Definition Simulation
Vorbereiten
Durchführen
Auswerten
gezielter Expimernte mit Modell
Ein Objekt ist ein System, wenn…
außen erkennbarer Systemzweck definieren lässt
System ist nicht teilbar
Grundbegriffe
Systemgrenzen (Wechselwirkung zur Umgebung)
Systemzustand (Variablen zur eindeutigen Beschreibung)
Zustandsänderung (Änderung Variablen / kontinuierlich und diskret)
Prozess (Gesamtheit Vorgänge in System)
Modell (Vereinfachte Nachbildung eines Systems —> Original nicht möglich)
Vorteile Simulation
Sicherheitsgewinn
Kosteneinsparung
Verbessertes Systemverständnis
Günstigere Prozessführung
Nachteile Simulation
Erfordert Spezialausbildung
Ergebnisse bedürfen Interpretation
Zeitaufwändig und teuer
Software für Simulation
AutoMod
Plant Simulation
Enterprise Dynamics
Herausforderung für SD-Essenslieferung
Markt und Kunden
Logistik
Einteilung Modelle für MFS
kontinuierlich oder diskontinuierlich
determiniert oder stochastisch
Beispiele Modelle für MFS
Flussdiagramm
Groblayout
Graph
Bewertung der Pfeile und Knoten
Materialflussmatrizen (Adjazenzmatrix/ Bewertungsmatrix/ Kürzeste Wege Matrix/ Belastungsmatrix/ Transportmatrix/Leerfahrtmatrix)
Aufnahme des Ist-Zustandes
Parameter der Ist-Aufnahme (Primärerhebung + Sekundärerhebung)
Ablaufstudien
Belastungsstudien
Kostenstudien
Darstellung des Materialflusses
Wertstromanalyse
Arten von Diagrammen
Sankeydiagramm
SADT Diagramm
Petri Netze
Unterscheidung innerhalb DE-Simulation: Modellierung
Top Down
Vorteil: sichere Problemerkennung durch ganzheitlichen Ansatz
Nachteil: Hohe Anforderung an Modellersteller
Bottom-up
Vorteil: Schnelle Detailanalyse
Erkennen der Gesamtzusammenhänge schwierig
Modellierung - Elementare Verfahren
Reduktion = Verzicht auf unwichtige Einzelheiten (Totzeit)
Idealisierung = Vereinfachung von unverzichtbaren Einzelheiten (Verlauf der Beschleunigung)
Modellierung - Vorgehensweise
Festlegung des Systems (Systemgrenzen)
Festlegung der Aufbaustruktur des Systems (Untergliederung in 4 Gestaltungsebenen)
Festlegung der Ablaufstruktur des Systems (Def der Eingangs und Ausgangsgrößen)
Beispiele für Modellelemente
Objekte
EIgenschaften
Aktivitäten
DE-Simulation: Prinzip
Event Schedeling - Time Advance Algorithmus
Wann ist eine Experimentalplanung nötig?
Große Datenmengen
viele variable Parameter
Auswertung zu aufwendig
Grundsätze Experimentalplanung
Anwendungsfall klar definieren
Modell möglichst klein halten
Statistische Experimentalplanung
Anzahl der erforderlichen Simulationsläufe
Verfahren der statistischen Experimentalplanung
Sensitivitätsanalyse (ein Parameter geändert —> Ergebnis untersucht)
Faktorielle Methode (Alle Variablen systematisch geändert —> Wechselwirkung untersuchen / m^k)
Teilfaktorielle Methode (nur wesentliche Variablen geändert m^(k-p))
Taguchi- und Shanin-Methode (nur absolut wichtige Parameterkombinationen untersucht)
Aussieben signifikanter Einflussgrößen (Zweistufig vs Gruppensiebmethode)
Erfahrungswissen
Plantyp (m / k)
Planungsmatrix
Analyse von Simulationsexperimenten: Fragen
Ergebnisse aussagekräftig?
Wie oft simuliert?
Wie lange simuliert
Zeitlicher Bereich?
Dynamisches Modellverhalten
Terminierende Simulation
Simulationsende durch Problem selbst vorgegeben
Nicht-terminierende Simulation
Warm Up Verhalten
Explosive Systeme
Zyklische Systeme
Systeme mit extremer Variabilität
Mehthoden zur Mittelwertberechnung
Intelligente Initialisierung
Unterteilung Simulation in Warm up und Steady State Phase
Verwendung von Moving Averages
Replikationsmethode
Konvidenzintervall Definition
Erwartungsbereich = unendliche Wiederholung wahre Länge des Paramters
Planungsstufen nach VDI 2498
Grobplanung
Idealplanung
Realplanung
Detailplanung
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