– نقش شبیه‌سازی در مسائل برنامه‌ریزی تولید
حل مسائل زمان‌بندی فارغ از ساختار مسئله و نوع الگوریتم مورد استفاده، به‌طور قابل‌توجهی با شبیه‌سازی گره خورده است. این تکنیک، نه تنها در تئوری‌های حل مسائل زمان‌بندی نقش پررنگی دارد بلکه در مرحله اجرای برنامه‌های زمان‌بندی نیز یکی از ابزارهای جدانشدنی است. در این بخش، ابتدا مروری بر تعریف شبیه‌سازی صورت گرفته و سپس این کارکردها توصیف می‌شوند. تعاریف متعددی از شبیه‌سازی وجود دارد که در اینجا به تعریفی از هیلیر و لیبرمن[1] اشاره می‌شود:]6[
“شبیه‌سازی به معنای استفاده از کامپیوتر در راستای تقلید رفتار یک فرایند یا یک سیستم است.”
در مطالعات بهینه‌سازی، هنگامی که سیستم‌های مورد مطالعه خیلی پیچیده شوند استفاده از شبیه‌سازی ناگزیر است. با این وجود در بسیاری از مسائل زمان‌بندی تولید که ساختار ساده‌ای دارند نیز شبیه‌سازی به‌کارگرفته می‌شود. ساخت یک مدل شبیه‌سازی که بتواند برای زمان‌بندی بکارگرفته شود مجموعه‌ای از ورودی‌ها را احتیاج دارد که عبارتند از:]6[
- افراد، ماشین‌ها، وسایل حمل‌ونقل و سایر منابع چه زمانی قابل بهره‌برداری هستند؟
- چه محصولی باید ساخته شود یا چه خدمتی باید ارائه شود؟
- فرایند ساخت محصول یا ارائه خدمات کدام است؟
- چه منابعی و به چه میزان برای تولید محصول یا ارائه خدمات لازم هستند؟
- از هر محصول چه تعداد برای هر مشتری تولید شود یا مشتری به چه خدماتی احتیاج دارد؟
- محصولات در چه زمانی باید به مشتری تحویل داده شود یا خدمات در چه زمانی مهیا باشد؟
- ترتیب انجام کارها روی ماشین‌آلات
با دریافت این ورودی‌ها (در یک سیستم تولیدی) نرم‌افزار شبیه‌ساز قادر است زمان ورود هر کار به هر ایستگاه، زمان پایان کار در هر ایستگاه، زمان ورود به انبارهای میانگیر، زمان خروج از انبار و … را مشخص و بر اساس آن‌ها خروجی‌های متنوعی را تولید کند:]6[
- زمآن‌های بیکاری و اشتغال ماشین‌آلات
- زمان تکمیل محصول
- نمودار گانت
- تابع هدف مسئله
- آمار توصیفی (راندمان و متوسط کار تکمیل شده در هر واحد زمان و …)
[1] – Hillier, F. S. – Liberman, G. J.
نرم‌افزارهای شبیه‌ساز می‌توانند شامل مجموع قوانین و الگوریتم هایی برای حل مسائل زمان‌بندی باشند تا خود نسبت به تهیه برنامه زمان‌بندی اقدام نمایند. از سوئی دیگر شبیه‌سازی می‌تواند رفتارهای تصادفی خط تولید را با استفاده از تابع توزیع احتمال تقلید کند، این امر در محاسبه تابع هدف مسائل زمان‌بندی تصادفی کاربرد گسترده‌ای دارد. چهار الگوی متفاوت از بکارگیری شبیه‌سازی در مسائل زمان‌بندی قابل شناسایی است:]6[
- تهیه برنامه زمان‌بندی توسط برنامه شبیه‌ساز
- شبیه‌سازی برای تنظیم پارامترهای الگوریتم‌های ابتکاری
- شبیه‌سازی برای ارزیابی راهکارهای متفاوت زمان‌بندی
- شبیه‌سازی برای تقلید رفتارهای تصادفی سیستم