PředmětyPředměty(verze: 948)
Předmět, akademický rok 2020/2021
  
Simulace systémů diskrétních událostí - N445066
Anglický název: Discrete Event System Simulation
Zajišťuje: Ústav počítačové a řídicí techniky (445)
Fakulta: Fakulta chemicko-inženýrská
Platnost: od 2013 do 2020
Semestr: letní
Body: letní s.:4
E-Kredity: letní s.:4
Způsob provedení zkoušky: letní s.:
Rozsah, examinace: letní s.:1/3, Z+Zk [HT]
Počet míst: neurčen / neurčen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh:  
Další informace: http://moodle.vscht.cz/course/view.php?id=113
Garant: Hanta Vladimír Ing. CSc.
Termíny zkoušek   Rozvrh   
Anotace -
Poslední úprava: SMIDOVAL (15.12.2012)
Předmět se zabývá modelováním, simulací a optimalizací systémů diskrétních událostí. V těchto systémech nedochází ke změnám spojitě, ale pouze při výskytu diskrétních událostí důležitých z hlediska chování systému. Jsou to zejména systémy várkové a kusové výroby a logistické, dopravní a obslužné systémy. K modelování těchto systémů a provádění simulačních a optimalizačních experimentů je využíván systém Witness. Zvláštní pozornost je věnována modelování náhodných jevů jako jsou poruchy a neplánované opravy. Předmět je zaměřen prakticky, ale poskytuje i dostatečný teoretický základ založený na teorii front, Petriho sítí a diskrétní optimalizaci.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Hanta Vladimír Ing. CSc. (25.06.2013)

Studenti budou umět:

  • analyzovat výrobní, obslužné a logistické procesy
  • vytvořit jejich simulační model jako systém diskrétních událostí
  • provádět na modelu simulační experimenty, nalézt optimální variantu procesu
  • automaticky sledovat, zapisovat a zpracovávat děje probíhající v modelovaném procesu
  • zpracovat komplexní projekt od analýzy požadavků až návrhy pro realizaci
Literatura -
Poslední úprava: Hanta Vladimír Ing. CSc. (25.06.2013)

Z: Dlouhý M.,Fábry J., Kuncová M., Hladík T.: Simulace podnikových procesů. Computer Press, Brno, 2007, 978-80-251-1649-4

Z: Leemis L.M., Park S.K.: Discrete-Event Simulation: A First Course. Pearson Prentice Hall, 2006, 0-13-142917-5

D: Peterson J.L.: Petri Net Theory and the Modeling of Systems. Prentice-Hall, Englewood Cliffs 1981, 0-13-661983-5

D: Robinson S.: Successful Simulation. McGraw-Hill, London, 1994, 0-07-707622-2

Studijní opory -
Poslední úprava: Hanta Vladimír Ing. CSc. (15.11.2012)

http://moodle.vscht.cz/course/view.php?id=40

Úvod do použití Witness. http://moodle.vscht.cz/mod/resource/view.php?id=2614

Videcká Z.: Witness 2000. Uživatelská příručka. VUT, Brno 2001 http://moodle.vscht.cz/mod/resource/view.php?id=2615

Learning Witness. Educational Manual. http://moodle.vscht.cz/mod/resource/view.php?id=2616

Witness Getting Started Materials. http://moodle.vscht.cz/mod/resource/view.php?id=2769

Metody výuky
Poslední úprava: Hanta Vladimír Ing. CSc. (13.11.2012)

Analýza vybraných modelových procesů.

Tvorba simulačního modelu, jeho validace a verifikace.

Simulační experimenty, optimalizace procesu.

Řešení vzorových projektů pod vedením.

Samostatná práce na individuálních projektech.

Sylabus -
Poslední úprava: SMIDOVAL (15.12.2012)

1 Základní principy modelování a simulace. Spojité vs. diskrétní modely. Deterministické a stochastické modely. Srovnání principů matematického modelování, interaktivního modelování v grafickém prostředí a experimentování na reálných systémech.

2 Interaktivní grafické modelování a simulace a jejich počítačová podpora, přehled některých programů pro simulaci systémů diskrétních událostí.

3 Prostředí simulačního programu Witness. Interaktivní ovládání modelu a práce se simulačními prvky. Simulační projekty, tvorba simulačních modelů.

4 Tři stupně vytváření modelu (definice, vlastnosti, zobrazení). Základní simulační prvky: součásti, stroje a zásobníky. Knihovna simulačních elementů. Naivní simulace jednoduchého systému.

5 Modelování materiálových toků systémem, vstupní a výstupní pravidla. Modelování pracovních sil zdrojů, přerušování práce. Modelování směn. Použití hlavních směn a podsměn.

6 Programovací jazyk WCL. Akce, okamžité akce, uživatelské akce. Atributy součástí. Univerzální a uživatelské atributy. Proměnné a systémové proměnné. Funkce. Knihovna návrhářských elementů, submodely a moduly. Interaktivní tvorba pravidel

7 Způsoby prezentace vstupních a výstupních dat. Propojení s jinými programy (Excel apod.). Grafická reprezentace modelů. Ikony a galerie obrázků, editor ikon.

8 Modelování prostojů. Poruchy a seřízení. Detaily strojů a součástí: pracovní postupy, stroje s vícenásobným cyklem. Modelování dopravních systémů: dopravníky, dráhy, vozíky. Nakládání a vykládání vozíků. Alokace vozíků.

9 Spojité simulační prvky. Procesory, tanky, tekutiny a potrubí. Spolupráce spojitých a diskrétních prvků. Plnění a vyprazdňování obalů.

10 Systémy diskrétních událostí, teorie front (systémy hromadné obsluhy), Kendallova klasifikace systémů, modely hromadné obsluhy a náhodné procesy, exponenciální systémy jednoduché a vícenásobné obsluhy.

11 Petriho sítě. Základní koncepty a definice. Typy Petriho sítí. Vlastnosti Petriho sítí. Modely a analýza Petriho sítí.

12 Simulační experimenty. Použití optimalizačního modulu. Principy metod diskrétní optimalizace. Metoda simulovaného žíhání, metoda zakázaných směrů (tabu search). Výpočetní složitost. Kombinatorické algoritmy, NP-úplné problémy.

13 Simulační projekty. Stanovení cílů, rozsah a detailnost projektu. Sběr dat. Tvorba a testování modelu: struktura modelu, interaktivní tvorba modelu. Verifikace a validace modelu.

14 Dokumentace, použití modulu Documentor. Prezentace a implementace výsledků simulačního projektu.

Studijní prerekvizity -
Poslední úprava: Hanta Vladimír Ing. CSc. (13.11.2012)

Aplikace výpočetní techniky, Algoritmizace a programování

Zátěž studenta
Činnost Kredity Hodiny
Účast na přednáškách 0.5 14
Práce na individuálním projektu 2 56
Účast na seminářích 1.5 42
4 / 4 112 / 112
Hodnocení studenta
Forma Váha
Aktivní účast na výuce 25
Protokoly z individuálních projektů 35
Průběžné a zápočtové testy 40

 
VŠCHT Praha