges egyszerre felépíteni egy ipari üzem, vagy egy szolgáltató hálózat nagyobb modelljét. Elõször 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 õt körülvevõ modellben. Saját bemenetei és kimenetei vannak, melyeken keresztül kapcsolódik a befogadó modellhez. A modult általában valamilyen egyszerûbb ikonnal jelenítjük meg. Mûködését tekintve, önmagán belül, a saját belsõ felépítésének megfelelõen viselkedik a szimulációs futás során. A modulok egyik alkalmazása, a WITNESS elemkészletének bõvítése 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 elsõ módszer, a modellépítõ és elemzõ szakember szaktudására alapozva, a modellel folytatott szimulációs kísérletek végrehajtásán alapul. Az elemzést végzõ szakértõ, a reális feltételeknek és lehetõségeknek megfelelõ modell változatokat és beállításokat szimulálja. Az egyes szimulációs kísérletek eredményeit az elképzelt optimum szempontjából minõsíti. Ezáltal próbál haladni az általa legjobbnak ítélt változat felé. A módszer elõnye, hogy mindenfajta optimum szempontrendszer érvényesíthetõ, valamilyen szinten. Az optimum keresésébe be van kapcsolva a szakértõ kreativitása és tapasztalata. Az ötletek a paraméterek megadásában és a modell mûködésének átszervezésében egyaránt érvényesülhetnek. A módszer hiányossága, hogy nem ad egyértelmû bizonyosságot a legjobb megoldás megtalálására. Az elemzõ 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 kiegészítõ szoftver a WITNESS alapszoftverhez. 10 WITNESS vizuális interaktív folyamat-szimuláció
Az optimalizáló modul, az adott modellhez, a felhasználó által elõre megadott paraméter-tartományokon keresi meg az optimum kifejezés szélsõértékeit. Minden paraméterhez hozzárendelhetõk azok az értékek, amelyeket a valóságos folyamatban is felvehetnek. A paraméter értékek mindegyik kombinációjához tartozik egy-egy modell beállítás, továbbá a megfelelõ 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 elõnye, 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 kiegészítõ 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 szakértõ tapasztalatára és kreativitására. WITNESS vizuális interaktív folyamat-szimuláció 11
WITNESS terminológiák A WITNESS folyamat-szimulációs szoftver általánosan használható szimulációs eszköz. A lehetséges alkalmazási területek meglehetõsen távol esnek egymástól. Kézenfekvõ igény, hogy az egyes szakterületek szakemberei a saját területüknek megfelelõ elemkészletbõl állíthassák össze szimulációs modelljeiket. Ezért a WITNESS két egymástól eltérõ terminológiájú változatban használható. A gyártóipari-logisztikai változat elemkészlete gépekbõl, anyagmozgató pályákból, szállító jármûvekbõl, raktárakból, gépkezelõkbõl, karbantartókból, mûszakrendbõl, stb. épül fel. Ugyanakkor az üzleti-szolgáltatási változat elemkészlete az üzleti folyamatokban megszokott elnevezéseket használja. Ilyenek a tevékenységek, ügyek, gyûjtõk, rendezõk, erõforrások, 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 elemzõ modell valószínûleg nem fog a gyártó berendezéseken folyó megmunkálási mûveletekkel részleteiben foglalkozni. A vizsgálati cél szempontjából ezeket elegendõ egyetlen mûveleti idõvel jellemezni. A modellek építése során, az építõelemek kiválasztásához és a szimulációs ablakban történõ elrendezéséhez alkalmasak az üzemi alaprajzok, helyszínrajzok, technológiai sémarajzok, folyamatábrák, diagramok, stb. A rajtuk szereplõ azonosítók, megnevezések jól használhatók a WITNESS modellekben. Az üzemi alaprajzokat importálhatjuk CAD programokból, például AutoCAD rajzi formátumból is. Az egyes berendezések (mûveleti helyek) közötti kapcsolatokat tipikusan a gyártási (mûveleti) útvonalak jelentik, melyek változatos módokon adhatók meg. A kapcsolatok lehetnek rögzítettek, vagy akár termékfüggõk is, ahogyan az adott rendszer megkívánja. A folyamat mûködõképességéhez - a kapcsolatokon és útvonalakon kívül - minimálisan szükségesek az egyes berendezések fõ mûveleti idõi. Ha ezek megvannak, akkor a modell már futtatható. Természetesen a valós problémák ennél részletesebb adatkört igényelnek. Például meghibásodási jellemzõk, leállás idõk, javítási idõk, raktárazási és mûveletközi tárolási jellemzõk és idõk, munkaerõ szükséglet, mûszakrend, stb. A WITNESS modellekben mindezeknek elõre kialakított helyük van, melyeket csak akkor kell megadnunk, ha a vizsgálati célhoz szükségesek. Kitöltésük általában nem kötelezõ. Meglepõen kevés adat megadásával elkészíthetjük a legtöbb bonyolultabb modell mûködõ alapváltozatát, amely már tükrözi a rendszer logikai viselkedését. Az alapváltozatot folyamatos finomítással, újabb adatcsoportok bevonásával, ezzel együtt az elemek jellemzõinek és képességeinek kiterjesztésével közelítjük a valósághoz. 12 WITNESS vizuális interaktív folyamat-szimuláció
A legegyszerûbb alkalmazási esetekben a modellek magukba beágyazva tartalmazzák az általuk használt összes adatot. Ugyanakkor az adatok és paraméterek változókon keresztül beolvashatók külsõ adatforrásokból (szövegfájl, Excel tábla, Oracle, SQL Server, Access adatbázisok, stb.) is. Ugyanez igaz a modell futása közben keletkezõ eredmények és más adatok tárolására is. A belsõ változók és statisztikák értékei szabadon kiírhatók az elõzõekben felsorolt külsõ output állományokba. Bonyolultabb alkalmazási esetekben a kiterjedt adatbázis kapcsolatok és a WITNESS szoftver OLE Automation Server funkcionalitása segítségével - a szimuláció integrált részévé tehetõ a nagyvállalati informatikai rendszereknek. Alkalmazási lehetõségek A WITNESS nem egy hagyományos adatfeldolgozó rendszer, sokkal inkább a termelési és gazdasági vezetõk, kontrolling szakemberek számára kifejlesztett döntés elõkészítõ, elemzõ, tervezõ eszköz. Egyaránt sikerrel alkalmazható a gyártási, logisztikai, kiszolgálási, sorbanállási folyamatokkal kapcsolatos problémák megoldásában. Tipikus feladatok a WITNESS számára a szûk keresztmetszetek, a kapacitások, az erõforrás szükséglet és a rejtett tartalékok meghatározása a gyártásban vagy a szolgáltatásban. Hagyományos terület a tervezett beruházások elõzetes elemzése, a költségek megtérülése, a mûködési 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 területekrõl is. Gépipar - beruházási alternatívák összehasonlítása - munkaerõ és mûszakrend meghatározása - szûk keresztmetszetek felderítése - kapacitások kihasználása - üzemi logisztika elemzése, méretezése - beszállítói raktárkészlet szintentartása Elektronikai ipar - üzem elrendezés megtervezése - alternatív gyártási útvonalak - üzemi gyártási program ellenõrzése - sorozatnagyságok, termék mix - gyártósorok illesztése - tesztpadok kapacitás tervezése Vegyipar / Gyógyszeripar - takarítási veszteség minimalizálása - üzemi gyártási program ellenõrzése - alapanyag beszállítás ütemezése - minõségbiztosítás - szakképzett munkaerõ szükséglet - szabadságolási terv Élelmiszeripar - kampányidõszak tervezése - termény beszállítás ütemezése - feldolgozó kapacitások kihasználása - tárolási kapacitások elemezése - csomagolás, kiszállítás ütemezése - tervszerû karbantartás, leállások tervezése Energetika - energia szállító és elosztó rendszerek - töltõállomások belsõ mûködésének méretezése - üzemanyag terítés folyamatának tervezése - üzleti folyamatok újratervezése - call centerek méretezése Egészségügy/Szolgáltatóipar - ügyeleti szolgálatok elemzése - sürgõsségi ellátás - járóbeteg rendelõk elhelyezése - kórházi betegágyak számának vizsgálata - kórházi szakrendelõk elhelyezése Logisztika - közúti, vasúti és légi szállítás - raktárkezelõ rendszerek tervezése - be- és kitárazó rendszerek tervezése - elosztó és átrakó rendszerek - logisztikai szolgáltató központok elemzése Szoftverkörnyezet Közlekedés - repterek, pályaudvarok belsõ rendszerei - utas várótermek, ellenõrzõ pontok kialakítása - poggyászkezelõ rendszerek méretezése - tömegközlekedési menetrendek, megállók kialakítása; városi csomópontok, forgalom irányító rendszerek illesztése WITNESS vizuális interaktív folyamat-szimuláció 13
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 erõforrás igénye az elérni kívánt teljesítménnyel arányos. Bonyolultabb problémák modellezése esetén a nagyobb operatív memóriával rendelkezõ, gyorsabb processzorú gépeken a szimulációs események kiszámításához kevesebb idõ szükséges, a kívánt eredmények elõállítása lényegesen gyorsabb lehet. A számítógép teljesítményének fontossága megnõ, 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 fejlesztõje A LANNER Group Limited szoftverfejlesztõ cég 1996-ban vált ki az AT&T vállalatcsoportból, ahol AT&T ISTEL néven, sok éven keresztül, elsõsorban 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 elõször az autógyártásban került sor, ahonnan gyorsan átvette a többi ipari ágazat és a szolgáltatás is. Napjainkban a szimuláció alkalmazása általánosan elfogadott a különbözõ gyártási, logisztikai és üzleti helyzetekben. A szimulációval szemben támasztott magas szintû követelményeknek történõ legjobb megfelelés érdekében, a Lanner Group jelentõs forrásokat áldoz az alaptechnológia fejlesztésére. A kutató munkába sikerrel vonják be a témával foglalkozó egyetemeket és szakmai intézeteket. Ilyen együttmûködés eredményeként jött létre a WITNESS automatikus optimumkeresõ program modulja is. A cég fõ termékét képviselõ WITNESS mellett további folyamat elemzõ 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. Kiemelkedõ 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 alapvetõ iparágakban, valamint az üzleti világban, a telekommunikációban, a szolgáltatás és az államigazgatás különbözõ területein is. Több ezer nagyvállalat és szervezet használja a Lanner Group szimulációs technológiáját - elsõsorban a WITNESS általános célú szimulációs szoftvert - szerte a világban. A Lanner Group dinamikus üzleti fejlõdését az újonnan megnyitott képviseleti irodák, továbbá az egyre bõvülõ partner hálózat jelzik. A cég központja Angliában van. Ezen kívül saját fejlesztõ és ügyfélszolgálati irodái vannak 14 WITNESS vizuális interaktív folyamat-szimuláció
Németországban, Franciaországban és az USA-ban. Szerzõdött partnercégei lefedik a világ iparilag fejlett térségeit. WITNESS szoftver magyarországi termékképviseletét, valamint az ehhez kapcsolódó szakmai és oktatási tevékenységet a kezdetektõl 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 tervezõ szoftverhez WITNESS Visio Link kétirányú adatkapcsolat a WITNESS és az MS Visio között WITNESS Visio Simulation Solution WITNESS szimuláció közvetlen használata MS Visio szoftverbõl WITNESS Miner adatbányászás és rejtett összefüggések felderítése vállalati adatbázisokban SIMBA Developer Suite fejlesztõ környezet a WITNESS szimuláció feladat orientált egyedi alkalmazásokba történõ beágyazására További információk és linkek: www.cadinform.hu vagy www.simulate.hu vagy www.lanner.com WITNESS vizuális interaktív folyamat-szimuláció 15
Lanner Group szimulációs szoftverek OPTIMIZER SCENARIO MANAGER DOCUMENTOR VISIO LINK VR C A D + I N F O R M Mérnöki, Szoftverfejlesztõ, Kereskedelmi és Szolgáltató Kft. a Lanner Group WITNESS szoftverének magyarországi disztribútora cím: 4026 Debrecen, Bem tér 18/c telefon: (36-52)-522-730 telefon/fax: (36-52)-452-685 e-mail: cad.inform@cadi.hu