使用 ExtendSim Pro 的离散速率模块来模拟大容量或大容量流量过程、高速系统例如包装线、化学过程、网络流量以及任何其他可以用储罐、液位和阀门来描述的基于速率的过程。在这些系统中当事件发生时速率会重新计算从而影响产品移动的速度以及给定模型约束和配置的产量。离散速率仿真 DRS 将离散事件仿真的事件调度功能与连续仿真的基于速率的功能相结合以独特的方式解决无法使用离散事件或连续仿真方法进行充分建模的一系列系统。DRS 用于对线性连续系统、混合系统以及任何其他涉及基于速率的物料在位置之间的移动或流动的高速/大体积系统进行建模并在事件发生时计算新的流速。这些材料可以是液体、固体、粉末、气体、颗粒、数据或任何其他类型的可替代或散装元素。使用 ExtendSim Pro 中的 Rate 模块可以模拟基于速率的“东西”流同类产品;大批量、高速或批量生产;数据馈送和流;液体和气体;以及其他不同实体的任何基于速率的移动其中唯一标识实体是不必要的或不需要的。对石油和天然气生产、炼油作业、矿物和采矿、电力系统和电网、石化和化学加工、高速包装和生产线食品和饮料、制药、造纸、水处理厂等进行建模。维护和调整生产配方。生产批次、储罐、筒仓、料斗等的尺寸。尝试不同的设备配置。控制流程、管理规则和测试约束同时减少不需要的产品浪费。与离散事件和可靠性建模相结合以表示整个系统和供应链。ExtendSim Rate 模块包括用于模拟散装物料如粉末、流体、矿物和化学品的流动或用于生产、混合、灌装和包装大量物品如谷物、肥皂、罐头和瓶子的组件。可自定义的流属性用于提供有关流的信息并将流的数量或体积组织到层中。设置指示器设定点以报告储罐的流量位何时在指定范围内。输送流块具有多种模式累积、非累积和传感器用于在输送机沿线的点上传达流量随时间变化的密度。用于实际路由流的约束和路径。使用基于规则的选项如分配、优先级和比例合并和发散流为什么要使用离散速率仿真进行仿真ExtendSim 离散速率模块专门设计用于模拟散装流和高速过程的行为以便采矿、能源、消费品、过程工业和许多其他领域的工程师和分析师能够解决问题并快速获得答案。天作之合离散速率建模方法非常适合模拟大容量散装流、高速过程以及聚合材料或物质因为它们有很多共同点。他们通常需要专门的设备。运营成本高。可能会遇到维护问题和关机。具有复杂的系统相互作用在过程的不同步骤中存在离散和连续的材料流这进一步加剧了这种相互作用。优势离散速率仿真的优点是它允许您完善的工艺和产品。通过确定产品的加工或销售速度来规划资源产能。测试各种计划以最大限度地提高流程效率。识别瓶颈并确定吞吐量。评估系统可靠性。微调分销控制策略。研究系统约束和费率变化的影响。评估工厂配置。分析流程对内部和外部环境的影响。速率结构背后的技术ExtendSim 的速率模块利用线性规划 LP 来计算这些类型系统中的流量然后求解 LP 以在代数方法不足时最大化速率。这种全局方法已被证明是一种可靠、计算高效且适应性广泛的 DRS 技术。它的工作原理是在模拟运行期间流动以一定的速度移动称为有效速率;在事件之间流速保持不变。材料在保持或布线流动的位置之间的移动遵循模型中设置的路径、规则和约束。仅在离散事件例如设备故障、产品转换或储罐达到满负荷时进行计算这会导致一个或多个有效费率发生变化。离散速率仿真中没有增量时间 Δt 的概念。相反模拟时钟仅在事件发生时更新。离散速率模拟使用的离散事件日历维护未来计划事件的列表。有趣的是单个事件可能会被重新安排多次并因其他系统事件而调整其预测的发生时间。例如如果进入储罐的流量发生变化则会调整储罐装满或清空的预测时间。了解更多信息使用线性规划进行离散速率仿真DISCRETE RATE SIMULATION USING LINEAR PROGRAMMING离散速率仿真的一种整体方法A GLOBAL APPROACH FOR DISCRETE RATE SIMULATION离散速率与离散事件和连续仿真离散速率仿真与连续仿真类似因为它们既模拟流量又重新计算流量这些都是连续变量。DRS 与连续仿真的不同之处在于它是基于事件的;它不会模拟每个时间步长。DRS 也类似于离散事件仿真两者都利用基于事件的时序。然而虽然离散事件模拟假设系统在连续事件之间没有变化但在 DRS 模型中流继续在事件之间移动尽管速率恒定。此外DRS模型关注的是均质流的状态数量和位置而不是离散系统实体的状态。如果使用连续仿真对线性连续系统进行建模则必须选择足够小的时间步长以最小化误差。由于状态更改事件可能发生在时间步长之间因此无论时间步长有多小都会发生精度错误。此外较小的时间步长会对模型性能产生负面影响。如果系统被建模为离散事件建模者必须选择单个项目所代表的“块大小”或材料数量将流划分为离散实体。当流动被人为离散化时模拟存在与连续流相同的精度问题。在这里建模者也必须权衡准确性和性能。对于线性连续系统连续事件和离散事件模拟都不如离散速率准确这两种方法引起的近似和假设通常会导致模型无法预测真实世界的系统。相关文章离散速率建模与离散事件仿真的比较 方法和性能方面Comparison of Discrete Rate Modeling and Discrete Event Simulation. Methodological and Performance Aspectsby Jacek Zabawa and Edward Radosinski • Wroclaw University将离散速率仿真与可靠性框图相结合在离散事件上离散速率 和 可靠性框图RBD都是强大的分析工具。想象一下将这些技术结合在一个工具中的力量。这就像烤蛋糕一样......蛋糕本身的味道令人惊叹但添加糖霜和馅料简直太壮观了这就是将 ExtendSim 可靠性模块 与 ExtendSim 的 DE 和 DR 技术相结合的协同作用......简直太壮观了酸奶生产将离散速率技术与可靠性相结合结合这些技术有许多令人信服的优势佩戴更准确。该过程模型可用于定义 RBD 中的资源何时发生某些类型的机器磨损。这样可以更准确地评估何时发生基于磨损的故障。详细的修复建模。当 RBD 中的资源发生故障时可以使用 ExtendSim 建模功能根据需要尽可能详细地分解修复过程目前是否提供进行维修所需的工具目前的备件库存水平如何劳动力资源是否有资格提供当前可用的维修或者他们是否正在执行其他工作我们是否应该抢占关键资源并将它们重定向到这个更高优先级的工作如果进行此修复所需的资源当前不可用我们是否应该将工作外包RBDs在资源和/或整个系统停机时进行建模的能力可用于影响材料在模拟过程中的移动。这使建模者能够探索资源可用性与系统性能指标之间的关系如吞吐量、生产成本、维修成本、利用率、库存、服务水平等。使用离散速率仿真的示例ExtendSim 离散速率仿真技术是在 15 年前开发的。这在当时是一项革命性的进步至今仍是领先的离散速率仿真技术。ExtendSim DRS技术建立在众多客户体验的基础上并利用了较新的方法现在已经是第三代了。正如您所料它已在工业中得到广泛应用特别是用于从矿山到市场的煤炭供应链- 在计划中的物料处理设施 MHF 中测试库存管理策略并测试将煤炭从 MHF 运送到计划中的铁路起点的竞争性资本投资方案。加工厂- 优化工厂内部水循环系统以最大限度地减少昂贵的外部水的使用。食品加工厂- 管理中间库存产品的老化保持严格的个人卫生/环境卫生限制并研究新设备布局为产品增加做准备。化工公司- 主要化工公司使用 ExtendSim DRS 来模拟化工厂的运营并确定限制工厂生产的流程。DRS 捕获工厂动态并成功识别每种产品的不同瓶颈。这些模型还用于评估拟议解决方案的成本和收益并提高工厂的生产能力。矿业公司- 使用 ExtendSim DRS 开发煤炭供应链的矿坑到港口和矿山到市场模型。一家国际矿业公司的模型测试了物料处理设施 MHF 中的库存管理策略并分析了将煤炭从 MHF 转移到铁路起点的竞争性资本投资方案。消费品公司- 使用 ExtendSim DRS 对其高速生产线进行建模和分析并测试生产计划以及散装物料的不同生产速度。一家跨国公司模拟洗衣粉的高速生产和包装。这使他们能够在添加新产品时测试生产计划并帮助他们管理生产和包装之间的中间库存。另一家公司根据散装物料的类型进行可靠性研究并测试生产政策开始和停止时间、批次水平、返工等。大宗商品生产商- 使用 ExtendSim DRS 模拟液化天然气的生产、港口和运输路线。模型有助于确定所需船舶的数量和大小以及所需的陆上存储量。外部环境的影响包括风力水平、能见度等都包含在模拟中。美国主要食品公司- 使用 DRS 模拟花生酱的生产。该模型探索了公司传送带系统的各种配置包括预期和意外停机以及输送机长度、速度和容量。目标是减少瓶颈并最大限度地提高吞吐量。不同的系统以不同的速率、数量和操作班次供应和要求材料这带来了该模型易于解决的复杂性。水和废水管理制药、油、聚合物、油漆案例研究高精度离散速率和可靠性建模推动工厂 OEE 和吞吐量的提高Lawrence Fischel高乐氏服务公司 Tom Lange技术、优化和管理在 2020 年冬季模拟会议上发表2020 年 12 月对于 Hidden Valley Ranch 沙拉酱需求增加需要提高生产能力。与其获得额外的设备不如通过建模和仿真来提高效率。利用JMP Statistics软件中现有的生产线事件状态历史被控对象数据可以获得特定于故障模式的正常运行时间和停机时间分布。在 ExtendSim 离散速率和可靠性模型中使用这些分布仿真与实际数据匹配在 1% 的总体设备效率 OEE 范围内。这种高精度模型能够确定设备的优先级和程序改进并探索产品选择、运行速率和缓冲区大小的变化。发现了几项违反直觉的改进。尽管提高生产率也会增加故障率但总体吞吐量会增加。频繁的、短时间的停工似乎是无害的;然而生产线的综合合作放大了这种影响。直观地了解他们的行为对生产线的影响激发了操作人员的警惕性并增强了能动性。点击下载论文