Met simulaties van een systeem kan gemakkelijk en goedkoop worden geëxperimenteerd. Simulatie van onafhankelijke gebeurtenissen (discrete events) is met name geschikt voor logistieke systemen. Toepassingen liggen in scheepvaartverkeer, bagageafhandeling op luchthavens en bevoorrading van militaire eenheden, maar ook in de rozenkwekerij.
Het TNO Fysisch en Elektronisch Laboratorium (TNO-fel) werkt veel voor de militairen en daar speelt simulatie vanouds een grote rol. Eind vorig jaar gaf de groep samen met het in Maarssen gevestigde Nederlandse bedrijf Incontrol Enterprise Dynamics (IED) een overzicht van een aantal toepassingen. Laatstgenoemde was oorspronkelijk een logistiek adviesbureau maar inmiddels is de productie, ondersteuning en distributie van software de hoofdactiviteit. Het bedrijf levert met behulp van partners over de hele wereld en heeft eigen kantoren in Nederland en Duitsland.
Niet verwonderlijk kwamen er systemen aan de orde als de ‘electronic battlespace facility’, de ‘forward air controller training simulator’, de ‘kibowi command & staff trainer’ maar ook ‘suitcase’ voor de analyse van ketens en processen heeft een defensie toepassing. Dit wordt samen met het door IED ontwikkelde simulatieakket, dat een overzicht geeft van processen, verantwoordelijkheden en kosten, onder meer gebruikt bij de planning van militaire uitzendingen.
Militaire toepassing van simulatie is zelfs zo belangrijk dat er een Amerikaans ‘defense modeling and simulation office’ bestaat, dat analoog aan Corba een ‘high level architecture’ (hla) heeft ontwikkeld om de samenwerkbaarheid van simulaties te bevorderen. TNO-fel maakt gebruik van hla en werkt ook mee aan de verdere ontwikkeling.
‘Logistiek’ is van oorsprong ook een militair begrip en in dit kader is TNO-fel betrokken bij de organisatie van de bevoorrading van eenheden te velde van de Koninklijke Landmacht. Dat logistieke systeem wordt gesimuleerd met het IED-pakket.
Scheepvaart
Er zijn eigenlijk twee belangrijke redenen om simulatie te gebruiken voor logistieke processen. De eerste is dat dergelijke systemen al gauw te complex zijn om exact te kunnen beschrijven, en de tweede is dat de ingangsvoorwaarden snel en onvoorspelbaar kunnen veranderen.
Zo heeft de Amsterdam Port Authority zelf de verantwoordelijkheid voor de scheepsbewegingen tussen de sluizen in IJmuiden en de Amsterdamse haven, waarbij combinaties van sleepboten, loodsen en natuurlijk de schepen op elkaar moeten worden afgestemd. Niet alleen zijn de behoeften en capaciteiten zeer verschillend, zij hangen ook af van het weer en het getij.
Dit systeem is te complex en te onvoorspelbaar om met klassieke logistieke technieken te optimaliseren, maar het blijkt wel haalbaar om vanuit de wisselende uitgangssituaties voortdurend enkele stappen vooruit te simuleren. Uit deze mogelijkheden kan dan steeds de beste worden gekozen. Het Staa (Ships Time-Frame Allocation Amsterdam), dat op dit moment door het havenbedrijf wordt onderzocht, maakt voor dergelijke real-time simulaties gebruik van de door IED ontwikkelde software.
Luchtverkeer
Niet alleen op het water, ook in de lucht kan simulatie van onafhankelijke gebeurtenissen (discrete events) zijn nut hebben. Althans als het gaat om bagageafhandeling op luchthavens en dan met name de planning van toekomstige uitbreidingsbehoeften van Schiphol.
Nu worden er jaarlijks veertig miljoen stuks bagage verwerkt en over tien jaar zouden dat zeventig miljoen kunnen worden. Een vliegtuig kan zeventig verschillende transfer-verbindingen hebben en om dat alles te verwerken rijden er zeshonderd automatische karretjes in een transportsysteem met een lengte van twintig km en 2500 transportbanden. Veranderingen in de luchtvaartwereld hebben een cyclus van zes maanden tot een jaar terwijl de investeringen een periode van vijf jaar in beslag kunnen nemen.
Capaciteitsuitbreiding is op korte termijn niet mogelijk en dus wordt de oplossing gezocht in ketenoptimalisatie. Ofwel, zoals een spreker het formuleerde, “…door meer sap uit de sinaasappel te persen.” Door simulatie konden inderdaad manieren worden gevonden om de bestaande middelen beter te gebruiken en het resultaat was dat een al voorziene uitbreiding achterwege kon blijven.
Standaardelementen
Met het IED-simulatiepakket, inmiddels versie 6.0, kunnen allerlei modellen worden geconstrueerd met behulp van geparametriseerde standaardelementen. Dit zijn bijvoorbeeld transportbanden, wachtrijen, verwerkingseenheden (die in een bepaalde tijd iets doen met een product), bronnen (van producten) en uitvoereenheden. Deze zogenaamde ‘atomen’, die met de muis naar een werkblad versleept kunnen worden, zijn aan elkaar te koppelen tot een model van een systeem .
Vervolgens kan door parameters van atomen te veranderen (de statistische kengetallen van een bron, de snelheid van een transportband enzovoorts) met het model worden geëxperimenteerd. Zo kon bijvoorbeeld een semi-automatisch, intern transportsysteem van een rozenkwekerij met drie spoorlijnen zonder enig programmeerwerk worden gesimuleerd.
Als de standaardatomen niet voldoen, kan een gebruiker met een ingebouwde scripttaal zelf atomen ontwikkelen. Dit bleek bijvoorbeeld nodig voor het nieuwe bevoorradingssysteem van de landmacht dat door TNO-fel is gemodelleerd. Voor de simulatie, en visualisatie van de resultaten wordt Incontrol Enterprise Dynamics gebruikt, maar voor de modellering is eerst een uml (unified modeling language) beschrijving gemaakt.< BR>
