“系統(tǒng)仿真技術(shù)(M&S)及其應(yīng)用正在逐步成為一個(gè)新興行業(yè),這是一個(gè)高技術(shù)投入行業(yè),它和BigData大數(shù)據(jù),AI人工智能一起,將成為商業(yè)世界的核心支柱,你我終將見證仿真(數(shù)字孿生)技術(shù)的高速發(fā)展!”--無錫迅合信息科技有限公司CEO(2012)
(一)何為仿真?
仿真無處不在!
從娛樂講起
很多流行的游戲都是基于仿真的(反恐精英,魔獸世界,星際爭(zhēng)霸 ,棋類游戲)。
在航空領(lǐng)域,仿真是被最早使用的,風(fēng)洞仿真研究幫助設(shè)計(jì)更為有效的飛機(jī),通過飛行仿真器進(jìn)行試飛意味著更加少的事故。系統(tǒng)仿真是什么?她是創(chuàng)建現(xiàn)實(shí)世界的抽象表現(xiàn)(即仿真模型)來反映其內(nèi)在規(guī)則和重要特征的一個(gè)過程。仿真模型,無論是物理的,還是計(jì)算機(jī)虛擬世界的,都能夠幫助你探究在特定條件和場(chǎng)景下系統(tǒng)的行為,能夠用來評(píng)估改變所帶來的風(fēng)險(xiǎn),能夠找出多個(gè)方案中風(fēng)險(xiǎn)最小的一個(gè)。
仿真在全世界范圍內(nèi)被成功運(yùn)用于眾多的行業(yè)和研究領(lǐng)域,在一個(gè)典型的仿真項(xiàng)目里,帶來的成本節(jié)約是用戶在仿真方面前期所作投資的10到20倍。
(二)什么樣的應(yīng)用是適合使用系統(tǒng)仿真來解決的?
1.對(duì)于某些系統(tǒng)來做試驗(yàn)是非常昂貴或者高風(fēng)險(xiǎn)的,那么系統(tǒng)仿真就成為一種高效,低風(fēng)險(xiǎn)的最佳替代方案,可以使用仿真來測(cè)試對(duì)于系統(tǒng)的任何改變,例如對(duì)于現(xiàn)有生產(chǎn)線的改造,一個(gè)新的控制系統(tǒng)的模擬,或者重新設(shè)計(jì)整個(gè)供應(yīng)鏈和物流系統(tǒng)。
2.對(duì)于那些大型且復(fù)雜的系統(tǒng),如果要對(duì)其做出某些改變,那么仿真是適合的。一個(gè)所謂的"最佳猜測(cè)"并不能替代客觀的分析。系統(tǒng)仿真能夠精確地預(yù)測(cè)在不同的條件下,系統(tǒng)的行為變化,幫助我們降低錯(cuò)誤決策的概率和風(fēng)險(xiǎn)。
3.對(duì)于那些具有高度變化性的流程系統(tǒng),要捕捉其變化,那么系統(tǒng)仿真是不二的選擇。電子表格并不能捕捉系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性和復(fù)雜關(guān)系,正是這些變動(dòng)性和復(fù)雜性,對(duì)于系統(tǒng)的表現(xiàn)影響是巨大且不可測(cè)的。系統(tǒng)仿真能夠幫助您理解系統(tǒng)內(nèi)的各個(gè)部分是如何相互影響的,幫助我們預(yù)測(cè)這些交互如何影響系統(tǒng)的整體宏觀表現(xiàn)。
4.對(duì)于那些缺乏數(shù)據(jù)或者數(shù)據(jù)不完整的系統(tǒng),系統(tǒng)仿真雖然不能創(chuàng)建虛假數(shù)據(jù),但是我們能夠使用仿真來對(duì)于未知條件進(jìn)行敏感度分析。一個(gè)高層次的模型系統(tǒng)能夠幫助您探究可選方案,對(duì)于模型的更細(xì)節(jié)性的研究,則能夠幫助您識(shí)別那些缺失但是極為重要的數(shù)據(jù)。
5.對(duì)于那些不容易描述其運(yùn)行過程的系統(tǒng)來說,系統(tǒng)仿真幫助大家增進(jìn)溝通。系統(tǒng)仿真模型的建立幫助大家更好理解系統(tǒng),而現(xiàn)代的三維動(dòng)畫功能,和其他可視化分析工具,以及VR增強(qiáng)技術(shù),能幫助與系統(tǒng)相關(guān)的各方更好地洞悉系統(tǒng),達(dá)成共識(shí)。
(三)SIMIO和高級(jí)數(shù)據(jù)分析
想象一下,有個(gè)工具不僅能夠讓您測(cè)試關(guān)于某個(gè)計(jì)劃的無數(shù)種變式,而且能夠產(chǎn)生每種方案下的數(shù)據(jù),使得您對(duì)您的項(xiàng)目的進(jìn)度有前瞻性的了解。
想象一下,也許有個(gè)工具能夠幫助您回答如下問題:
“假如。。??赡軙?huì)發(fā)生什么 ?”
更重要的是,“什么即將發(fā)生?”
使用SIMIO,公司能夠使用高級(jí)數(shù)據(jù)分析所帶來的強(qiáng)大威力,使其商業(yè)流程和決策效率最大化。 高級(jí)數(shù)據(jù)分析使用企業(yè)信息,識(shí)別出不同模式,創(chuàng)建可能的變革方案,對(duì)未來進(jìn)行預(yù)測(cè),在預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上繼而建立行動(dòng)方案.高級(jí)數(shù)據(jù)分析對(duì)于驅(qū)動(dòng)企業(yè)在人員,流程和商業(yè)系統(tǒng)內(nèi)的變革是成功的關(guān)鍵,Thomas Davenport,和Jeanne Harris ,在他們的著作<<數(shù)據(jù)分析大比拼-新的成功哲學(xué)>>,Competing on Analytics: The New Science of Winning,中討論了日益增多的對(duì)于分析技術(shù)的需求和使用,支持企業(yè)決策過程.
“他們的秘密武器?數(shù)據(jù)分析:復(fù)雜高深的量化分析和統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,以及預(yù)測(cè)性的模擬,這些都得到了對(duì)于數(shù)據(jù)敏感的高級(jí)領(lǐng)導(dǎo)們的大力支持,得益于強(qiáng)大的信息技術(shù)的發(fā)展。
<<數(shù)據(jù)分析大比拼-新的成功哲學(xué)>>
SIMIO帶來仿真技術(shù)的“平民化”:
仿真模型的用戶角色應(yīng)該是專家還是公司管理層?以前,普遍的認(rèn)識(shí)是從事系統(tǒng)仿真研究的應(yīng)該是專業(yè)人士,是咨詢機(jī)構(gòu)人員或者學(xué)校研究人員。這種認(rèn)識(shí)已經(jīng)不對(duì)了。隨著SIMIO面向?qū)ο蟮膱D形化的建模技術(shù)的發(fā)展,以及建模效率提高,學(xué)習(xí)曲線的縮短都使得這一角色從專家轉(zhuǎn)變成為公司決策層成為可能。
"在不久的將來,模擬和系統(tǒng)仿真將成為商業(yè)世界的新的做事方式。" ARC 顧問集團(tuán)協(xié)同生產(chǎn)管理(CPM)報(bào)告2007
(四)Simio主要應(yīng)用領(lǐng)域
鑒于Simio的強(qiáng)大威力和靈活性,Simio可以被運(yùn)用于以下領(lǐng)域或行業(yè),且不僅限于這些范圍。
生產(chǎn)制造和裝配 |
布局規(guī)劃(CRAFT/SLP/SHA) |
衛(wèi)生醫(yī)療系統(tǒng) |
機(jī)場(chǎng) |
軍事保障和補(bǔ)給 |
商業(yè)流程 |
戰(zhàn)略/策略分析 |
市場(chǎng)動(dòng)力學(xué) |
呼叫中心 |
經(jīng)濟(jì) |
資產(chǎn)和組合優(yōu)化 |
運(yùn)輸 |
港口碼頭 |
復(fù)雜供應(yīng)鏈 |
人口動(dòng)力學(xué) |
電力系統(tǒng) |
計(jì)算機(jī)和電信網(wǎng)絡(luò) |
物流系統(tǒng)設(shè)計(jì) |
人群和車輛移動(dòng) |
應(yīng)急和疏散規(guī)劃 |
復(fù)雜自適應(yīng)系統(tǒng) |
生物和生態(tài)現(xiàn)象分析 |
倉儲(chǔ)系統(tǒng) |
分撥中心 |
快速消費(fèi)品 |
服務(wù)系統(tǒng) (如辦公流程,大型餐廳服務(wù)) |
國防 |
農(nóng)業(yè)系統(tǒng) |
災(zāi)害管理 |
精益、6西格瑪 |
(五) SIMIO部分項(xiàng)目模型(典型應(yīng)用)3D畫面
(*更多Simio模型,可聯(lián)系我們*)
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