物流生产系统MRO供应链流程仿真案例

1       背景

随着我国航线网络规模不断壮大，机队运输能力增长，专业飞行能力增强，使得航空运输在加速我国现代化过程中发挥越来越大的作用。而作为民用航空业的基础，民用航空维修（MRO）即飞机维修与翻修（Maintenance，Repair & Overhaul）是民用运输业不可或缺的支撑产业，也是民航价值链延伸的关键环节。MRO直接服务保障民航业的发展，然而由于政策、产业化、资本、技术、人才等因素的限制，使得中国MRO产业发展受到制约，与MRO产业在国外发达国家所起到的作用极不相应，飞机维修成本居高不下，严重影响了航空公司的赢利能力。 2018年12月18日、20日、26日分别在成都、西安、天津有免费的“离散制造系统智能规划实践应用技术讲座”，对仿真技术在离散制造系统规划中应用感兴趣的童鞋可以关注大禹汇智官网或联系zhenwj@dayuminds.com.

目前国内MRO产业面临的主要问题体现在以下方面：

1)        缺乏预警

维护、维修计划对产品或系统运行时的状态信息数据不能有效监测管理，对产品的实时运行情况以及是否会出现故障不能做出明确判断，预警能力明显不足。

2)        响应迟钝

大量技术资料信息数据是MRO业务顺利开展的支撑，而目前技术资料信息的检索通常需要人工手动进行检索查询，不仅容易出错而且耗时费力，随着产品维护、维修次数的不断增加，产品的各部件新能状态以及结构特征参数必定发生改变。一旦故障，从资料信息、备件筹供、人员技术能力水平等方面都会延迟响应时间。

3)        维修周期长

产品维护、维修、大修计划的制定和维修需求备件订购合同制定并不是无根据的，通常需要根据产品的各个分部件的实际情况决定。究其原因是大修计划实施经常把产品全部拆解，形成许多分部件后有针对性地进行维修。这样的流程造成了维修实施过程缓慢，关键分部件的订货周期更直接地会影响整个大修周期。

4)        备件亢余

产品维护、维修周期的长短对民航客机来说至关重要。为了避免维修。维护时重要备件的缺货现象，许多企业额外订购和准备了大量价格贵重的备件，从而增加了备件库存成本，当管理的产品增多时，库存成本也逐渐增加，成为了企业的沉重负担。

5)        过度维护或维护不足

产品在运行或者维护后，性能和可靠性均发生变化，如果仍然按照初始的静态维护计划执行，容易造成维修不足或者过度维修，导致维护成本浪费或者影响产品性能。

6)        知识流失

在产品生命周期初期阶段，产品设计和加工制造是其主要的组成部分，在设计和加工制造过程中存在的问题在初期阶段不易察觉和发现，而当产品进行维护、维修任务时能将初期阶段存在的问题及时发现。然而目前的情况是即使问题能够及时发现，由于管理方式和手段落后，使发现的问题不能作为宝贵的知识材料及时地反馈并收集整理。对整个企业创新发展而言，不利于产品性能的改进和升级。

2       国内外研究现状

在MRO支持系统方面，国外发展相当迅速，目前已经有许多成熟的系统。如西门子的TeamCenter For MRO、SAP的SAP MRO、IBM的Maximo以及Oracle的cMRO：

1)        TeamCenter For MRO通过业务功能模块实现产品设计和制造信息的有效集成，实现产品结构变化和物料使用状态的追踪，帮助制造企业和维修企业降低服务成本并更好地开展维修服务。

2)        SAP MRO可对产品制造商和客户按照其关注点不同，提供不同的解决方案，帮助客户获得更好的产品可靠性，帮助制造企业更好地控制管理成本，提升产品或装备质量。

3)        Maximo系统模块能帮助企业实现资产收益管理，有效地跟踪管理维修工作，辅助决策库存物料的采购和保管工作。

4)        cMRO主要为国防和交通运输领域的维修信息管理提供解决方案，通过合理的维修策略极大地提高企业的维护维修能力，延长军队装备和交通运输工具寿命，能有效地保证装备设备安全。

国内对MRO项目的研究主要集中在三个方面：

一是研究各个行业大型长辈MRO需求并构建相应的MRO支持系统的功能框架与模块组成。

二是研究MRO核心关键技术如基于历史的MRO知识表达与获取；BOM驱动的MRO计划与过程管理技术；运用精益维修管理方法支持资源优化配置；大型装备故障分析预警技术；大型装备健康状态评估和预测等。

三是充分结合各行业领域特征开发大型装备MRO支持系统，如上海振华重工MRO维修策略多目标优化决策工具、北京北重汽轮机有限责任公司MRO系统、国航航空发动机MRO系统、被车集团唐山客车MRO支持平台测试项目、兰花集团田悦化工MRO系统项目、山西唐安煤矿MRO系统项目、成都飞机设计研究所军机机械设备保障数据系统、电子十三所统计过程控制系统项目、奇瑞汽车MRO维修计划优化支持工具、戚墅堰机车股份有限公司MRO故障诊断决策支持工具等。

3       方案技术路线

MRO活动中，视情维修（Condition Based Maintenance, CBM，基于状态的维修）是较为重要的一个方面。视情维修这一概念产生于美国，是近年开始广泛研究的一种维修方法。视情维修立足于故障机理的分析，根据不解体测试的结果，当维修对象出现“潜在故障”时就进行调整、维修或更换，从而避免“功能故障”的发生，属于预防性维修的范畴。我国GJB451A-2005给出的定义是：对产品进行定期或连续监测，发现有功能故障征兆是，进行有针对性的维修。视情维修通过产品或者装备所处的状态与后续的维修决策联系起来，实质就是通过确定实际的产品或装备所处的状态与其外部表现特征之间的关系，通过外部特征量来安排维修活动。故障预测以及维修活动流程组织是保证高质量事情维修活动的两个主要方面。以下分别就这两方面展开说明基于离散事件系统仿真技术的解决方案。

在维修需求预测阶段，借助于离散事件仿真技术对每架飞机与关键部件的维修需求进行预测，预测基于健康状态监测系统（HUMS）记录的航空器状态数据。航空器状态数据以及MRO供应链网络作为仿真的输入项，基于蒙特卡洛仿真思想，使用离散事件仿真工具仿真计算出航空器的在一定时间后的状态输出，在此过程中考虑了航空器及关键部件的内在随机性，技术框架如下图：

图  STYLEREF 1 \s 3‑ SEQ 图 \* ARABIC \s 1 1 维修需求预测技术框架

在此技术框架中，集成了标准化仿真建模模块，通过与状态监测系统的数据接口读取相应数据，构建数据驱动的仿真模型，减少了使用人员在模型建模上的时间花费，可以把大部分时间投入到方案测试和比较中，提高决策效率。

仿真系统中按照目前MRO供应链网络的流程与现状，可以内置多种仿真方案，在用户指定的预测时间跨度与系统参数指定情况下，分别仿真计算未来航空器的状态以及MRO供应链的状态，输出关键的KPI参数，例如量化关键备件数量对服务水平的影响，评估供应链操作的不同流程对服务水平的影响等等。

由于在预测过程中引入了系统仿真技术，考虑了系统内部的随机性，因此最终得到的维修需求预测不是单点的估计而是基于可信度的取值范围，因此可以带给计划人员更多的决策信息。

图  STYLEREF 1 \s 3‑ SEQ 图 \* ARABIC \s 1 2 输出指标示例

在以上的技术解决路线中，系统仿真评估是重要的组成部分，仿真技术的优势在于可以对规划中的系统或现有流程配置方案建立合理的仿真模型，在计算机中运行仿真系统，测试和检验仿真模型在各种运行状态下的绩效。利用系统仿真技术可以在短时间内，在各种不同条件下，对各种不同的解决方案进行多次测试，以此对决策提供最有说服力的决定性定量依据。Witness仿真软件是一个面向流程仿真规划方面的仿真软件。先用该软件建立起一个描述现有流程的模型，然后在计算机上进行业务流程的模拟运行，仿真得到的数据为实际业务流程的规划、运行提供了量化的依据，可以预先测算出系统运行中可能发生的调度、管理等方面的问题。Witness软件的特点之一就是可以动态显示系统仿真的整个过程，让使用者可以清楚地了解到系统运行过程中发生的问题，及时地对模型的参数（对应的流程参数）进行调整，实现对业务系统的优化配置。

4       方案应用案例 4.1 Humaware公司视情维修分析 4.1.1      背景介绍

某专注于民机领域的MRO供应商对目前的MRO体系进行分析发现，在目前的供应链网络情况下，如果要保证MRO合同中规定的航空器可用度，就必须控制维护的航空器数量在运行商机队总数的10%以下。然而，随着业务需求以及未来预期利润的增长，运行商希望MRO供应商把服务范围100%覆盖机队，这就带来了不确定性的问题：MRO供应商能应该做出什么改进，使得业务能够100%覆盖运行商机队并保持MRO合同中航空器的可用度？

目前整个机队的大部分航空器都已经部署了健康监控系统（HUMS），但是HUMS中的数据并没有在ERP系统中得到充分的利用，不能有效支持维修计划的预测。整个机队拥有100架飞机，每年需保证150000小时的正常飞行。如上所述，目前的MRO合同只能保证10%数量航空器的正常飞行，而运营商希望把保障的范围100%覆盖整个机队。在保障的过程中，一个关键的制约因素就是航空发动机，目前为了保障机队100架飞机的正产运行，整个供应链网络中的备用发动机库存为40台，大部分的库存都是由运行商负责并且库存周转率较低。在这个库存水平下，MRO供应商估计会导致4000小时飞行时间的损失，根据保障合同，MRO供应商会面临高额的违约罚款。

在新的MRO承包合同中，MRO供应商需要负责所有部件库存以及整个MRO物流网络的管理，在这样的背景下，MRO供应商意识到他们可以通过控制库存水平、重新组织物流网络运作模式来减少成本并保证合同规定的航空器可用度。如上所述，航空发动机是整个维修链条中最为重要的一环，因此，对于MRO供应商来说，要想精简工艺链网络，他们必须了解供应链网络中的备用发动机数量对损失飞行时间的定量影响。把目前40台备用发动机的库存量降低成为了分析的主要问题，库存降低所需的费用就可以与航空器可用度的损失可以进行定量的分析比较。

4.1.2      方案仿真分析

维修需求预测数据作为分析的输入端，通过仿真的手段，测试物流网络中备用发动机的数量对飞机可用度的定量影响。在MRO服务合同中，MRO供应商可以控制所有相关物料，所以可以决定在供应链上每个物流节点处的备用发动机库存量，而不必在航空器用户处储备备用发动机。通过更改物流网络中不同位置的库存水平，优化航空器的最大可用度。分析结果如下图：

图  STYLEREF 1 \s 4‑ SEQ 图 \* ARABIC \s 1 1 库存VS损失飞行时间

由上图可见，通过仿真分析，我们得到了备用发动机库存数量和损失飞行时间数的定量关系与趋势，随着备件数量的逐渐增多，损失的飞行时间逐渐下降。

至此，MRO供应商在重新设计了供应链网络运行规则的条件下，得到了库存水平对飞行时间的定量影响，这就给决策者提供了可以量化的决策数据支持，在仿真结果中我们可以看见，如果对供应链网络运行规则进行更改之后，是有一方面降低库存，一方面降低损失飞行时间的解决方法。当把改造费用考虑进来之后，25台备用发动机的库存水平是最为经济的，相比于当前情况来说，既降低了库存，也提高了航空器可用性水平。

然而，这种情况下，仍然有近2000小时/年的飞行时间损失，也会造成大量的合同违约罚款。供应链物流网络还是不够灵活，因此，一个解决方式就是利用维修需求预测的数据，对供应链网络进行提前预警，在维修需求出现之前，提前进行备件的配送，因此，问题转化为：维修需求应该提前多长时间预警才能使得供应量网络在25台备用发动机的条件下能及时响应维修需求，把损失飞行时间降到0？对于此问题，同样通过仿真分析的方法进行方案的评估，结果如下：

图  STYLEREF 1 \s 4‑ SEQ 图 \* ARABIC \s 1 2预警提前期VS损失飞行时间

如上图可以看出，当MRO供应商充分利用HUMS系统维修需求预测的情况下，可以明显降低飞行损失时间。在仿真分析中，基于25台发动机备件的情况，更改维修需求预警期，仿真计算出不同预警期下航空机队损失的飞行时间。一般来说，预警提前期越长，MRO供应商就能够有更多时间进行备件的调配，同样的，对于人力资源的调配也会更加方便。上图的结果说明，在当前的供应链网络现状下，14天的提前期可以把损失的飞行时间减少到20个小时。这个程度的保障率远远超过了MRO承包合同的约定。此外，超过14天的预警也不能明显提高保障率。

综上所示，视情维修的MRO活动中，仿真技术的作用是进行上层系统规则的设计与评估，通过仿真技术，提供一个完全无风险的评估环境进行不同建设方案的评估对比，在进行正式系统构建之前，充分评估各种方案的优劣，以量化的指标支持决策过程。

4.2 联合空军战机维修作业流程分析 4.2.1      背景介绍

联合空军（Coalition Air Force）简称CAF负责某个前进基地某一型号战机的日常飞行任务。战机维护由FMC（Fixit Maintenance Company）公司负责。战机维护合同规定维护公司必须保证战机可用性水平能够满足CAF飞行任务所需要的架次数量。但是CAF认为FMC公司的维护流程并没有达到合同规定的战机可用性水平。因此FMC公司使用Witness仿真工具对目前的维修作业流程进行了仿真分析，并基于当前状况寻求改进的方向。FMC目前的战机维修作业流程如下图所示：

图  STYLEREF 1 \s 4‑ SEQ 图 \* ARABIC \s 1 3 战机维修作业流程

1.        CAF军事基地中部署有1个飞行中队，包含15架轰炸机；

2.        可随时起飞的战机都停放在基地的一个机库内；

3.        每次飞行的周期遵循三角分布规则，即最少飞行90分钟，一般情况下为120分钟，最长情况下为240分钟；

4.        所有飞机着陆后立即进行检查，FMC配备有3个飞行检查站，每个检查站分别同时只能对一架飞机进行检查；

5.        FMC配备5个技师小组，24*7小时轮班；

6.        每架飞机的检查必须调用1个技师小组，检查时长在30到45分钟之间；

7.        正常飞行达到100小时后，飞机必须调到维护中心进行检查；

8.        其中有5%的飞机在没有达到100小时的正常飞行周期时就必须进行维护，只能发送到维护中心进行检查，其他可以正常飞行的飞机发回机库；

9.        维护中心配备2个飞机检修场地，每架飞机检修需要1个技师小组；

10.    维护中心的检修时间遵循正态分布，均值为2天，方差为1天。但维修时间不会低于1天半，也不会超过4天；

11.    飞机做完维护之后，飞机的正常飞行时间记录归零；

12.    在维护中心中，15%的情况下飞机需要发送到深度维修中心进行大修，深度维修中心位于基地外部，因此飞机转场需要花费半天时间；

13.    深度维修中心有3个检修场地，检修人手一直都保持充足状态，所以飞机一来就可以进行大修；

14.    深度检修时间一般需要1至4天，绝大部分情况下为2天；

15.    完成深度检修之后飞机送回机库并可以正常执行任务，转场时间为半天；

4.2.2      项目目标

CAF要求FMC必须保证90%以上的情况下，每天至少有10架飞机可以正常进行飞行任务。

4.2.3      仿真模型结构

本章详细阐述战机维护MRO的各个环节中的仿真模型设置，主要包括仿真逻辑设置与仿真结果监控两方面。

4.2.3.1  战机到达模式

系统中总共有15架轰炸机，在Witness中以“零件”元素代表战机，如下图：

图  STYLEREF 1 \s 4‑ SEQ 图 \* ARABIC \s 1 4 战机到达模式设定

       在仿真开始时刻，15架轰炸机以一个批次到达模型中。定义了一个整型的属性变量ra_Fly_Hours记录每一架飞机当前已经正常执飞的时间，如上图所示，在飞机初始进入模型的时刻，给每一架飞机的ra_Fly_Hours属性赋予一个0到95小时的随机值，代表飞机已经正常执飞过战斗任务。

4.2.3.2  战机起飞

图  STYLEREF 1 \s 4‑ SEQ 图 \* ARABIC \s 1 5 战机起飞设定

战机起飞环节在仿真模型中使用“机器”元素来代表，每次起飞一架战机。在我们研究的问题中，战机起飞时间并不是考虑的主要因素，因此起飞时间设定为0。起飞判定条件由iv_Fly_Flag判定，当iv_Fly_Flag为1时代表飞机可以正常起飞，判定变量在所有可起飞战机全部起飞后变为0，在每天6:00时刻变为1。

图  STYLEREF 1 \s 4‑ SEQ 图 \* ARABIC \s 1 6 战机起飞时的动作

       在每一架战机起飞时，变量iv_ACFlyingToday加1，变量iv_ACFlyingToday记录了当天正常起飞的战机数量。此变量为判定当天FMC公司是否符合合同规定的重要判据，假如iv_ACFlyingToday变量值大于等于10表示当天有超过10架战机正常起飞，符合CAF的要求；否则不符合要求。

4.2.3.3  战机执行飞行任务

图  STYLEREF 1 \s 4‑ SEQ 图 \* ARABIC \s 1 7 战机飞行设定

如上图所示，战机的飞行在Witness仿真模型中以“缓冲区”来定义。在仿真中，我们关心的是每一架战机执飞的时间，因此，以缓冲区的延迟来代表战机执行任务的时间。

在模型中定义一个实型属性ra_Sortie_Time代表战机每次任务的飞行时间，任务时间服从三角分布：Triangle (90,120,240) ，最少飞行90分钟，一般情况下为120分钟，最长情况下为240分钟。

图  STYLEREF 1 \s 4‑ SEQ 图 \* ARABIC \s 1 8 完成飞行任务时的动作

       在上文已经提及，实型属性ra_Fly_Hours代表战机正常飞行的总时间，在每一架战机完成任务的时刻ra_Fly_Hours在原来的基础上增加当次任务的任务时间，单位为小时。ra_Fly_Hours同样是一个判定变量，当ra_Fly_Hours超过100小时的时候，此架战机必须进入进入到维护中心进行维护作业。

4.2.3.4   战机地面检查

每一架战机完成飞行任务降落之后首先必须进行地面检查，地面检查环节在仿真模型中以名为PostFlightCheck的“机器”元素代表。如下图所示：

图  STYLEREF 1 \s 4‑ SEQ 图 \* ARABIC \s 1 9 地位检查站设置

       地面检查有3个飞行检查站，因此模型中PostFlightCheck数量设置为3，检查的持续周期为30至45分钟的随机时间，因此周期时间设置为Uniform (30,45)。

       经过地面检查之后，如果正常飞行时间超过了100时间，则战机必须送到维修中心进行维护；否则飞行时间没有超过100小时的战机有5%的概率也会送到维修中心进行维护，95%的概率回到机库继续执行飞行任务。

IF ra_Fly_Hours >= 100  ‘ 如果正常飞行时间超过100小时

PUSH to ForwardMaintQ ‘ 发动到维修中心

ELSE ‘ 否则

PERCENT ForwardMaintQ 5.00 ,Hanger 95.00 ‘5%几率去维修中心95%几率到机库

ENDIF

图  STYLEREF 1 \s 4‑ SEQ 图 \* ARABIC \s 1 10 地面检查人员需求

地面检查站每一架飞机需要一组技术人员进行检查，技术人员以“劳动者”元素代表，命名为PF_Crew。

4.2.3.5  维修中心维护环节

图  STYLEREF 1 \s 4‑ SEQ 图 \* ARABIC \s 1 11 维护中心设定

维修中心在模型中以“机器”ForwardMaint代表，由于FMC维修中心拥有两个机位，因此ForwardMaint数量设置为2，维修时间为均值2天，方差1天。但维修时间不会低于1天半，也不会超过4天。在仿真模型中的时间单位为分钟，因此，机器循环时间设置为：TNormal (1440 * 2,1440,1440 * 1.5,1440 * 4)。

进入维修中心的飞机有15%是不能在维修中心解决问题的，必须进入到深度维护中心进行检修，另外85%是可以正常继续执行任务。因此ForwardMaint的输出规则定义为PERCENT Hanger 85.00 ,FlyToDepthM 15.00。

图  STYLEREF 1 \s 4‑ SEQ 图 \* ARABIC \s 1 12 维修中心完成后动作

       在战机进入维修中心完成维护之后，代表战机正常飞行时间的ra_Fly_Hours变量变为0，代表飞机经过维护之后又可以正常飞行100小时。

4.2.3.6   维修中心——深度维修转场环节

图  STYLEREF 1 \s 4‑ SEQ 图 \* ARABIC \s 1 13 到深度维护中心转场设定

在维修中心不能正常维护的战机必须转到基地外部的深度维护中心进行维修，转场时间为半天，即0.5*1440分钟。转场环节在仿真模型中使用“缓冲区”来表示，转场时间在“缓冲区”内设定延迟为0.5*1440。仿真模型中的战机一旦在转场缓冲区内停留到设置的延迟时间，则直接输出到深度维护中心。

4.2.3.7  深度维护中心维修环节

图  STYLEREF 1 \s 4‑ SEQ 图 \* ARABIC \s 1 14 深度维护中心设定

深度维护中心代表着MRO中的大修环节，主要处理需要大修的战机。由于FMC的深度维护中心拥有3个机位。因此，如上图所示，代表深度维护的“机器”元素数量设置为3。深度检修时间一般需要1至4天，绝大部分情况下为2天，因此，机器中的循环时间设置为Triangle (1440 * 1,1440 * 2,1440 * 4)。

完成大修后的战机由深度维护中心通过转场环节回到机库继续执行飞行任务。PUSH to FlyToHanger为深度维护中心的输出规则，FlyToHanger为转场的“缓冲区”。

4.2.3.8  深度维修——机库转场环节

图  STYLEREF 1 \s 4‑ SEQ 图 \* ARABIC \s 1 15 到机库的转场环节

如上图所示，设置与维修中心——深度维修转场环节设置相同，不同的是缓冲区的输出规则。当经过大修的战机在转场环节中停留了半天的转场时间之后输出到Hanger（机库）继续执行任务。

4.2.3.9  仿真监控逻辑

图  STYLEREF 1 \s 4‑ SEQ 图 \* ARABIC \s 1 16 MRO合同执行监控

如上图所示，新建了四个变量来监控维修流程参数：

1.        iv_ACFlyingToday：每一天可以正常执飞的战机数量；

2.        iv_DaysContractMet：可以正常执飞战机数量大于10的天数；

3.        iv_CurrentDay：当前仿真的总天数

4.        rv_ContractPerformance：MRO合同完成率，以百分比表示，rv_ContractPerformance = 100 * iv_DaysContractMet / iv_CurrentDay

图  STYLEREF 1 \s 4‑ SEQ 图 \* ARABIC \s 1 17 维修技工监控

如上图所示，监控维修技工小组的繁忙率，绿色代表繁忙，黄色代表空闲。

图  STYLEREF 1 \s 4‑ SEQ 图 \* ARABIC \s 1 18 维修环节监控

上图为维修中心与深度维修中心的工作状态监控。

图  STYLEREF 1 \s 4‑ SEQ 图 \* ARABIC \s 1 19 每日正常起飞战机数频次分布

       上图为每日能正常起飞的战机数量频次分布图。

4.2.4      仿真结果分析

根据FMC现有的情况在Witness仿真平台上建立现有的维修业务流程模式并进行了500个工作日的仿真运行。仿真模型如下图所示：

图  STYLEREF 1 \s 4‑ SEQ 图 \* ARABIC \s 1 20 战机维护业务流程Witness仿真模型

通过仿真模型的运行，可以看出FMC在现有的维修业务流程配置下，只能保证有74%的情况下每天至少有10架飞机可以正常进行飞行任务。距离CAF的90%要求尚有差距。

以上仿真结果只是单次仿真，由于仿真模型中有随机因素的参与，因此正式的仿真评估应该在每一个确定的系统配置中取不同随机数进行多次仿真才能得到具有统计意义的结果。

4.2.5      方案评估

为了保证MRO合同的完整执行，FMC必须对现有的战机维护作业流程进行改进。现有的维护流程涉及的方面较多，如何寻找合适的改进方向成为了首先要解决的问题。通过现有的Witness仿真模型，FMC人员进行了各种改进的尝试。

通过Witness的方案管理器，对每一个方案进行10次重复的运行，每一次运行都取不同随机数进行，以便取得统计平均数。方案结果如下：

表  STYLEREF 1 \s 4‑ SEQ 表 \* ARABIC \s 1 1 方案比较结果表

表  STYLEREF 1 \s 4‑ SEQ 表 \* ARABIC \s 1 2 各种改进方案合同执行率的置信区间

如上表所示，FMC对4种方案进行了评估，这四种方案都能确保达到CAF的要求，而每一种方案都会对应产生一定费用并会带来相应的益处，通过仿真模型的分析可以为后续的决策提供量化分析的数据。

5       小结

通过Witness对视情维修、战机维修作业流程进行了仿真分析，航空器运行与维护中的各个环节在Witness中进行了详尽的考虑。通过仿真的运行与改进方案的评估，给后续的商业决策提供了可以量化的判断依据。

Witness的独特建模方式与开放的建模思路保证了用户的高灵活性。可以高效便捷地进行MRO维护过程的仿真分析。

6       技术优势

通过上述仿真方案的阐述总结了Witness的一些技术优势如下：

1)      Witness建模元素的能力与范围是无以伦比的，正确的模型结构和建模思想能快速组建有效的模型，基本建模元素的丰富功能给建模者提供了最大的灵活性。

2)      提供了迄今为止最为强大的逻辑规则比如PUSH， PULL， LEAST， MOST， PERCENT， SEQUENCE等等，此外IF和MATCH规则的加入更深化了这一点。

3)      Witness是少数几个提供层次建模的软件之一，通过不限层级的模块建造，用户可以很方便的克隆并重新使用整个模型。

4)      Witnss提供了全面的报表功能，任意可以复制和粘贴报表到用户的文字编辑软件里面，提供HTML的输出模式并可以自定义自己的报表和输出。

5)      Witness的强大交互性能使得它从很多软件中脱颖而出，很少有产品能提供这样的功能：停止一个模型的运行，改变任何的参数继续运行；可以把模型与模型状态保存以便之后导入继续运行；打断流程中的某一环节观察系统的反应；可以倒回和从新播放模型运行的状况（类似于DVD倒带）。

6)      WITNESS 提供了类似于微软系列产品的操作界面使得初学者很容易上手和操作，很多软件操作习惯得以继承下来。

7)      Witness提供了广泛地数据接口——可以与EXCEL、任何OLE数据库（ORACLE， SQL Server， Access等），CAD系统，XML保存格式等等进行直接的联接。

8)      Witness提供了Quick 3D功能，可实现一键式地从2D布局到3D布局的转变，3D直接建立系统模型常常引入不必要的第三维参数从而限制了建模的速度，此外，纯3D建模的方式在建立大模型的时候会变得异常复杂。我们认为，2D模型足以表达系统的特征和工作流程特性，3D只是视觉辅助。

9)      Witness拥有独一无二的优化技术，Witnes优化器模块提供了先进且易用的优化算法。

 2018年12月18日、20日、26日分别在成都、西安、天津有免费的“离散制造系统智能规划实践应用技术讲座”，对仿真技术在离散制造系统规划中应用感兴趣的童鞋可以关注大禹汇智官网或联系zhenwj@dayuminds.com.

7       WITNESS软件功能模块说明

模块名称	模块功能说明
WITNESS 基本包	WITNESS 基本包，通过内置或自定义的建模元素进系统建模。定义流程及元素逻辑，通过内置的仿真引擎，快速地进行模型的运行仿真，展示流程的运行规律。
WITNESS  Documentor	WITNESS  归档器模块，仿真运行完成之后，为仿真模型的结构、模型细节和模型逻辑等创建各种报表，包括：元素名称类型，设备故障调整细节，物料和信息流，活动设计等。
WITNESS  Optimizer	WITNESS  优化器模块，显著节省优化设计的时间。通过定义关键绩效指标（KPI）以及系统可变动参数的范围，通过高效优化算法在所有可能的参数配置中找到最优化的参数组合。
WITNESS  Scenario Manager	WITNESS  方案管理器，可对系统进行完全的自定义，多次重复运行整个系统，得出考虑随机因素的结果（置信区间）比较各个运行方案下的系统表现。
WITNESS  VR	WITNESS  虚拟现实模块，二维的工业流程仿真模型可以快速地生成具有高度真实感的三维的、真实几何尺寸的生产场景。