Simulering af kødannelse og kundestrøm

Informationer

Formål og mål

Formålet med forløbet er, at eleverne:

• opnår en grundlæggende forståelse for, hvorfor og hvornår simulering er relevant i erhvervsfaglige sammenhænge, f.eks. til optimering af kundestrømme i en butik, hensigtsmæssig indretning og styring af et lager eller kødannelse ved corona-testcentre.

• bliver i stand til at identificere både potentialer og begrænsninger ved anvendelse af simuleringer i deres fremtidige arbejdsliv, uden selv nødvendigvis at kunne foretage simuleringen for virksomheden.

Læringsmålene er, at eleverne bliver i stand til at:

• identificere parametre, som har betydning for kødannelsen ved og kundestrømmen igennem en selvbetjeningskasse, f.eks. antallet af åbne kasser, antallet af kunder per minut, der ankommer til kasserne og kundetypen (langsom, hurtig, ung, ældre osv.), antallet af købte varer, tidspunktet på dagen/ugen/måneden/året osv.

• forstå og anvende en færdigt udviklet simuleringsmodel.

• modellere, udvikle og teste en AnyLogic-simulering af kødannelsen ved og kundestrømmen igennem en selvbetjeningskasse.

Forudsætninger

Forløbet kræver ingen særlige faglige eller it-tekniske forudsætninger hos eleverne.

Aktiviteter og arbejdsform

Følgende aktiviteter er bygget op over use-modify-create-tilgangen ved at lade eleverne eksperimentere med eksemplariske simuleringsmodeller, udvide eksisterende modeller og til slut udvikle og teste egne modeller i AnyLogic.

Du kan finde mere information om simulering og AnyLogic her og læse om generelle it-didaktiske fokuspunkter i forhold til aktiviteter og arbejdsform her.

Inducer og brainstorm over relevans af simulering

• Indled forløbet med en kort forklaring på, hvad simulering er. Giv et par eksempler, f.eks. vejrprognose og vis eleverne simuleringen af fremtidigt vejr her.

• Lad eleverne brainstorme over, hvorfor og hvornår simulering er relevant i erhvervsfaglige sammenhænge. Eleverne kan med fordel inddeles i grupper, som hver skal komme på 3 relevante eksempler. Hav selv et par gode eksempler i baghånden, f.eks. til optimering af kundestrømme i en butik eller hensigtsmæssig indretning og styring af et lager.

Introducer problemstilling, træk på førforståelse og motiver

• Introducer eleverne for problemstillingen og træk på deres førforståelse. Mange elever vil allerede kende til selvbetjeningskasser samt deres muligheder og udfordringer for kunden. Færre vil have tænkt over potentialer og udfordringer for butikken, f.eks. optimering af kundestrøm og anlægsomkostningerne, optræning af personale osv.

• Brug praksisrelevansen af problemstillingen til at motivere eleverne.

• Overvej, om en lokal butik med selvbetjeningskasse eller ønske herom kunne inddrages og overvej et virksomhedsbesøg eller -oplæg.

Brainstorm over relevante parametre for kødannelse og kundestrøm

• Lad eleverne brainstorme over de vigtigste parametre, som har betydning for kødannelsen ved og kundestrømmen igennem en selvbetjeningskasse. Eleverne kan med fordel inddeles i grupper, som hver skal komme på 3 relevante parametre.

• Følg op på klasse og identificer i fællesskab de vigtigste parametre. I de færdigudviklede modeller under Materialer er de anvendte parametre:

  • Antallet af kunder per tid, der ankommer selvbetjeningskassen.

  • Tiden, som en kunde bruger i selvbetjeningskassen.

  • Antallet af aktive kasser.

Eksperimenter med med færdigudviklet AnyLogic-model

• Introducer AnyLogic igennem en færdigt udviklet simuleringsmodel, som eleverne kan eksperimentere med og bruge til at opnå forståelse for problemstillingen og modelleringen heraf.

• Anvend gerne AnyLogic-simuleringerne under Materialer. De kan køre i browseren.

Bed eleverne om, at notere sig, hvad der sker, når de:

• • ændrer antallet af kunder, som ankommer til selvbetjeningskassen per tid.

  • ændrer antallet aktive selvbetjeningskasser.

  • sætter farten af simuleringen op ved at trykke på knappen med + og lade modellen køre til ende.

Bed eleverne om finde ud af:

• • hvor mange kunder per time der højst kan ankomme til kassen, før der opstår en permanent og/eller støt voksende kø?

  • om kunderne ankommer til selvbetjeningskassen med samme rate (antal kunder per tid).

  • om kunderne bruger lige meget tid i selvbetjeningskassen.

• Lad gerne eleverne arbejde i grupper. Lad hver gruppe fremlægge deres fund for klassen eller et aftalt udsnit heraf.

Følg op på eksperimenter og introducer statistiske fordelinger

• Følg op på eksperimenterne og introducer eleverne for de statistiske fordelinger for ankomst og tid anvendt i selvbetjeningskasse.

• Gør det klart for eleverne, at mange parametre (såsom langsomme/hurtige kunder, antallet af købte varer) kan samles og modelleres af 1) en statistisk fordeling over tiden, som en kunde bruger i selvbetjeningskassen og 2) hvor ofte en kunde ankommer til kassen.

Download og installer AnyLogic

• Download Anylogic's gratisversion "Personal Learning Edition" her og installer det. Gratisversionen tillader op til 50.000 simuleringer per modelkørsel eller én times modeltid per kørsel og kan køre på moderne Windows-PC'er og Apple Mac-computere.

Introducer AnyLogic igennem eksempler og opgaver og følg op

• Introducer eleverne for AnyLogic's basisfunktionaliter og virkemåde igennem modeleksempler og opgaver, som eleverne selv skal arbejde med. AnyLogic læres nemmest igennem en learning-by-doing-tilgang, hvor eleverne guides igennem en læringsproces med stigende kompleksitetsgrad i eksempler og opgaver. Det er vigtigt at gøre det klart over for eleverne, at de både skal bygge, teste og fejlrette deres modeller.

Eleverne kan gives trinvise instruktioner i at :

• • udbygge, teste og tilrette en delvist færdigudviklet AnyLogic-model.

og/eller

• • bygge, teste og tilrette en simpel AnyLogic-model fra bunden.

Her er toturialen til modellen Bank Office (Queuing system) på AnyLogic's hjemmeside meget anvendelig, fordi den anvender samme funktionaliteter (Source, Queue, Delay og Sink fra biblioteket Process Modeling Library), som modellerne Selvbetjeningskasse 1 og 3 under Materialer er bygget op med. Modellen Selvbetjeningskasse 2 er udviklet med samme funktionaliteter (PedSource, PedService, PedGoto og PedSink fra biblioteket Pedestrian Library) ligesom modellen Subway Entrance (Pedestrian Library).

• Motiver eleverne til at komme igennem eksemplerne og opgaverne, og følg op på det undervejs og til sidst, f.eks. ved at lade eleverne fremlægge eller aflevere deres modeller.

Udtænk, byg og test egen model for kødannelse og kundestrøm

• Lad eleverne bruge deres viden om de vigtige parametre (fra brainstorming og induktionen til statistiske modeller) samt deres erfaringer til at udtænke en model, der kan simulere kødannelse og kundestrøm i en selvbetjeningskasse. Idefasen kan med fordel ske i grupper.

• Start med at lade eleverne tegne deres model som et flowchat (analogt eller digitalt). Det vil give overblik.

• Lad eleverne bygge deres simuleringsmodel i AnyLogic. Arbejdet kan forgår i grupper, men det er vigtigt, at hver elev selv får mulighed for at arbejde med Anylogic. Nogle elever vil have svært ved at komme i gang. Få andre elever til at hjælpe, giv selv hjælp eller udlever en færdig eller halvfærdig version af AnyLogic modellen til inspiration. Se under Materialer.

• Anspor eleverne til at teste deres model undervejs og til sidst. Fortæl dem, at udvikling af it-produkter er en iterativ proces med fejlfinding og tilretning.

Afprøv og tilret modeller i fællesskab

• Lad eleverne afprøve hinandens modeller og give feedback. Bed eleverne om at skrive f.eks. 3 gode ting og 3 forbedringsforslag. Eleverne kan afprøve modellen på den computer, som modellen er udviklet på eller modellen kan offentliggøres i AnyLogic Cloud og afprøves i browseren. Afprøvning kan foregå ved, at to elever sætter sig sammen og evaluerer hinandens modeller eller ved, at to grupper evaluerer en model fra den anden gruppe.

• Saml op på erfaringerne fra afprøvningen i fællesskab på klassen.

• Lad eleverne tilrette deres modeller på baggrund af feedbacken og klasserumsdiskussionen.

Udtænk og byg selvvalgt model

• Lad særligt interesserede og/eller dygtige elever udtænke og udvikle deres egne modeller i AnyLogic, f.eks. kan modellen for kødannelsen ved og kundestrømmen igennem en selvbetjeningskasse forholdsvist nemt ombygges til en model for vaccination i et corona-testcenter.

Materialer

Introduktion til Anylogic

Du kan finde information samt hjælp, tips og tricks om AnyLogic her.

Selvbetjeningskasse 1

Modellen er funktionaliteterne Source, Queue, Delay og Sink fra biblioteket Process Modeling Library. Både antallet af kunder per tid og antallet af aktive kasser kan ændres.

Toturialen til modellen Bank Office (Queuing system) på AnyLogic's hjemmeside er en god introduktion funktionaliteter bag modellen.

Selvbetjeningskasse 2

Modellen Selvbetjeningskasse 2 er udviklet med funktionaliteterne PedSource, PedService, PedGoto og PedSink fra biblioteket Pedestrian Library. Man kan kun ændre antallet af kunder per tid, der ankommer til kassen.

Toturialen til modellen Subway Entrance (Pedestrian Library) på AnyLogic's hjemmeside er en god introduktion funktionaliteter bag modellen.

Selvbetjeningskasse 3

Modellen Selvbetjeningskasse 3 er en udvidelse af Selvbetjeningskasse 1 med grafer over tiden anvendt i kassen mm.

Evaluering

For at sikre forløbets undervisningsmæssige værdi samt konstatere elevernes læringsudbytte, bør du evaluere forløbet undervejs og/eller til slut. Det vil også gøre dig i stand til at give eleverne vejledning og feedback samt rette aktiviteterne til efter behov.

Under Aktiviteter og arbejdsform er der foreslået forskellige former for evaluering.

Du kan læse om generelle it-didaktiske fokuspunkter i forhold til evaluering her.

Erfaringer fra afprøvning

Grundet Covid-19-pandemien er forløbet ikke afprøvet i en klasse endnu, men alle udviklede simulerings- og kodeeksempler er kvalitetssikret.