^Prozesssimulation 2: Prozesssimulation mit einfachen Petri-Netzen Flashcards
Was sind Petri Netze?
Formalismus zur Beschreibung und Analyse von ereignisdiskreten Prozessen und Systemen sowie zur Modellierung von Nebenläufigkeit und Nichtdeterminismus
Typsche Anwendungsgebiete von Petri Netyen
- verteilte Systeme in der Fertigung und Montage
- Fabrikautomatisierung
- Simulationsstudie im Bereich Logistik
- Steuerung von Arbeitsprozessen
Nenne Vorteile von Petri Netzen
- Verknüpfung eines graphischen Modells mit mathematischen wohldefinierten Objekten und Funktionen
- Abbildung des Faktors Zeit
- Dartstellung auf unterschiedlichen Abstraktionsebenen
- Formale Analyse möglich
Was sind Eingansplätze
Stellen, die durhc Eingangskanten einer Transition mit ihr verbunden sind
–> Bestimmen die Bedingung für das Aktivieren einer Transaktion
Eine Transition heißt
- tot …
- aktivierbar …
- lebendig …
- „tot“, falls sie unter keiner Folgemarkierung aktiviert ist.
- aktivierbar, falls sie unter mindestens einer Folgemarkierung aktiviert ist.
- lebendig, falls sie in jeder erreichbaren Markierung aktivierbar ist.
Ein Petri-Netz heißt
- tot …
- todesgefährdet, …
- verklemmungsfrei oder schwach lebendig..
- (stark) lebendig,
- „tot“, falls alle Transitionen tot sind.
- todesgefährdet, falls das Petri-Netz unter einer Folgemarkierung tot ist.
- verklemmungsfrei oder schwach lebendig, falls es unter keiner Folgemarkierung tot ist.
- (stark) lebendig, falls alle Transitionen lebendig sind.
Feuern einer Transaktion bedeutet
- Die Marken in den zugehörigen Eingansplätzen der betrachteten aktiven Transition werden entsprechende des Kantengewichts der EInganskanten gelöscht
- Es werden Marken entsprechend des Kantengewichts des Ausgangskanten in den zugehörigen Ausgangsplätzen der betrachtetetn Transition erzeugt
Defintion von Warteschlange
- versteht man eine wartende Menge von Objekten die vor einer Bearbeitungsstation auf ihre Abfertigung warten
Warteschlangenmodelle ermöglichen die Entwicklung effizienter Bedienregime durch die Analyse bestimmter Kennzahlen wie ..
- durchschnittliche Auslastung
- durchschnittliche Länge der Warteschlange
- durchschnittliche Wartezeit von Objekten
Was wird unter Supply Chains verstanden
Mit Supply Chains (Lieferketten) wird das Netzwerk von Organisationen bezeichnet, die über vorund nachgelagerte Verbindungen an den verschie-denen Prozessen und Tätigkeiten der
Wertschöpfung in Form von Produkten und Dienstleistungen für den Endkunden beteiligt sind.
Nenne verschiedene Prozesselemente für die Modellierung und Simulation von Geschäfts- und
Arbeitsprozessen mit Petri-Netzen:
- Sequentieller Prozess:
- Nebenläufige Prozesse:
- Synchronisation von Prozessen:
- Konflikt:
- Vereinigung:
- Verwechslung (Confusion):
- Gegenseitiger Ausschluss von Prozessen:
Sequentieller Prozess:
zwingend
notwendig ist, dass erst Schritt A abgeschlossen sein muss, bevor Schritt B stattfinden kann
Nebenläufige Prozesse:
Nebenläufige Prozesse sind voneinander unabhängig, sie finden
parallel statt.
Synchronisation von Prozessen:
Zwei von einander unabhängig arbeitende Prozesse werden
durch eine gemeinsame Transition synchronisiert.
Konflikt:
Es gibt Prozesse, in denen ein Konflikt auftreten kann.
Vereinigung:
Es gibt Prozesse, die vereinigt werden
Verwechslung (Confusion):
Eine Verwechslung könnte ebenfalls als ein doppelter Konflikt
beschrieben werden. Eine Transition liegt im Konflikt mit zwei anderen Transitionen. In
diesem Beispiel könnte entweder nur Transition t2 oder die Transitionen t1 und t3 schalten
Gegenseitiger Ausschluss von Prozessen:
Eine weitere Variante der Prozessmodellierung ist
der gegenseitige Ausschluss von Prozessen. In der obigen Abbildung wird Prozess A
bevorzugt behandlet und erst nach Abschluss dieses Prozesses (Feuern der Transition t2)
kann Prozess B starten
Eigenschaften von hierarischen Petri-Netzen
- erweitern nciht das Netz-Modell -> erlauben nur eine strukturierte Darstellung eines komplexen Netzes
- Stellen und Transitionen können verfeinert zusammengefasst werden
- es werden stellenberandete und transitionsberandete Teilnetze eingeführt
Erläutern Sie die drei grundlegenden Strukturelemente von Petri-Netzen sowie das Zustandekommen einer Marke.
- Stellen
- Transitionen
- Kanten und Kantengewichte
> > Stellen können Marken/Token enthalten und damit Schaltbedingungen für Transitionen erfüllen
Wie lautet die Aktivierungsbedingung einer Transition?
aktiviert, falls sich in allen Eingangsstellen so viele Marken wie Kantengewichte befinden und alle Ausgangsstellen genügend freie Kapazität haben
Welchen Effekt hat das Schalten bzw. „Feuern“ einer Transition auf die Eingangs- sowie Ausgansplätze?
Feuern löscht Marken der Eingangsplätzen und erzeugt Marken in Ausgangskanten (in Höhe der Kantengewichte)
Warum erleichtern stellenberandete und transitionsberandete Teilnetze die Darstellung bzw. Modellierung komplexer
Prozesse?
- Vereinfachen die Darstellung bei komplexen Netzen
- Unterstützen die Strukturierung
