Flexsim-仿真基礎(chǔ)培訓(xùn)

1、Flexsim-仿真基礎(chǔ)培訓(xùn)課程大綱l第一部分、Flexsim概念和術(shù)語l第二部分、Flexsim建模步驟l第三部分、Flexsim對象庫第一部分 Flexsim概念和術(shù)語l模型l對象固定資源（Fixed Resource）移動資源（Mobile Resource / Task Executer）實體（Flowitem）端口（Port）觸發(fā)器（Trigger）任務(wù)序列（Task Executer）l資源庫l視圖模型、對象和實體l模型代表實際系統(tǒng)的Flexsim對象集l對象具有一定功能，可以定義屬性、變量和外觀的建模單元l實體在模型中流動的實體，可以是零件、顧客、信號等實體模型對象Flexsim

2、模型lFlexsim模型是由處理過程、隊列和運輸所組成的系統(tǒng)l處理過程對正在被處理的實體產(chǎn)生一個強制的延遲l隊列當(dāng)上游對象到達速率大于下游對象處理速率時自然產(chǎn)生l運輸實體從一個對象到另一個對象的移動對象分類l固定資源發(fā)送和/或接收實體的對象，比如l移動資源執(zhí)行被分配任務(wù)的對象，比如對象分類（續(xù)）l實體在模型中從一個固定資源流動到另一個固定資源的實體l實體也是一種Flexsim對象l實體具有在模型中可以設(shè)置和提取的信息，這些信息通常是用于決定處理時間和影響流動路徑的模型行為l大多數(shù)行為定義在模型中的固定資源上處理實體需要多少時間下一步將實體發(fā)送到哪里征用共享資源（主要是操作員）用于實體處理征用移

3、動資源運輸實體到下一個固定資源對象端口連接l輸出端口輸入端口：定義實體在固定資源間流動的可能路徑輸出端口輸入端口對象端口連接（續(xù)）l中心端口中心端口：起指代作用，通常指向移動資源以征用其對實體進行處理或運輸中心端口觸發(fā)器的概念l當(dāng)資源對象上發(fā)生重要事件時，觸發(fā)器被觸發(fā)l用戶指定當(dāng)觸發(fā)發(fā)生時產(chǎn)生的一系列動作（觸發(fā)器邏輯）l可以定義的觸發(fā)器包括：當(dāng)實體被生成時，當(dāng)實體進入或離開固定資源時，當(dāng)處理過程完成時等等l每類資源對象都有自己的一套觸發(fā)器觸發(fā)器l定義和定制在特定事件發(fā)生時的系統(tǒng)行為向?qū)嶓w寫入信息發(fā)送消息給其他資源對象改變資源對象自身的行為特征任務(wù)和任務(wù)序列l(wèi)任務(wù)需要由移動資源執(zhí)行的單個指令或行

4、動，如LOAD flowitem（裝載實體）l任務(wù)序列按一定順序依次執(zhí)行的一組任務(wù)，如TRAVEL to queueLOAD flowitemTRAVEL to processorUNLOAD flowitem資源庫l資源庫用于建模的各種類對象的集合l實例資源庫中任何一種對象的一個復(fù)制品模型視圖l視圖是以視窗方式展示的模型，在Flexsim中可以同時打開多個視圖，每個視圖都是從各自的角度觀察模型。l正視圖和透視圖l平面視圖和樹結(jié)構(gòu)視圖第二部分 Flexsim建模步驟l一、創(chuàng)建布局鼠標(biāo)操作實體流度量l二、端口連接l三、編輯對象屬性參數(shù)l四、編譯、運行l(wèi)五、觀察結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)報告狀態(tài)報告l編輯選中的對象

5、Flexsim建模的基本步驟l一、使用資源庫對象創(chuàng)建布局l二、進行端口連接l三、編輯對象的外觀和性能l四、編譯并運行仿真l五、觀察結(jié)果鼠標(biāo)操作l視圖窗口操作平移左鍵拖動旋轉(zhuǎn)右鍵拖動縮放滾輪或左右鍵同時拖動l對象在XY平面移動左鍵拖動在Z軸移動滾輪或左右鍵同時拖動l高亮黃色指示框：左鍵單擊l選中紅色指示框：按下鍵盤上Ctrl或Shift鍵，配合左鍵模型一l目的通過一個單隊列、單處理器系統(tǒng)（簡單制造單元）介紹建模的五個基本步驟l描述平均10秒鐘（服從指數(shù)分布）到達1份需要加工的原材料機床把1份原材料加工為成品的時間是10秒鐘（常數(shù)）機床前的堆放區(qū)最多可以同時存放5份原材料模型一布局第一步 創(chuàng)建布局

6、l使用鼠標(biāo)將需要的對象從資源庫中拖放到正視圖窗口中l(wèi)根據(jù)需要使用鼠標(biāo)定義位置、大小和轉(zhuǎn)角實體流l無論對象在模型布局中處于什么位置，實體從一個對象被傳遞到下一個對象都無需消耗任何時間l添加輸送機或移動資源用于運輸，可以給實體流產(chǎn)生時間延遲輸送時間取決于輸送機的長度和速度對象間的運送時間取決于對象間的距離，以及移動資源的速度、加速度和減速度度量lFlexsim沒有確定的度量單位，時間和空間的單位是自定義的，關(guān)鍵是保持一致一、選擇模型中最常用的時間或空間單位l時間：毫秒、秒、分鐘、小時、天、周、月、年等等l距離：毫米、米、公里等等二、一旦確定了時間和空間的度量單位，模型中的所有測量量都要用確定的單位

7、進行標(biāo)注l比如距離單位定為米，時間單位定為秒，速度單位就是米/秒端口連接l對象擁有無限數(shù)目的端口l模型中每個可能的實體流動路線都需要用端口連接來定義l實體實際流動時通過的端口是由對象選擇的“推”或“拉”邏輯確定的第二步 進行端口連接l按下鍵盤上的“A”鍵，用鼠標(biāo)拖放在對象間建立輸出端口輸入端口連接l方向！從流出實體的對象到流入實體的對象l模型中的對象發(fā)出和接收實體需要這種連接觀察端口連接l在“View Settings”（視圖設(shè)置）中可以打開或者關(guān)閉端口連接的顯示l端口連接端的大小可以通過 按鈕進行調(diào)整用于端口連接的鍵位ASWQVC連接取消連接查看輸出輸入中心中心第三步 編輯對象l屬性窗口右鍵

8、單擊對象并選擇Properties（屬性）用于編輯和察看所有對象共同的一般性的信息l外形、尺寸、轉(zhuǎn)角、位置l顯示模式l端口連接l標(biāo)簽l統(tǒng)計數(shù)據(jù)l參數(shù)窗口雙擊對象或者右鍵單擊對象并選擇Parameters（參數(shù)）用于編輯對象特定的性能特征屬性窗口l每個對象都具有同樣的一組屬性設(shè)置項目lVisual（外觀）外形和尺寸lGeneral（常規(guī)）端口連接顯示模式開關(guān)lLabels（標(biāo)簽）自定義屬性lStatistics（統(tǒng)計）產(chǎn)量、狀態(tài)、排隊量、停留時間數(shù)據(jù)、圖表對象尺寸和轉(zhuǎn)角l屬性窗口中可以定義對象的位置、尺寸和轉(zhuǎn)角l此外，在模型窗口中也可以實現(xiàn)右鍵單擊對象并選擇Edit Object Size/Ro

9、tation（編輯對象尺寸/轉(zhuǎn)角）l左鍵拖動箭頭改變尺寸l右鍵拖動箭頭進行旋轉(zhuǎn)參數(shù)窗口l每個對象類有自己的參數(shù)窗口l參數(shù)影響實體在對象中的停留時間和在對象間流動的線路lApply（應(yīng)用）使改變生效lOK（確定）使改變生效并關(guān)閉窗口lCancel（取消）關(guān)閉窗口，不做改變lProperties打開對象的屬性窗口參數(shù)項目l參數(shù)按照類別分在不同的項目中l(wèi)每個固定資源對象都有“Flow”（流）和“Triggers”（觸發(fā)器）項下拉菜單復(fù)合框l下拉菜單l代碼模版（適合修改參數(shù)）l代碼編輯（修改C+代碼）代碼模版l代碼模版中棕色字體可以是任何有效的數(shù)字或表達式l代碼模版可以在代碼編輯中定制第四步 編譯和運

10、行仿真l編譯模型（使模型可執(zhí)行）l重置模型并運行l(wèi)控制仿真速度（不會影響仿真結(jié)果）l使用Execute（執(zhí)行）菜單設(shè)置仿真結(jié)束時間第五步 觀察結(jié)果l使用“Stats”（統(tǒng)計）菜單創(chuàng)建Standard Report（標(biāo)準(zhǔn)報告）和State Report（狀態(tài)報告）l其他報告功能包括對象屬性窗口的統(tǒng)計項記錄器對象可視化工具對象通過觸發(fā)器記錄數(shù)據(jù)到全局表標(biāo)準(zhǔn)報告l為模型中的所有對象創(chuàng)建一個表格形式的報告（可以用Excel打開的csv格式文件）l選擇報告中包括的若干標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)變量標(biāo)準(zhǔn)報告視圖狀態(tài)報告l模型中所有被選中的對象的狀態(tài)信息l每個對象在不同狀態(tài)的停留時間占總仿真時間的百分比模型一后續(xù)l問題原材料

11、在加工前的最大和平均等待時間是多少？有多少份未能加工的原材料？機床的使用率是多少？加工完成了多少份成品？第三部分 Flexsim對象庫lFlexsim家族樹固定資源移動資源調(diào)度器l模型二l模型三Flexsim家族樹Flexsim標(biāo)準(zhǔn)對象lFlexsim資源庫中有25類對象l建模主要是對這些對象，特別是三大類對象的使用固定資源移動資源調(diào)度器l用戶手冊中有全部對象類的詳細介紹固定資源類l固定資源對象是仿真模型的基石，它們用來定義實體流l固定資源可以“推”或”拉”實體處理實體（強制延遲）累積實體（積累到最大容量）征用操作員（如處理）征用移動資源運輸實體到下一個固定資源l固定資源間傳遞實體是即刻完成的

12、，除非使用移動資源進行運輸移動資源類l移動資源執(zhí)行任務(wù)序列l(wèi)任務(wù)序列是指一組必須按給定次序執(zhí)行的任務(wù)l任務(wù)就是裝、卸、移動等行為l當(dāng)移動資源接收到任務(wù)序列后，它會依次執(zhí)行各個任務(wù)直至全部完成；除非任務(wù)序列被具有更高優(yōu)先級的任務(wù)序列所中斷。l選中“Use Transport”（使用運輸工具）或者“Use Operator”（使用操作員）項，會自動創(chuàng)建相應(yīng)的任務(wù)序列并發(fā)送出l可以自定義任務(wù)序列并發(fā)送出調(diào)度器l調(diào)度器接收到任務(wù)序列，或者將其放入任務(wù)序列隊列中，或者將其立即通過自己的輸出端口發(fā)送給與其相連的其他調(diào)度器或是移動資源。l任務(wù)序列可以在當(dāng)前正在執(zhí)行的任務(wù)序列進行到部分時將其中斷；中斷可以是暫

13、時性打斷當(dāng)前任務(wù)序列或是永久性取消此任務(wù)序列；以及此被中斷的移動資源的任務(wù)序列隊列中的所有任務(wù)序列l(wèi)任務(wù)序列可以根據(jù)它們的優(yōu)先級進行排隊l因為移動資源屬于調(diào)度器，所以它本身也可以作為調(diào)度器，通過自己的輸出端口連接其他的移動資源Source（發(fā)生器）l發(fā)生器的作用是創(chuàng)建實體到模型中l(wèi)實體的到達速率可以遵從三種模式：Inter-Arrival Time（間隔時間）、Arrival Schedule（到達時刻表）和Arrival Sequence（到達順序）l大多數(shù)模型由發(fā)生器開始Sink（接收器）l接收器被用作實體離開模型的出口；只有通過接收器，實體才能離開模型l接收器的OnEntry（進入）觸發(fā)

14、器可以對實體信息作最后的處理Queue（隊列）l隊列是用于停放其下游將要處理的實體l在模型中，通常是相鄰處理環(huán)節(jié)間的中間庫存用到隊列l(wèi)隊列可能是堆放區(qū)，做緩存的容器或是排隊的人群等等Conveyor（輸送機）l用于將模型中的實體從一個地點輸送到另一個地點l輸送所需時間等于輸送機的長度除以速度的值l是否會產(chǎn)生堆積？如果不會產(chǎn)生堆積，當(dāng)一個實體到達輸送機末尾并停下時，所有輸送機上的實體全部會停下來（皮帶輸送機模式）。l計算堆積和可用空間時，輸送機會考慮自身各段長度和實體的長度l一條輸送機可以由若干段直的或是曲的部分所組成FlowNode（流節(jié)點）l當(dāng)需要實體經(jīng)過一定的時間由一條指定的路徑到達模型中

15、的另一個對象時可以用流節(jié)點l常見的用法是：當(dāng)人是實體時，人的移動路線可以用流節(jié)點控制l與輸送機相似，流節(jié)點可以與其他流節(jié)點或是固定資源相連接l每個實體可以有其自己的速度l流節(jié)點不會產(chǎn)生堆積Processor（處理器）l需要對實體施加操作時用處理器l處理器可以是各種機器或是工作臺，甚至可以是任何需要花費時間處理實體的對象l實體在處理器中停留的時間包括Setup Time（預(yù)處理時間）和Process Time（處理時間）以及各種延誤產(chǎn)生的停留時間，比如等待操作員的時間，等待運輸工具的時間，如果處理器故障等待其恢復(fù)的時間等。處理器執(zhí)行次序（推實體）MultiProcessor（多功能處理器）l多功

16、能處理器可以在其上對實體進行多步操作l每步操作可以有各自的處理時間，征用一定數(shù)目的操作員l當(dāng)模型中有很多實體需要在一個地點進行多個處理步驟時用多功能處理器是比較方便的l多功能處理器同時只能處理一個實體Operator（操作員）l執(zhí)行操作員任務(wù)，如機床預(yù)處理、手工裝配等等l也可以用于從一個固定資源向另一個固定資源運輸實體l操作員可以在X、Y、Z三個方向移動Transporter（運輸車輛）l當(dāng)模型中需要叉車、自動制導(dǎo)車或其他運輸工具時，使用運輸車輛l它的作用是將實體從一個固定資源運輸?shù)搅硪粋€固定資源l運輸車輛可以在X、Y、Z三個方向移動l運輸車輛的貨叉在取放實體時可以根據(jù)需要升高或降低l運輸車輛

17、可以從多個地點裝載多個實體，然后將它們分別卸載在多個地點其他移動資源lElevator（升降機）lRobot（機器人）lCrane（起重機）lASRSVehicle（堆垛機）模型二l目的學(xué)習(xí)如何復(fù)制對象觀察添加一臺機床產(chǎn)生的影響介紹“Send to port”（發(fā)送端口）項設(shè)置學(xué)會使用操作員和叉車l描述添加一臺機床到模型一的工作單元，利用流節(jié)點控制路線，征用操作員進行操作，征用叉車進行運輸l問題模型一中的各項問題如果40%的原材料必須由機床一加工，60%的必須由機床二加工，等待時間會增加多少編輯選中的對象l通過“Edit Selected Objects”（編輯選中的對象）菜單可以對選擇中的所

18、有對象進行組編輯l只有一個對象可以被高亮，可以有多個對象同時被選中模型三l目的使用資源庫中的多種對象l描述每隔20秒一份原材料進入分離器，并被分為三份，分別進入下述三條不同的加工路徑：路徑一：原材料經(jīng)過S形輸送機到達組合器。每八份原材料被放置在一個托盤上，并經(jīng)過后續(xù)的輸送機運送到接收器。路徑二：原材料經(jīng)過輸送機到達多功能處理器。在多功能處理器上，原材料將經(jīng)過三個加工工序，工序一需要3秒鐘，工序二需要4秒種，工序三需要5秒鐘，其中工序二需要一名操作員參與才能進行。完成全部三個工序后，運輸車輛將產(chǎn)品運送到貨架上存放。路徑三：原材料沿流節(jié)點到達堆放區(qū)，此堆放區(qū)需積累達10份原材料才會一份一份地送至處

19、理器進行加工，每份加工時間是20秒。加工完成的產(chǎn)品會放置在后續(xù)的堆放區(qū)中等待操作員將其運送到相應(yīng)的接收器中。分階段構(gòu)建模型三l第一階段只使用固定資源類對象滿足實體流的要求（先不考慮移動資源）l第二階段添加移動資源：操作員、運輸車輛考慮添加第二輛運輸車輛l第三階段使用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點控制運輸車輛的移動路徑l第四階段添加一個三維餅圖顯示操作員的狀態(tài)信息用三維文本顯示貨架的庫存狀況第一階段描述l只使用固定資源類對象滿足實體流的要求（先不考慮移動資源）Separator（分離器）l分離器用于Unpack（分離）或是Split（分割）實體l分離是將用組合器已經(jīng)組合在一起的實體重新分開l分割可以將一個實體分成若干

20、個l分離時，容器必須在其裝載的實體離開后才能離開分離器Combiner（組合器）l組合器用于組合或是合成實體l當(dāng)選擇組合模式時，第一個輸入端口進入的實體作為容器，其余輸入端口進入的實體都放置在容器中l(wèi)當(dāng)選擇合成模式時，第一個輸入端口進入的實體代表合成后的實體，其余輸入端口進入的實體都會消失lComponent List（組件列表）隨組合器的輸入端口變化自動更新，第一個輸入端口固定為容器或是基礎(chǔ)組建的入口Rack（貨架）l貨架可以將實體存放在它的某一列某一層上l按下鍵盤上“X”鍵，鼠標(biāo)單擊貨架，可以切換它的顯示模式l貨架的結(jié)構(gòu)在SizeTable（尺寸表）項中設(shè)置第一階段完成第二階段描述l第二階

21、段添加移動資源：操作員、運輸車輛考慮添加第二輛運輸車輛構(gòu)建移動資源組中心端口輸出端口輸入端口第二階段完成第三階段描述l第三階段使用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點控制運輸車輛的移動路徑NetworkNode（網(wǎng)絡(luò)節(jié)點）l網(wǎng)絡(luò)節(jié)點是用于定義移動資源在執(zhí)行移動任務(wù)時行進的路線l一條網(wǎng)絡(luò)路徑是由一組相互連接的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點組成的l移動資源連接到路徑中的任何一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點就會在相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)中移動。被連接的節(jié)點成為移動資源的“基”節(jié)點。l如果處于網(wǎng)絡(luò)中的移動資源需要到達某個固定資源，則該固定資源必須至少要和一個此網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點相連，使得它可以與這個網(wǎng)絡(luò)相連通。連接網(wǎng)絡(luò)節(jié)點l按下鍵盤上的“A”鍵，通過鼠標(biāo)左鍵拖放連接兩個節(jié)點l節(jié)點連接上之后

22、，在節(jié)點之間有一條黑色的連線。兩個綠色的方向指示器表示允許雙向移動。連接固定資源到網(wǎng)絡(luò)l按下鍵盤上的“A”鍵，通過鼠標(biāo)左鍵拖放連接網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和發(fā)生裝卸任務(wù)所在地的對象l連接由一條藍色的連線表示，這條線沒有連接到任何端口。連接移動資源到網(wǎng)絡(luò)l按下鍵盤上的“A”鍵，通過鼠標(biāo)左鍵拖放連接網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和移動資源l一條紅色的連線表示連接已經(jīng)創(chuàng)建，這條線沒有連接到任何端口。單向路徑l路徑可以被限制為單向通行，方法是按下鍵盤上的“Q”鍵，鼠標(biāo)左鍵沿需要禁止通行的方向連接兩個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。l綠色方向指示器變?yōu)榧t色，表示此方向禁止通行。禁止超越路徑l路徑可以被切換為禁止超越模式，方法是按下鍵盤上的“A ”鍵，鼠標(biāo)左鍵再次連接兩個已經(jīng)連接的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。 l綠色方向指示器變?yōu)辄S色，