Имитационное моделирование в MS Excel.

Рассмотрим деловую игру, описанную в книге Э. Голдрата «Цель». Игра используется в качестве модели последовательного процесса производства. После описания игры выполним её моделирование средствами MS Excel. Таким образом, будет показан общий прием моделирования динамических систем в универсальной вычислительной среде, каковой являются электронные таблицы.

Моделирование (настольная деловая игра) начинается с запаса спичек слева от первого игрока. Спички моделируют заготовки детали, проходящей последовательные этапы обработки. Игроки бросают игральные кубики, и выпавший результат трактуется как производительность станка, принадлежащего данному игроку в данный момент. Игрок_1 бросает кубик, и выпавшее число «4» - его производственный результат. Игрок_1 забирает 4 спички (перерабатывает 4 заготовки). Эти спички – доступный входной материал для Игрока_2.

Рис. 7.1. Результат Игрока_1

Игрок_2 выбрасывает «2». Его «производительность» равна 2, но он может получить только столько заготовок, сколько, поступило от Игрока_1. То есть его производственная мощность равна минимуму из «выпавшего» числа и количества, выданного («выработанного») Игроком_1. Имеется 4 доступных спички, а производительность Игрока_2 равна только 2. Таким образом Игрок_2 «обрабатывает» и направляет Игроку_3 только 2 спички, оставляя 2 спички в остатке у Игрока_1. Эти две спички моделируют «незавершенную продукцию» (WIP – Work-in-process).

Рис. 7.2. Результат Игрока_2

Заготовки для Игрока_3 – это спички, находящиеся у Игрока_2. Игрок_3 также «обрабатывает» минимум из числа, выпавшего при его бросании, и числа доступных спичек. Его продукция представляет выход всей производственной системы. Пусть Игрок_3 «выбросил» число «5», то есть его производительность равна 5, но доступны только 2 спички. Превышение производительности, составляющее 3 единицы, не используется. Таким образом, в результате первой итерации, моделирующей одну смену работы, система выпустила («произвела») 2 спички. Другие две спички остались в системе как «незавершенная продукция» (WIP) Игрока_1. WIP доступна для обработки в следующей итерации.

Рис. 7.3. Результат Игрока_3

Игроки продолжают игру, бросая кубик по одному разу на следующей итерации. «Выпуск продукции» каждого Игрока ограничивается его «производительностью» и количеством доступного сырья. В таблице 7.1 представлен результат 10-ти итераций игры. Средние величины по десяти играм показаны в последней строке таблицы. Итерация игры, проиллюстрированная выше, показана в 1-й строке. Незавершенная продукция, произведенная в первой итерации игры, показана в столбце WIP_1 в строке 2.

По результатам десяти итераций видно, что средняя производительность всей системы равна 3 единицам. WIP, которая накапливается после первого и второго Игроков, изменяется в течение игры. С помощью модели можно оценить долгосрочные свойства системы, то есть ответить на вопросы:

1. Какова средняя производительность моделируемой системы за одну итерацию?

2. Как изменяется количество спичек между Игроками (WIP) в течение игры?

3. Объяснить влияние изменчивости производительности на выход системы и на накопление незавершенной продукции (WIP).

Таблица 7.1. Десять итераций игры, моделирующей производство.

№ с м е н ы	Произ-водитеь-ность 1 (С1)	Продук-ция 1 (P1)	Незавер-шенное произ. 1 (W1)	Произ-водитеь-ность 2 (С2)	Продук-ция 2 (P2)	Незавер-шенное произ. 2 (W2)	Произ-водитеь-ность 3 (С3)	Продук-ция 3 (P3)	Готовая продукция (=Р3)
Средн.	3,1	3,1	1,2	3,2		1,2	4,1

Дата добавления: 2015-07-15