Имитационное моделирование процесса обслуживания клиентов в автосервисе в среде GPSS World

В данной работе рассмотрено моделирование автосервиса, состоящего из нескольких отделов: быстрого ремонта, капитального ремонта и доработок [1, 2]. Имитационное (ИМ) выполнялось средствами

GPSS World, который является мощной средой для имитационного моделирования сложных процессов и систем. Он позволяет анализировать работу производственных и сервисных предприятий, выявлять узкие места и оптимизировать ресурсы [3,4].

Цель исследования – оценить загрузку каждого отдела, время обслуживания клиентов и выявить возможные улучшения процессе работы.

В исследовании предполагалось, что автомобили прибывают в автосервис с интервалом в среднем 10 мин.

В зависимости от характера неисправности процесс обслуживания автомобилей на автосервисе включает несколько ключевых этапов, каждый из которых имеет свое среднее время выполнения и вероятность перехода на следующий этап:

• •    быстрый ремонт (Quick Repair). Быстрый ремонт занимает в среднем 30 ± 5 мин. После его завершения 60% автомобилей направляются на капитальный ремонт, а оставшиеся 40% сразу выходят из системы, так как не требуют дальнейших работ;

• •    капитальный ремонт (Major Repair). Если автомобиль направлен на капитальный ремонт, этот процесс занимает 60 ± 10 мин После ремонта 70% автомобилей выходят из системы, а 30% требуют дополнительных доработок;

• •    доработки (Rework). Автомобили, требующие доработки, проходят дополнительный этап обслуживания, который длится 50 ± 7 мин.

После завершения работ все автомобили возвращаются клиенту. Оформление документов и передача автомобиля клиенту занимают 10 ± 2 мин, после чего автомобиль окончательно выходит из системы.

• Д анная модель в среде GPSS World представлена на листинге 1.

Листинг 1- Имитационная модель в среде GPSS World

* Storage Definitions for Mechanic Resources

QuickRepairMech STORAGE 1    ; Mechanic for quick repairs

MajorRepairMech STORAGE 1    ; Mechanic for major repairs

ReworkMech STORAGE 1         ; Mechanic for rework jobs

ReturnSystem STORAGE 1       ; System for returning repaired cars

• * Generate Cars Every 10 Minutes

GENERATE 10                    ; New car every 10 minutes

* Initial Distribution of Cars (40% Quick, 30% Major, 30% Rework)

TRANSFER 0.4,Quick _ Repair    ; 40% to quick repairs

TRANSFER 0.3,MajorRepair    ; 30% to major repairs

TRANSFER ,Rework             ; 30% to rework (default)

* Quick Repair Process Quick_Repair QUEUE QuickRepairQ SEIZE QuickRepairMech DEPART QuickRepairQ ADVANCE 30,5 RELEASE QuickRepai r Mech TRANSFER 0.6,MajorRepair TRANSFER ,Return_Cars * Major Repair Process Major_Repair QUEUE MajorRepairQ SEIZE MajorRepairMech DEPART MajorRepairQ ADVANCE 60,10 RELEASE MajorRepair M ech TRANSFER 0.7,ReturnCars TRANSFER ,Rework * Rework Process Rework QUEUE ReworkQ SEIZE ReworkMech DEPART ReworkQ ADVANCE 50,7 RELEASE ReworkMe c h TRANSFER ,ReturnCars * Return Cars Process Return_Cars QUEUE ReturnQ SEIZE ReturnSystem DEPART ReturnQ ADVANCE 10,2 RELEASE ReturnSystem TERMINATE

* Simulation Termination Control GENERATE 600 TERMINATE 1

START 1

Join the quick repair queue Seize mechanic

Leave the queue

Repair time: 30 ±5 mins

Release mechanic 60% to major repairs 40% to return system (default)

Join the major repair queue

Seize mechanic

Leave the queue

Repair time: 60 ±10 mins

Release mechanic 70% to return system 30% to rework (default)

Join the rework queue

Seize mechanic

Leave the queue

Rework time: 50 ±7 mins Release mechanic

All go to return system

Join the return queue

Seize return system

Leave the queue

Return time: 10 ±2 mins

Release system

Car exits the system

Timer for 600 minutes

End simulation

Run the simulation

После проведения ИМ работы автосервиса за 12 ч были получены результаты, представленные на рисунке 1

FACILITY	ENTRIES	UTIL.	AVE. TIME AVAIL.		OWNER PEND INTER RETRY DELAY
QUICEREPAIRMECH	20	0.963	29.500	1	40	0	0	0	13
MAJORREPAIRMECH	10	0.950	57.000	1	26	0	0	0	9
REWORKMECH	11	0 . 867	47.273	1	35	0	0	0	8
RETURNSYSTEM	27	0.454	10.088	1	0	0	0	0	0

Рисунок 1 – Занятость отделов

Были получены следующие результаты:

• • отдел быстрого ремонта (Quick Repair):

• -    количество обработанных автомобилей (ENTRIES): 20;

• -    коэффициент загрузки (UTIL) : 98.3% (высокая загрузка);

• -    среднее время обслуживания (AVE. TIME): 29.5 минут;

• -    число задержек (DELAY): 13;

• •    отдел капитального ремонта (Major Repair):

• -    количество обработанных автомобилей (ENTRIES): 10;

• -    коэффициент загрузки (UTIL): 95% (высокая загрузка);

• -    среднее время обслуживания (AVE TIME): 57 минут;

• -    число задержек (DELAY): 9;

• •    отдел доработок (Rework):

• -    количество обработанных автомобилей (ENTRIES): 11;

• -    коэффициент загрузки (UTIL): 86.7%;

• -    среднее время обслуживания (AVE TIME): 47.3 минут;

• -    число задержек (DELAY): 8;

• •    система выдачи автомобилей:

• -    количество обработанных автомобилей (ENTRIES): 27;

• -     коэффициент загрузки (UTIL): 45.4%;

• -    среднее время обслуживания (AVE TIME): 10.1 минут;

• -    число задержек (DELAY): отсутствуют.

На основе проведенного моделирования можно сделать следующие выводы и рекомендации. Высокая загрузка отдела быстрого ремонта (98.3%) требует оптимизации работы, что возможно за счет увеличения числа механиков или перераспределения задач. Значительная загрузка капитального ремонта (95%) также предполагает необходимость перераспределения части нагрузки или сокращения времени обработки автомобилей. Отдел доработок, с загрузкой 86.7%, может столкнуться с задержками, поэтому стоит рассмотреть увеличение ресурсов или перераспределение нагрузки. Система выдачи автомобилей работает эффективно (45.4% загрузки, без задержек), однако для дальнейшего улучшения процесса стоит оптимизировать этап оформления документов, что позволит ускорить обслуживание клиентов. Результаты занятости отделов после изменений представлены на рисунке 2.

FACILITY	ENTRIES	UTIL.	AVE. TIME AVAIL.		OWNER	PEND INTER RETRY DELAY
QUICKREPAIRMECH	42	0.677	9.667	1	61	0	0	0	0
MAJORREPAIRMECH	26	0.659	15.204		58	0	0	0	0
REWORKMECH	23	0.613	15.981		59	0	0	0	0
RETURNSYSTEM	56	0.912	9.768	1	54	0	0	0	1

Рисунок 2 – Занятость отделов после изменении

После модернизации системы с использованием более современных инструментов и увеличения числа механиков, время на выполнение ремонтов значительно сократилось. Это позволило системе работать более эффективно, устранив задержки. Дополнительные механики помогли сбалансировать нагрузку между различными отделами, ускорив процесс ремонта. В результате, автомобили обрабатываются быстрее, очереди сократились, что способствовало более плавной работе системы..