HLA, S , muu standardointi
3.7 Simuloinnin rooli yrityksen tietojärjestelmissä
Laivanrakennuksessa tietojärjestelmiin panostaminen on ollut vähäistä ja tietojen levittämisessä on ongelmia yritysten sisälläkin. Nykyiset IT-järjestelmät ovatkin pitkälle erikoistuneita omia sovelluksiaan ja kokonaiskuva järjestelmien yhteistoiminnasta on hyvin sekava. Simuloinnin kannalta olennainen tieto on pirstottuna useaan eri järjestelmään, eri formaattiin ja jopa eri käyttöjärjestelmään. Toisaalta simuloinnin tarvitsema tieto on usein sellaista, mitä muutenkin pitää saada levitetyksi. Nykyisten järjestelmien uudistuessa tiedonhakeminen helpottuu, mutta toisaalta myös simuloinnin rooli voi muuttua. Nykyiset ongelmat, joihin simuloinnilla haetaan apua, voidaan mahdollisesti ratkaista riittävän hyvin myös esimerkiksi uuden toiminnanohj ausjärj esteinään tuotannonsuunnittelumoduulilla.
Suunnittelu tuottaa useita CAD-dokumentteja, jotka sisältävät paljon simuloinnissa tarvittavaa tietoa liittyen esimerkiksi tietoa dimensioista sekä paino- ja hitsaussaumojen pituuksista. Suunnittelutieto vaikuttaa tuotannonsuunnittelussa lohkojen aikataulutukseen ja osatuotannon materiaalivirtoihin. Kun halutaan tutkia kustannuksia, tieto myös materiaalimääristä ja tuotantoresurssien kuluttamisesta tulee sisällyttää simulointimalliin.
Simuloinnin kannalta tärkeintä on tiedonvälitykseen ja formaatteihin liittyvät asiat.
Yrityksissä on käytössä projektien aikataulujen ja resurssien hallintaan erilaisia työkaluja.
Nykyiset toiminnanohj ausj ärj estelmät ovat erityisesti proj ekti tuotantoa ja -toimituksia varten suunniteltuja. Nykyiset järjestelmät on kaikilla kolmella telakoilla koettu vanhanaikaisiksi ja niitä ollaan uudistamassa. Tällä hetkellä suomalaisilla telakoilla on käytössä 1990-luvun alkupuolella käyttöönotetut räätälöidyt sovellukset. Molemmilla yrityksillä perusohjelmisto on sama, mutta käytössä on eri ominaisuuksia. Masa-Yardsin
telakoiden käyttämän työkalun nimi on Pakki ja Aker Finnyardsdla Projector. Ohjelmien rajapinnat muihin jäijestelmiin ovat huonot ja tietojen hakeminen ja levittäminen on hankalaa.
Materiaalinhallinta on yrityksissä joko osana toiminnanohj ausj ärj estelmää, kuten Aker Finnyardsilla tai erillinen ohjelma, kuten Masa-Yardsin telakoilla. Masa-Yardsilla on käytössä Mars-niminen, tanskalaisen Logimatic Group -yhtiön ohjelmisto. Ohjelmistolla on maailmanlaajuisesti yli 40 telakkaa asiakkainaan (Logimatic, 2001). Erillinen materiaalinhallintajäijestelmä toimii materiaalinkäsittelyyn liittyvissä tehtävissä ja sisältää tietoja komponentti- ja osalistoista sekä ostoista. Masa-Yardsilla järjestelmään on linkitetty toiminnanohj ausj äij estelmästä työnumeroja aikataulutietoa. Hankaluutena Masa-Yardsilla on ohjelmiston korkea ikä. Ohjelmiston tietokanta on vanhentunut niin, että sille ei saa enää tukea. Tämä tekee tiedonhakemisen hankalaksi. Aker Finnyardsilla materiaalinhallinta on osana toiminnanohj ausj äij estelmää.
Simuloinnin rooli jäijestelmissä olisi lähinnä toimia projektinhallintaohjelman kanssa tehden samanlaisia asioita ja vaikuttaa projektinhallinta päätöksentekoon. Materiaali- ja suunnitteluj äij estelmien rooli olisi simuloinnin kannalta tietolähteitä.
3.8 Simulointimetodit
3.8.1 Tapahtumapohjaisen simuloinnin tulosten ja lähtötietojen analysointi
Simulointituloksien luotettavuuden tulkintaan liittyy myös lähtötietojen analysointi.
Lähtötietoina voidaan käyttää joko keskiarvoja, maksimiarvoja, erilaisia tilastollisia jakaumia tai satunnaisia häiriöitä ja niiden kestoja. Mitä näistä käytetään, riippuu prosessista ja sen käyttäytymisen tunnettavuudesta.
Käytetyillä lähtötiedoilla on vaikutusta tulosten lisäksi myös simulointimallien käyttöön.
Jos käytössä on tilastollisia jakaumia tai häiriöitä, voidaan yleisesti ottaen suositella Monte Carlo -menetelmää. Monte Carlo -simulointi on tilastollinen menetelmä, jonka tuloksena on todennäköisyysjakauma. Vaikka jakaumineen simulointimalli on sisäisesti
riski annetaan myös jakaumana. Menetelmän heikkoutena on, että se ei erottele vaihtelua ja epävarmuutta, vaan kohtelee epävarmuutta myös jakaumana, mikä taas voi johtaa vääriin lopputuloksiin. Myös eri muuttujien korrelaatioiden huomiotta jättäminen voi aiheuttaa ongelmia. Monte Carlo -menetelmä on hyvä analysoimaan vaihteluja ja riskejä. Yksin sen tuloksiin ei kannata täysin luottaa, jos esim. riskien todennäköisyyksiä ei osata laskea oikein.
Mallien tekeminen voi olla helpompaa käyttäen keskiarvoja, jolloin ei tarvitsisi välittää Monte Carlo -tyyppisistä useammista simulointiajoista. Keskiarvojen heikkoutta dynaamisten ilmiöiden kuvaamisessa havainnollistaa seuraava esimerkki. Jos ajatellaan peräkkäisistä työvaiheista koostuvaa prosessia, joista ensimmäisen työvaiheen keskimääräinen kesto on 59 minuuttia ja seuraavan tasan tunti. Tällöin keskiarvoa käyttäen ennen jälkimmäistä prosessia ei olisi koskaan odotusta, ja optimaaliseen ratkaisuun ei tarvitsisi lainkaan tilaa välivarastoon. Todellisuudessa prosessien kestot vaihtelevat, jolloin ennen toista prosessia syntyy myös jonoja ja sillä on vaikutuksia koko prosessin dynaamisiin ilmiöihin. Toisaalta pitkän aikavälin tarkasteluissa keskiarvojen käyttäminen voi olla silti perusteltua, koska se riittää usein kuvaamaan riittävän hyvin prosessia.
3.8.2 Verifiointi, validointi ja akkreditointi
Verifiointi tarkoittaa ohjelman mallin toiminnan oikeellisuuden tarkastamista eli se kertoo, onko malli rakennettu oikein. Validointi kertoo tulosten luotettavuudesta eli onko rakennettu oikein käyttäytyvä malli. Akkreditointi eli tunnustaminen on sitä, että muutkin kuin mallin rakentanut uskoo sen antamien tuloksien olevan luotettavia ja hyväksyvät ne.
Tyypillisiä virheitä, jos mallien verifiointi ja validointi on jätetty huomiotta ovat:
1. Hylätään simuloinnin tulokset vaikka ne olisivatkin riittävän luotettavia.
2. Hyväksytään tulokset vaikka en eivät ole riittävän luotettavia.
3. Ratkaistaan väärä ongelma.
Verifioinnin, validoinnin ja akkreditoinnin (VV&A) epäonnistuttua ei simulointimalleihin luoteta. Hyvin tehdyn W&A:n hyötyjä ovat muun muassa (NIAG, 2000)
• Mallinnuksen ja simuloinnin lisääntynyt käyttö.
• Suurempi luottamus malleihin ja simulointeihin.
• Mallien ja simulointien uudelleenkäytettävyys.
• Mallinnuksen ja simuloinnin parempi kustannusten hallinta.
3.8.3 Sosiaalinen simulointi
Sosiaalinen simulointi on ryhmäkeskustelumenetelmä ja poikkeaa sikäli paljonkin normaalista ohjelman avulla tehtävistä simuloinneista. Sosiaalisessa simuloinnissa tarkistellaan usein koko tilaus-toimitusketjua käyden läpi jotain jo toteutettua projektia.
Teknillisen korkeakoulun tutkimusyksikkö SimLab on tutkinut sosiaalista simulointia ja osaamista on VTT Valmistustekniikassa. Menetelmässä keskeisiä asioita ovat keskinäisen kommunikaation parantaminen ja nykyisten käytäntöjen kehittäminen. Metodina sosiaalinen simulointi on osallistava tapahtuma, jossa osa ihmisistä käy läpi prosessia ja osa tarkkailee. Visuaalisten mallien avulla havainnollistetaan yrityksen eri prosessien kulkuja ja ideoidaan niihin parannuksia sekä parannetaan eri osastojen välistä yhteistoimintaa. Keskustelun pohjalla on todellinen "case". Laivanrakennuksessa siis tämä voisi olla rekonstruointi laivaprojektista, jossa systemaattisesti kerättäisiin kehittämisideoita sekä huomattaisiin mahdollinen sisäisen kommunikoinnin tehostamistarve. (Smeds, 2000)