Академические статьи

Важнейшую роль в эффективности процессов металлопрокатного и плавильного производства играет их непрерывность. Она обеспечивается бесперебойным снабжением плавильной печи и стабильной работой подъемно-транспортного оборудования (ПТО), осуществляющего подвоз необходимого сырья, в частности, металлических слябов. В связи с этим определение рационального количества погрузчиков является сложной задачей. С одной стороны, использование дополнительных единиц техники и увеличение резервов эффективного рабочего времени повышает надежность процессов грузопереработки. С другой — снижается эффективность использования парка ПТО и увеличиваются капитальные затраты. Точное количество единиц ПТО и оценку риска срыва производственной программы невозможно рассчитать по аналитическим моделям, поскольку на эти показатели влияют несколько факторов, среди которых есть стохастические: графики прибытия составов с сырьем, график производства, графики смен операторов ПТО, надежность оборудования для грузопереработки, расположение и правила использования зон для хранения различных видов сырья.

В начале 2015 года в России на государственном уровне рассматривался вопрос отказа от выделения дотаций ОАО «РЖД» и части субъектов Центрального федерального округа (далее ЦФО) по пригородным пассажирским перевозкам. В связи с этим в большинстве субъектов ЦФО пригородные пассажирские маршруты были исключены из расписания. После вмешательства Президента РФ было восстановлено пригородное сообщение, но в связи с непрозрачностью запрашиваемых субсидий ОАО «РЖД», была запушена НИР по разработке концепции организации пригородных пассажирских перевозок в ЦФО. Для реализации были привлечены консультанты в лице компаний «МКД-партнер» и «Центр прикладной логистики», для разработки имитационный модели была привлечена компания «Фокус Групп».

История возникновения и развития концепции Индустрия 4.0 основана на понятии четвёртой промышленной революции, которая в наше время разворачивается практически во всех индустриально развитых странах. Первая промышленная революция, связанная с появлением оборудования для механического производства, началась во второй половине 18-го столетия. Начиная с 1870-х годов, благодаря электрификации и разделению труда (тейлоризм), назрел переход ко второй промышленной революции (эпоха «нефти, газа, электричества»). Начало третьей промышленной революции, называемой также «цифровой революцией», приходится на 70-е годы прошлого столетия. Четвёртая промышленная революция является наблюдаемым, прогнозируемым и управляемым процессом, суть которого составляет массовое внедрение киберфизических систем в производство, а также в сферу обслуживания различных человеческих потребностей, включая труд, быт и досуг.

Мир “имитационного моделирования (ИМ) для бизнеса” небольшой и расширяется медленно. Основное препятствие для роста популярности имитационных моделей — сложность их создания. Вторая проблема — отсутствие устойчивого спроса. У бизнеса нет однозначного понимания, какой именно класс проблем решается при помощи ИМ, всегда найдётся кто-то, кто скажет, что прикинуть можно и в Excel, а оптимизировать — линейным решателем. В целом, мы продолжаем наблюдать небыстрый рост спроса при небольшом, но стабильном сообществе разработчиков имитационных моделей. В области методов и языков имитационного моделирования также происходит не много интересного. Последним значительным событием было появление и начало практического использования агентного моделирования (как самого по себе, так и в комбинации с традиционными подходами). С тех пор прошло больше десяти лет. но ничего сопоставимого по масштабу пока не случилось. На рынке инструментов ИМ остаются те же игроки, постепенно улучшающие (или не улучшающие) свои продукты.

В докладе представлен инструмент моделирования AnyLogic. В следующем раз-деле описываются его основные принципы. Далее приводятся характеристики нескольких современных областей имитационного моделирования, рассматриваются инструментальные средства, предлагаемые на рынке для разработки моделей в этих областях, и обсуждается, как возможности AnyLogic могут быть использованы для построения моделей в каждой из этих областей.

Технология грузоперевозок эстафетным методом с использованием съемных контейнеров, которая получила название «каматейнер» и начинает развиваться в ПАО «КАМАЗ», является основой транспортной логистики, которая может совершить революционные изменения в грузоперевозках.

Мы ограничим наш обзор применением имитационного моделирования (ИМ) в области бизнеса и некоторыми научными применениями с использованием инструментов общего назначения. Производство, логистика, цепочки поставок, сфера услуг, потребительский рынок, управление активами и проектами, HR, социальная динамика, здравоохранение – это наша тема. А инженерные и научные применения ИМ, требующие специальных методов и инструментов, например, моделирование в аэродинамике, химии, метеорологии, механике и тому подобные мы оставляем за кадром.

Возможные последствия взаимных санкций Запада и России, используя основанный на системной динамике анализ, рассмотрели Дмитрий Каталевский и Яков Богуславский из АНО «Центр стратегического анализа» в своей работе.

Recargo использует агентное моделирование, применяя программное обеспечение AnyLogic 7, для построения схем зарядки электрических транспортных средств водителями Калифорнии. Целью моделирования является изучение потенциальной выгоды от использования концепции ‘Vehicle to grid’ (V2G). Данная концепция подразумевает двухстороннее использование электромобилей: машина подключается к общей энергосистеме для подзарядки или наоборот, отдает в сеть электроэнергию, если в этом есть необходимость. Подобная технология позволяет автовладельцам заряжать свои машины тогда, когда энергия стоит дешевле (например, в ночное время), и продавать ее энергокомпаниям во время пика энергопотребления по максимально высокой цене. Наша работа в AnyLogic продолжается всего несколько недель, но за это время с помощью удобного интерфейса AnyLogic 7 и Java-кода мы смогли создать и протестировать модель экспериментальной концепции, которая демонстрирует потенциал дальнейших, более сложных, этапов моделирования.

Методы имитационного моделирования в судостроении позволяют на самых ранних стадиях разработки проекта модернизации оценить состояние производственной системы, обосновать необходимость проведения модернизации мощностей предприятия и достигаемый при этом эффект, а использование при проведении исследований современных инструментальных пакетов имитационного моделирования позволяет совмещать различные подходы для повышения адекватности создаваемых моделей реальным производственным системам.