إنتاجية الكائنات البيولوجية

التحدي

تقوم هذه الشركة بزراعة كائنات بيولوجية في سلسلة من الأحواض المترابطة. مع نمو الكائنات، تحتاج إلى مساحة أكبر، مما يستلزم نقلها إلى أحواض أكبر ذات سعة مائية متزايدة. يمكن تسهيل النقل بطريقتين:

• طبيعيًا: السماح للماء والكائنات بالتدفق بفعل الجاذبية
• ميكانيكيًا: باستخدام المضخات (أسرع لكنه يؤدي إلى بعض فقدان الكائنات)

نظرًا لأن الكائنات تنمو على مدى فترة ممتدة، فإنها تنتقل عبر سلسلة من الأحواض الأكبر تدريجيًا.

بالإضافة إلى ذلك، تتطلب الأحواض تنظيفًا متكررًا وقد يصبح بعضها غير صالح للاستخدام بسبب الأعطال، مما يتطلب تعديل تسلسل النقل. التحدي هو فهم أي تسلسل وتقنية يجب استخدامها لتعظيم الإنتاجية.

الحل

نظرًا لأن هذا المشروع يتطلب خيارات تكوين كبيرة، قمنا بتطوير نموذج في AnyLogic مع ملف إدخال Excel لإنشاء السيناريوهات. يتطلب كل سيناريو مفاهيم ديناميكية لكل حوض تختلف كثيرًا وتخضع لمعادلات فيزيائية تعتمد على الجاذبية أو قدرات المضخات.

نهج النمذجة الهجينة

قمنا بتطوير نموذج هجين باستخدام مزيج من النهج القائم على الوكلاء وديناميكيات النظام.

لأغراض التحقق، قمنا بتطوير نسخ ثلاثية وثنائية الأبعاد من الأحواض المتصلة من خلال معلومات ديناميكيات النظام. يوضح التالي كيف تتغير الكثافة في كل حوض، حيث يشير اللون الأحمر إلى كثافة كائنات تصل إلى عتبة حرجة (يجب تجنبها عمومًا لأنها تعيق أو تبطئ نمو الكائنات).

النتائج

نظرًا لعدم إمكانية الكشف عن تفاصيل هذا المشروع، من المهم ذكر أن المعلومات الخام من العملية تم تصديرها من AnyLogic، وقمنا بتطوير لوحة تحكم شاملة باستخدام PowerBI لعرض المقارنات بين السيناريوهات المختلفة.

يعرض كل سيناريو نتائج قابلة للمقارنة بسهولة لأغراض التشغيل والاستراتيجية، ولكن أيضًا لإيصال القرارات لأصحاب المصلحة.

خصائص المشروع

• الصناعة: البيولوجيا
• النموذج: قائم على الوكلاء، ديناميكيات النظام