Simulação

A simulação seja a experimentações com/alguns modelos de um sistema de interesse pode ser considerado num sistema que já existente, num sistema projectado, ou num sistema totalmente imaginário. A simulação ajuda a reduzir a incerteza no processo de decisão, permitindo-nos explorar muitas alternativas contra os custos relativamente baixos e apresentando conhecimento sobre artefactos projectados em diversos níveis de abstracção, como ferramenta de comunicação também nos permite obter uma especificação refinada das necessidades do cliente, expondo potenciais clientes para soluções alternativas de concepção num ambiente de RV. Uma questão importante em qualquer simulação é o quanto nós confio nos resultados da simulação. Este papel da simulação no processo industrial, inovador, e sustentável também nos torna mais conscientes da falta de uma base científica adequada para o trabalho de engenharia. Na melhor das hipóteses, as pessoas tentam aplicar teorias modificadas da ciência. Isso, porém, resulta em uma incompatibilidade evidente que a ciência lida com questões perguntando sobre a vigor que a engenharia que é sobre a criação de (hoje) não existente.

A relação entre o sistema de interesse e seu modelo associado é mostrado na figura abaixo. O modelo é uma representação abstracta do sistema de interesse e idealmente, a partir do comportamento do modelo, é possível tirar conclusões sobre o sistema de interesse. Da mesma forma, a partir do comportamento observado do sistema de interesse, é possível tirar conclusões sobre o modelo.

Nos sistemas de RV os cinco principais usos diferentes e sistemas de simulação virtual poderão ser distintos, dos quais os dois primeiros e o quarto são os mais relevantes para a área de produto virtual e desenvolvimento da produção:

A Simulação como uma ferramenta para reduzir a incerteza é como ter conhecimento exacto sobre produtos não-existente que podem não ser possíveis, na sua essência, isto é devido a limitações da percepção humana. Da mesma forma como comportamental de singularidades, entre um modelo e um sistema de informação que não pode ser demonstrado além de qualquer dúvida. Assim, quando simulamos, usamos um modelo que pode estar incorrecto para estudar um sistema de informação, que pode ter propriedades diferentes dos que prevemos ou esperar. No entanto, embora nunca a simulação pode dar uma resposta conclusiva, ela ainda pode ser usada para reduzir a incerteza. Mesmo quando, o rigor, de uma simulação pode não gerar conhecimentos sobre o previsto sistema de informação, ele ainda fornece informações do tipo "se o modelo é correcto e válido, então o sistema de informação têm propriedades (p, q) em condições de (x, y, z)". Portanto, o papel da simulação não é a obtenção de conhecimento sobre o previsto o sistema de informação, mas para fornecer informações sobre as possíveis consequências nas soluções de desenho técnico. Como tal, é uma ferramenta para a tomada de decisão informada que ajudar o tomador de decisão a analisar os potenciais efeitos de decisões alternativas e reduzir o nível de incerteza no processo decisório. A imagem abaixo ilustra essas relações entre o mundo real, o modelo, e decisão. O uso de modelos de um sistema de informação num contexto de concorrência é inevitavelmente a utilização de modelos, por exemplo, não se pode estudar o impacto da introdução de um produto desenvolvido de produto variante (novo em uma instalação de produção sem o uso de modelos de estes). No entanto, a natureza desses modelos podem variar, podendo ser modelos mentais, modelos matemáticos, modelos 3D gráfico, e muitos mais.

Simulação como uma ferramenta para o estudo de um sistema de interesse a fim de criar novos conhecimentos sobre o sistema modelado, ou aperfeiçoar os conhecimentos existentes sobre o assunto, isto de melhorar os novos conhecimentos para que possam ser posteriormente utilizados no apoio à decisão.

Simulação como ferramenta para formar operadores na utilização do sistema de interesse. Neste caso, o modelo de simulação serve como um meio de transferência de conhecimentos sobre o sistema de interesse para os operadores.

Jogos sérios como uma forma de criar situações que sejam realistas, mesmo apesar de a situação nunca se poder ocorrer. Isso pode ser usado para educar as pessoas e organizações para as situações em que, a coordenação de comunicação e tomada de decisão que são importantes, assim como em acções de salvamento complicadas ou desastres naturais.

Simulando uma situação e/ou sequência de eventos a fim de testar as atitudes das pessoas ou respostas. Isso inclui respostas de pessoas (protótipos) de novos produtos.

Jogos principalmente como entretenimento. No entanto, esses jogos podem incluir vários momentos educativos.

As fases de um projecto de simulação numa série de actividades podem ser distinguidas num único projecto de simulação. A maioria dos autores apresentam estas actividades sob a forma de um fluxograma. No entanto, os fluxogramas não devem de ser tratados de modo demasiado rígido, como um monte de ziguezague entre as actividades / fases podem ocorrer. Além disso, a disponibilidade de dados, por exemplo, podem influenciar a definição do objectivo final. Assim, diferentes fases/ actividades são frequentemente executadas simultaneamente. Um exemplo de um fluxograma é dado na imagem abaixo assim como uma breve descrição das principais actividades/fases da dada do fluxograma.

DEFENIÇÂO DO OBJECTIVO: ao embarcar em um projecto de simulação, há algumas coisas importantes a serem considerados. Primeiro de tudo, uma simulação é normalmente realizado para obter uma resposta a determinadas questões, ou para apoiar as decisões certas. Portanto, é bastante importante para a concepção do projecto de simulação de tal forma que será capaz de responder às perguntas imediatamente. Portanto, o problema / pergunta (ou decisão a ser suportados) deve ser definida com cuidado. No entanto, antes de embarcar em um projecto de simulação, que pode ser muito útil considerar outras soluções. Simulação não é fim em si mesmo, e uma solução analítica simples e que pode ser mais fácil de chegar. Além disso, se não houver resposta detalhada é necessária, então um limite superior e inferior ligados à análise (ou melhor, dos casos / pior caso) pode fornecer uma resposta suficientemente precisa. Até em alguns casos, um documento baseado em simulação simples pode dar a resposta, por exemplo, usando um gráfico de Gantt para problemas de planeamento da produção. O objectivo do projecto pode ser influenciado por uma série de questões. Como mencionado, o objectivo geral é responder a uma pergunta certa, mas se houver problemas com a aquisição de dados exemplo, então o objectivo deve ser ajustado ao que é praticamente possível. Além disso, se o objectivo é demasiado ambicioso para os recursos alocados, então há um grande risco que o projecto será concluído tardiamente.

A CONTRUÇÃO DO MODELO: Ao construir um modelo de simulação, deve-se manter o objectivo do modelo de simulação em mente. Modelos necessitam de servir o seu propósito, e um modelo rudimentar que seja concluída em tempo útil, é melhor que o modelo detalhado que é concluído tardiamente. No entanto, se a finalidade inclui o uso prolongado do modelo, então este uso prolongado deve de ser tido em conta. Isso geralmente significa que inicialmente leva mais tempo para construir o modelo, mas isso economiza tempo no final. O uso prolongado pode significar que o modelo deve ser alargado, refinável e / ou que inicialmente serve como um modelo stand-alone, mas em fases mais avançadas torna-se integrado com o processo de negócio e sistemas de informação.

AQUISIÇÃO E INSERÇÃO DE DADOS: A aquisição de dados para uma simulação é uma tarefa crucial e raramente, surgem problemas durante esta fase. Poderia, por exemplo, haver poucos dados ou demasiados dados, e os dados podem não ser confiáveis, incompletos, inconsistentes ou outros problemas potenciais que incluem entradas múltiplas dos mesmos dados. Na fabricação automatizada, muitas vezes, muitos tipos de dados são reunidos, mas o significado desta histórica de dados brutos nem sempre é clara o suficiente para usá-lo para simulações ou tomada de decisão. Os dados históricos nem sempre é representativa da situação a ser simulada como tipicamente, as empresas realizam a melhoria dos processos de produção, políticas de manutenção de mudança, e assim por diante. A aquisição de dados manualmente por parte dos operadores tem a desvantagem que para pequenas amostragens, os dados muitas vezes não são relatados. A aquisição manual dos dados por um observador tem a desvantagem que no trabalho manual isso normalmente afecta o desempenho de uma forma positiva ou negativa. Há ainda exemplos de mistura manual / trabalho automatizado em que os trabalhadores abrandam as máquinas, reduzindo a taxa de inserção para fazer o trabalho manual parecer mais eficientes.

VERIFICAÇÃO E VALIDAÇÃO: É uma boa prática para ter uma atitude como: "Os resultados de uma simulação devem ser considerados como sendo inerentes e imprecisos, salvo se houver razões para crer o contrário". Em outras palavras, é preciso ser capaz de motivar porque a simulação produz resultados realistas. Etapas mais importantes são a verificação (verificação de erros do modelo) e validação (verificação se o modelo produz resultados globais). Infelizmente, a construção de modelos e aquisição de dados, muitas vezes pode demorar mais tempo do que o previsto e, em muitos casos, o engenheiro de simulação é motivado a iniciar as simulações (através de gosto com a simulação ou por pressão de gestor de projectos). Contrário, muitas vezes, isso vai ao custo de verificação e validação adequada. Uma validação global no final não é suficiente, como o modelo pode conter alguns erros que compensem entre si em determinadas circunstâncias. Esses erros devem ser detectados durante a verificação.

É uma boa prática, como no desenvolvimento e teste de software, para separar o desenvolvimento do modelo e verificação / validação. Esta separação é por dois motivos, em primeiro lugar, os criativos tendem a testar as coisas que exigem atenção extra durante o desenvolvimento e, por vezes, se tendem em esquecer-se de testar trivialmente as coisas. Em segundo lugar, um aparelho separado é mais objectivo, devido à falta de um vínculo emocional com o modelo. Infelizmente, na prática, é muitas vezes o melhor engenheiro de simulação que realiza a verificação e validação.

DOCUMENTAÇÃO E RELATÓRIOS: a apresentação dos resultados precisam ser documentados e apresentados de forma adequada. A necessidade de documentação é óbvia para compreender mais tarde porque certas decisões foram tomadas, sem ter que repetir as simulações. Ele também permite a comparação do sistema (real), o comportamento e o comportamento simulado, o que dá uma indicação de quanto a simulação previu realidade.

Depende do grupo-alvo e como os resultados são apresentados. Por exemplo, muitos especialistas de fabricação seriam mais felizes de verem mais resultados apresentados sob a forma de tabelas ou gráficos, que são mais fáceis de documentar e recuperar de animações.

As animações podem ser muito úteis para explicar os resultados da simulação para os interessados, sem (ou) de engenharia de fundo limitado a, ou para fins de educativos. No entanto, existe um perigo com animações é que algumas pessoas podem tirar suas próprias conclusões a partir de uma animação. Além disso, as pessoas às vezes perdem se em discutir os detalhes da animação, em vez de se concentrar sobre os resultados principais.

A documentação deve incluir também uma re-selecção para o problema e o objectivo das fases em como esta é importante não só para a introspecção do estudo de simulação em causa, mas também para o exercício da aprendizagem e desenvolvimento de competências para o próximo projecto.

A Simulação como uma ferramenta para reduzir a incerteza é como ter conhecimento exacto sobre produtos não-existente que podem não ser possíveis, na sua essência, isto é devido a limitações da percepção humana. Da mesma forma como comportamental de singularidades, entre um modelo e um sistema de informação que não pode ser demonstrado além de qualquer dúvida. Assim, quando simulamos, usamos um modelo que pode estar incorrecto para estudar um sistema de informação, que pode ter propriedades diferentes dos que prevemos ou esperar. No entanto, embora nunca a simulação pode dar uma resposta conclusiva, ela ainda pode ser usada para reduzir a incerteza. Mesmo quando, o rigor, de uma simulação pode não gerar conhecimentos sobre o previsto sistema de informação, ele ainda fornece informações do tipo "se o modelo é correcto e válido, então o sistema de informação têm propriedades (p, q) em condições de (x, y, z)". Portanto, o papel da simulação não é a obtenção de conhecimento sobre o previsto o sistema de informação, mas para fornecer informações sobre as possíveis consequências nas soluções de desenho técnico. Como tal, é uma ferramenta para a tomada de decisão informada que ajudar o tomador de decisão a analisar os potenciais efeitos de decisões alternativas e reduzir o nível de incerteza no processo decisório. A imagem abaixo ilustra essas relações entre o mundo real, o modelo, e decisão. O uso de modelos de um sistema de informação num contexto de concorrência é inevitavelmente a utilização de modelos, por exemplo, não se pode estudar o impacto da introdução de um produto desenvolvido de produto variante (novo em uma instalação de produção sem o uso de modelos de estes). No entanto, a natureza desses modelos podem variar, podendo ser modelos mentais, modelos matemáticos, modelos 3D gráfico, e muitos mais.