La simulazione ad eventi discreti (Discrete Event Simulation)

Simulare richiede una buona conoscenza sull'ambito del problema che si sta affrontando, è consigliabile un approccio ben strutturato e collaudato, piuttosto che cercare di ottenere dei dati poco per volta con il rischio di dover rifare completamente alcune parti nell'accorgersi di aver sbagliato le premesse. Come ogni altro ambiente di pianificazione, è necessario asviluppare un modello concettuale prima davviare lo sviluppo di un  modello con un software di simulazione. Un approccio che da sempre risulta affidabile e consolidato è il seguente:

Definizione degli Obiettivi

Una simulazione può restituire un consistente numero di dati e fornire supporto in diversi ambiti dei un progetto, è bene dunque essere certi di ciò che si vuole ottenere così da non tralasciare alcun dettaglio ed allo stesso tempo potersi permettere di trascurare quelle parti che invece non hanno influenza sul modello. Ad esempio se non si è interessati a conoscere la distribuzione degli operatori all'interno dell'impianto e la stessa non inciderà sui risultati del modello, si potrà ipotizzare che gli operatori siano sempre disponibili, al contrario se interessa conoscere accuratamente il numero di veicoli necessari a reggere il carico di lavoro si dovranno simulare i sistemi di trasporto in maniera più accurata possibile.

Analisi del Sistema

Prima di iniziare a simulare un sistema è necessario conoscerlo a fondo in ogni sua parte, in maniera tale da non doversi trovare in punti morti che costringano a tornare di diversi passi indietro in cerca di una soluzione più ottimizzata per risolvere ogni singolo problema che ci si pone. L'utilizzo di un conveyor piuttosto che di un sistema power & free può fare la differenza nelle potenzialità che il modello simulato può offrire all'utente, per questo è necessario rendersi conto di come e con quali strumenti si potrà rendere la simulazione il più possibile fedele all'impianto originale che si andrà ad analizzare.

Acquisizione dei Dati

Una volta stabiliti gli obiettivi ed il modo con cui gli obiettivi stessi saranno raggiunti, diviene necessario raccogliere i dati riguardanti il sistema che si andrà a simulare. I dati spaziano dalle informazioni di tipo geometrico, come layout, dimensioni di magazzini e di aree a terra, lunghezze e larghezze dei conveyor, dimensionamento delle unità di carico e dei pallet di trasporto, ai dati di tipo cinematico, come le velocità dei sistemi a rulli o delle navette, l'accelerazione degli ascensori, ed ancora sarà utile conoscere i tempi ciclo delle macchine e degli operatori manuali, la loro efficienza ed i loro eventuali momenti di pausa o di change over. La raccolta di dati permette di sviluppare un modello accurato e fedele alla realtà, e saranno i dati stessi su cui si potrà in seguito agire in fase di sperimentazione per scoprire come cambiano le reazioni dell'impianto al mutare dei valori inseriti.

Modellazione

Si passa dunque alla fase di modellazione vera e propria, durante la quale ci si avvale di un software appositamente realizzato per rispondere a tutte le necessità dell'utente.
Si disegnano i sistemi di trasporto, si posizionano le macchine, si impostano le logiche di instradamento dei prodotti.
Non c'è virtualmente limite al livello di dettagli che si possa raggiungere tramite una simulazione, in funzione del tempo che ci si può permettere di spendere sulla sua realizzazione, si può arrivare a simulare i percorsi esatti che gli operai compiono ogni giorno per raggiungere il posto di lavoro, così come si può mappare interamente un magazzino che contiene diverse decine di migliaia di pezzi al suo interno.
Durante la fase di modellazione i progetti concettuali che erano stati fatti vengono dunque resi più tangibili e visibili, dando luogo ad una prima fase di correzione delle imperfezioni che subito possono saltare all'occhio, in particolar modo legate alla necessità di tradurre dei dati cartacei in dati informatici.

Validazione
Quando il modello è pronto non c'è altro da fare se non girare le chiavi e vedere se il suo comportamento corrisponde a quello che ci si aspetta dall'impianto reale. Essendo la programmazione legata comunque a delle menti umane gli errori sono possibili, tanto più numerosi quanto più massiccio è il modello che è stato creato. Potrebbe mancare una logica di instradamento, un buffer potrebbe essere stato dichiarato troppo piccolo, o forse un sistema di controllo non è ottimizzato e genera degli errori che fanno bloccare il sistema. Quale che sia la ragione, durante la fase di validazione si passa al setaccio il modello in ogni suo componente funzionale, fino a quando tutto al suo interno non lavori come deve.

Sperimentazione

Una volta che il modello funziona in ogni sua parte e che il suo funzionamento è accurato rispetto a quello dell'impianto che sta simulando, si può passare all'importantissima fase di sperimentazione, che consiste nel mettere alla prova il modello in diverse configurazioni o con diversi valori variabili, per vedere come reagisce e trovare una soluzione ottimale.
Fra le sperimentazioni più comuni ci sono quelle che riguardano il numero di veicoli da impiegare per reggere al flusso produttivo, il simulatore proverà ad utilizzare un numero crescente di veicoli fino a quando non troverà il numero minimo necessario a raggiungere la produttività desiderata.
In alternativa si può sperimentare l'effetto ottenuto tramite l'aggiunta di una macchina, la differente diramazione di un conveyor, l'utilizzo di una strategia di stoccaggio differente, ed in ogni caso si potranno visualizzare i risultati per poter poi scegliere la configurazione più redditizia.
I software di simulazione sono in grado di eseguire sperimentazioni equivalenti a mesi e mesi di funzionamento dell'impianto semplicemente in poche ore di elaborazione su uno o più computer, rendendo finalmente davvero evidente il grande vantaggio che offre il simulare un impianto prima della sua realizzazione finale, scoprire un errore dopo giorni di avviamento di un impianto già acquistato è economicamente sconveniente rispetto allo scoprire lo stesso errore dopo pochi minuti di simulazione.

Presentazione
Una volta che la sperimentazione ha dato i suoi frutti non resta che presentarli al cliente o all'ufficio acquisti, potendo contare su dati affidabili ed oggettivi ricavati proprio dal software di simulazione che ha eseguito la sperimentazione. Dato che la sperimentazione del modello avviene per mezzi informatici, è semplice il passaggio dei dati risultanti in comodi grafici dalla semplice interpretazione, che possono mostrare in maniera rapida ed evidente le soluzioni migliori in fatto di rendimento e di riduzione dei costi.

In ognuna delle fasi sopra indicate potrebbero verificarsi situazioni in cui sia necessario tornare alla fase precedente, ad esempio in fase di presentazione si potrebbe scoprire come il cliente finale voglia dati che non sono stati presentati, e ciò richiederà di tornare alla fase di sperimentazione, così come durante la sperimentazione stessa o durante la validazione potrebbero insorgere problematiche prima non viste che richiederanno una nuova modellazione, e durante queta fase potrebbero risultare necessari dati precedentemente non raccolti, o addirittura una nuova analisi del sistema al mutare degli obiettivi che si vogliono raggiungere dalla simulazione stessa.
Seguendo lo schema sopra riportato si garantirà al lavoro di simulazione un'ottima flessibilità, riducendo i tempi di realizzazione a lungo termine e permettendo di intervenire in qualsiasi momento per apportare le modifiche che si riterranno opportune.