Wie die Simulation Engine funktioniert

Die Simulations-Engine verstehen

ProcessMind verwendet eine Discrete Event Simulation (DES)-Engine zur Modellierung Ihrer Prozesse. Wenn Sie wissen, wie diese Engine arbeitet, können Sie Simulationen gezielt konfigurieren und Ergebnisse korrekt auswerten.

Was ist Discrete Event Simulation?

Bei Discrete Event Simulation ändert sich der Systemzustand nur bei bestimmten Events – die Uhr springt von Event zu Event, dazwischen passiert nichts. Diese Methode eignet sich ideal für Geschäftsprozesse, weil:

• Aktivitäten klare Start- und Endzeiten haben
• Ressourcen zu bestimmten Zeitpunkten zugewiesen und freigegeben werden
• Cases zu festgelegten Zeiten ein- und austreten

Warum diskrete Events?

Im Gegensatz zur kontinuierlichen Simulation (wie etwa in Physik oder Strömungslehre) benötigen Geschäftsprozesse kein laufendes Zeitmodell. Ein Kreditantrag wird nicht langsam von “eingereicht” zu “genehmigt” – er wechselt den Status bei bestimmten Events.

Der zentrale Event-Loop

Die Simulation arbeitet mit einer einfachen, aber wirkungsvollen Schleife:

1. Initialisieren: Startbedingungen setzen
2. Nächstes Event wählen: Frühestes geplantes Event aus der Prioritätswarteschlange entnehmen
3. Zeit fortschalten: Simulationsuhr auf die Zeit des Events setzen
4. Event bearbeiten: Event behandeln (Aktivität starten, abschließen usw.)
5. Neue Events planen: Abhängig vom Ergebnis neue Events hinzuplanen
6. Wiederholen: Bis Endzeit oder maximale Event-Anzahl (2.000.000) erreicht ist
7. Output: Das vollständige Event-Log erstellen

Event-Typen

Die Simulation erzeugt und verarbeitet verschiedene Event-Typen:

Case-Generierung und -Ankunft

Cases gelangen über Start Events in Ihr BPMN-Modell in die Simulation. Das Ankunftsmuster wird über die Case-Generierungsverteilung gesteuert.

Standard-Ankunftsmuster

Standardmäßig kommen Cases nach einer Poisson-Verteilung mit einer Rate von 1 Case pro Stunde. Das erzeugt realistische, zufällige Abstände, wie sie in modernen Geschäftsprozessen üblich sind.

Ankünfte anpassen

Sie können verschiedene Ankunftsmuster über die in der Distributions -Dokumentation beschriebenen Verteilungen einstellen.

Case-Fluss im Prozess

Sequence Flows

Schließt ein Case ein Element ab, folgt er direkt dem ausgehenden Sequence Flow. Gibt es nur einen Pfad, wird dieser automatisch genommen.

Gateway-Verhalten

Gateways steuern, wie Cases sich verzweigen und zusammengeführt werden:

Wahrscheinlichkeiten einstellen

Bei XOR-Gateways vergeben Sie für jeden Flow Wahrscheinlichkeiten – sie sind relative Gewichte:

• Flows mit 70, 20 und 10 werden als 70 %, 20 %, 10 % normalisiert
• Auch Werte wie 7, 2 und 1 ergeben dasselbe Verhältnis
• Jeder Flow braucht eine Wahrscheinlichkeit; nicht definierte Flows erhalten den Restwert

Aktivitätenausführung

Erreicht ein Case eine Task (Aktivität), folgt die Engine dieser Abfolge:

1. Ressourcenverfügbarkeit prüfen

Hat die benötigte Ressource Kapazität frei?

2. Falls nötig: Case einreihen

Ist keine Ressource verfügbar, kommt der Case in die Warteschlange. ProcessMind verwendet FIFO (First In, First Out) – die Bearbeitung erfolgt nach Eingangsreihenfolge.

3. Ressourcen zuweisen

Sind Ressourcen frei, werden die benötigten Einheiten für diesen Case reserviert.

4. Bearbeitungszeit bestimmen

Die Engine zieht einen Wert aus der eingestellten Bearbeitungszeit-Verteilung. Das legt fest, wie lange die Aktivität dauert.

5. Abschluss-Event planen

Ein Abschluss-Event wird der Event-Queue bei current_time + processing_time hinzugefügt.

6. Ressourcen freigeben

Wird das Abschluss-Event ausgelöst, stehen die Ressourcen wieder anderen Cases zur Verfügung.

Minimale Bearbeitungsdauer

Alle Aktivitäten haben zur Sicherstellung eindeutiger Timestamps und für realistisches Verhalten eine Mindestdauer von 1 Sekunde – selbst bei einer Verteilung mit 0 Sekunden.

Skip Chance

Aktivitäten können mit einer Skip Chance (0–100%) versehen werden. Wird eine Aktivität übersprungen:

• Der Case geht sofort zum nächsten Element
• Es werden keine Ressourcen belegt
• Es vergeht keine Zeit (außer der Mindestdauer von 1 Sekunde)
• Die Aktivität erscheint im Log mit minimaler Dauer

So können reale Szenarien abgebildet werden, in denen einzelne Schritte übersprungen werden.

Zeitmanagement

Simulationsuhr

Die Simulation führt eine virtuelle Uhr, die diskret von Event zu Event springt. Liegt das nächste Event zum Beispiel bei 10:35 Uhr und aktuell ist 10:30 Uhr, springt die Uhr direkt auf 10:35 Uhr.

Zeiteinheiten

Alle Zeitangaben werden intern in konsistente Einheiten umgerechnet. Sie können folgende Angaben machen:

• Sekunden
• Minuten
• Stunden
• Tage
• Wochen
• Monate

Periodizität und Zeitfenster

Parameter können je nach Simulationszeit variieren, z. B.:

• Unterschiedliche Ankunftsraten für Werktage und Wochenenden
• Unterschiedliche Bearbeitungszeiten für Früh- und Spätschichten
• Unterschiedliche Ressourcenkapazität zu Spitzenzeiten

Details zur Konfiguration finden Sie in der Periodicity -Dokumentation.

Ressourcenmanagement

Ressourcenpools

Jede Ressource besitzt eine definierte Kapazität – also wie viele Cases sie gleichzeitig übernehmen kann.

Warteschlangen-Management

Übersteigt die Nachfrage die Kapazität, warten Cases in einer Queue. ProcessMind verwendet das FIFO (First In, First Out)-Prinzip, sodass die Bearbeitung immer nach Reihenfolge des Eingangs erfolgt.

Event-Log-Erstellung

Während der Simulation wird jede Ausführung einer Aktivität im Output-Event-Log dokumentiert:

Dieses Log entspricht Standard-Event-Log-Formaten und kann mit allen ProcessMind-Tools analysiert werden.

Simulationsgrenzen

Nächste Schritte