prosessisimulointia

Prosessisimulointi on toimintojen, tuotantoprosessien, logististen ketjujen tai muiden dynaamisten järjestelmien mallintamista ja analysointia tietokoneella, jossa järjestelmän kehitys ajan mittaan simuloidaan. Tavoitteena on ymmärtää, miten eri tekijät vaikuttavat suorituskykyyn ja löytää parannuskeinoja ilman todellisten kokeilujen kustannuksia tai riskejä.

Simuloinnissa voidaan käyttää erilaisia mallityyppejä. Discreet-event simulation (DES) kuvaa tapahtumien ja resurssien vuorovaikutusta, kun taas jatkuvan simulaation mallit kuvaavat järjestelmän tilan jatkuvaa muutosta. Usein käytetään hybridimalleja, jotka yhdistävät näitä. Mallinnuksessa määritellään entiteetit, tapahtumat, resurssit ja jonot. Malli voi olla deterministinen tai stokastinen; satunnaisuutta käytetään kuvaamaan epävarmuutta.

Sovelluskohteita ovat esimerkiksi valmistus- ja tuotantolinjojen suunnittelu ja optimointi, toimitusketjujen ja logistiikan simulointi, terveydenhuollon potilaskuljetus- ja hoitoprosessit sekä energiantuotanto ja prosessiteollisuus. Tuloksena saadaan mittareita kuten läpimenoaika, käyttöaste, varastotasot, läpimenoaikojen hajonta ja kustannusarviot.

Prosessin simuloinnin kehitys koostuu ongelman määrittelystä, datan keruusta ja mallin rakentamisesta, sen varmistuksesta ja validoimisesta sekä kokeilujen ja analyysin kautta johtopäätösten tekemisestä. Työkaluiksi mainitaan esimerkiksi AnyLogic, Arena, Simul8 sekä matemaattiset ympäristöt kuten MATLAB/Simulink.

Rajoitukset ja haasteet liittyvät datan laatuun, mallin oikeellisuuteen, liialliseen yksinkertaistamiseen sekä laskennalliseen monimutkaisuuteen. Hyvän simuloinnin edellytyksiä ovat selkeä tarkoitus, asianmukaiset tiedot ja oikea tulkinta.