本文旨在阐明仿真和模拟之间的区别，这是计算机科学、工程和其他各个领域中的两个基本概念。仿真和模拟通常可以互换使用，但它们代表了复制现实世界系统和流程的不同方法。在今天的博客文章中，我将定义、比较和对比模拟和仿真。

仿真和仿真是两个不同的建模概念

仿真和模拟都是用于建模、分析和理解复杂系统或过程的技术。它们服务于不同的目的，并应用于从计算机科学和电子到交通和医疗保健的各个领域。在供应链管理和生产计划中，仿真和模拟都应用于许多不同的领域和方式，例如用于仓库设计和随后的仓库操作、用于流程设计和随后的流程选择、用于生产计划和随后的生产执行等等。

仿真复制系统行为，而仿真则模仿系统行为

仿真涉及使用另一个系统（通常是计算机）复制一个系统的行为。它的目的是准确地模仿目标系统的功能和操作。仿真通常侧重于硬件或软件，模仿原始系统的功能和兼容性。

另一方面，模拟是指随着时间的推移，通常通过基于计算机的模型来模仿系统或过程。它涉及创建现实世界系统的动态模型，以分析其在各种条件下的行为，使其适合实验和分析。

仿真和模拟之间的主要区别

仿真与模拟之间的核心区别是：

• 目的：虽然仿真用于遗留系统支持和操作支持，但仿真用于研究系统行为，即设计，例如仓库设计、生产过程和生产控制概念。例如，仿真将用于预测当前放置在现实世界系统中的特定客户订单的交货时间，仿真将用于比较不同的仓储设计和流程设计，以减少或验证交货时间预期。
• 抽象级别：仿真在低抽象级别上运行，非常详细，并以任何相关方式复制现实世界的系统。模拟可能更加抽象，因为它的目标更具战略性。
• 保真度：仿真的目的是对原始系统的高度保真度，强调模仿其功能的准确性和精确性。模拟可能会优先考虑行为的近似而不是精确的复制，重点是捕获系统行为的基本方面。

仿真和模拟是不同的概念，各自服务于不同的目的并具有特定的特征。仿真侧重于精确复制系统以实现兼容性，而仿真旨在对系统行为进行建模以进行分析、实验和决策。了解这些差异对于在各种应用中选择正确的方法至关重要，从而实现更有效的系统开发、测试和分析。

仿真和模拟的具体例子

想象一下，您想在现代计算机上玩一款最初为游戏机设计的经典视频游戏，例如超级任天堂娱乐系统 (SNES)。为此，您可以使用模拟器，例如 ZSNES 或 SNES9x，它可以在您的 PC 上复制 SNES 的硬件和软件环境。该模拟器模仿 SNES 的中央处理器 (CPU)、图形处理器、声音系统和游戏控制器输入，让您可以像使用原始控制台一样运行 SNES 游戏。它提供了高水平的兼容性，使您无需实际的 SNES 硬件即可玩游戏。

在城市规划或交通工程中，模拟交通流是一种常见的做法。想象一下，城市规划者想要评估拟议的城市道路网络变更的影响，例如增加一条新高速公路或调整交通信号计时。在此模拟中，创建了城市道路网络的动态模型，其中包含车辆、十字路口、交通灯和其他相关组件的表示。该软件对车辆如何在网络中移动进行建模，考虑交通密度、驾驶员行为和道路状况等因素。通过输入各种场景，例如不同的交通量或信号配时，规划人员可以分析对交通拥堵、出行时间和整体效率的影响。这种模拟使规划者能够在不改变城市基础设施的情况下就城市发展和交通管理做出明智的决策。

SCM 和制造中的仿真和仿真用例

仿真和仿真是供应链管理和生产规划中的宝贵工具。它们使组织能够建模、分析和优化其运营的各个方面。以下是这些技术在这些领域的应用方式：

1. 生产线仿真器：仿真可用于复制生产线或制造过程的行为。通过模拟生产线，组织可以在实际生产环境中实施之前测试设备、流程或配置的更改。这有助于识别潜在问题、减少停机时间并优化生产流程。
2. 模拟供应链节点：模拟供应链中的不同节点（例如仓库或配送中心）可以帮助组织评估位置、产能或处理流程变化的影响。这对于评估分销网络的效率和优化库存管理非常有用。
3. 库存管理仿真：模拟器可以模拟库存系统，允许组织试验各种库存策略、再订购点和安全库存水平。这有助于在最小化持有成本和确保产品可用性之间实现平衡。

SCM 和生产计划模拟：

1. 需求预测： 仿真模型可以根据历史数据、市场趋势和其他变量预测未来需求。这有助于生产规划，并帮助组织相应地调整库存水平和制造计划。
2. 交货时间模拟器：模拟供应商的交货时间和供应链中的运输时间使组织能够评估这些因素的变化的影响。这对于确保及时交付和最大限度地减少中断至关重要。
3. 生产能力规划： 仿真模型可以帮助确定最佳生产能力，同时考虑机器可用性、劳动力资源和维护计划等因素。这确保了生产线不会被过度利用或利用不足。
4. 优化订单履行：模拟订单履行流程（包括订单拣选、包装和运输）可帮助组织微调其运营，以有效满足客户的交付期望。
5. 场景分析：模拟可以进行场景分析，使组织能够评估各种决策和中断的后果。例如，它可以模拟需求突然增加、供应链中断或生产能力变化的影响。
6. 风险分析：模拟对于识别和减轻供应链中的风险非常有用，例如供应链中断、运输延误或需求波动。通过运行“假设”场景，组织可以制定应急计划和风险缓解策略。

在供应链管理和生产规划中，仿真和模拟为决策者提供了一个平台来试验不同的策略、优化运营并做出明智的决策。它们可以节省成本、提高效率以及更具弹性的供应链和生产流程。

关于仿真与模拟的总结评论

本文解释了仿真和仿真之间的差异，以及如何将这两个概念应用于生产计划和 SCM。如果您有兴趣了解更多信息，您可能有兴趣阅读以下文章：

• 链接：SCM 分析师的模拟方法
• 链接：露天矿模拟以实现更好的规划
• 链接：钢铁生产价值链分析
• 链接：停车场模拟器与 R 中的 simmer
• 链接：53% 投资回报率：驳船运输模拟研究
• 链接：Job shop SimPy Python 模拟

Linnart Felkl

专业领域为优化和仿真的工业工程师（R，Python，SQL，VBA）