(Simulazione Continua) Discrete Rate Modeling. Librerie principali Item.lix Value.lix Plotter.lix Rate.lix

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1 7 INTRODUZIONE Extend V6 Discrete Event Modeling (Simulazione Discreta) Continuous Modeling (Simulazione Continua) Animazione 2D Librerie principali Discrete Event.lix Generic.lix Plotter.lix vs ExtendSim7 Discrete Event Modeling (Simulazione Discreta) Continuous Modeling (Simulazione Continua) Discrete Rate Modeling (Ibrida delle due precedenti) Animazione 2D-3D Librerie principali Item.lix Value.lix Plotter.lix Rate.lix

2 7 TIPI DI BLOCCHI Una selezione dei blocchi di ExtendSim7 1. Routing (Item/Value) 2. Activities (Item) 3. Queues (Item) 4. Properties (Item) 5. Batching (Item) 6. Data Access (Item/Value) 8. Inputs (Value) 9. Outputs (Value) 10. Information (Item) 11. Math (Value) 12. Statistics (Value) 13. E3D Animation (Animation 2D-3D) 14. Executive (Item) 7. Resources (Item)

3 7 Routing Create (Item.lix) Q Fornisce entità o valori per una simulazione di eventi discreti in specifici momenti di interarrivo. Permette di generare entità e valori ottenendoli da una determinata distribuzione di probabilità o da una tabella in base a quanto definito nella dialog box. Permette di assegnare proprietà (attributi e priorità) alle entità create.

4 7 Routing Create (Item.lix) Q Gestione entità, opzioni, animazione 2D-3D delle entità e del blocco Tramite la dialog box si può definire la modalità di generazione delle entità o dei valori (distribuzione di probabilità, da una tabella, in modo infinito). Scelta del tipo di generazione Scelta distribuzione Parametri distribuzione Dialog Box Help!

5 7 Routing 0 Exit (Item.lix) Elimina un entità dal sistema e riporta il numero delle entità uscite; è possibile aumentare il numero dei flussi in ingresso. Select Item In (Item.lix) Seleziona l entità che esce tra due o più flussi in ingresso in base ad una condizione definita nella dialog box o in base al valore del connettore Select che compare se viene selezionata l opzione.

6 7 Routing Select Item Out (Item.lix) Invia l entità in ingresso in un delle due o più uscite secondo una condizione definita nella dialog box o dal valore del connettore Select che compare se viene selezionata l opzione. demand AD Gate (Item.lix) Restringe il flusso di entità in una porzione del sistema (area gating) o in base a una condizione del sistema stesso (conditional gating) definita dal connettore o tramite la dialog box.

7 7 Routing Select Value In (Value.lix) Fornisce in uscita uno dei due valori in input scegliendo in base a un valore definito nella Dialogue Box o con il connettore. Select Value Out (Value.lix) Fornisce in una delle due uscite il valore in input scegliendo in base a un valore definito nella Dialogue Box o con il connettore.

8 7 Activities Activities D F Delay Delay (Item.lix) Processa una o più entità contemporaneamente (simula processori paralleli identici) e rilascia ogni entità non appena ha terminato. Trattiene le entità per un periodo di tempo (delay) definito nella dialog box (da una costante, dal valore di un attributo delle entità, oppure ottenuto da una tabella o da una particolare distribuzione) o comandato dal connettore D. PE SD F Tramite la dialog box è possibile gestire la preemption e lo shutdown comandate dagli appositi connettori che compaiono nel blocco quando queste funzioni vengono attivate. D

9 7 Activities C F Workstation (Item.lix) Si comporta come una coda FIFO combinata con un blocco Delay (Item), trattiene e processa le entità. Riceve una o più entità allo stesso tempo, le tiene in una coda FIFO e le processa simultaneamente, poi rilascia ogni entità non appena ha finito. Transport (Item.lix) D U u Trasporta le entità da un blocco ad un altro. La distanza percorsa e la velocità utilizzata vengono definite nella dialog box o dal connettore D. Conveyor (Item.lix) Muove le entità da un blocco ad un altro con un trasportatore. Con la dialog box si definiscono il tempo e la velocità del movimento e se il trasportatore accumula le entità.

10 7 Queues R L Queue (Item.lix) Tramite la dialog box è possibile definire se si tratta di una coda di uscita o in attesa di disponibilità di risorse. Renege Come coda di uscita (sorted queue) trattiene le entità in ordine FIFO o LIFO o in base alla loro priorità o al valore di un loro attributo (gestibile nella dialog box). Come coda in attesa di risorse trattiene le entità in ordine FIFO. Si può far uscire un entità dalla coda prima che questa riceva l output con il connettore R o definendo il renege time nella dialog box, con la quale è possibile anche gestire la lunghezza massima della coda.

11 7 Queues y=f(x) L Queue Equation (Item.lix) Riceve e immagazzina le entità in accordo con la sua capacità massima, calcola un equazione per ognuna di essa (anche utilizzando il connettore) e le rilascia in base al risultato. MG Queue Matching (Item.lix) Contiene un numero definibile nella dialog box di code interne per mantenere le entità in gruppi separati; rilascia le entità di un gruppo quando tutti i requisiti del gruppo sono stati raggiunti; è utile per raggruppare entità di diverso tipo, si può aumentare il numero degli ingressi.

12 7 Properties Database DB {...} _Item quantity Set (Item.lix) Assegna una o più proprietà (attributi, priorità, quantità) all entità che lo attraversa; ogni attributo è composto da un nome e da un valore di diverso tipo (tipo value, string o DB address); la priorità è definita da un valore univoco che rappresenta l importanza di un entità nel sistema; la quantità è la proprietà di un entità che mostra se questa è singola o è un gruppo unito di duplicati. Le proprietà vengono assegnate tramite la dialog box o tramite il connettore _Item quantity ed è possibile collegare il blocco ad un Database del sistema. Le proprietà ed i loro valori vengono registrati e aggiornati automaticamente nel blocco Executive (Item).

13 7 Properties {...} Δ valore proprietà Get (Item.lix) Legge i valori delle proprietà (attributi, priorità, quantità) dell entità che lo attraversa tramite la tabella della dialog box e li restituisce tramite il connettore di uscita separati dall entità stessa. variabile y=f(x) Equation(I) (Item.lix) Al passaggio di un entità calcola un equazione utilizzando come variabili gli input dei connettori (in numero definibile) e restituendo il risultato nel connettore di uscita; è utile per definire e modificare i valori delle proprietà di un entità. risultato

14 7 Batching Batch (Item.lix) Unisce entità derivanti da più flussi in un unica entità; è possibile definire il numero di entità necessarie di ogni flusso per formare l entità unica in uscita tramite la dialog box o il connettore che compare selezionando quest opzione; è inoltre possibile gestire varie opzioni nell unione delle entità come attributi e priorità. Unbatch (Item.lix) Separa l entità in entrata in più flussi di entità in uscita; nella dialog box o con l apposito connettore si specifica il numero di entità per ogni flusso di uscita; è possibile anche gestire i valori delle proprietà delle entità rilasciate.

15 7 Data Access DB Write(I) (Item.lix) Inserisce dati in un Database definito nella dialog box quando arriva un entità. Esiste anche il rispettivo blocco Read(I) (Item) che al contrario legge i dati da un Database. DB R Write (Value.lix) Inserisce dati in input in un Database di destinazione definito nella dialog box. Esiste anche il rispettivo blocco Read (Value) che al contrario legge i dati da una sorgente; è possibile anche creare una nuova sorgente dati con il blocco Data Source Create (Value).

16 7 Resources Vi sono due modi di gestire le risorse: con il blocco Resource Item (Item) oppure Resource Pool (Item). Resource Item (Item.lix) Mette a disposizione le risorse in quantità fissata nella dialog box e modificabile dinamicamente con il connettore TR (Total Resources). Di norma le risorse che escono dal blocco vengono riciclate in un loop chiuso. Spesso si utilizzano blocchi Batch/Unbatch (Item) per legarle alle entità e rilasciarle. 9 TR U Q R L D F

17 7 Resources Resource1 c U Resource Pool (Item.lix) Mette a disposizione le risorse in quantità fissata nella dialog box e modificabile dinamicamente con il connettore c. Si può assegnare un nome al blocco e scegliere se allocare le risorse alle entità in base all ordine di arrivo o alla priorità di quest ultime. Le risorse NON entrano ed escono dal blocco tramite connettori, ma usando i due blocchi seguenti. R L Queue (Item.lix) Occorre settare nella dialog box il tipo della coda come resource pool queue e definire da quale blocco Resource Pool (Item) vengono ricevute le risorse e la quantità di esse richiesta. Un entità esce dalla coda solo se è disponibile una risorsa nel Resource Pool stabilito. La risorsa accompagna l entità sino a che non viene rilasciata dal seguente blocco.

18 7 Resources Resource Pool Release (Item.lix) Separa la risorsa dall entità. La risorsa ritorna automaticamente al suo Resource Pool. La risorsa MYTOOL definita nel Resource Pool circola in un loop tra Queue e Resource Pool Release senza che sia necessario mettere in esplicito i connettori o i blocchi Batch/Unbatch (Item) come con il blocco Resource (Item). MYTOOL 3 c U Q R L D F MYT

19 7 Inputs ### 2 hold Time Rand Pulse D Constant (Value.lix) Fornisce un valore costante definito nella dialog box ed eventualmente modificato con il connettore di input. Simulation Variable (Value.lix) Fornisce in output il valore di una variabile di sistema (es. tempo corrente, end time..). Random Number (Value.lix) Genera in outoput un valore random secondo una distribuzione di probabilità definita nella dialog box o tramite connettori. Pulse (Value.lix) Genera impulsi periodici con un tempo definito fra l uno e l altro.

20 7 Outputs Display Value (Value.lix) Visualizza e fornisce in uscita il valore in input. Notify (Value.lix) Ha un particolare comportamento definibile nella dialog box (emette un suono, interrompe la simulazione,...) quando il valore in input è VERO (TRUE).

21 7 Information i r L History (Item.lix) Riporta informazioni sulle entità (attributi, priorità, tempo arrivo). Information (Item.lix) Riporta statistiche sulle entità, come il numero di entità che lo attraversano, il tempo di interarrivo fra le stesse e il tempo ciclo; il tempo ciclo (tempo di attraversamento del sistema) si misura dall inizio settando un opportuno attributo (Cycle Time) nel blocco Create o da qualsiasi punto del sistema con il blocco Set. Calcola il tempo di attraversamento del sistema utilizando il blocco Set collegato al tempo corrente della simulazione. Q Time Set DB {...} R 1 L D 2 F Information Simulation Variable (tempo corrente) i 2 L 1

22 7 Information Item Cost R C A T Cost By Item (Item.lix) Calcola il costo di ogni entità che lo attraversa, fornendo in uscita anche la media e il costo totale del processo. Cost Stats Cost Stats (Item.lix) Memorizza e mostra in una tabella i costi di tutte le entità in input in tutti i blocchi in cui i costi vengono calcolati; riporta anche i costi totali relativi a tali blocchi e determina il costo totale del sistema.

23 7 Math B N A A>0 Y Decision (Value.lix) Assegna il valore VERO (risp. FALSO) al connettore Y (ris. N) in base al confronto dei due input A e B. y=f(x) Equation (Value.lix) Calcola il risultato di un equazione definita nella dialog box utilizzando come variabili i valori dei flussi in input (in numero modificabile); l equazione può contenere istruzioni tipo if...then..

24 7 Math Math (Value.lix) Fornisce in output il risultato di una funzione matematica utilizzando i valori in input; tramite la dialog box è possibile definire il tipo di funzione (finanziaria, logica, aritmetica o trigonometrica) e il tipo di operazione (es. somma, sottrazione..). max con Max & Min (Value.lix) Determina il massimo o il minimo (la scelta si effettua nella dialog box) fra tutti i valori in input.

25 7 Statistics m v RS M V std dev Mean & Variance (Value.lix) Calcola la media, la varianza e la deviazione standard dei valori in input; i risultati sono disponibili in output e vengono memorizzati dal blocco stesso selezionando l opzione opportuna nella dialog box. Stats go Statistics (Value.lix) Memorizza in una tabella le statistiche di tutti i blocchi di un particolare tipo definibile nella dialog box (es. activities, queues, Mean & Variance, Resource Item )

26 7 E3D Animation 3D Controller (Animation 2D-3D.lix) Stabilisce le caratteristiche dell ambiente della simulazione 3D (sole, nuvole, colori, ). 3D Scenery (Animation 2D-3D.lix) Definisce lo scenario della simulazione 3D, in particolare il modo in cui vengono rappresentati i blocchi e la loro posizione nello spazio 3D in rapporto anche alla posizione che assumono nella simulazione 2D.

27 7 E3D Animation A BC 3D Text (Animation 2D-3D.lix) Permette la visione delle scritte di testo nella finestra 3D e ne facilita la gestione tramite la dialog box Animate 3D (Animation 2D-3D.lix) Permette un animazione particolare nella finestra 3D quando un entità lo attraversa; il tipo di animazione viene definito tramite la dialog box.

28 7 Executive Executive (Item.lix) Controlla e organizza gli eventi in una simulazione Discrete Event e in una Discrete Rate. Deve essere posizionato in alto alla sinistra di tutti i blocchi, in quanto permette l avanzamento del tempo della simulazione da un evento a quello successivo. Gestisce tutti gli attributi (string/value) presenti nel sistema e li raccoglie in una tabella.

29 7 Named Connections Quando i punti da connettere sono lontani si possono utilizzare etichette ripetute invece di linee dirette. 1. Fare doppio click su un punto dello schermo in cui non vi sono blocchi, in prossimità del connettore di output 2. introdurre il nome della connessione 3. connettere l output di un blocco al nome 4. fare doppio click in prossimità dell input 5. introdurre lo stesso nome 6. connettere il nome all input ARRIVO ENTITA' L 0 W F V ARRIVO ENTITA'

30 7 Hierarchical Blocks Si possono raggruppare diversi blocchi insieme in un unico blocco gerarchico che rappresenta una parte del sistema. Un gruppo gerarchico può contenere sottomodelli, scritte di testo, grafici, tabelle, e tutto ciò che può essere presente nel sistema al livello superiore. Un gruppo gerarchico può anche contenere altri gruppi gerarchici, in modo da ottenere una gerarchia a più livelli. Per creare un gruppo gerarchico occorre selezionare i blocchi che si desidera unire e seguire le indicazioni. Si può attribuire un nome al blocco che si va a creare. Per vedere il contenuto del blocco e sufficiente selezionarlo e si apre una finestra che ne mostra le parti costituenti.

31 7 Animazione 3D Con ExtendSim7 è possibile realizzare un animazione dei modelli creati in modalittà 3D (tridimensionale); è sufficiente selezionare la casella 3D nella barra dei comandi in alto e si apre la finestra corrispondente. Si possono modificare le dimensioni della finestra con l apposito comando che si trova all interno di essa in alto. La finestra è vuota, non è ancora stato inserito alcun elemento. Tramite il comando Run > Simulation Setup è possibile definire le impostazioni di base della visualizzazione 3D: l ambiente di sviluppo, i rapporti tempidistanze e soprattutto la modalità di visualizzazione (Quickw View, Concurrent, Buffered) a seconda che si voglia un animazione più semplice e legata a quella 2D (Quick View) oppure una più realistica (Concurrent, Buffered).

32 7 Animazione 3D La gestione dell animazione delle entità e dei blocchi può essere effettuata in due modi: tramite i blocchi delle librerie nella stessa progettazione 2D; tramite E3D Editor, accessibile con il tasto F11, che permette la gestione diretta nella finestra 3D. Nella finestra 3D la camera si muove nel seguente modo: avanti - indietro - destra - sinistra - - tasto W - tasto S - tasto D - tasto A rotazione: tenere premuto il tasto destro e muovere il mouse nella direzione desiderata

33 7 Animazione 3D Gestione dell animazione tramite i blocchi delle librerie In precedenza sono stati illustrati i blocchi della libreria Animation 2D-3D necessari per definire l animazione dello spazio 3D in cui avviene la simulazione e le sue caratteristiche generali; attraverso ogni blocco si può inoltre stabilire una particolare animazione per l entità che lo attraversa e per il blocco stesso. I blocchi della libreria Item.lix, che permettono di creare e gestire entità offrono la possibilità nella dialog box di definire l animazione 3D delle entità che si desidera ottenere (soggetto da visualizzare) e le sue caratteristiche in rapporto all ambientazione (grandezza, rotazione e posizione nella finestra 3D, possibilità delle entità di occupare lo stesso spazio).

34 7 Animazione 3D Gestione dell animazione tramite i blocchi delle librerie Tramite la dialog box si può definire anche l animazione 3D del blocco stesso con le medesime possibilità di scelta che si hanno per le entità (soggetto, rotazione, grandezza e posizione nella finestra 3D); inoltre è importante definire se mantenere un legame fra la posizione occupata dal blocco nello spazio 3D e quella occupata nello spazio 2D e se il blocco è legato ad un gruppo gerarchico. Per quanto riguarda l animazione dei blocchi è possibile definire se l entità deve salire sul blocco nel periodo in cui è impegnata ad attraversarlo

35 7 Animazione 3D Gestione dell animazione tramite E3D Editor Premendo il tasto F11 si apre la barra dei comandi di 3D Editor che permette di gestire l animazione dell ambiente, delle entità e dei blocchi direttamente nella finestra 3D. Tramite la barra dei comandi si può creare, salvare o aprire un ambiente personalizzato o già esistente; inoltre è possibile definire le caratteristiche della camera e della luce.

36 7 Animazione 3D Gestione dell animazione tramite E3D Editor L aspetto più utile di E3D Editor consiste nel poter scegliere tra tre modalità di visualizzazione dell ambiente: World Editor utilizzato per spostare, ruotare e manipolare gli oggetti dell ambiente utilizzando le tre direttrici dimensionali (x, y, z) che compaiono su ogni elemento quando questo viene selezionato.

37 7 Animazione 3D Gestione dell animazione tramite E3D Editor World Editor Inspector utilizzato per analizzare ogni elemento presente nella finestra 3D e modificarne le proprietà; si tratta della modalità predefinita.

38 7 Animazione 3D Gestione dell animazione tramite E3D Editor World Editor Creator utilizzato per creare e rimuovere elementi direttamente nella finestra 3D senza che questi compaiano nella simulazione 2D, definendo così un ambientazione personalizzata con anche le caratteristiche atmosferiche e le peculiarità del terreno.