Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Institut National des Sciences Appliquées et de Technologie Fascicule de TP Sim

Institut National des Sciences Appliquées et de Technologie Fascicule de TP Simulation sur ARENA 4ème année Informatique Industrielle et Automatique (IIA4) Elaboré par Feiza GHEZAIL-HAMDI et Nadra BOHLI TP Simulation/ARENA – IIA4 2020/2021 2 Sommaire 1. Présentation du logiciel de simulation ARENA I.1 Notions de base I.2 Présentation de quelques blocs usuels pour construire un modèle I.3 Présentation de quelques blocs usuels pour analyser un modèle I.4 Quelques remarques pour lancer une simulation 2. Illustration 3. TP 1 : Initiation à la simulation par ARENA 4. TP2 : Equilibrage des chaînes de production TP Simulation/ARENA – IIA4 2020/2021 3 I. Présentation du logiciel de simulation ARENA SIMAN-ARENA7 - conçu en 1982 par C.D. Pedgen de System Modeling Corporation - est un langage de simulation du type interaction de processus, ARENA représentant la version « graphique » de SIMAN. La description du modèle (logiciel) du système simulé se fait à l'aide d'un assemblage constitué de mise en série, en parallèle ou en feedback de différents blocs fonctionnels, issus de bibliothèques (templates) d’ARENA. Une telle approche de modélisation permet d'obtenir une structure du modèle (logiciel) proche de celle du système (réel) à simuler. I.1 Notions de base Entité : Une entité est un objet qui évolue dans les différents blocs fonctionnels constituant le modèle du système. Elle correspond en général à un objet concret, par exemple, une personne ou une pièce dans un atelier. Le déplacement des entités au sein des différents blocs - par exemple le déplacement de pièces dans un atelier - provoque un changement d'état du modèle de simulation, ce qui est analogue aux déplacements des jetons dans un modèle RdP. Attribut : Un attribut est une variable associée individuellement aux entités (la variable est locale) pour représenter leurs états ou des paramètres qui leur sont propres. Par exemple, chaque entité, représentant une pièce circulant dans un atelier, peut avoir les attributs suivants :  Type_de_piece afin de désigner le type d'une pièce (par exemple, Type_de_piece = A ou B) ;  Indice_de_priorite afin de désigner l'indice de priorité d'une pièce (par exemple, Indice_de_priorite = faible ou importante) ;  Date_arrivee_ds_le_modele (exemple : Date_arrivee_ds_le_modele = TNOW). Variable globale : Une variable globale concerne l'ensemble du modèle. Par exemple, la variable TNOW (variable prédéfinie dans SIMAN) désigne la date à laquelle se trouve la simulation, c'est le temps courant - mis à jour à chaque avancée dans l'échéancier des événements – s’écoulant durant une simulation du modèle. Le principe de fonctionnement du logiciel ARENA est de suivre chacune des entités évoluant d'un bloc fonctionnel vers un autre dans le modèle, de sa création à sa destruction. L’ordonnancement dans le temps des différents événements rattachés à l'évolution des entités dans les blocs constituant le modèle se fait au travers d’un échéancier. Quand une entité est introduite dans un bloc fonctionnel, elle déclenche/active le « service » qui lui est associé, ce qui provoque une modification de l'état du modèle. Un « service » peut agir : - sur l'entité au travers de la valeur de ses attributs. Par exemple, à travers un bloc Assign, on peut affecter à l'attribut indice_de_priorite d'une entité représentant une pièce, présente dans le bloc, la valeur importante ; - sur les variables globales du modèle logiciel. Par exemple, le passage d’une entité dans un bloc Delay provoque un retard pur, ce qui aura une conséquence sur la variable TNOW. TP Simulation/ARENA – IIA4 2020/2021 4 Un programme (ou modèle logiciel) élaboré avec ARENA est sauvegardé dans un fichier ayant pour extension .doe et est constitué : - d'une partie modèle, qui représente l'algorithme décrivant les caractéristiques statiques et dynamiques des différents blocs fonctionnels composant le modèle ; - du cadre expérimental, qui regroupe les données précisant les paramètres spécifiques à une simulation donnée (conditions initiales, durée de la simulation, …). En fait, les entités traversent uniquement les blocs fonctionnels de la partie modèle. I.2 Présentation de quelques blocs usuels pour construire un modèle a) Create (issu du template Basic Process) : Un bloc Create permet de créer des entités. Les champs de ce bloc sont les suivants : - le champ Name où l’on peut donner un nom au bloc ; - le cadre Time Between Arrivals, comportant les champs :  le champ Type pour définir le type de création et d’entrée des entités,  le champ Value pour définir la période de création des lots d’entité,  le champ Entities per Arrival pour définir le nombre d’entité par lot (taille des lots) en entrée à chaque période de création),  le champ Max Arrivals qui détermine le nombre total de lots à créer,  le champ First Creation qui définit la date de création du premier lot. b) Dispose (issu du template Basic Process) : Un bloc Dispose permet de détruire des entités. Ainsi, une entité entrant dans ce bloc est immédiatement détruite. c) Delay (issu du template Advanced Process) : Un bloc Delay permet de retarder le passage d'entités. Quand une entité entre dans ce bloc, elle y reste inconditionnellement pendant la durée (aléatoire ou non) indiquée dans le champ Delay Time. TP Simulation/ARENA – IIA4 2020/2021 5 d) Seize (issus du template Advanced Process) : Une entité présente dans un bloc Seize ne peut sortir de ce bloc que s’il existe un nombre suffisant de ressources disponibles (le nombre et le type de ressources étant spécifiés dans le bloc) ; en attendant l’entité est stockée (« patiente ») dans une file d’attente interne au bloc Seize. Le fait qu'une entité sorte du bloc indique que les ressources, disponibles en nombre suffisant, sont « saisies » (et donc plus disponibles). L’ajout d’une ressource (par le bouton Add), crée automatiquement une nouvelle ressource ; chaque ajout d’un nouveau type de ressource, donne lieu à une ligne supplémentaire dan la liste Resources que l’on peut paramétrer :  le champ type indique le type de la ressource, parmi la liste des types créés,  le champ Resource Name permet de spécifier le nom de la nouvelle ressource,  le champ Quantity spécifie le nombre (minimum) de ressources disponibles. Sachant qu'une ressource peut ne pas être disponible, les entités, en attente d'un nombre suffisant de ressources disponibles, sont stockées dans une file d'attente, intégrée (en amont) au bloc Seize, et dont le nom est indiqué dans le champ Queue Name. Une file d’attente est caractérisée (configurée) par le bloc Queue (issu du template Basic Process, appartenant au cadre expérimental et donc non traversé par une entité) :  le champ Name permet de déclarer une file d’attente,  le champ Type permet d’indiquer le mode de gestion de la file d’attente. Par défaut, le mode de gestion est de type First In, First Out (FIFO). TP Simulation/ARENA – IIA4 2020/2021 6 Le bloc Queue permet de définir plusieurs files d'attente dans un même modèle. Les types de ressource, ainsi que le nombre pour chaque type de ressources, sont indiqués dans le bloc Resource (issu du template Basic Process, appartenant au cadre expérimental et donc non traversé par une entité) :  le champ Name permet de déclarer une ressource,  le champ Capacity permet de définir le nombre d’unité de la ressource. Le bloc Resource permet de définir plusieurs types de ressources dans un même modèle. e) Release (issu du template Advanced Process) : Un bloc Release permet de « relâcher » des ressources. Quand une entité entre dans ce bloc, elle libère (relâche) la, ou les ressources dont le nom est spécifié dans le champ Resource Name, le nombre de ressources libérées est spécifié dans le champ Quantity. On peut noter que l’exécution de cette tâche est instantanée, autrement dit le temps de passage d’une entité dans un bloc Release est nul. Pour simplifier, seul un type de ressource est concerné, l’ajout d’un autre type de ressource donnerait lieu à une ligne supplémentaire dans la liste Resources. f) Assign (issu du template Basic Process) : Un bloc Assign permet d’assigner une valeur, notamment, à un attribut, une variable (éventuellement propre à SIMAN, par exemple relative à l’état d’une ressource), durant l’exécution d’une simulation. Quand une entité entre dans un bloc Assign, l’expression - logique ou mathématique - spécifiée dans le champ New Value est évaluée et assignée, selon le contenu du champ Type (Attribute, Variable, …), à un attribut (rattaché à l’entité « activant » le bloc) ou une variable. Les attributs de ce bloc dont les suivants : TP Simulation/ARENA – IIA4 2020/2021 7  le champ Variable permet de définir une variable et à quelle valeur elle est associée. Cette valeur peut être une constante telle que « 1 » ou encore elle peut restituer l’état courant d’une ressource déjà définie (les valeurs possibles sont : - 1=Idle ; -2=Busy ; -3=Inactive ; -4=Failed),  le champ Attribute qui représente les attributs, Le bloc Variable (issu du template Basic Process, appartenant au cadre expérimental et donc non traversé par une entité) permet de déclarer des variables. g) Process (issu du template Basic Process) uploads/Litterature/ tp-arena-iia4-2021-etudiant-teams.pdf