Projektbearbeitung
Wenn eine komplexe Produktionsanlage analysiert werden soll,
stößt man mit mathematisch-analytischen Methoden
schnell an Grenzen. Dies liegt an der Vielzahl der zeit- und
zufallsabhängigen Systemgrößen und den
teilweise komplizierten Wechselwirkungen der Systemelemente. In einem
Montagewerk laufen derart viele Prozesse parallel ab, dass mit
statischen Berechnungen kaum aussagekräftige Ergebnisse
erzielt werden können. Der derzeit einzig wirtschaftliche Weg,
um zu den gewünschten Ergebnissen zu gelangen, ist die
rechnergestützte Fabriksimulation. Mit dieser Methode ist man
in der Lage, komplette Produktionsanlagen hinsichtlich der
verschiedensten Fragestellungen zu untersuchen.
In der Abbildung sind die einzelnen Schritte einer
Simulationsstudie dargestellt. Jede Studie beginnt mit der Definition
der Planungsaufgabe. Diese muss hinsichtlich der
Simulationswürdigkeit überprüft werden. In
der Aufgabenformulierung wird festgehalten, welche Ergebnisse mit Hilfe
der Simulation zu ermitteln sind. Auf die Aufgabenformulierung
zugeschnitten erfolgt dann die Systemanalyse. Hier werden alle
erforderlichen Daten, die in die Studie einfließen
müssen, ermittelt. Erforderlich sind Systemlastdaten, wie
Mengen und Termine, Organisationsdaten, wie Strategien oder
Restriktionen und technische Daten, wie Layouts oder Leistungsdaten von
Maschinen. Nach dieser Datenerhebung findet die Modellerstellung des
eigentlichen Simulationsmodells statt. Sie bedeutet die Umsetzung des
Gedankenmodells in formale, vordefinierte Strukturen der Modellwelt in
Form von Programmiersprachen, maskengesteuerten oder grafisch
interaktiven Eingabestrukturen oder in freier Grafik.
Der Vorgang der Verifizierung beinhaltet die
Überprüfung des Simulationsmodells im Hinblick
darauf, ob sich das Modell so verhält, wie es sich der
Modellersteller vorgestellt hat. Verhält es sich anders, so
wird erneut modelliert. Ist die Verifizierung abgeschlossen, so wird
das Modell dahingehend überprüft, ob es sich so
verhält wie der entsprechende Untersuchungsgegenstand in der
Realität. Ist eine reale Anlage nicht vorhanden, so
entscheiden Modellersteller und Anlagenplaner zusammen, ob das Modell
ihren Ansprüchen genügt. Diesen Vorgang nennt man
Validierung. Nach Abschluss der o.g. Phasen erfolgen nun die
eigentlichen Simulationsexperimente, in denen das Simulationsmodell zum
Ablauf gebracht wird. Die hieraus resultierenden Simulationsergebnisse
werden in der Ergebnisanalyse im Hinblick auf die Aufgabenstellung
betrachtet. Zumeist ergibt sich ein iterativer Prozess zwischen
Modellexperiment und Ergebnisanalyse. Zumeist im Gespräch
aller Beteiligter wird die Ergebnisbewertung durchgeführt.
Hier entscheidet sich, ob ggf. Alternativen untersucht werden bzw. eine
Änderung der Aufgabenstellung vorgenommen wird.
Am Ende der Simulationsstudie erfolgt die
Ergebnisübertragung. Je nach Aufgabenstellung werden
ermittelte Daten direkt übernommen, wie z.B.
Geschwindigkeitsparameter oder es werden erstellte Steuerungsprogramme
dokumentiert, um sie in die reale Anlage zu portieren.