Allgemeines
Bei Simulationen werden Vorgänge oder Systeme durch Modelle nachgeahmt. Verschiedene Parameter können als eingehende Variablen festgelegt und geändert werden, und es wird veranschaulicht, wie sich das System unter den gegebenen Parametern verhalten würde.
Ziel
Ziel dieser Methode ist es, komplexe Vorgänge der Realität in vereinfachten Modellen zu veranschaulichen, um daraus Erkenntnisse bezüglich der realen Vorgänge zu generieren.
Durchführung
Law und Kelton [1] haben ein Modell zur Durchführung einer Simulationsstudie vorgeschlagen:
- Vorstudie: Definition des Problems
- Konzeptuelle Modellierung und Datensammlung: Sammlung von Informationen über die Systemstruktur und –abläufe sowie Erhebung von repräsentativen Eingabedaten
- Validierung: Prüfung der Gültigkeit des konzeptuellen Modells durch bspw. strukturierter Modellüberprüfungen. Ist das Modell nicht valide, wird zu Schritt 2 zurückgesprungen.
- Implementierung: Umsetzung des Modells in der gewählten Entwicklungsumgebung. Anschließend wird die Umsetzung auf technische Korrektheit überprüft.
- Testläufe: Das Simulationssystem wird mit echten Daten getestet, die bspw. aus existenten, vergleichbaren Systemen stammen oder plausibel generiert wurden.
- Validierung des implementierten Modells: Anwendungs- und Simulationsexperten prüfen ebenfalls die Korrektheit. Es gibt keinen generellen Validierungsansatz, es muss ein geeigneter Ansatz ausgewählt werden (Ansätze zu finden in [4]). Sinnvoll sind auf jeden Fall Experten-Interviews, umfassende Dokumentationen und eine Sensitivitätsanalyse. Falls die Validierung negativ ausfällt, wird zu Schritt 2 zurückgesprungen.
- Experimentationsdesign: Festlegung von Länge des Simulationslaufes, der Anlaufphase und Anzahl der unabhängigen Replikationen für jede Systemkonfiguration. In der Praxis werden meist Verfahren der statistischen Versuchsplanung genutzt.
- Produktionsläufe durchführen: Die Produktionsläufe sollten sorgfältig protokolliert werden, um anschließend die gewünschten Analysen durchführen zu können.
- Outputanalyse: Bestimmung absoluter Leistungskennzahlen von Systemen, Vergleich verschiedener Konfigurationen, Optimierung des Vektors der Inputfaktoren als Ziele.
- Dokumentation, Ergebnispräsentation: Anfertigung einer Dokumentation als parallele Aufgabe während der gesamten Studie. Alle Annahmen, das entwickelte Simulationssystem sowie die Ergebnisse müssen sehr gut dokumentiert werden.
Kernliteratur
- [1] Law, A. M., Kelton, W. (2007). Simulation Modeling and Analysis. Boston : McGraw Hill, 4th edition.
- [2] Liebl, F. (1995). München : Oldenbourg.
- [3] Mehl, H. (1994). Methoden verteilter Simulation. Braunschweig : Vieweg.
Weiterführende Literatur
- [4] Rabe, M., Spieckermann, S., Wenzel, S. (2008).Verifikation und Validierung für die Simulation in Produktion und Logistik: Vorgehensmodelle und Techniken (VDI-Buch) , Springer Verlag.