“系統仿真技術(M&S)及其應用正在逐步成為一個新興行業,這是一個高技術投入行業,它和BigData大數據,AI人工智能一起,將成為商業世界的核心支柱,你我終將見證仿真(數字孿生)技術的高速發展!”--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,星際爭霸 ,棋類游戲)。
在航空領域,仿真是被最早使用的,風洞仿真研究幫助設計更為有效的飛機,通過飛行仿真器進行試飛意味著更加少的事故。系統仿真是什么?她是創建現實世界的抽象表現(即仿真模型)來反映其內在規則和重要特征的一個過程。仿真模型,無論是物理的,還是計算機虛擬世界的,都能夠幫助你探究在特定條件和場景下系統的行為,能夠用來評估改變所帶來的風險,能夠找出多個方案中風險最小的一個。
仿真在全世界范圍內被成功運用于眾多的行業和研究領域,在一個典型的仿真項目里,帶來的成本節約是用戶在仿真方面前期所作投資的10到20倍。
(二)什么樣的應用是適合使用系統仿真來解決的?
1.對于某些系統來做試驗是非常昂貴或者高風險的,那么系統仿真就成為一種高效,低風險的最佳替代方案,可以使用仿真來測試對于系統的任何改變,例如對于現有生產線的改造,一個新的控制系統的模擬,或者重新設計整個供應鏈和物流系統。
2.對于那些大型且復雜的系統,如果要對其做出某些改變,那么仿真是適合的。一個所謂的"最佳猜測"并不能替代客觀的分析。系統仿真能夠精確地預測在不同的條件下,系統的行為變化,幫助我們降低錯誤決策的概率和風險。
3.對于那些具有高度變化性的流程系統,要捕捉其變化,那么系統仿真是不二的選擇。電子表格并不能捕捉系統的動態特性和復雜關系,正是這些變動性和復雜性,對于系統的表現影響是巨大且不可測的。系統仿真能夠幫助您理解系統內的各個部分是如何相互影響的,幫助我們預測這些交互如何影響系統的整體宏觀表現。
4.對于那些缺乏數據或者數據不完整的系統,系統仿真雖然不能創建虛假數據,但是我們能夠使用仿真來對于未知條件進行敏感度分析。一個高層次的模型系統能夠幫助您探究可選方案,對于模型的更細節性的研究,則能夠幫助您識別那些缺失但是極為重要的數據。
5.對于那些不容易描述其運行過程的系統來說,系統仿真幫助大家增進溝通。系統仿真模型的建立幫助大家更好理解系統,而現代的三維動畫功能,和其他可視化分析工具,以及VR增強技術,能幫助與系統相關的各方更好地洞悉系統,達成共識。
(三)SIMIO和高級數據分析
想象一下,有個工具不僅能夠讓您測試關于某個計劃的無數種變式,而且能夠產生每種方案下的數據,使得您對您的項目的進度有前瞻性的了解。
想象一下,也許有個工具能夠幫助您回答如下問題:
“假如。。??赡軙l生什么 ?”
更重要的是,“什么即將發生?”
使用SIMIO,公司能夠使用高級數據分析所帶來的強大威力,使其商業流程和決策效率最大化。 高級數據分析使用企業信息,識別出不同模式,創建可能的變革方案,對未來進行預測,在預測的基礎上繼而建立行動方案.高級數據分析對于驅動企業在人員,流程和商業系統內的變革是成功的關鍵,Thomas Davenport,和Jeanne Harris ,在他們的著作<<數據分析大比拼-新的成功哲學>>,Competing on Analytics: The New Science of Winning,中討論了日益增多的對于分析技術的需求和使用,支持企業決策過程.
“他們的秘密武器?數據分析:復雜高深的量化分析和統計學分析,以及預測性的模擬,這些都得到了對于數據敏感的高級領導們的大力支持,得益于強大的信息技術的發展。
<<數據分析大比拼-新的成功哲學>>
SIMIO帶來仿真技術的“平民化”:
仿真模型的用戶角色應該是專家還是公司管理層?以前,普遍的認識是從事系統仿真研究的應該是專業人士,是咨詢機構人員或者學校研究人員。這種認識已經不對了。隨著SIMIO面向對象的圖形化的建模技術的發展,以及建模效率提高,學習曲線的縮短都使得這一角色從專家轉變成為公司決策層成為可能。
"在不久的將來,模擬和系統仿真將成為商業世界的新的做事方式。" ARC 顧問集團協同生產管理(CPM)報告2007
(四)Simio主要應用領域
鑒于Simio的強大威力和靈活性,Simio可以被運用于以下領域或行業,且不僅限于這些范圍。
生產制造和裝配 |
布局規劃(CRAFT/SLP/SHA) |
衛生醫療系統 |
機場 |
軍事保障和補給 |
商業流程 |
戰略/策略分析 |
市場動力學 |
呼叫中心 |
經濟 |
資產和組合優化 |
運輸 |
港口碼頭 |
復雜供應鏈 |
人口動力學 |
電力系統 |
計算機和電信網絡 |
物流系統設計 |
人群和車輛移動 |
應急和疏散規劃 |
復雜自適應系統 |
生物和生態現象分析 |
倉儲系統 |
分撥中心 |
快速消費品 |
服務系統 (如辦公流程,大型餐廳服務) |
國防 |
農業系統 |
災害管理 |
精益、6西格瑪 |
(五) SIMIO部分項目模型(典型應用)3D畫面
(*更多Simio模型,可聯系我們*)
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