30 Дек

АНАЛИЗ И СРАВНЕНИЕ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ ПРОЦЕССОВ НА ПРЕДПРИЯТИИ




Номер части:
Оглавление
Содержание
Журнал
Выходные данные


Науки и перечень статей вошедших в журнал:

Одним из основных направлений развития транспортной логистики кондитерской фабрики «Конфил» является сокращения транспортных издержек и время доставки товара, повышение качества транспортного обслуживания торговых партнеров. Важным фактором качества транспортного обслуживания является характеристика работы терминала предприятия и состояние транспортной логистики в целом.

Большинство компаний, располагающих крупным парком подвижного состава автомобильного транспорта, управляют логистикой с помощью программного обеспечения (ПО) для мастер-планирования, использующего методы линейного программирования. Для этих целей применяются программные продукты: Oracle SNO, i2, iLog и другие. Использование вышеприведенных инструментов зачастую не достаточно для полного анализа характеристик элементов логистической системы и успешной минимизации транспортных издержек.

В настоящее время практически невозможно поддерживать эффективное управление цепочками поставок без передовых технологий. При увеличении количества поставщиков, перевозчиков, экспедиторов и других участников, заметно усложняется задача управления потоками товаров и информации в цепочке поставок. Имитационное моделирование дает возможность решать сложные задачи снижения затрат и улучшения качества обслуживания клиентов, что повышает конкурентоспособность предприятия.

Для моделирования процессов транспортной логистики на предприятии нами были применены два программных продукта уже зарекомендовавших себя с положительной стороны – это AnyLogic и GPSSWorld. Для целей анализа были взяты демонстрационные версии программ с официальных сайтов.

AnyLogic представляет собой инструмент имитационного моделирования (ИМ), который поддерживает все подходы к созданию имитационных моделей: процессно-ориентированный(дискретно-событийный), системно динамический и агентный, а также любую их комбинацию.

Уникальность, гибкость и мощность языка моделирования, предоставляемого AnyLogic, позволяет учесть любой аспект моделируемой системы с любым уровнем детализации. Графический интерфейс AnyLogic, инструменты и библиотеки позволяют быстро создавать модели для широко спектра задач от моделирования производства, логистики, бизнес-процессов до стратегических моделей развития компании и рынков.[1]

Помимо Anylogic, при моделировании представляет интерес программный  продукт GPSSWorld.GPSS — Универсальная Система Моделирования (General Purpose Simulation System). GPSS World разработан для оперативного получения достоверных результатов с наименьшими усилиями. В соответствии с этими целями в GPSS World хорошо проработана визуализация процесса моделирования, а также встроены элементы статистической обработки данных. Сильная сторона GPSS World – это его прозрачность для пользователя.

Система GPSS World, прежде всего, была предназначена для расширения возможностей пользователя. GPSS World сочетает в себе функции дискретного и непрерывного моделирования. Возможность перехода из дискретной фазы моделирования в непрерывную фазу и обратно обеспечивает тесную связь с непрерывным моделированием. В непрерывной фазе могут быть установлены пороговые значения, управляющие созданием транзактов в дискретной фазе.

Использование GPSS World дает возможность оценить эффект конструкторских решений в чрезвычайно сложных системах реального мира.[2]

В задачах нашего исследования рассматривается процесс обработки транспортного средства на терминале предприятия.В качестве исходных данных принимаются следующие схемы процессов на терминале:

Территория терминала A, примыкающая городская территория — B;

  1. Транспортное средство (автомобиль), прибывающий на терминал с грузом или без груза, попадает на терминал по дороге общего пользования C.
    В случае отсутствия мест на парковке D терминала, дорога становится накопительным буфером (очередь с дисциплиной FIFO);
  2. Если имеется свободное место, транспортное средство въезжает на парковку, водитель выходит и с документами идет в офис E. Процедура парковки занимает около 2 мин.;
  3. В офисе водитель дожидается своей очереди на обслуживание у одного из окошек. Дождавшись, он оформляет документы на въезд. Получив их, он возвращается к своему автомобилю. Оформление документов занимает, вместе с перемещением пешим ходом, около 10 мин. Одновременно на терминал отсылается заявка на обслуживание данного автомобиля;
  4. Если ворота F имеют свободную полосу, автомобиль подъезжает на полосу досмотра. Здесь у него проверяют разрешение на въезд и проводят физический досмотр транспортного средства (наличия пломб, повреждений, отсутствия посторонних лиц и пр.). Досмотр занимает около 2 мин;
  5. Автомобиль следует на оперативную парковку H, расположенную рядом с зоной погрузки-разгрузки I1,I2,I3,I4,I5. Среднее время движения 2 мин. Этот участок дороги внутри терминала может использоваться как накопительный буфер, если нет свободных мест на парковке у зоны погрузки;
  6. Автомобиль становится на парковку H и ожидает своей очереди на погрузку (разгрузку) (с момента выполнения заявки на его обслуживание, отправленной на шаге 3). Среднее время выполнения заявки составляет 10 мин.

В случае, когда терминал готов принять транспортное средство для его погрузки (разгрузки) (заявка на обслуживание автомобиля выполнена), и имеется свободная ячейка для обработки автомобиля в зоне H, автомобиль подъезжает к свободной ячейке для погрузки. Среднее время движения 2 мин. Если заявка была выполнена до приезда автомобиля и имеется свободная ячейка, автомобиль может непосредственно подъехать к ячейке, минуя парковку 6. Среднее время обслуживания автомобиля 5 мин.

  1. Обслуженный автомобиль по терминальному проезду подъезжает к выездным воротам терминала J. Среднее время движения 2 мин.
  2. После осмотра автомобиль покидает терминал. Среднее время осмотра 2 мин.

В рамках нашего анализа были разработаны имитационные модели и получены результаты функционирования терминала в течение 8 ч. Выходные данные процессов моделирования работы терминала следующие:

  • количество обработанных автомобилей;
  • среднее время обработки одного автомобиля;
  • коэффициент обработки автомобилей терминалом;
  • показатели использования элементов терминала.

Как видно из таблицы 1, основные характеристики процессов в терминале, полученные при моделировании в 2-х программах практически не отличаются друг от друга.

В отличие от выходных характеристик, полученных при моделировании,длительность машинного времени моделирования (ожидания результатов) в Anylogicв 29 раз меньше чем GPSSWorld при рассмотрении одного и того же временного интервала работы терминала (8-ми часовая смена).

Результаты моделирования процессов в терминале сведены в таблицу 1.

Таблица 1

Результаты моделирования программ Anylogic и GPSSWorld

Показатели

Система Моделирования

Anylogic GPSS World
Количество обработанных автомобилей 53,249 53,314
Среднее время обработки одного автомобиля 63,975 63,489
Коэфф. обработки автомобилей терминалом 1 1
Коэфф. Использования зоны E 0,222 0,222
Коэфф. Использования зоны F 0,044 0,044
Коэфф. Использования зон I 0,079 0,079
Коэфф. Использования зоны Z 0,554 0,556
Очередь max в E 5 5
Очередь max в F 1 5
Очередь max в I 18 7
Очередь max в Z 1 2
Машинное время моделирования 41,1 с 19 мин 52 с

В процессе моделирования был проведен анализ восприимчивости пользователей к программамAnylogicи GPSSWorld.

Благодаря удобному интерфейсу, в Anylogic, довольно быстро можно сориентироваться, где какие инструменты, кнопки, параметры и за что они отвечают. В основном, все модели строятся с помощью объектов (блок-схем), которые позволят представить, как будет проходить события, уже при построении модели. Непосредственно уже в самих объектах, можно указать нужные параметры (законы распределения, исходные данные, логику действий и прочее). Программа содержит справку, которая расскажет значение и объекта и как действует. Плюс ко всему, в интернете, есть большое количество учебных пособий, обучающих видео. Также, большое преимущество Anylogicперед сравниваемыми инструментами систем имитационного моделирования, это возможность моделирования события с сопровождением презентации.

Рассматривая GPSS World, можно отметить, что по сравнению с Anylogic, в данной программе нет возможности создавать модели с помощью объектов (блок-схем). Модель GPSS World состоит из сети блоков, представляющих необходимые действия или задержки транзактов (клиентов транспортных средств и другое), которые последовательно проходят через блоки.. Входя в блок, транзакт вызывает определяемую типом блока подпрограмму, которая обрабатывает соответствующее событие. Далее транзакт в общем случае пытается войти в следующий блок. Продвижение продолжается до тех пор, пока не окажется, что очередной блок должен выполнить одну из следующих функций:

  • удалить транзакт из модели,
  • временно заблокировать его в предыдущем блоке до выполнения некоторых условий,
  • задержать его на определяемое моделью время.

Тогда начинается продвижение другого транзакта и т. д. — до завершения моделирования.

Все эти операции легко проведет опытный программист, однако не каждый пользователь способен быстро овладеть анализируемым программным продуктом. ПоGPSSWorld в интернете есть справочная литература и относительно Anylogicнемного обучающего видео.

В результате анализа программного обеспечения на примере Anylogicи GPSSWorld, можно сделать следующие выводы:

— Anylogicлегче в освоении пользователем, чем GPSSWorld;

— анимация процессов в Anylogic позволяет лучше анализировать моделируемые процессы;

— структура модели, представленная в Anylogic в виде блок-схем, наглядно показывает как проходит процесс.Программа GPSSWorld, в свою очередь, представляет результатыв виде записи выходных данных.

В заключении необходимо отметить, что при окончательном выборе программного обеспечения пользователь обязан принимать в расчет конкретные, устраивающие его возможности той или иной системы моделирования, включая вопросы поддержки программного продукта, стоимость владения и другие факторы, не рассмотренные в нашем анализе.

Список литературы:

  1. [Электронный ресурс]. — [2014]. — Режим доступа: http://www.anylogic.ru/features
  2. [Электронный ресурс]. — [2014]. — Режим доступа: http://www.exponenta.ru/soft/others/gpss/gpss.asp
    АНАЛИЗ И СРАВНЕНИЕ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ ПРОЦЕССОВ НА ПРЕДПРИЯТИИ
    Written by: Рябов Игорь Михайлович, Гудков Дмитрий Владиславович, Искаков Айдос Куаншбаевич, Кашманов Радий Яруллаевич
    Published by: БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА
    Date Published: 06/15/2017
    Edition: ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_ 30.12.2014_12(09)
    Available in: Ebook