华东IE教学研讨会_用仿真理解生产特性.ppt

用仿真的方法理解生产系统的动态特性从应用的角度看仿真教学,王岩峰博士刃之砺信息科技（上海）有限公司总经理,仿真是多个学科有效的研究和教学工具,仿真建模教学的原则*GeorgiaTechModelingandSimulationResearchandEducationCenter(MSREC),Principle1:Asolidgroundinginfundamentalsisessential.,Principle2:Basicknowledgeandskillsincomputingfundamentalsareimportant,Principle3:Tightcouplingwithapplicationdomainsmustbemaintained,Principle4:ExposureofstudentstoabroadrangeofcoreM&Stopicsisessential,Principle5:Fluencyinmultiplemodelingparadigmsisakeytointellectualdevelopment,Principle6:StudentsshouldunderstandthefullM&Slifecycle,Principle7:Effectivecommunicationskillsareaprerequisiteforsuccess,20%,成功应用仿真,利用计算机仿真技术，利用工业工程原理，进行管理优化,工欲善其事必先利其器,提高生产效率的难度,提高生产效率的难度,NP-hardNon-Linear/LinearInteger(Mix)MultipleconstraintssynchronizationSinglequantityv.s.policyoptimizationFinitecapacityRandomnessandstochasticprocess,提高生产效率的难度,从理解到改善FromUnderstandingtoImprovement,仿真，一个理解和改善复杂系统动态特性的有效方法,捕捉系统关键要素，理解系统运作规律从定性分析到定量改善快速实验，测试多种建议想法低成本，无风险，不需要中断正常运作图形动画界面，有效的沟通工具,仿真在企业中的地位,流程的优化,静态,动态,定义流程,合理化ECRS,绩效和衡量,参数和分析,反馈和实验,卓越流程,仿真在企业中的地位,用仿真进行生产系统的分析,仿真可以回答的问题,战略问题Strategic,工厂生产能力如何确定？工厂负载如何影响生产成本和制造周期?制造周期缩短需要付出多大代价?,管理问题Managerial,在制库存和制造周期如何变化?机器的冗余产能应该设置多少合适?哪里是瓶颈工序，为什么会成为瓶颈?怎么样增加机器利用率?,操作问题Operational,决定制造周期的主要因素有哪些紧急订单对正常生产有多大影响什么是比较好的调度策略,用仿真进行生产系统的分析,生产动态特性和因果关联ProductionDynamics&Cause-Effect,用仿真进行生产系统的分析,用仿真进行生产系统的分析,什么样的流程适合仿真分析(CapabilityMaturityModel),*GregHansen“AutomatingBPR”,CAPI:ComputerAidedProcessImprovement,用仿真进行生产系统的分析,用仿真进行生产系统的分析确定模型的合适细化程度,QuestionsandgoalsDataBudgetandresourceExpertjudgmentandsensitivityanalysisInlinewithdecisionmakersexpectationFromsimpletocomplex,fromcoarsetodedicate,fromlocaltoglobal,用仿真进行生产系统的分析确定模型的合适细化程度,SimulationModelingtheArtandScienceofChoice,CycleTime,CostofOwnership,Utilization,A,B,F,E,A,G,C,D,A,用仿真进行生产系统的分析工具,Spreadsheet(EXCEL)Generalcomputerlanguageprogramming(C,C+,VB,etc)Genericsimulationsoftware(Arena,Extend,GPSS/H,SIMUL8,etc)Application-specificsimulationsoftware(AutoSched,eM-Plant,ProModel,FactoryExplorer,etc),用仿真进行生产系统的分析工具选择依据,软件选择的困惑通用平台v.s.专用软件模块化v.s.描述性v.s.系统动力学符号可编程的IDE(集成设计环境）v.s.预制模块组装二维动画v.s.三维动画教学科研需要v.s.面向应用的需要学习曲线快v.s.学习曲线慢（少数学生的特长）建模时间快v.s.建模时间长豪华型v.s.经济型等等,用仿真进行生产系统的分析工具选择依据,摘自AverillLaw和DavidKelton的仿真建模和分析208页,用仿真进行生产系统的分析举例原理介绍,用仿真进行生产系统的分析举例原理介绍,三种常见调度策略FIFOFirstInFirstOutSPTSmallestProcessTimeEDDEarliestDueDate,用仿真进行生产系统的分析举例原理介绍,物流供应链分析,用仿真进行生产系统的分析举例软件介绍,美国ImagineThat,Inc.开发的优秀通用仿真平台经济、方便、功能强大、建模离散、连续和流体系统开放源代码，集成开发环境(IDE)，可扩展性在仿真软件中领先学习周期短，适合教学、研究和企业咨询全球客户超过10,000家，服务大部分世界500强企业价位在1500人民币/用户（仿真实验室教学版）三万元建立20个学生同时使用的仿真实验平台,拥有客户最多的仿真软件,学校和研究机构：HarvardBusinessSchool,Stanford,Yale,NASA,TokyoUniversity,PurdueUniversity,GeorgiaInstituteofTechnology,UniversityofIllinoisUrbana,UniversityofIowa,UniversityofMaryland,UniversityofMassachusetts,UniversityofMelbourne,UniversityofPen