Моделирование производственных процессов в AnyLogic 1 : лабораторный практикум

3
Введение
В 
настоящее время практически любой новый проект начина-
ется с моделирования его процессов и поиска оптимального 
решения во время эксперимента с моделью. Моделирование 
широко применяется как в бизнесе, так и в научных исследованиях. 
Но если в научных исследованиях, как правило, используется анали-
тическое моделирование, основу которого составляют системы урав-
нений различного вида, то при моделировании бизнес-процессов или 
производств часто невозможно описать систему набором систем урав-
нений. Тогда на помощь приходит имитационное моделирование.
Имитационное моделирование основывается на наборе состояний 
системы, переходы между которыми задаются событиями системы, 
т. е. переход из текущего состояния в последующее заранее не изве-
стен и зависит от того события, которое может произойти. Для приме-
ра рассмотрим модель работы отделения банка. Допустим, изначально 
система находится в состоянии ожидания. Далее, если пришел кли-
ент и выбрал услугу получения кредита, то система перейдет в состоя-
ние оценки кредитоспособности клиента. Если клиент выберет услугу 
оплаты государственной пошлины, то система перейдет в состояние 
оказания услуги оплаты государственной пошлины. Если клиент во-
обще не придет, то система остается в состоянии ожидания.
Традиционно имитационное моделирование представляется тре-
мя подходами:
1) дискретно-событийным;
2) агентным;
3) системной динамикой.
В дискретно-событийном подходе выделяется пассивный объект мо-
делирования — заявка и активный субъект — сервис. В качестве заяв-
ки могут быть рассмотрены клиенты банка, посетители кафе, детали 
на производстве и т. д. Сервисом служат операции, которые выпол-

4
 Введение
няются над заявками — обслуживание клиентов, посетителей, обра-
ботка деталей и т. д. Сервисы используют ресурсы для своей работы. 
Под ресурсами понимаются как служащий персонал, так и оборудо-
вание, необходимое для процесса, в том числе и помещение, если его 
необходимо учитывать в модели. Такой подход применим для моде-
лирования процессов с большой детализацией, когда важно поведе-
ние каждой заявки. Например, этот подход хорошо работает для мо-
делирования логистики склада.
Системная динамика
 основана на построении причинно-следствен-
ных связей и напрямую не является разделом имитационного моде-
лирования. В настоящее время системная динамика получила широ-
кое распространение для моделирования маркетинговых компаний, 
политики банка, страховых стратегий. В ней выделяется накопитель 
(уровень) и поток. Уровень отображает как причину, так и следствие, 
но переход причины в следствие задается потоком. Поток представля-
ет собой фактически производную по времени уровня причины. На-
пример, причиной может быть уровень удовлетворенности клиентов 
банка, а следствием — количество обращений в банк.
Агентный подход
 является универсальным инструментом и осно-
ван на понятии агента. Агент — это элемент системы, который имеет 
свои параметры, методы и поведение. Параметры агента задаются пе-
ременными и представляют собой некие характеристики агента. Мето-
ды агента представляют собой действия агента и задаются функциями. 
Поведение агента представляет собой набор состояний агента, свя-
занных переходами между собой, реализуется как конечный автомат.
При моделировании можно использовать любой из перечисленных 
подходов, но условия задачи, как правило, делают удобным какой- 
либо конкретный из них. В то же время реальные системы содержат 
множество задач и не могут укладываться в применение одного под-
хода, поэтому большинство моделей реальных систем (производств, 
логистических цепочек и т. д.) представляют собой сложные модели, 
в которых использованы несколько подходов.
Настоящее пособие посвящено изучению построения многоподход-
ных моделей в среде имитационного моделирования AnyLogic.

5
Лабораторная работа № 1
Разработка модели  
технологической сборки изделия
Задача
П
ромоделировать работу технологической цепочки по сборке 
изделия, состоящего из двух деталей. Первая деталь изделия 
подвергается двум технологическим операциям до сборки, 
вторая деталь изделия подвергается одной технологической опера-
ции до сборки. Первая технологическая операция над первой деталью 
длится от 3 до 5 минут и выполняется 1 роботом. Вторая технологиче-
ская операция с первой деталью длится от 4 до 8 минут и выполняется 
1 рабочим, который работает согласно расписанию (с 8 до 17 по рабо-
чим дням с перерывом на обед с 12 до 13). Технологическая операция 
по обработке второй детали длится от 6 до 10 минут и выполняется ра-
бочим. Сборка изделия выполняется роботом и длится от 6 до 12 ми-
нут. Изделие после сборки упаковывается по 5 штук. Упаковка изде-
лий осуществляется рабочим и длится от 10 до 16 минут. Первая деталь 
для сборки поставляется со склада1 в количестве 1 штуки в час. Вторая 
деталь для сборки поставляется со склада2 в количестве 2 штуки в час.
Решение
Для решения поставленной задачи будет использоваться дискрет-
но-событийный подход. В этом подходе рассматривается заявка-агент, 
которую обслуживают на различных операциях. В качестве заявки-
агента в данной задаче рассматриваются детали и само изделие. Тех-
нологические операции, выполняемые над деталями, рассматривают-
ся как обслуживание заявки-агента различными сервисами.

6
Лабораторная работа № 1
После запуска программы AnyLogic откроется окно с начальной 
страницей, на которой содержится справочная информация по про-
грамме (рис. 1.1).
Рис. 1.1. Начальная страница
Это окно в дальнейшей работе не нужно, поэтому его можно за-
крыть. В рабочем окне программы выберите из строки меню Файл → 
Создать
 → Модель (рис. 1.2).
Рис. 1.2. Создание модели

7
Разработка модели технологической сборки изделия 
В открывшемся окне мастера создания модели задайте имя модели 
и единицы модельного времени — минуты (рис. 1.3).
Рис. 1.3. Задание параметров модели
Откроется рабочее окно модели (рис. 1.4), которое разделено на три 
части. В левой части находятся закладки Проекты и Палитра. 
Рис. 1.4. Рабочее окно модели

8
Лабораторная работа № 1
В закладке Проекты представлены все открытые проекты и их со-
держимое. В закладке Палитра находятся все инструменты моделиро-
вания, которые разделены на разные библиотеки. Все необходимые 
инструменты для дискретно-событийного моделирования находятся 
в Библиотеке моделирования процессов, которая будет автоматически 
открываться. Средняя зона представляет собой рабочее поле, в кото-
ром будет собираться модель. В правой части отображаются свойства 

жүктеу/скачать 11,14 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: