Wat is een simulatiemodel?

Een model is een weergave van een object, concept of systeem. Een simulatie toont de verwachte werking van een systeem op basis van een systeemmodel. Een model kan fysiek of abstract zijn en beide typen kunnen statisch of dynamisch zijn - dat wil zeggen dat ze hetzelfde blijven of met de tijd veranderen.

Een voorbeeld van een statisch fysisch model is een stokmodel van een watermolecuul, met twee kleine waterstof "ballen" geplakt met korte stokjes aan weerszijden van de "zuurstofbal". Dit model verandert niet met de tijd. Een ander fysiek model is dat van een watertank met zand, die het effect van de wind en de beweging van water laat zien. In dit dynamische model vertonen zand en water patronen die afhankelijk zijn van de intensiteit en de richting van de wind met de tijd. In de meeste simulatiemodellen is er een element van dynamiek.

Bij het maken van een simulatiemodel worden drie elementen geïdentificeerd: de onderdelen van het systeem, de interactie tussen de onderdelen en het aantal en de aard van de invoer. Voor elk van deze wordt in wezen een model gemaakt, waarbij cruciale aspecten worden overwogen en kleine aspecten worden genegeerd. Vervolgens wordt het simulatiemodel voor het hele systeem ontwikkeld.

Voor een simulatie van een fabrieksworkflow kan een machine bijvoorbeeld worden gemodelleerd als een element dat een bepaalde hoeveelheid tijd kost om een ​​bepaald onderdeel te maken, terwijl een andere machine een andere hoeveelheid tijd kost. De tijd om onderdelen tussen machines te verplaatsen kan worden genegeerd voor machines die zich dicht bij elkaar bevinden. Het aantal, de snelheid en het tijdstip waarop de grondstof en de werkorders de fabriek binnenkomen, worden gemodelleerd. Op basis van al deze factoren bepaalt de simulatie of de output van de fabriek aan de vraag voldoet.

Steeds vaker worden computers gebruikt voor simulatie. Sommige simulaties kunnen worden uitgevoerd met standaard simulatieprogramma's en voor andere moet speciale software worden geschreven. De modellen voor de onderdelen, de interactie van de onderdelen en de ingangen worden naar een programma gevoerd. Het programma voert vervolgens het simulatiemodel uit en levert de uitgangen in de loop van de tijd, waarbij deze uitgangen vaak grafisch worden weergegeven. Met computers kunnen simulaties met duizenden of miljoenen elementen en met grote tijdsintervallen worden geprobeerd. Simulaties van planetaire evolutie of geavanceerde militaire manoeuvres zijn enkele voorbeelden.

Traditioneel is het simulatiemodel wiskundig van aard. Grondstoffen die een fabriek binnenkomen, worden bijvoorbeeld geschat op vaste intervallen. Computers kunnen nu meer realistische simulaties maken door een script te gebruiken met gebeurtenissen die lijken op een echte situatie of zelfs een exacte opname van een echte situatie.