결정론적 프로세스와 비결정론적 프로세스의 결합

Python으로 배우는 이산 사건 시뮬레이션

Diogo Costa (PhD, MSc)

Adjunct Professor, University of Saskatchewan, Canada & CEO of ImpactBLUE-Scientific

결정론적 프로세스와 비결정론적 프로세스

주어진 시스템의 프로세스 순서를 보여주는 다이어그램입니다. 결정론적 프로세스인 프로세스 A로 시작해, 비결정론적 프로세스인 프로세스 B를 거쳐, 또 다른 결정론적 프로세스인 프로세스 C로 마무리됩니다.

예시: 공항의 승객 흐름 관리

비결정론적: 승객이 공항에 도착하는 시간
결정론적: 체크인 후 공항 내부 수하물 운송

예시: 공장의 조립 라인

결정론적 프로세스

공장으로의 원자재 운송
완전 자동화된 단계
품질 검사
포장
고객에게 신제품 운송

예시: 용접기

처리 시간 = 용접 라인 길이 x 용접기 속도

비결정론적 프로세스

원자재 주문
복잡한 부품의 수작업 조립

특정 수작업 조립을 여러 번 반복했을 때 걸린 시간을 보여주는 산점도입니다.

결정론적 프로세스

예시: 용접이 포함된 조립 라인

결정론적 프로세스 2개
welding_1

welding_2

welding_1
- 프로세스 이름: 부품 A 용접
- 처리 시간: 5 시간
welding_2
- 프로세스 이름: 부품 B 용접
- 처리 시간: length * hours_per_length

각 프로세스에 대한 dictionary 생성:

welding_1 = {
    "name": "Welding component A",
    "time_hours": 5
}

length = 20   # meters
hours_per_length = 0.2  # hours 

welding_2 = {
    "name": "Welding component B",
    "time_hours": length * hours_per_length
}

비결정론적 프로세스

예시: 조립 라인

2개의 비결정론적 프로세스 manual_assembly_1

manual_assembly_2

manual_assembly_1
- 프로세스 이름: 수작업 조립 A
- 평균 처리 시간: 80 시간
- 표준편차: 5 시간
manual_assembly_2
- 프로세스 이름: 수작업 조립 B"
- 평균 처리 시간: 20 시간

표준편차: 2 시간

각 프로세스에 대한 dictionary 생성:

manual_assembly_1 = {
    "name": "Manual Assembly A",
    "time_hours": 80,
    "std_hours": 5
}
manual_assembly_2 = {
    "name": "Manual Assembly B",
    "time_hours": 20,
    "std_hours": 2}

이벤트 기반 시뮬레이션 구축

제조 프로세스 순서 제조 활동의 프로세스 순서를 보여주는 다이어그램으로, 시간 순서대로 welding_1, manual_assembly_1, manual_assembly_2, welding_2 프로세스를 포함합니다.

이산 이벤트 모델

# Initiate time-tracking variable
time = numpy.zeros(number_of_processes)


# Next-event time progression
time[0] = 0          
time[1] = time[0] + welding_1["time_hours"]
time[2] = time[1] + rd.gauss(manual_assembly_1["time_hours"], manual_assembly_1["std_hours"])
time[3] = time[2] + rd.gauss(manual_assembly_2["time_hours"], manual_assembly_2["std_hours"])
time[4] = time[3] + welding_2["time_hours"]
time[5] = time[4]

시간 단위 및 모델 탐색

시간 단위
- 모든 프로세스에서 시간 단위를 일관되게 유지하세요.

연습해 봅시다!

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