ISE 405 Stochastic Systems Simulation

::ميزة الهندسة الصناعية أنها متغلغلة في جميع أمور الحياة::

السلام عليكم و رحمة الله و بركاته

تحية طيبة للجميع

خليني أقول لكم عن موقفين مختلفين صاروا معايا أمس في مطعمين مختلفين: مطعم "الديك" و مطعم "أبو عبيد"

الموقف الأول: رحنا أنا و الأخ "سويت هارت" إلى مطعم "الديك" وقت الغدا...المطعم فيه طابورين للكاشير...و في هذاك الوقت كانوا الإثنين شغالين.....انا وقفت في طابور...و كان معايا 3 ....و الطابور اللي واقف فيه سويت كانوا فيه 2 بس

الموقف الثاني: رحت اشتري عشا من مطعم "ابو عبيد"....في كاونتر المعصوب الخدمة سريعة بسبب ان تحضير المعصوب ما ياخذ وقت.....لكن الزحمة عند كاونتر المطبق بسبب ان تحضير المطبق يستغرق وقت بالاضافة الى مافي الا عامل واحد شغال في تعبئة الطلبات للزبائن

الرقم الموجود في الشاشة "18"....بينما رقمي "42"!....مرت 5 دقائق....10....15.....20...25....و ما استلمت طلبي...فجأة يقوم واحد من الزبائن بالصراخ على العامل المسكين بسبب طول انتظاره و من ثم تسليمه طلبه خطأ.......اشتبكت الأيادي و تجمهر الناس و تذمروا من طول الانتظار و الخدمة السيئة و حاول مدير المطعم انقاذ ما يمكن انقاذه لكن هيهات.....
أخيرا استلمت طلبي.....لكني تفاجأت عندما وصلت للمنزل أن الطلب خاطيء!...أقسمت بعدها أني لن أشتري من مطعم "أبو عبيد" مرة ثانية...

::طيب....ايش المطلوب؟::

لو تمعنا جيدا في المواقف السابقة.....راح نلاحظ ما يلي:

1-إهدار الوقت و المال و الموارد البشرية في مطعم "الديك" بسبب فتح كاشير زائد عن اللزوم
2-عدم رضا الزبائن عن الخدمة السيئة في مطعم "أبو عبيد" و تعرض العامل للإهانة بالتالي عدم رضاه عن وظيفته
3-خسارة المطعم لبعض الزبائن

::رضا الزبون VS. ربح المستثمر::

المستثمر الناجح هو الذي يستطيع الموازنة بين هذين العاملين و تحقيق أقصى فائدة منهم دون المخاطرة بأحد منهم...

في الحالة الأولى نجد أن المستثمر فضل رضا الزبون على حساب الربح بوضعه موظفين للكاشير على الرغم من أن تدفق الزبائن في ذلك الوقت يمكن خدمته بواسطة موظف كاشير واحد...

في الحالة الثانية نجد بكل وضوح ان المستثمر لم يلق بالا لرضا الزبائن عن الخدمة و لا لرضا العامل عن وظيفته...جل همه هو تحقيق أقصى ربح!

::مالحل إذا؟::

Stochastic Systems simulation او "محاكاة الأنظمة العشوائية" واحدة من أنجح الوسائل في حل هذه المعضلة...

تدفق الزبائن إلى مطعم أو مستشفى أو حتى سوبر ماركت....أو تلقي إتصالات على خط استفسارت كـ 902 للجوال و 1100 لموبايلي كلها تعتبر أنظمة عشوائية.....و سميت عشوائية لأنه لا يمكن تحديد سلوك الزبائن.....على الرغم من العشوائية إلا أن هذه العشوائية تسير وفق نظام محدد....

Queuing Problem أو مشكلة الانتظار هي إحدى أهم المواضيع في الأنظمة العشوائية....و مشكلة تواجه كثير من المؤسسات الخدمية

::كيف نستطيع حل المشاكل في المثالين أعلاه؟؟::

الخطوة الأولى في الحل هو إيجاد معلومات عن:

1-معدل الوقت المستغرق لوصول الزبون التالي "Inter-Arrival Time" أو "Lambda λ"

2-معدل الوقت المستغرق لخدمة زبون واحد "Average Service Time"


غالبا ما يتم جمع هذه المعلومات عن طريق تدوينها يدويا بملاحظة نشاط العمل....أو عن طريق التسجيلات الفيديوية

بعد الانتهاء من هذه الخطوة هناك طريقتان للحل:

1-طريقة يدوية: الطريقة المستخدمة سابقا قبل انتشار تطبيقات الكمبيوتر....و يتم فيها استخدام معادلات حسابية خاصة حسب نوع النظام
(M/M/1 or M/M/k or M/G/1 or M/D/1)
2-برامج المحاكاة: و هي الطربقة الأسهل و الأكثر انتشارا في هذه الأيام بوجود بعض التطبيقات السهلة مثل Arena أو Awsim

::هذه إحدى مواد الهندسة الصناعية SE-405:Stochastic Systems Simulation::

الكاتب : المهندس وسيم عازب

 

من أهم مواد التخصص محاكاة الانظمة العشوائية ise405

ISE405 تعتبر مادة محاكاة الانظمة العشوائية SIMULATION OF STOCKASTICK SYSTEMS

وراح تدرس فيها :
Queueing theory
From Wikipedia, the free encyclopedia
Queueing theory is the mathematical study of waiting lines, or queues.[1] In queueing theory a model is constructed so that queue lengths and waiting times can be predicted.[1] Queueing theory is generally considered a branch of operations research because the results are often used when making business decisions about the resources needed to provide a service.
Queueing theory has its origins in research by Agner Krarup Erlang when he created models to describe the Copenhagen telephone exchange.[1] The ideas have since seen applications including telecommunications,[2] traffic engineering, computing[3] and the design of factories, shops, offices and hospitals.[4][5]

وفيها برنامج ممتع يحتاج لشغل ألا وهو برنامج ARENA
http://en.wikipedia.org/wiki/Computer_simulation#Computer_simulation_in_science

 

ال 405 مادة ممتعة بشرط انك تفهم بدايتها..ركز على الاب لانه هو اساس المادة والمادة جدا جميلة وتطلبها الشركات وتخصصنا تقريبا الوحيد اللي يتعامل مع برنامج الArena ويعتبر شي جدا مميز بالنسبة لنا ومهم بالنسبة للشركات.
كـمحاضرة صراحة نزلتها مع كارا ...كان شرحه من جنبها سلايدات بس ويكرر ممكن يضيع الكلاس على سلايدين وينتبه اخر شي ويكرف الباقي كله مرة وحدة...لكن كان يكرر الكويزات من الامثلة غير انه المحاضرة من جهة و اللاب من جهة "تقريبا مالهم علاقة ببعض"...

الدكتور حبوبي في ذي المادة اتوقع بيكرفك بدون داعي...مدري مين غيره ينزلها...اللاب ما يدرسه الدكتور يدرسه واحد من طلاب الماستر او الدكتوراه مثل ليث الحديدي وضرغام اللي الحين صار دكتور.
نزلها مع ضرغام اذا قدرت لانه له سنين في المادة هذي وخبرة كبيرة في اللاب وشرحه مرة سهل ومفهوم بالنسبة للاب...وشغله سهالات ان شاء الله
صحيح بالنسبة للاب ضرغام شديد شويات لكن لمصلحتك يعطي كويزات دقيقة شوي ودايما يكون في اسئلة او كويز على الاب السابق لكن بتطلع معه 100% في الاب والبرنامج جدا ممتع ومنطقي.
البروجكت مدري ايش نظامه صراحة انا يوم نزلت المادة جا البروجكت مرة متاخر وكان مع شركة الزامل حقت المكيفات ، اعطونا بيانات خطأ يومها وصارت تطلع اشيا غريبة عجيبة ..هو شي بسيط بيعطيك العمليات قص وثني و تركيب ولحام وكذا ووقت كل عملية ويطلب منك تمثلها على البرنامج بعدين يقول لك طور العملية بأي طريقة بحيث تنزل الوقت المستهلك...هذي حلاوة المادة تخليك تطبق ال 323 وتبدع."البروجكت خارج الاب ما يدخل فيه"

 

السلبس في المرفقات

 

http://www.abarry.ws/ArenaBook.pdf

 

المحاكاة هي إحدى طرق دراسة نظم العمل ونظم الإدارة بل وأي نظام. فهناك عدة طرق لدراسة أي تعديل أو تغيير في أي منظومة وهي:

1- التجربة في المنظومة نفسها مثل أن نضيف ماكينة جديدة ثم نرى تأثيرها أو أن نغير نظام العمل ثم نعرف التأثير. هذا قد يكون مكلفا جدا في بعض الأحيان وقد يكون مناسبا في أحيان أخرى حين تكون تكلفة التجربة بسيطة.

2- استخدام نماذج تماثل المنظومة الأصلية وهذه يتم استخدامها في حالة صعوبة التجربة في المنظومة نفسها. هذه النماذج يمكن تقسيمها إلى:

أ- نماذج فيزيائية مثل التجارب المعملية كأن نبني نموذجا صغيرا للسيارة أو الطائرة لندرس تأثير سريان الهواء عليها

ب- نماذج رياضية بمعنى أن نبني نموذجا رياضيا يوضح العلاقة بين متغيرات المنظومة المختلفة. هذه النماذج الرياضية يمكن تقسيمها إلى:

- نماذج تحليلية أي عبارة عن معادلات رياضية يتم حلها لتحديد تأثير التغيير على أداء المنظومة. وهذه تتميز بسرعة حلها ودقتها ولكنها تكون صعبة أو مستحيلة في حالة النظم المعقدة.

- المحاكاة عن طريق الحاسوب وهذه تستخدم عند وجود علاقات مترابطة ووجود تغيرات كبيرة في المنظومة. وهذا هو الحال في معظم أنظمة الصناعة والخدمات ولذلك فإن هناك مجالات واسعة لاستخدام المحاكاة لدراسة هذه النظم.

أنواع مختلفة للمحاكاة:

هناك عدة أنواع من المحاكاة لابد أن نعرف الفرق بينها:

1- محاكاة الأحداث المنفصلة والمحاكاة المتصلة:

محاكاة الأحداث المنفصلة هي محاكاة تعتمد على حدوث أحداث منفصلة في الزمن تؤدي إلى تغير حالة المنظومة. فعند محاكاة قسم الطوارئ في مستشفى فإن عمل النموذج يعتمد على أحداث غير متصلة مثل وصول مريض من وقت لآخر. وعند محاكاة خط إنتاج فإن الأحداث التي تؤدي إلى تغير حالة المنظومة تشمل وصول أمر توريد من العميل وتوقف ماكينة وانتهاء خطوة من خطوات التصنيع وهذه كلها أحداث تحدث في نقاط منفصلة في الزمن.

أما المحاكاة المتصلة فإن المتغيرات الرئيسية تتغير بشكل مستمر مع الزمن مثل تغير درجة حرارة جزء معرض للتسخين أو تغير سرعة مائع أو ضغطه أو تغير سرعة طائرة تطير من مكان لآخر. هذا النوع من المحاكاة يعتمد على معادلات تفاضلية لدراسته وهو

2- محاكاة ديناميكية ومحاكاة إستاتيكية:

نماذج المحاكاة الاستاتيكية (الساكنة) هي نماذج لا تعتمد على مرور الزمن. ومن أمثلة ذلك محاكاة مونت كارلو Monte Carlo Simulation والذي له تطبيقات عديدة في النواحي المالية والفيزيائية.


في المقابل فإن المحاكاة الديناميكية هي محاكاة تعتمد على مرور الوقت. في هذه النماذج نبدأ من زمن صفر ثم يبدأ الزمن في المرور وتحدث الأحداث مع مرور الزمن وتتغير مع ذلك حالة المكونات الأساسية للنموذج. المحاكاة الديناميكية تستخدم في دراسة أي عملية تعتمد على مرور الوقت مثل أنظمة التصنيع والخدمات. فعند دراسة أوقات الانتظار وطول الطوابير في مركز خدمي فإننا لابد أن نستخدم محاكاة ديناميكة. وكذلك الحال عند دراسة تأثير تعديل عملية تصنيع لأنه لابد من إدخال عامل الوقت في الاعتبار.

3- محاكاة عشوائية ومحاكاة محددة

بعض الأنظمة تتميز بأن أحداثها تتم في زمن محدد تماما مثل حركة معدات أتوماتيكية بسرعة ثابتة. في هذه الحالة فإننا نستخدم محاكاة محددة أي أن كل المدخلات التي نبني عليها نموذج المحاكاة هي مدخلات ثابتة.

ولكن في معظم الأنظمة في الحياة فإن الكثير من المدخلات يتميز بالعشوائية وبالتالي يسمى هذا النوع بالمحاكاة العشوائية أي محاكاة الأنظمة التي بها متغيرات عشوائية. ربما تزعجك كلمة عشوائية قليلا ولذلك أحب أن أوضح المقصود منها. على سبيل المثال معدل وصول العملاء للبنك أو للمطعم هل هو ثابت تماما كأن تقول أن عميلا يصل كل كذا دقيقة أم أنه يتغير؟ بالفعل هو متغير وهذا التغير يختلف كذلك من ساعة لأخرى مما يعني أن هناك قدر من العشوائية في هذا النظام. في هذه الحالة علينا محاكاة النظام بكل عشوائياته أي أنه علينا استخدام أوقات متغيرة في نموذج المحاكاة.

المحاكاة التي نناقشها في هذا الموقع هي محاكاة ديناميكية عشوائية ذات أحداث منفصلة.

المحاكاة باستخدام برامج جاهزة أو باستخدام لغات البرمجة:

يتم بناء نموذج المحاكاة إما باستخدام لغات برمجة مثل C أو Fortran أو باستخدام برامج محاكاة جاهزة مثل برومودل أو أرينا Promodel / Arena. استخدام لغات البرمجة يحتاج شخص خبير بالبرمجة ولكنه يعطي مرونة كبيرة لبناء النموذج بالشكل الذي يناسب الحالة تماما. هذا الأسلوب قد يكون مناسبا في الدراسات البحثية أو عند الرغبة في بناء نموذج واحد فقط وكذلك عند عدم توفر برنامج محاكاة. أما استخدام البرامج الجاهزة فهو الأكثر شيوعا في عالم الصناعة لأنه أسهل في بناء النموذج ولا يحتاج شخص متخصص في البرمجة وإن احتاج بعض البرمجة.

مكونات نموذج المحاكاة:

لمحاكاة نظام ما فإن علينا تصنيف مكوناته لكي يمكننا بعد ذلك محاكاتها دون نقص أو تغيير. هذه المكونات هي:

1- الكائنات Entities

الكائنات هي الأشياء التي يتم تشغيلها أو التعامل معها مثل العملاء في الفندق أو السوق التجاري والمواد الخام في المصنع والرسائل في مركز خدمة العملاء والاتصالات التليفونية في مركز الخدمة التليفوني.

2- الأنشطة Activities

هي الأنشطة المرتبطة بتشغيل الكائنات. هذه الأنشطة تشمل أنشطة تشغيلية مثل الرد على مكالمة تليفونية أو تقطيع المعدن أو خدمة العميل وتشمل كذلك أنشطة مساعدة مثل تحرك الموظف من مكان لآخر لكي يستقبل العميل وتضبيط الماكينة ونقل المواد.

3- الموارد Resources

الموارد هي الوسائل التي تستخدم لتشغيل الكائنات مثل الطبيب والماكينة والعامل والموظف والعربة والرافعة والحاسوب.

4- أدوات التضبط Controls

أدوات الضبط يقصد بها التسلسل السليم للعمليات من حيث التوقيت والمكان. فهي تحدد أين ومتى سيتم كل نشاط. فهي تحدد مسار الكائنات من مرحلة لأخرى وأوقات عمل كل مورد من موارد النظام وأولويات العمليات.

من مراجع الموضوع:

Simulation Modeling and Analysis, Law and Kelton, McGrawHill, 3rd edition, 2000

Simulation using ProModel, Harrell, Ghosh and Bowden, McGrawHill, 200

 

المحاكاة Simulation باستخدام الحاسب هي أحد الوسائل الحديثة المستخدمة لدراسة العمليات الصناعية والخدمية. المحاكاة -وهي أحد وسائل الهندسة الصناعية- تستخدم لدراسة مشاريع التطوير والاستثمار. تأمَّل المثال التالي:

أنت مدير مسئولٌ عن مصنعٍ به ماكينة واحدة. هذه الماكينة تستغرق 10 دقائق لتصنيع قطعة واحدة. ما الذي يحدث إذا استخدمنا ماكينة تحتاج خمس دقائق فقط لإنتاج قطعة واحدة؟

من اليسير أن نجيب بأن الإنتاج سيزيد إلى الضعف.

ماذا لو كانت هذه الماكينة تنتج منتج نصف مصنع ويتم استكمال التصنيع في ماكينة أخرى؟ في هذه الحالة يتوقف الإنتاج على الماكينة التي تستغرق وقتا أطول.

نحن هنا نفترض افتراضاُ لا يتحقق في أغلب الحالات. نحن نفترض أن وقت التشغيل هو وقت ثابت. في الواقع يختلف وقت التشغيل من قطعة لأخرى وكذلك تحدث أعطال في الماكينة بشكل عشوائي وبعض المنتجات تكون معيبة وقد تحتاج إعادة تشغيل. بالإضافة لذلك فإن كثير من العمليات تتكون من عدد من العمليات التشغيلية –والتي قد تختلف من منتج لآخر- وعمليات نقل مواد خام ونصف مصنعة عن طريق معدات نقل مختلفة. عندما ننظر إلى العملية الإنتاجية بهذا الشكل الواقعي نجد أن هناك كثير من الحالات التي لا يمكن دراستها بحلول رياضية وهنا تظهر قيمة استخدام المحاكاة


باستخدام الحاسب يمكننا أن نحاكي العملية الصناعية أو الخدمية. هذه المحاكاة تمكننا من دراسة نتائج تشغيل العملية لمدة أيام في دقائق معدودة وتمكننا من تحديد المناطق الحرجة في العملية وتأثير إحداث تغييرات في أسلوب العمل أو زيادة معدات أو أفراد.

المحاكاة ليست أسلوبا جديدا، فكثيرا ما نستخدم المحاكاة الحقيقية لاتخاذ قرار ما. فقد نقوم باستخدام أسلوب عمل جديد لمدة ثلاثة أيام على سبيل التجربة، ثم نقوم بتحليل نتائج مؤشرات الأداء خلال هذه الأيام لكي نقرر إن كان هذا الأسلوب مفيدا أم لا. ولكن هذا الأسلوب قد يتسبب في تكاليف عالية لأن تجربة أساليب العمل في الواقع قد تؤدي إلى خسائر عديدة. بالإضافة لذلك فبعض الأمور لا يمكن تجربتها إلا بعد الاستثمار في شراء معدات أو إنشاء مبنى. المحاكاة باستخدام الحاسب تمكننا من دراسة هذه المشاريع بدون المخاطرة بحدوث خسائر في الإنتاج أو مشاكل في مستوى الخدمة أو خسائر من شراء معدات لا تؤدي إلى النتائج المتوقعة.

لكي نقوم بمحاكاة عملية ما فإننا لابد أن نتفهم العملية جيدا وأن نقوم بتحديد البيانات التي نحتاجها ونقوم بتجميعها. لكي نحاكي العملية الإنتاجية فإننا نحتاج أن نجعل الحاسب يعرف خطوات العملية والأجزاء المكونة لها من معدات وخامات وأناس وأماكن. يوجد العديد من برامج المحاكاة التي تمكننا من إدخال هذه المعلومات بأسلوب غير معقد مثل برامج: ARENA أو ProModel

يتم إدخال البيانات بأسلوب يسمح للبرنامج بمحاكاة التغيرات المنتظمة والعشوائية التي تحدث في الواقع. لذلك فإننا عادة لا نستخدم المتوسط الحسابي للتعبير عن زمن عملية ما ولكننا نستخدم العديد من القياسات المختلفة لهذه العملية وهكذا بالنسبة للأزمنة الأخرى التي نستخدمها في محاكاة هذه العملية مثل أوقات التحميل وأوقات فحص المنتج و معدل حضور العملاء. إمكانية محاكاة التغيرات في أزمنة التشغيل والنقل وخلافه هي أحد المزايا الرئيسية لاستخدام المحاكاة.

قبل أن نبدأ في استخدام نموذج المحاكاة لدراسة العملية الإنتاجية أو الخدمية فلابد أن نتأكد أن النموذج يعطي نتائج جيدة. لذلك فإننا نبدأ بتشغيل النموذج على الحالة الموجودة حاليا ثم نقارن بعض النتائج بالنتائج الواقعية وفي حالة التطابق فإننا نطمئن إلى صحة النموذج. فمثلا قد نقارن حجم الإنتاج اليومي أو معدل الانتظار أو معدل المخزون وهكذا.

بعد التأكد من صحة النموذج يمكننا استخدامه لدراسة حالات عديدة ومقارنة نتائجها. فالمحاكاة تمكننا من الإجابة عن العديد من الأسئلة من نوع “ماذا لو …..” مثل: ماذا لو توقفت هذه الماكينة، ماذا لو أضفنا عامل فني ، ماذا لو عملنا بنصف العمالة، ماذا لو أضفنا سيارة أخرى، ماذا لو تم تقليل وقت التشغيل ون كذا ثانية إلى كذا ثانية…….كثير من برامج المحاكاة تمكننا كذلك من مشاهدة رسوم متحركة تعبر عن حركة المواد والأفراد والمعدات وهذه الرسومات تساعدنا في تتبع العملية وتحديد بعض نقاط الضعف. ولكن القيمة الأكبر للمحاكاة تكمن في البيانات الإحصائية التي نحصل عليها والتي تساعدنا على المقارنة بين أنظمة عمل مختلفة أو اقتراحات توسع مختلفة.

صعوبة استخدام المحاكاة تتمثل في الحاجة لشخص على دراية بأسلوب استخدامه، الحاجة لشراء برنامج، المجهود اللازم لتجميع البيانات اللازمة. على الجانب الآخر، فإن المحاكاة تساعدنا على دراسة مشاكل معقدة ومشاريع مكلفة مما يترتب عليه التأكد من جدوى الاستثمار أو الوصول إلى طريقة أفضل أو الوصول إلى عدم جدواه. من مميزات المحاكاة، أنه بمجرد بناء نموذج صحيح فإنه يمكننا استخدامه لدراسة حالات كثيرة في وقت قصير. فمثلا قد نحتاج شهر أو شهرين لبناء نموذج لعملية معقدة، ثم نحتاج إلى بضع ساعات لدراسة العديد من الحالات ومقارنتها. فيمكننا دراسة نتائج التشغيل خلال شهر في ربع أو نصف ساعة.

من الأمثلة التي تستخدم فيها المحاكاة

دراسة أفضل الطرق لتقليل وقت انتظار العملاء في السوبر ماركت (السوق التجاري)
دراسة الحاجة لشراء معدة جديدة أو تعيين عاملين جدد ومعرفة تأثير ذلك على مؤشرات الأداء
دراسة التخطيط المناسب لمستشفى أو مصنع أو مطعم
دراسة أسلوب تطوير عملية إدارية مثل عملية شراء خامات وقطع غيار في شركة ما
مجالات تطبيق المحاكاة تشمل

المصانع لدراسة العمليات الإنتاجية
المستشفيات لدراسة تنظيم أوقات عمل الأطباء والممرضين وللوصول إلى جدولة جيدة لغرف العمليات وغرفة الطوارئ
المحلات الكبرى لدراسة كيفية تيسير حركة مرور العملاء وتقليل أوقات الانتظار وتحديد الحاجة لموظفين خدمة عملاء
الملاعب الرياضية الكبيرة والمطارات والمستشفيات لدراسة حركة الأفراد والمرضى والطائرات وأوقات الانتظار
الطرق لدراسة سهولة مرور السيارات
أماكن التجمع الكبرى مثل المناسبات العالمية والحج لتيسير حركة مرور الحجاج وتقليل الازدحام والحوادث ودراسة الاقتراحات المختلفة لتغيير بعض المسارات مثل ما يحدث في رمي الجمرات
عمليات النقل البري والبحري لدراسة الاحتياج لزيادة معدات نقل والعائد من شرائها

 

أمثلة لاستخدام المحاكاة في المستشفيات والمؤسسات الصحية

 

مثال

افترض أننا مؤسسة أو مكتب خدمي ووظيفتنا هي تلبية الطلبات التي تصلنا من العملاء. يصل إلى المكتب عميل كل ثلاث دقائق (افترض أن هذه عملية منتظمة لتبسيط المثال). كل عميل يقدم طلبه إلى موظف الاستقبال الذي يناقشه في الطلب حتى يتأكد أن الطلب مكتوب بالشكل المطلوب. يتوجه العميل بعد ذلك إلى موظف السجلات الذي يفحص طلبه ويعطيه الشهادة المطلوبة. بعد ذلك يتوجه العميل إلى مدير المكتب لاعتماد الشهادة ثم يغادر المكتب. لدينا عدد 2 موظف سجلات وموظف واحد للاستقبال.

simulation-ex1.jpg

افترض أننا قمنا بتسجيل الوقت الذي يحتاجه كل موظف لإتمام التعامل مع عميل واحد وكانت النتائج كالآتي

موظف الاستقبال

نسبة 10% من العملاء يحتاجون 2 دقائق
نسبة 20% من العملاء يحتاجون 2.8 دقائق
نسبة 40% من العملاء يحتاجون 3.1 دقائق
نسبة 20% من العملاء يحتاجون 3.2 دقائق
نسبة 10% من العملاء يحتاجون 3.6 دقائق

موظف السجلات

نسبة 10% من العملاء يحتاجون 2.4 دقائق
نسبة 25% من العملاء يحتاجون2.7 دقائق
نسبة 30% من العملاء يحتاجون 3.1 دقائق
نسبة 25% من العملاء يحتاجون 3.2 دقائق
نسبة 10% من العملاء يحتاجون 3.3 دقائق

المدير

نسبة 30% من العملاء يحتاجون 1.0 دقائق
نسبة 40% من العملاء يحتاجون 1.5 دقائق
نسبة 30% من العملاء يحتاجون 2.0 دقائق

نظرا لأن موظف الاستقبال يحتاج وقتا أطول من موظف السجلات ومن المدير فإننا قد نقوم بإضافة موظف آخر في الاستقبال ولكننا نريد أن نتأكد أن هذا الموظف الجديد سيقوم بتقليل زمن انتظار العملاء بقدر يكافئ تكلفة تعيين موظف جديد


استخدام المحاكاة لدراسة العملية

يمكننا استخدام المحاكاة لدراسة هذه العملية. يوجد العديد من البرامج المتاحة في السوق والتي قد تستخدم لدراسة هذه المشكلة. استخدمت أحد هذه البرامج ProModel

وحصلت على النتائج التالية

الوضع الحالي

متوسط الوقت الذي ينتظره العميل في جميع المراحل= 14.8 دقيقة
متوسط الوقت الكلي الذي يحتاجه العميل= 23.50 دقيقة
أقصى طول لطابور انتظار موظف الاستقبال= 9 عملاء
أقصى طول لطابور انتظار موظف السجلات= 4 عملاء
أقصى طول لطابور انتظار مدير المكتب= 1 عميل

متوسط وقت انتظار موظف الاستقبال= 12.7 دقيقة
متوسط وقت انتظار موظف السجلات = 3.2 دقيقة
متوسط وقت انتظار المدير = 0.08 دقيقة

النسبة المئوية لانشغال موظف الاستقبال= 99.9 %
النسبة المئوية لانشغال موظف الاستقبال= 99.7 %
النسبة المئوية لانشغال المدير= 50 %

بالطبع هذه البيانات قد لا تكون جديدة لأنها تمثل الواقع ويفترض أن نتأكد من مطابقة بعضها للواقع للتأكد من صحة نموذج المحاكاة

الحالة الثانية

نريد الآن أن ندرس تأثير تعيين موظف آخر في الاستقبال

متوسط الوقت الذي ينتظره العميل في جميع المراحل= 1.8 دقيقة
متوسط الوقت الكلي الذي يحتاجه العميل= 9.29 دقيقة
أقصى طول لطابور انتظار موظف الاستقبال= 1 عميل
أقصى طول لطابور انتظار موظف السجلات= 3 عملاء
أقصى طول لطابور انتظار مدير المكتب= 1 عميل

متوسط وقت انتظار موظف الاستقبال= 0.04 دقيقة
متوسط وقت انتظار موظف السجلات = 1.7 دقيقة
متوسط وقت انتظار المدير = 0.08 دقيقة

النسبة المئوية لانشغال موظف الاستقبال (متوسط الموظفين)= 50 %
النسبة المئوية لانشغال موظف السجلات= 100 %
النسبة المئوية لانشغال المدير= 50 %

كما ترى فإن الانتظار في الطابور الأول قد تناقص من 9 عملاء إلى عميل واحد ومن 12.7 دقيقة إلى 0.04 دقيقة

مناقشة

هل كان يمكننا الوصول إلى هذه النتائج بالحسابات المعتمدة على المتوسط الحسابي؟ لو أخذنا المتوسط الحسابي لأوقات خدمة عميل واحد سنجدها 2.99، 2.98، 1.5 دقيقة لكل من موظف الاستقبال وموظف السجلات والمدير على التوالي. بما أن جميع أوقات الخدمة أقل من معدل وصول العملاء وهو ثلاث دقائق فإنه لن يكون هناك أي طوابير انتظار. بالطبع هذه نتيجة لا علاقة لها بالواقع لأنها أهملت التغير في زمن الخدمة من عميل لآخر

باستخدام المحاكاة أمكننا أن نأخذ في الاعتبار التوزيع الحقيقي لأوقات الخدمة وبالتالي فهو مماثل جدا للواقع. كذلك أمكننا معرفة أوقات الانتظار وأقصى طول لكل طابور انتظار ونسبة تشغيل كل موظف وأتاح لنا دراسة الحلول المقترحة وتقدير الفائدة الحقيقية لتوظيف موظف جديد في الاستقبال.

هذا مثال مبسط وسأتبعه إن شاء الله بأمثلة أخرى حتى نتفهم فائدة المحاكاة واستخداماتها. لاحظ أن هذا المثال مشابه كذلك للعمليات الصناعية التي يتم تشغيل فيها المادة الخام على عدة ماكينات على التوالي.

 

عندما أذهب إلى السوبر ماركت وأجد الطوابير طويلة ومكان الوقوف غير مريح أتساءل أين المهندسين الصناعيين، وكذلك عندما أذهب إلى طبيب لا يستطيع أن يعطي مواعيد للمرضى وبالتالي يضطرون للانتظار لأوقات طويلة أتساءل ماذا لو استعان الطبيب بمهندس صناعي، عندما ترى المديرين يناقشون الحاجة لعمالة جديدة بناءً على مشاعرهم فتساءل أين المهندسين الصناعيين، عندما ترى جداول العمل أو الإنتاج المعقدة جداً يقوم بها شخص ولا يعرف أحد أن هذه الجداول تتسبب في خسارة عظيمة فتساءل أين المهندسين الصناعيين، عندما تجد أن تصميم الجهاز المصنع محلياً غير مريح للمستخدم فتساءل أين المهندسين الصناعيين في العالم العربي وأيضاً تظهر مشاكل في العمل أو مع العمال أنفسهم مشاكل مادية أو صحية أو مهنية نتساءل أين المهندس الصناعي و قدرة على جلب الراحة للعمال في بيئة العمل .

 

محاكاة النظم الصناعية
مقدمة للمحاكاة الصناعية، طرق بناء النماذج وتنظيم البحوث، أساليب تشكيل النماذج باستخدام برامج الحاسب الآلى مثل (آرينا)، استخدام المحاكاة لمعالجة بعض المشكلات الصناعية في النظم الإنتاجية والخدماتية للمشاريع المتوسطة والطويلة الأجل، تطبيقات باستخدام الحاسب الآلي.
( محاكاة الأنظمة الصناعية )
مقدمة عن مفاهيم المحاكاة وتشمل النمذجة ولغات المحاكاة ؛ المدخلات الملائمة لنموذج المحاكاة وتوليد الأرقام العشوائية ؛ تحليل المخرجات من نموذج المحاكاة ؛ فاعلية وصحة نموذج المحاكاة.

 

صانع قرار انت طالب ساعدتنا كثير ولك تعليقات في مهمه ووأفدت الجميع بارك الله فييييك
ياليت لو 20 % من طلاب القسم زييك

 

https://www.dropbox.com/s/ybmuvjpkn4xuot2/Arena.rar?dl=0

هذي ملفات تحميل برانمج Arena لمن اراد تنزيله على جهازه

وهذا أفضل كتاب لشرح كيفية استخدام برنامج أرينا في التطبيقات شرح واضح مدعم بالخطوات والأمثلة وأنصح طلاب الكورس بالمذاكرة منه للحصول على درجة عالية في اللاب من 30%
http://www.abarry.ws/ArenaBook.pdf

 

http://www.youtube.com/watch?v=X_s17-uqp2Q

شروحات جديدة هذا العام 2014 لبرنامج أرينا

 

http://www.youtube.com/watch?v=rSZWig173xM

http://www.youtube.com/watch?v=WEA8m3j-Jqk&list=PLlP_cRUnTD7HHZ7tkdijao1zf2CicfDNl

 

http://www.youtube.com/watch?v=dlbW8WFen1s&list=PLPavq8dmfSPFkCx3stW3A2xbj3ORGdkMH

 

هذي بعض الملفات المفيدة في شرح CH#6 Queueing models

http://faculty.ksu.edu.sa/72966/Documents/chap17.pdf

http://nptel.ac.in/courses/105101008/downloads/cete_45.pdf

http://courses.washington.edu/inde411/QueueingTheory.pdf

 

في المرفقات مجموعة مسائل شاملة للكورس أغلبها من مسائل الكتاب وكانت مفيدة بالنسبة لي خاصة في Final Exam + Midterm

تحتاج إنك تعرف السؤال من أي شابتر بنفسك لأن المسائل كثيرة وتفيد بعد ما تذاكر أمثلة الكتاب وتفهمها مع حلك لبعض مسائل الكتاب

 

الـ 405 واحد من اهم كورسات التخصص
الكورس يتكلم عن المحاكاة , كيف ممكن تحاكي اي نظام عندك مثل خدمة العملاء في البنك او في المطعم , محاكاة لسير المنتجات في المصنع ...
انصح باخذ الكورس مع الدكتور الحبوبي بحكم انه مختص وفاهم لهذا الكورس بشكل كبير
وله تطبيقات كثيرة في الكورس في الحج والعمرة والجمرات

جودة المقرر بشكل عام : ممتازة

المواضيع التي يغطيها المقرر : Simulation , Queuing , Random Number generation , Manual Simulation

الكتاب المستخدم للمقرر : اعتمدت عالسلايدات بشكل كامل وماعندي فكرة عن الكتاب للامانة

مدى فائدته في الناحية التطبيقية :
راح تطبق الكورس في اللاب بشكل كامل
اللاب بيحتاج شغل واهتمام ومتابعة في اللاب عشان تفهمه
بيكون عندك اسايمنت للاب بشكل اسبوعي عبارة عن تطبيق لدرس اللاب

الكورس بشكل عام متوسط الصعوبة ويفضل اخذه مع دكتور شريح

سيلبس المادة في المرفقات