شبیه سازی فرآیند

مقدمه

در گذشته، فرآیندهای مختلف شیمیایی، بیولوژیکی ، تولیدی و آزمایشگاهی با استفاده از مواد واقعی در آزمایشگاه ها یا کارخانه ها انجام می شد. علاوه بر ماهیت خطرناک برخی از این فرآیندها، پرهزینه و وقت گیر بودن آن ها نیز باعث ایجاد مشکلاتی می شد. در دنیای مدرن، پیشرفت فناوری وسیله ای را فراهم کرده است که از طریق آن می توان این فرآیندها را به طور عملی در یک محیط بدون خطر انجام داد. این امر با استفاده از راه حل ها و خدمات نرم افزاری شبیه سازی فرآیند حاصل می شود. شبیه سازی فرآیند برای طراحی، توسعه، آنالیز و بهینه سازی در فرآیندهای فنی از جمله: واحدهای شیمیایی، فرآیندهای شیمیایی، سیستم های محیط زیستی، ایستگاه های برق، عملیات های پیچیده تولید، فرآیندهای بیولوژیکی و کارهای فنی مشابه استفاده می شود.
شبیه سازی برخی اوقات به جای مدل سازی استفاده می شود ولی در واقع شبیه سازی نتیجه اجرای یک مدل است. ابتدا یک مدل تولید می شود و از آن برای مطالعات و اجرای یک شبیه سازی استفاده می شود. به طور معمول از یک مدل برای بازسازی مجدد یک کار انجام شده در گذشته (برای اعتبارسنجی) یا استخراج داده برای پیش بینی آینده ( برای مطالعات) استفاده می شود. همچنین می توان شبیه سازی های مختلفی را با یک مدل انجام داد.
شبیه سازی فرآیند، نمایش رایانه ای از یک سیستم یا فرآیند در دنیای واقعی است. با توجه به اهداف، آن ها را به موضاعاتی از جمله تولید، فرآیندهای مرتبط با تولید، مانند دسته بندی مدارک، ذخیره مجدد مواد و انبارداری و آزمایشگاه های تست کیفیت محدود می کنیم. هدف اصلی از شبیه سازی رایانه ای عمل کردن به عنوان یک جایگزین (از نقطه نظر رفتاری) برای یک فرآیند است. مطالعه بر روی یک فرآیند واقعی می تواند بسیار گران و مخرب باشد علاوه بر آن بسیاری از فرآیندهای شبیه سازی شده هنوز وجود ندارند و در دست طراحی هستند. علاوه بر این موارد یک شبیه سازی واقعی می تواند به درک بهتر یک سیستم واقعی و بهبود آن سیستم از نظر هزینه یا افزایش توان کمک کند. دلیل دیگر استفاده از شبیه سازی مبتنی بر رایانه این است که سیستم-های دنیای واقعی بسیار پیچیده هستند و تعامل زیادی بین متغیرها وجود دارد که ممکن است ناشناخته باشند یا تعریف دقیق از آن ها وجود نداشته باشد که باعث توجه به پارامترهای بی اهمیت و جزئی می شود. شبیه سازی یک فرآیند می تواند جزییات بی-اهمیت را کنار بگذارد و روابط اساسی را ضبط کند. اگر متغیری که قابلیت تعریف دارد وجود داشته باشد می توان آن را در شبیه-سازی گنجاند تا نتیجه واقعی تری ارائه دهد.