رای حمایت از بیان اینکه شبیه سازی اصلیترین تکنیک و ابزار برای مهندسی صنایع است، باید گفت: "شبیه سازی مهمترین روش برای زدودن خیالپردازی در تمام زمینه های مدلسازی و تحلیل ها است."

بیش از 35 سال پیش (1969 میلادی) اچ. ام. واگنر گفت: "اکثر تحلیلگران و متخصصان تحقیق در عملیات به سوی کامپیوترهای دیجیتالی شبیه سازی به عنوان آخرین راه چاره نگاه می کنند"؛ در حالیکه متخصصین تحقیق در عملیات به ایراد و ذکر این گفته ادامه می دادند این مورد هرگز برای مهندسین صنایع قابل توجه نبود

شبیه سازی روشی است که یک مسأ له را به سا دگی تعر یف کرده، سپس مدلی را ارائه میدهد که از روی آن مشخصه های متغیر زمانی برای حل مساله تعیین میشوند. کاربر شبیه سازی بیش از آنکه مسأله را به صورت یک نوع مدل دقیق یا مدل سازی تهیه کند (وسپس بتواند روی آن تجزیه وتحلیل کند)، روی ساختن مدلی که بتواند آن مسأله را حل کند، تفکر وتمرکزمیکند. بنابراین، شبیه سازی درباره مدلهای سیستمهایی بحث می کند که خروجی قابل قبولی تولید کنند و به جوابهای قابل قبولی منجر شوند. این باید همیشه نقطه آغازینی برای بسیاری ازمدلهای مهندسی صنایع باشد که به فعالیتهای حل مسأله مربوط هستند و البته در بسیاری موارد، ممکن است که نقطه پایانی باشد.

درمهندسی صنایع، مسایل می توانند به سه بخش کاربردی مربوط شوند:

  • طراحی مهندسی  
  • برنامه ریزی
  • عملیات(بهره برداری)

طراحی مهندسی دراین مرحله تصیمیم می گیرد که چه سیستم و دستگاهی برای کار مورد نیاز، باید وجود داشته باشند. برنامه ریزی در این باره بحث وتصمیم گیری می کند که آن سیستم ودستگاه چگونه باید کار کند. قسمت بهره برداری وعملیات هم مربوط به استفاده وعملکردواقعی سیستم است. شبیه سازی در هر یک از این سه بخش کاربردی، در سه سطح به کار برده می شود:

    1- ارزیابی تصمیمها: یعنی تهیه اطلاعات برای تصمیم گیرندگان و اینکه سیستم، چگونه زیر نظر یک برنامه و طرح داده شده یا یک سیاست کاری، عمل می کند.

    2- حمایت از جستجو برای تصمیم گیریها و سیاستهای کاری بهتر و آماده کردن پیشنهادها و نظریاتی که از تصمیم گیرنده پشتیبانی کند.

    3- واقعی کردن تصمیم گیریها: برای مثال، شبیه سازی  برای تهیه یک برنامه زمانی برای بخشهای تولیدی کارخانه استفاده می شود تا برای کار هایی که در جریان هستند، اولویتهای کاری را به موقع گوشزد کند.

تصویر دیگری از نمونه های خروجی قراردادی و دلخواه با اهداف مختلفی برای طرح ریزی و ساختن یک شبیه سازی است. 

 

هدف شبیه شبیه سازی

خروجی اصلی شبیه سازی

وسایل تشریحی

Z

انیمیشن (تحریکات)

وسایل ارتباطی

Z

انیمیشن، رسم نقاط، نمودار پای، آنالیز، هزینه، نمایش پردازنده جدولی(صفحه گسترده)

ابزار تجزیه

Z

جدول بندی، برآوردکننده های آماری، نمودارهای آماری، ترسیمهای حساسیت

ارزیاب طراحی

Z

برآورد کننده های آماری، آمارهای مختصر، تولیدکننده های منظم و منتخب

زمانبندی کننده

Z

زمانبندی های برنامه ریزی شده، نمودارگانت، ترسیم منابع

مکانیسم کنترل

Z

برآوردهای آماری، ناسازگاریها و تغییرپذیریها

ابزار تعلیم

Z

انیمیشن، ترسیم وقایع، برآورد کننده های آماری، آمارهای مختصر، نمایش خروجیها برای کارآموزی ورودیها

شکل 2 


 

شبیه سازی یک تکنولوژی اساسی برای تولید کارخانه درون کامپیوتر خواهد شد. این سیستم توسط مساله و نوع کاربر، یک پایه و اساس برای تخمین اجرای متریک و اندازه گیری شده تهیه خواهد کرد.

قبل از تصمیم گیریها، یک مدیر قادر خواهد بود اطلاعات را به دست آورده، تجزیه و تحلیلهایی را انجام دهد که این کار موجب حمایت از برنامه ریزی و کارکردهای عملیاتی روزانه خواهد شد؛ مدیر معظم این کار را به وسیله فشاردادن دکمه های ماوس انجام خواهد داد. یک شبیه سازی برای عملیات در ساعتی بعد، بلافاصله با استفاده از وضعیت فعلی، به عنوان نقطه شروع قابلیت نمایش دارد.

 

این کارخانه که درون کامپیوتر است چه چیزی را فراهم کرده، به ما تحویل خواهد داد؟

هم اکنون سخت افزار و نرم افزار در دسترس هستند، اما ادغام سیستمها لازم است تا داده ها به سیستم شبیه سازی منتقل شوند.

نیازمندیهای داده ها با اطلاعات روی سفارشها، منابع، برنامه ریزی فرآیندها و مانند آنها ارتباط دارد. همچنین باید اطلاعات پایه ای از مجموعه سیستمهای تولیدی کارخانه در دسترس باشد. این شرطی را برای توانایی ادغام سیستم با شبیه سازی می گذارد، و آن اینکه اطلاعات موجود فعلی فقط برای اهداف زمان بندی قابل استفاده است.

 

از جهت تجزیه و تحلیل، سیستمهای شبیه سازی به این نیازمندند که به کاربردها و تقاضاهای دیگر اجازه داده شود تا به طور پیوسته به همراه سیستم شبیه سازی مورد استفاده قرار گیرند.

استانداردکردن سیستمهای شبیه سازی در نمودارها و اجزای مبادلات اطلاعاتی مورد نیازند، حتی اگر آن یک انتخاب از گزینه هایی چون windows یا مدیر نمایش و یا پیوستگی استفاده از ساختارهای سیستمهای باز (open system) باشد؛ دوباره سازی سیستم شبیه سازی، نسبت به استفاده از تکنیک های رشد خانگی که کارهای توسعه یافته ما را ساده می کنند، توانایی و کوشش بیشتری لازم ندارد؛ این کارها در سطح pc انجام شده است و حالا زمان آن است که تکنیکهای شبکه ای (net work) درون سیستمهای شبیه سازی گذاشته شوند تا به ارتباطات اجازه داده شود تا از حیطه عریض سخت افزار کامپیوتر عبور کنند.

 

دراین مقدمه استخوان بندی برای کاربردهای آینده از شبیه سازی نشان داده شده است. کالبدی که شبیه سازی را به عنوان تکنیک و فن برتر مهندسی صنایع معرفی می کند، زیرا آن از موارد زیر حمایت و پشتیبانی می کند:

1- سه بخش کاربردی طراحی – برنامه ریزی و عملیات (اجرا و بهره برداری)

2- ساختن مدلهایی برای تعریف جوابهای قابل قبول وقابل استفاده برای مسایل

3- اهداف گوناگون برای ساختن مدلهایی که از میدان و حیطه انواع مسایل می گذرد

 

در این مقدمه تا به حال در اثبات و شرح این موضوع بحث نشده که چگونه یک شبیه سازی تولید کالا، از ادامه بهبود سیستمهای درونی یک عمل غیر قابل پیش بینی بطور تمام عیار حمایت می کند(که در ادامه مبحث شبیه سازی به منابع دیگری رجوع خواهدشد).

 

همه این نکات ما را به یک پایان رهبری می کنند و آن این است که:

 

شبیه سازی برترین تکنیک مشاور مهندسی صنایع است