第四章 物流系統(tǒng)仿真軟件

1、第4章 物流系統(tǒng)仿真軟件 主要內(nèi)容 v Automod v witness v flexsim v Extend v Arena v Ralc 第4章 物流系統(tǒng)仿真軟件 隨著日益增長的技術(shù)需求，提供功能 強(qiáng)大、方便、靈活、可靠的決策支持工 具成為物流仿真軟件商的時代使命。自 1955年第一個仿真軟件問世以來，目前 市面已經(jīng)涌現(xiàn)了多樣化的仿真軟件。 第4章 物流系統(tǒng)仿真軟件 通用的 vs. 面向應(yīng)用的仿真軟件 p 通用的仿真軟件包括： Arena, Extend, FlexSim。 p面向應(yīng)用的仿真軟件包括： 生產(chǎn)領(lǐng)域：Witness, AutoMod, ProModel等。 過程重組： Pro

2、cessModel, SimProcess等。 衛(wèi)生醫(yī)療： MedModel 呼叫中心： Arena Call Center 物流中心： Ralc 通信網(wǎng)絡(luò)： Comnet III等。 1.automod AutoMod由美國Brook Automation公司開發(fā)的，其應(yīng)用覆及 汽車、家電、造船、化工、煙草、圖書等制造業(yè)領(lǐng)域，和 軍事、核工業(yè)等國防領(lǐng)域，以及郵政通信、港口、航空、 倉儲、配送、物料操作等物流及其他服務(wù)行業(yè)和領(lǐng)域。 Automod 仿真軟件主界面 1.automod 1.1 AutoMod仿真軟件的結(jié)構(gòu)和功能 AutoMod軟件分成五大模塊， 分別是AutoMod Model

3、Editor模塊、AutoMod Runtime模 塊、AutoStat模塊、AutoView模塊以及由一些應(yīng)用程序構(gòu) 成的輔助模塊。 1.automod 1.1 AutoMod仿真軟件的結(jié)構(gòu)和功能 AutoMod Model Editor模塊 -構(gòu)建仿真模型 AutoMod Runtime模塊 -運(yùn)行和控制仿真模型 AutoStat模塊 -仿真軟件的分析和優(yōu)化 AutoView模塊 -顯示3D運(yùn)行畫面或影像 以及由一些應(yīng)用程序構(gòu)成的輔助模塊。 -實現(xiàn)一些特殊的要求 AutoMod 在生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用 AutoMod 的分析與優(yōu)化 1.automod 1.2 AutoMod仿真軟件的特點(diǎn) 模型

4、的精度高 較強(qiáng)的兼容性 虛擬現(xiàn)實3D圖形顯示 豐富的建模單元 易于理解的仿真語言 快速仿真分析 多種輸出功能 AutoMod的3D畫面輸出 1.automod 1.automod 2. witness Witness是由英國lanner公司推出的功能強(qiáng)大的仿 真軟件系統(tǒng)。它可以用于離散時間系統(tǒng)的仿真，同 時又可以用于連續(xù)流體（如液壓、化工、水力）系 統(tǒng)的仿真。 Witness是一款通用的仿真平臺，可以運(yùn)用于社會各 類系統(tǒng)的評估、改善和優(yōu)化，目前主要應(yīng)用于：汽 車工業(yè)、食品、化學(xué)工業(yè)、造紙、電子、銀行、財 務(wù)、航空、政府、工程和運(yùn)輸?shù)取?2. witness 目前已被成功運(yùn)用于國際3000多家知

5、名企業(yè)的解決 方案項目，如Airbus公司的機(jī)場設(shè)施布局優(yōu)化、 BAA公司的機(jī)場物流規(guī)劃、BAE SYSTEMS電氣公司的 流程改善、Exxon化學(xué)公司的供應(yīng)鏈物流系統(tǒng)規(guī)劃 、Ford汽車公司的工廠布局優(yōu)化和發(fā)動機(jī)生產(chǎn)線優(yōu) 化、Trebor Bassett公司的分銷物流系統(tǒng)規(guī)劃等。 Lanner公司已經(jīng)在包括澳大利亞、巴西、法國、德 國、中國、意大利、日本、韓國、南非、美國、英 國等25個國家和地區(qū)設(shè)立的代理，負(fù)責(zé)軟件的推廣 和技術(shù)支持等工作。 WITNESS用戶界面 2. witness Witness主要包括Witness仿真基本包、 Witness OPT優(yōu)化模塊、 Witness VR

6、虛擬現(xiàn) 實顯示模塊和Witness DOC歸檔器模塊等組 成。 2. witness Witness 內(nèi)置了 許多類型的港口 模型,包括港口 常見的道路、儲 運(yùn)、裝載、卸載 設(shè)備等。 在港口儲運(yùn)的離 散仿真模型中考 慮了對諸如潮汐、 水流等連續(xù)時間 元素的影響。 Witness建立的港口規(guī)劃模型 （1）Witness仿真基本包具有構(gòu)建仿真模型和運(yùn)行仿真模型 的功能。 2. witness （1）Witness仿真基本包具有構(gòu)建仿真模型和運(yùn)行仿真模型 的功能。 （2） Witness OPT優(yōu)化模塊可以為仿真模型搜索出最優(yōu)的 解決方案。（定制績效指標(biāo)、圖表顯示、直接調(diào)用） （3）Witness

7、VR虛擬現(xiàn)實顯示模塊集成了當(dāng)前最新的3D 圖形技術(shù)和仿真技術(shù)，可實現(xiàn)逼真的虛擬效果。 （4）Witness DOC歸檔器模塊，可創(chuàng)建仿真模型結(jié)構(gòu)、模型 細(xì)節(jié)的模型邏輯等的定制報表，如設(shè)備故障和調(diào)整細(xì)節(jié)、 物料和信息流等，并以*.rtf格式保存，方便文字軟件處理 3.flexsim Flexsim是美國猶他州奧勒姆市的Flexsim Software Products公司開發(fā)的產(chǎn)品，是一款商業(yè)化離散事件系統(tǒng)仿 真軟件，主要用于生產(chǎn)制造、物流處理、物流、交通、管 理等離散事件系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)制的軟件產(chǎn)品 3.flexsim Flexsim由三部分組成，對象、連接和方法。 其中對象即對現(xiàn)實世界中各實體的描

8、述。Flexsim采用對 象對實際過程中的各元素建模，通過對象之間的連接定 義模型的流程。 Flexsim在每個對象中的方法中，定義了模型中各對象所 要完成的作業(yè)，其對象又可以派生子對象，而子對象擁 有其父對象所有的接口和相應(yīng)功能。 Flexsim通過對象、連接和方法來完成對現(xiàn)實世界物流系 統(tǒng)的建模。 3.flexsim 3.flexsim Flexsim仿真軟件的特點(diǎn) 基于面向?qū)ο蟮慕＜夹g(shù) 突出的3D圖形顯示功能 建模和調(diào)試簡單方便 建模的擴(kuò)展性強(qiáng) 開放性好 3.flexsim 倉儲運(yùn)作仿真，通 過變更各緩沖區(qū)的 緩沖容量、輸送線 的輸送速度、叉車 搬運(yùn)路線和運(yùn)行速 度等參數(shù)，來尋找 倉儲

9、運(yùn)作效率最好 的方法。 Flexsim建立的倉儲運(yùn)作仿真模型 3.flexsim 電梯運(yùn)行仿真模型，針 對一個6層的電梯，顧 客在每層以一定的概率 到達(dá)，不同顧客將要求 到達(dá)不同的樓層。這個 仿真模型通過仿真運(yùn)行 來對尋找最好的電梯運(yùn) 行方式來對所有顧客的 等待時間和電梯運(yùn)行的 總里程進(jìn)行優(yōu)化。 Flexsim建立的電梯運(yùn)行仿真模型 3.flexsim AS/RS物流系統(tǒng)仿 真模型，三種不同 的物料分別按一定 的概率產(chǎn)生，經(jīng)設(shè) 備檢驗后按物料種 類存放到不同的立 體庫中，立體庫又 按一定的概率出貨。 通過仿真來尋找出 庫/入庫的控制策略。 Flexsim建立的AS/RS物流系統(tǒng)仿真模型 Fle

10、xsim機(jī)場物流運(yùn)用案例 4.Extend Extend系統(tǒng)仿真軟件是由美國ImagineThat公司開 發(fā)的通用仿真平臺。全球用戶超過10，000多個 。 Extend的設(shè)計方式能夠使仿真項目中從建模、校 驗、確認(rèn)到建立用戶界面的每一步簡化、方便。 系統(tǒng)工具的開發(fā)者可以使用Extend內(nèi)嵌的編譯語 言MODL(類C語言)來創(chuàng)建可以重復(fù)使用的建模模 塊。所有這些都是在自成一體的集成環(huán)境中完成 的。不需要外部接口、編譯器和代碼產(chǎn)生器。 4.Extend 4.Extend 5.arena Arena不象Flexsim、RaLc等軟件建模非常直觀和方便，但 Arena一直在仿真學(xué)術(shù)界有著很高的聲譽(yù)。

11、2006年的美國 冬季仿真會議上，48%的論文引用到了該軟件，Arena是 一個適于學(xué)習(xí)和研究的仿真軟件。 Arena也使用很多基本的構(gòu)件來建立仿真模型，Arena把這 些基本構(gòu)件叫做模塊，用戶可以利用這些模塊定義仿真流 程和數(shù)據(jù)。 5.arena 5.arena Arena中的模塊分為兩種， 流程圖模塊和數(shù)據(jù)模塊， 流程圖模塊在模型中用于 描述動態(tài)過程，可以看成 實體流經(jīng)的結(jié)點(diǎn)或模型起 止的過程。 數(shù)據(jù)模塊定義了各種操作 元素（如實體、資源、隊 列等），同時也能創(chuàng)建整 個模型所用的各種數(shù)值變 量和表達(dá)式。流程圖模塊 和數(shù)據(jù)模塊所包含的元素 如下圖所示。 6.Ralc 6.1 RaLC系列仿真

12、軟件簡介系列仿真軟件簡介 廠商信息、軟件歷史 上海樂龍上海樂龍(AIS-Shanghai)(AIS-Shanghai)，全稱上海樂龍人工智能軟件有，全稱上海樂龍人工智能軟件有 限公司，是日本限公司，是日本AISAIS公司公司20032003年在中國設(shè)立的獨(dú)資企業(yè)年在中國設(shè)立的獨(dú)資企業(yè) 開發(fā)商：日本開發(fā)商：日本AISAIS公司。該公司成立于公司。該公司成立于19861986年，主要從事智年，主要從事智 能機(jī)器人貨物裝卸系統(tǒng)和物流仿真系統(tǒng)軟件的開發(fā)和推廣能機(jī)器人貨物裝卸系統(tǒng)和物流仿真系統(tǒng)軟件的開發(fā)和推廣 日本日本AISAIS公司歷時公司歷時1010年開發(fā)了年開發(fā)了RaLCRaLC系列仿真軟件，目前

13、軟件系列仿真軟件，目前軟件 仍在不斷升級仍在不斷升級 公司網(wǎng)站：公司網(wǎng)站： 上海樂龍上海樂龍: :www.ais-www.ais-； 日本日本AIS: AIS: www.aiservice.co.jpwww.aiservice.co.jp； 6.Ralc RaLc針對配送中心從概念設(shè)計到實施運(yùn)行各個不 同的階段，設(shè)計了不同的軟件包。這些軟件包是 RaLc -Pro、RaLc -Brain、RaLc -Emu，這三個軟 件包分別針對配送中心設(shè)計和規(guī)劃過程的概念規(guī) 劃、詳細(xì)設(shè)計和系統(tǒng)運(yùn)行階段。 此外，為了使用戶能夠更方便地使用RaLc開發(fā)的 仿真模型，RaLc又提供了RaLc -Fan軟件包，該軟

14、 件包可以將仿真模型打包成可執(zhí)行文件，之后該 可執(zhí)行文件就可脫離RaLc系統(tǒng)而使用 6.Ralc RaLc Pro主要適用于物流中心設(shè)計方 案的三維立體動畫模型構(gòu)筑工具。 RaLc Brain主要適用于物流中心驗證 的三維立體動畫模型構(gòu)筑工具 6.Ralc 6.2 RaLC系列仿真軟件功能介紹系列仿真軟件功能介紹 功能組成功能組成 6.Ralc 6.2 RaLC系列仿真軟件功能介紹系列仿真軟件功能介紹 功能組成功能組成 建模方式建模方式 6.Ralc 6.2 RaLC系列仿真軟件功能介紹系列仿真軟件功能介紹 功能組成功能組成 建模方式建模方式 人員動作的表現(xiàn)人員動作的表現(xiàn) a. 自動判斷路徑自

15、動判斷路徑 6.Ralc 6.2 RaLC系列仿真軟件功能介紹系列仿真軟件功能介紹 功能組成功能組成 建模方式建模方式 人員動作的表現(xiàn)人員動作的表現(xiàn) a. 自動判斷路徑自動判斷路徑 b. 優(yōu)先順序優(yōu)先順序 6.Ralc 6.2 RaLC系列仿真軟件功能介紹系列仿真軟件功能介紹 功能組成功能組成 建模方式建模方式 人員動作的表現(xiàn)人員動作的表現(xiàn) a. 自動判斷路徑自動判斷路徑 b. 優(yōu)先順序優(yōu)先順序 c. 組隊工作組隊工作 6.Ralc 6.2 RaLC系列仿真軟件功能介紹系列仿真軟件功能介紹 功能組成功能組成 建模方式建模方式 人員動作的表現(xiàn)人員動作的表現(xiàn) 物流設(shè)備功能物流設(shè)備功能 6.Ralc

16、 6.2 RaLC系列仿真軟件功能介紹系列仿真軟件功能介紹 功能組成功能組成 建模方式建模方式 人員動作的表現(xiàn)人員動作的表現(xiàn) 物流設(shè)備功能物流設(shè)備功能 仿真數(shù)據(jù)驅(qū)動仿真數(shù)據(jù)驅(qū)動 出貨車輛數(shù)據(jù)出貨車輛數(shù)據(jù) 商品數(shù)據(jù)商品數(shù)據(jù) 初始庫存數(shù)據(jù)初始庫存數(shù)據(jù) 出庫數(shù)據(jù)出庫數(shù)據(jù) 6.Ralc 6.2 RaLC系列仿真軟件功能介紹系列仿真軟件功能介紹 功能組成功能組成 建模方式建模方式 人員動作的表現(xiàn)人員動作的表現(xiàn) 物流設(shè)備功能物流設(shè)備功能 仿真數(shù)據(jù)驅(qū)動仿真數(shù)據(jù)驅(qū)動 數(shù)據(jù)記錄數(shù)據(jù)記錄 采取日志文件方式，以秒為單位，記錄每采取日志文件方式，以秒為單位，記錄每 個商品、設(shè)備及工作人員運(yùn)作情況的數(shù)據(jù)。個商品、設(shè)備及

17、工作人員運(yùn)作情況的數(shù)據(jù)。 6.Ralc 6.2 RaLC系列仿真軟件功能介紹系列仿真軟件功能介紹 功能組成功能組成 建模方式建模方式 人員動作的表現(xiàn)人員動作的表現(xiàn) 物流設(shè)備功能物流設(shè)備功能 仿真數(shù)據(jù)驅(qū)動仿真數(shù)據(jù)驅(qū)動 數(shù)據(jù)記錄數(shù)據(jù)記錄 數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析 通過解析模型日志，可得到設(shè)備能力圖通過解析模型日志，可得到設(shè)備能力圖 、作業(yè)時間分布圖、作業(yè)內(nèi)容分布圖等數(shù)據(jù)圖、作業(yè)時間分布圖、作業(yè)內(nèi)容分布圖等數(shù)據(jù)圖 表。表。 假定或真實數(shù)據(jù)假定或真實數(shù)據(jù) 仿真數(shù)據(jù)仿真數(shù)據(jù) 布置圖（布置圖（DXFDXF） And And 作業(yè)流程作業(yè)流程 仿真模型仿真模型 仿真動作日志仿真動作日志 仿真運(yùn)行！仿真運(yùn)行！ 輸出日

18、志！輸出日志！ 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù) 創(chuàng)建程序創(chuàng)建程序 建模建模 日志解析日志解析 程序程序 分析表分析表 小結(jié)：仿真數(shù)據(jù)驅(qū)動，數(shù)據(jù)記錄，數(shù)據(jù)分析小結(jié)：仿真數(shù)據(jù)驅(qū)動，數(shù)據(jù)記錄，數(shù)據(jù)分析 6.Ralc 6.2 RaLC系列仿真軟件功能介紹系列仿真軟件功能介紹 功能組成功能組成 建模方式建模方式 人員動作的表現(xiàn)人員動作的表現(xiàn) 物流設(shè)備功能物流設(shè)備功能 仿真數(shù)據(jù)驅(qū)動仿真數(shù)據(jù)驅(qū)動 數(shù)據(jù)記錄數(shù)據(jù)記錄 數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析 圖形接口圖形接口-可方便地導(dǎo)入可方便地導(dǎo)入AutoCAD、3DS Max、Photoshop等輸出的圖形文件等輸出的圖形文件 6.Ralc 6.2 RaLC系列仿真軟件功能介紹系列仿真軟件功能介紹 功

19、能組成功能組成 建模方式建模方式 人員動作的表現(xiàn)人員動作的表現(xiàn) 物流設(shè)備功能物流設(shè)備功能 仿真數(shù)據(jù)驅(qū)動仿真數(shù)據(jù)驅(qū)動 數(shù)據(jù)記錄數(shù)據(jù)記錄 數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析 圖形接口圖形接口 輔助工具輔助工具 FAN可執(zhí)行文件、可執(zhí)行文件、AVI錄像文件、錄像文件、BMP 高像素圖片輸出等功能高像素圖片輸出等功能 6.Ralc 6.2 RaLC系列仿真軟件功能介紹系列仿真軟件功能介紹 功能組成功能組成 建模方式建模方式 人員動作的表現(xiàn)人員動作的表現(xiàn) 物流設(shè)備功能物流設(shè)備功能 仿真數(shù)據(jù)驅(qū)動仿真數(shù)據(jù)驅(qū)動 數(shù)據(jù)記錄數(shù)據(jù)記錄 數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析 圖形接口圖形接口 輔助工具輔助工具 6.Ralc 6.3 RaLC系列仿真軟件的

20、特點(diǎn)系列仿真軟件的特點(diǎn) 可操作性可操作性 可以組化設(shè)備來進(jìn)行定義和復(fù)制可以組化設(shè)備來進(jìn)行定義和復(fù)制 適應(yīng)人工作業(yè)適應(yīng)人工作業(yè) 對應(yīng)用戶個性化服務(wù)對應(yīng)用戶個性化服務(wù) 面向物流倉儲，兼顧工業(yè)制造生產(chǎn)線面向物流倉儲，兼顧工業(yè)制造生產(chǎn)線 用途廣泛，作用強(qiáng)大用途廣泛，作用強(qiáng)大 交互性強(qiáng)交互性強(qiáng) 指令豐富指令豐富 分析功能強(qiáng)大分析功能強(qiáng)大 強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析功能 時間分布圖（分析忙閑狀態(tài)） 作業(yè)結(jié)構(gòu)圖（分析流程、布局、效率） 能力圖（分析生產(chǎn)力） 數(shù)據(jù)分析功能：數(shù)據(jù)分析功能： 全中文的分析工具（軟件包內(nèi)附帶） 完全開放的日志文件結(jié)構(gòu)（二次開發(fā)） 時間分布分析忙閑狀態(tài) 數(shù)據(jù)分析功能：數(shù)據(jù)分析功能： 全中文的分析

21、工具（軟件包內(nèi)附帶） 完全開放的日志文件結(jié)構(gòu)（二次開發(fā)） 作業(yè)結(jié)構(gòu)分析流程、布局 能力圖分析生產(chǎn)力 數(shù)據(jù)分析功能：數(shù)據(jù)分析功能： 全中文的分析工具（軟件包內(nèi)附帶） 完全開放的日志文件結(jié)構(gòu)（二次開發(fā)） 對比：RaLC系列物流仿真軟件的區(qū)別與優(yōu)勢 設(shè)備庫：專業(yè)、量多、可擴(kuò)充 操作簡單，建?？焖?純中文的菜單和命令，容易上手 內(nèi)置人工智能，設(shè)計風(fēng)格人性化 強(qiáng)大實用的數(shù)據(jù)分析功能，可二次開發(fā) 在高校的應(yīng)用 針對當(dāng)今學(xué)生的特點(diǎn)教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣 幫助學(xué)生設(shè)計畢業(yè)論文，增加就業(yè)砝碼 幫助學(xué)生參加全國物流設(shè)計大賽 幫助老師做科研，發(fā)表論文 可以接仿真設(shè)計項目，增加經(jīng)驗和獲得報酬 促進(jìn)學(xué)校物流專業(yè)的改進(jìn)和完善，并與其他高校 教學(xué)同步 提高學(xué)校的業(yè)內(nèi)知名度 用戶列表 大福自動化 上海崗村 上海博弈 臺灣凡得 上海精星倉儲 沈陽沈飛 沈陽新松 蘇州富士達(dá) 東莞威特隆倉儲 江蘇六維 浙江創(chuàng)聯(lián) 北京五強(qiáng) 北京達(dá)特 北京高科 新眾亞貨架