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MUS > Kapitel 2: Grundkonzepte der diskreten Ereignis-Simulation > Flashcards

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
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2
Q

Diskrete Simulation

A

Sprunghafte Änderungen der Modellentitäten zu diskreten Zeitpunkten (= Ereignisse)

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3
Q

Kontinuierliche Simulation

A

Stetige Änderungen des Modellzustands (Veränderungen über Zeitspannen)

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4
Q

Ablaufschema diskrete Simulation

A
  1. Anfangsoperationen werden ausgeführt (initialschedules) → Anfangszeit auf 0 gesetzt, die Entitäten erzeugt und die ersten Ereignisse vorgemerkt
  2. 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
  3. Wenn das Ende der Simulation jetzt noch nicht erreicht wurde geht es zurück an den Anfang der Schleife
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5
Q

Ereignis

A
  • Veränderung der Zustände einer oder mehrerer Entitäten zu einem bestimmten Zeitpunkt
  • Abarbeitung in beliebiger Reihenfolge, zufällig, Prioritätsmechanismus
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6
Q

Endogenes Ereignis

A

Ereigniszeitpunkt als Folge von internen Zustandsänderungen

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7
Q

Exogenes Ereignis

A

Ereigniszeitpunkt extern aus der Modellumgebung vorgegeben ohne interne Systemabhängigkeit

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8
Q

Aktivität

A
  • Menge von Operationen, die während eines Zeitintervalls ausgeführt werden
  • Beginn und Ende durch Ereignisse festgelegt
  • In Prozesse eingebettet
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9
Q

Prozess

A
  • Folge von Aktivitäten einer Entität über eine Zeitspanne

* Können mehrere Aktivitäten beinhalten

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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)
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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
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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.
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13
Q

Vorgehensweise bei Modellierung eines prozessorientierten Simulationsmodells

A
  1. Identifikation der relevanten Systemobjekte
  2. Identifikation der zugehörigen Objektattribute
  3. Identifikation der Objektaktivitäten
  4. Beschreibung der Lebenszyklen der Modellentitäten (aus Sicht des modellierten Objekts)
  5. Interaktion der Entitätstypen, sofern vorhanden
  6. Zuordnung der „Überschneidungsbereiche“ (gemeinsame Aktivitäten)
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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

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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)
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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
  1. Halten: Aktivität durch einen Task mit hinterlegter Zeitdauer → [ Dauer: 14 Tage oder Unterbrechung via angeheftetes Ereignis
  2. 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

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