Kapitel 2: Grundkonzepte der diskreten Ereignis-Simulation Flashcards
1
Q
Entität
A
- Zu modellierendes Realsystem mit Struktur aus Komponenten
- Abbildung des Realsystems in Form von Simulationsobjekten (Entitäten) und ihrer Beziehungen
- Objekt, dessen Verhalten über Simulationszeit definiert ist
2
Q
Diskrete Simulation
A
Sprunghafte Änderungen der Modellentitäten zu diskreten Zeitpunkten (= Ereignisse)
3
Q
Kontinuierliche Simulation
A
Stetige Änderungen des Modellzustands (Veränderungen über Zeitspannen)
4
Q
Ablaufschema diskrete Simulation
A
- Anfangsoperationen werden ausgeführt (initialschedules) → Anfangszeit auf 0 gesetzt, die Entitäten erzeugt und die ersten Ereignisse vorgemerkt
- Schleife betreten in der die interne Simulationszeit auf die Zeit des nächsten Ereignisses gesetzt wird → Dieses Ereignis wird dann aus der Ereignisliste entfernt und ausgeführt
- Wenn das Ende der Simulation jetzt noch nicht erreicht wurde geht es zurück an den Anfang der Schleife
5
Q
Ereignis
A
- Veränderung der Zustände einer oder mehrerer Entitäten zu einem bestimmten Zeitpunkt
- Abarbeitung in beliebiger Reihenfolge, zufällig, Prioritätsmechanismus
6
Q
Endogenes Ereignis
A
Ereigniszeitpunkt als Folge von internen Zustandsänderungen
7
Q
Exogenes Ereignis
A
Ereigniszeitpunkt extern aus der Modellumgebung vorgegeben ohne interne Systemabhängigkeit
8
Q
Aktivität
A
- Menge von Operationen, die während eines Zeitintervalls ausgeführt werden
- Beginn und Ende durch Ereignisse festgelegt
- In Prozesse eingebettet
9
Q
Prozess
A
- Folge von Aktivitäten einer Entität über eine Zeitspanne
* Können mehrere Aktivitäten beinhalten
10
Q
Ereignisorientierte Simulation
A
- Von oben auf das Geschehen (Vogelperspektive)
- Beschreibung von Zustandsänderungen einzelner Entitäten zu diskreten Zeitpunkten in Form von Ereignissen
- Eignung: Lagerhaltungssysteme in denen die aktiven Objekte schwerer auszumachen sind und zeitverzugslose Zustandsänderungen gewünscht sind
- Zeitkonsumption: Nur durch Verschiebung und Löschung von Ereignissen in der Zukunft
- Ereignisse laufen zeitverzugslos ab (Rechenzeitverbrauch, aber keine Simulationszeit)
11
Q
Prozessorientierte Simulation
A
- Sieht Akteure und deren Aktionen (Froschperspektive)
- Beschreibung der Lebenszyklen der Simulationsentitäten in Prozessen in Form von Simulationszeit konsumierenden Tätigkeiten
- Eignung: Bediensysteme mit hoher Entitätsinteraktion in denen Tätigkeitsbeschreibungen essentiell sind
- Zeitkonsumption: Durch „Hold“ und „passivate“ in jeder Entität
12
Q
Abbruchbedingungen bei der Simulation
A
- Das Modell kommt planmäßig zur Ruhe (keine signifikante Veränderungen bei längerer Laufzeit mehr)
- Ende des logischen Ablaufs
- Zeitfestgelegtes Ende
- Anzahl der Simulationsschritte zu einem zufriedenstellenden Ergebnis wurde erreicht.
13
Q
Vorgehensweise bei Modellierung eines prozessorientierten Simulationsmodells
A
- Identifikation der relevanten Systemobjekte
- Identifikation der zugehörigen Objektattribute
- Identifikation der Objektaktivitäten
- Beschreibung der Lebenszyklen der Modellentitäten (aus Sicht des modellierten Objekts)
- Interaktion der Entitätstypen, sofern vorhanden
- Zuordnung der „Überschneidungsbereiche“ (gemeinsame Aktivitäten)
14
Q
Eigenschaften von Prozessen
A
- aktiv: zeitverzugslos, Programmkontrolle
- passiv: Zeitverbrauch, keine Programmkontrolle
→ Beschreibung des Systemverhaltens durch Folgen von Übergängen der Prozesse in aktive und passive Phasen
15
Q
Geschäftsprozess-Management
A
- systematischer Versuch, Geschäftsprozesse (Sequenzen von wiederkehrenden Aktivitäten, die dem Geschäftszweck der Unternehmung dienen) explizit zu machen und somit eine Kommunikationsgrundlage zu erhalten
- Zwecke: technische Implementation in Workflow-Systemen, Controlling/Monitoring, Dokumentation (Bsp.: Verantwortungen definieren), Prozesse verbessern (Bsp.: Inkonsistenzen und Redundanzen vermeiden)
16
Q
BPMN (Übersicht)
A
- Unterstützung expliziter Modellierung des Zeitverbrauchs mit zeitkonsumierenden Aktivitäten (“anhalten”) und Prozesssynchronisation mit passivem Warten (“passivieren”) auf Benachrichtigung durch andere Prozesse (“aktivieren”)
- Unterstützt verschiedene Arten von Verzweigungen, Subprozesse, ist erweiterbar
- Grafische Beschreibung des Ablaufs von Geschäftsvorfällen
- Zeitverbrauch und Ressourcen via Kommentar dargestellt → [Dauer: 1 Stunde
- Nicht der ganze Lebenszyklus eines Prozesses wird abgebildet, sondern immer ein Ausschnitt, der einen Geschäftsfall betrifft (geschäftsfallorientiert)
17
Q
BPMN (Nachrichtenfluss)
A
- Bewirkt Synchronisation verschiedener Prozesse (empfangene Aktivität kann frühestens gleichzeitig mit der sendenden Aktivität begonnen werden → passivieren des empfangenen Prozesses bis zum Erhalt der Nachricht)
- Nachricht senden: ausgefüllter Brief; Nachricht empfangen: leerer Brief
- Genau EIN Prozess erhält verschickte Nachricht
18
Q
BPMN (Signale)
A
- “Broadcast” an alle existierenden Prozesse mit passenden Singalempfangs-Ereignis, die von jedem empfangenden Prozess sofort (falls er auf den Empfang wartet) oder später (falls noch nicht auf den Empfang wartend) verarbeitet werden können
- Keine Bildung einer Kollaboration, d.h. nach Austausch von Signalen können die beteiligten Prozesse weiterhin Signale an andere Prozesse senden oder Signale von anderen Prozessen empfangen
- KEINE Verwendung von Nachrichtenflusskanten
19
Q
BPMN (Subprozesse)
A
- Erlauben Nutzung von Ressourcen über mehrere Aktivitäten ohne Rückgabe der Ressource zwischendurch
- An Subprozesse können Zwischenereignisse angeheftet werden, so dass bei Eintritt des Zwischenereignisses die Ausführung des Subprozesses unterbrochen werden kann
- Grafische Darstellung oft durch „Aus-“ bzw. „Zuklappen“, um Details einzublenden bzw. zu verbergen
20
Q
BPMN (Zeitkonsumption)
A
- Halten: Aktivität durch einen Task mit hinterlegter Zeitdauer → [ Dauer: 14 Tage oder Unterbrechung via angeheftetes Ereignis
- Passivierung: Explizites Warten ohne eigene Tätigkeit (Warten auf synchronisierendes Ereignis)
21
Q
Merkmale von Produktionssystemen
A
- Betriebsmittelausstattung (eingesetzte Maschinen bzw. Geräte mit Leistungsdaten)
- Auftragsprofil (Merkmale der bearbeiteten Aufträge, Auftragstyp, Betriebsmittelanforderung, Ankunftszeiten/Priorität etc.)
- Organisationsform (Verteilung von Aufträgen auf Betriebsmittel, Bearbeitungsreihenfolge der Aufträge)
22
Q
Leistungsgrößen bei Produktionssystemen
A
- Mittlere Warteschlangenlänge vor einer Maschine
- Mittlere Bearbeitungszeit an einer Maschine
- Mittlere Maschinenauslastung
- Mittlerer Durchsatz
- Mittlere Verweilzeit im Fertigungssystem
23
Q
Ereignisorientierte Sicht Nachteile
A
- Verteilung logisch zusammenhängender Abläufe (z.B. einzelner Entitäten) auf verschiedene Ereignisroutinen (mangelnde Übersichtlichkeit)
- Ansatz fehleranfällig bei komplexeren Systemen mit größeren Interaktionen zwischen Modellentitäten (begrenzte Eignung für komplexere Realsysteme)
24
Q
Ereignisorientierte Sicht Vorteile
A
- Typische Systemzustandsänderungen häufig besser mit Ereignissen zu beschreiben (z.B. externe Ereignisse)
- Blick „hinter die Kulissen“
- Einfache Realisierung der Ablaufsteuerung
- Relativ effiziente Simulationsprogramme
→ Modellierungsansatz akzeptabel bei einfachen Systemen mit geringen Interaktionen zwischen Modellobjekten
25
Q
Prozessorientierte Modellierung Nachteile
A
- Zum Teil umständliche Modellierung bei anderen Modelltypen (Vorrangig Beschreibung von Bestandsänderungen, nicht Aktivitäten, also Identifikation aktiver Systemobjekte schwierig)
- Interne Modelle komplexer als im ereignisorientierten Ansatz,höhere Laufzeiten
26
Q
Prozessorientierte Modellierung Vorteile
A
- Natürlichere Modellierung (Direkte und damit natürlichere Repräsentation der Systemobjekte auf Modellebene)
- Vorgehensweise bei der Modellierung strukturierter
- Größere Übersichtlichkeit der Systemstruktur (Höhere Anschaulichkeit insbesondere bei komplexen und überwiegend parallelen Handlungen)
- Besonders gut geeignet für typische Bedienungssysteme (Beschreibung der Tätigkeiten und Ressourcenanforderungen)
- Verwandtschaft zur Objektorientierung
→ Prozessorientierte Simulationsmodellierung vorzuziehen sofern anwendbar (Bedienungssysteme)
→ BPMN-Prozessmodellierung ermöglicht insbesondere sich wiederholende Startereignisse sowie Nachrichtenaustausch, Signale und Unterbrechungen auf Basis von Zwischenereignissen
