第6章 物流仿真ppt課件

1、第六章 Em-Plant 物流仿真系統(tǒng) eM-plant仿真系統(tǒng)簡介 物流系統(tǒng)根本建模對象 simtalk仿真言語 三維仿真eM-plant仿真系統(tǒng)簡介 eM-plant仿真系統(tǒng)是德國 tecnomatix公司的產(chǎn)品，其前身為simple+,專門用于“離散系統(tǒng)建模與仿真分析。特點: 面向?qū)ο蠼?集成仿真環(huán)境 仿真過程可視化 公用仿真言語 開放數(shù)據(jù)接口 2D+3D 提供如GA,ARIS,Gantt等模塊如何建立仿真模型ModelingEm-plant根本物件運用者自定義的物件構建仿真系統(tǒng)物流系統(tǒng)根本建模對象樹狀構造的物件庫Modeling根本物件自訂物件模擬模型3.2 物流系統(tǒng)根本仿真要素分類

2、 物流系統(tǒng)的功能要素: 運輸、 倉儲、 裝卸搬運、 包裝、流通加工、配送和信息。 構成任何一個物流系統(tǒng)的仿真要素： 物料流動實體/暫時實體 運輸單元 延續(xù)運載工具：輥道、懸掛、皮帶、管道等 離散運載工具：汽車、插車、火車、飛機、輪船等 加工單元：包裝、流通加工等 倉庫 信息流3.3 根本物流要素建模 1、物料流動實體/暫時實體 在離散仿真系統(tǒng)中，不能表示流體或散料，只能是單元化的實體。 -Entity 物料的缺省屬性只需“長度， 可以根據(jù)需求，用戶本人定義其他屬性分量、類型、ID、甚至條碼等 物料是由專門的“對象source 按一定的規(guī)律產(chǎn)生,分開系統(tǒng)時由“drain 接納 一種物料，固定時間

3、間隔缺省 一種物料，隨機間隔 一種物料，按方案成批產(chǎn)生 多種物料，交替產(chǎn)生固定、隨機、成批例如：ex3_3_13.3 根本物流要素建模 2、運輸單元 在eM-plant中，運載工具分為：挪動單元和固定單元 挪動單元-離散運輸工具如：AGV、插車、汽車等 固定單元-延續(xù)運載工具如：道路、輥道、鏈條、皮帶等1 挪動單元 托盤集裝箱等 -container 運輸車 -transporter container -本人不能挪動，可以設定裝載量。transporter-可以設定其裝載量和行走速度。物流類對象中的可挪動對象 (MUs)Material Flow Objectsmovableactivepa

4、ssiveTransporterContainer fork-lifts AGVS rollers staff members一切的對象本身具有動力而且可以裝載其他對象Entity palettes boxes etc.一切對象本身不具有動力可以裝載不可以裝載 tools product staff members etc.Basic Objects10(2) 固定單元 道路 -track 輥道等 -linetrack-可以設定：長度、容量和方向,只能用于transporterline -可以設定：速度、長度、容量和方向,自帶動力例如：ex3_3_23.3 根本物流要素建模 3、加工單元 eM

5、-plant的加工單元包括: single proc paralle proc assembly dismantle station 四個時間屬性 processing time set-up time recovery time cycle time 檢修仿真 start-duration-interval- stop availability % 和 mean time to repair -MTTR related to time例如：ex3_3_3四種形狀 failed paused entrance locked exit locked3.3 根本物流要素建模 4、存儲單元 eM-p

6、lant的存儲單元包括: buffer iobuffer sorter store 共有屬性有差別 容量、形狀、檢修、 時間 1buffer 缺省-先進先出 可細分存放單元-entrancebuffer1,buffer2,buffercapicityexit (2) iobuffer 不能細分存放單元 可以選擇類型：Queue stack例如：ex3_3_43.3 根本物流要素建模 4、存儲單元3sorter 給每一個進入sorter的暫時實體賦一個權值 按權值的大小，升序或降序確定分開順序 order -升序或降序 time of sort -確定排序時間有新實體進入或分開 sort cri

7、terion - 賦權值的方式 在sort中曾經(jīng)停留的時間，升序-先進先出；降序-先進后出 暫時實體的屬性長度、才干、速度、需求被加工的時間等等 方法-由用戶本人確定 (4) store 能細分存放單元 (X-Y) 不能自動出入庫 store.pe(x,y) - storex,y例如：ex3_3_4其他FlowControl對象是為實現(xiàn)物料流的分解和合并而設置的，它是物流控制對象。FlowControl對象并不對經(jīng)過的MU進展加工，它只是按照既定的戰(zhàn)略將經(jīng)過的MU分配給其后續(xù)的其他物流對象上。 Broker對象和Exporter對象Broker這個單詞的本意是中間人，在EM-PLANT中Bro

8、ker對象就起著這樣一個“中間人的作用。Broker為一些物流對象例如Singleproc、Paralleproc、Assembly等提供效力，這些物流對象都有一個Importer屬性欄，Importer屬性欄用于選擇這些物流對象需求提供效力的“中間人即Broker，而每一個Broker又有假設干效力資源即Exporter對象，Broker接受Singleproc等物流對象的效力懇求，按一定的原那么去分配有限的Exporter對象，使物流系統(tǒng)在有限的效力資源下到達優(yōu)良的整體效益。因此Broker對象和Exporter對象是必需搭配運用的，而Broker的Exporter分配原那么必需由用戶本人

9、編寫。 3.4 根本信息流要素建模 根本信息流要素包括： 方法-method 全局變量-varible 表-tablefile 卡片-cardfile 堆棧/隊列- stackfile / qeuefile 時間序列-timesequence 觸發(fā)器-trigger ShiftCalendar對象AttributeExplorer對象Generator對象FileInterface對象FileLink對象3.4 根本信息流要素建模方法-method 方法模塊-是物流與信息流的“接口，它將物流的“control屬性 和“simtalk信息處置和控制程序連在一同，并為simtalk程序提供了一個“

10、框架，每一個方法相當于一個“函數(shù)或“子程序。 方法分為： 特殊方法：endsim、init、 reset等 用戶定義方法。例如：ex3_3_5(調(diào)試方法圖標名稱圖標含義說明DefaultMethod 的默認圖標ExitCtrl物流對象的出口控制方法EntranceCtrl物流對象的入口控制方法Init仿真模型的啟動控制方法Reset仿真模型的重置控制方法EndSim仿真結束的控制方法Error調(diào)試出錯的方法相對途徑相對途徑默以為從主對象所在的命名空間；例如，方法 “M (在“W模型中，“W模型又在“F模型中) 運用了“AP那么em-plant會自動找到當前命名空間的“AP對象. 在對象obje

11、ct.F.W.M中鍵入如下代碼: 點 “Apply 和Start“ 并在Console界面中察看結果.isdo print AP;end;Pathsobject libraryWVBLFMSLONAPOFFPM22絕對途徑 絕對途徑通常從對象構造樹的最頂層開場，逐層向下，以分割符“.分開。例如需求調(diào)用圖中的AP對象，那么需從最頂層對象構造樹開場，調(diào)用代碼為： .F.W.APobject libraryWVBLFMSLONAPOFFPMPaths233.4 根本信息流要素建模全局變量-variable全局變量的作用域：frame全局變量普通類型：interger,real,string,全局變量

12、特殊類型：object,table,list,. 例如：ex3_3_6可挪動對象的挪動方法.move;.move(B);.move(1);ABMethodABMethodC12Move to B.move(C);.move(2); Move to CLinking Material and Information Flow25 Comment對象Comment對象是EM-PLANT中提供輔助功能的對象，它用來記錄模型開發(fā)人員對模型的注釋，經(jīng)過這些注釋可協(xié)助不同的用戶可以更好地對模型進展了解。例如：ex3_3_8 StackFile、QueueFile、CardFile、TableFile同是E

13、M-PLANT中提供信息存儲的對象，這四類對象各有不同的特點。 StackFile對象是一緯的數(shù)據(jù)存儲對象，其特點是采用后進先出LIFO的存儲戰(zhàn)略。 QueueFile對象也是一緯的數(shù)據(jù)存儲對象，其特點是采用先進先出FIFO的存儲戰(zhàn)略。 CardFile是一類可自在存取的一緯數(shù)據(jù)存儲對象，它類似一個文件柜，用戶可添加、刪除、讀寫存儲在任一位置的的數(shù)據(jù)。 TableFile類似于數(shù)據(jù)庫的表，是二緯的存儲對象。TableFile對象可以用來搜集、保管各種仿真數(shù)據(jù)和結果，TableFile由行、列組成，每列的數(shù)據(jù)類型可以根據(jù)需求來設置，在仿真過程中，用戶可以添加、刪除行、列的數(shù)目或讀寫任一單元格內(nèi)的

14、數(shù)據(jù)。 3.4 根本信息流要素建模 觸發(fā)器-trigger Trigger的含義為觸發(fā)器，它可在仿真運轉過程中按照用戶定義的方式來更改某一物流對象的屬性值或Variable對象的值，它也可觸發(fā)Method對象來執(zhí)行預先編輯好的代碼。例如工廠里的設備有一致的停機時間，每運轉1小時就要休憩5分鐘，為了實現(xiàn)這個功能就可設置Trigger對象每隔55分鐘發(fā)出訊息讓設備停機，再隔5分鐘發(fā)出訊息讓設備啟動。此外，Trigger對象的功能還有： 利用觸發(fā)器控制source產(chǎn)生暫時實體的時間、數(shù)量和類型 利用觸發(fā)器改動全局變量的值 修正或設置物流對象的屬性 Shiftcalendar: ShiftCalend

15、ar對象是EM-PANT提供的一個對企業(yè)任務日志建模的非常有效工具，它可建立每一年、每一月、每一天、每一分鐘的詳細任務方案。例如有的物流系統(tǒng)周一到周五任務，五一、十一等法定節(jié)假日休憩，每個正常的任務日中8：00到17：00上班，其中12：00到13：00休憩，9：15到9：30、15：15到15：30倒班，這樣一個復雜的企業(yè)任務日志可以在ShiftCalendar對象中迅速地完成建模任務。在同一個仿真模型中用戶可建立多個ShiftCalendar對象，不同的ShiftCalendar對象可用于管理不同的物流對象，這樣同一個仿真模型中的物流對象可按照不同的任務日志來任務。 例如：ex3_3_8A

16、ttributexplorer： AttributeExplorer對象用于管理某一物流對象的某一屬性。AttributeExplorer對象可以將這些屬性的值從它所屬對象中讀出，這些值可以閱讀器的方式顯示，并可將用戶修正的值反響回這些物流對象中去。 例如：ex3_3_8Generator對象 在離散事件仿真中，有些事件之間存在著關聯(lián)，例如“工件運送到空閑的設備上這一事件完成后，“工件被加工這一事件就要發(fā)生，而有些事件是與其它事件沒有關聯(lián)關系的，例如“某一工人有事不能來上班這類事件那么完全與系統(tǒng)內(nèi)的其他事件沒有任何關系，對于這類事件EM-PLANT專門設計了Generator對象來處置。 Ge

17、nerator對象可按固定的時間點來激發(fā)Method對象，它也可按固定的或隨機分布的時間段周期性地反復激發(fā)， 例如：ex3_3_8FileInterface對象 FileInterface對象是EM-PLANT提供的與外部文本文件的接口，它可在仿真過程中它可完成對指定的文本文件讀寫的過程。其屬性對話框主要用于選擇所要操作的文本文件，選定文件后EM-PLANT就可將FileInterface對象當作選定的文本文件來操作。 例如：ex3_3_8FileLink對象 FileInterface對象是EM-PLANT提供的與外部可執(zhí)行文件的接口，它可在仿真模型需求的時候運轉這個可執(zhí)行文件。操作方法為在

18、文檔閱讀器中選擇文件拖入Frame框架即可。 例如：ex3_3_8用戶接口對象Chart對象Plotter對象Gauge對象Report對象Dialog對象Chart對象可以采用柱圖、餅圖等圖表的方式將仿真全過程所需記錄的數(shù)據(jù)集顯示出來，因此它所顯示的圖形是動態(tài)的。Chart對象有兩種方式顯示動態(tài)的數(shù)據(jù)，一種方式是將它與Table對象銜接起來，用Table對象來記錄仿真所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)；另一種方式是定義Chart對象的Input Channels，Chart對象會自動搜集它本身所在Frame里一切物流對象的形狀信息，用戶可經(jīng)過定義Input Channels來確定要顯示那些物流對象的形狀，Char

19、t對象那么會在仿真過程中將這些對象的形狀加以顯示。 例如：ex3_3_9Plotter對象可用曲線圖的方式顯示一些數(shù)據(jù)在某一段仿真過程變化的情況，Plotter對象可在同一個圖形中顯示多條曲線，每一條曲線對應一個要顯示的數(shù)據(jù)源，用戶可定義每條曲線的顏色、線型以及每個數(shù)據(jù)源的零點。Plotter對象可根據(jù)用戶的指令來定義仿真的方式，包括Simple mode 和Plot mode兩種方式，Simple mode是周期性地讀數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)并顯示，Plot mode是在每一個仿真事件終了后讀數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)并顯示。 例如：ex3_3_9Gauge對象可在整個仿真過程顯示某一數(shù)據(jù)的值，這個數(shù)據(jù)可為某一對象的

20、某一屬性。當Gauge對象沒有被激活時，EM-PLANT只顯示它原始的圖表，而當Gauge對象被激活時，EM-PLANT那么顯示它所對應數(shù)據(jù)的值。Gauge對象有兩種顯示方式，Sample方式和Watch方式，Sample方式是Gauge對象周期性地更新它應顯示的值，Watch方式是Gauge對象只在它所對應數(shù)據(jù)的值發(fā)生改動時才加以更新。Gauge對象可以文本、進度條、餅圖三種方式來顯示數(shù)據(jù)，其中文本方式用于顯示字符型數(shù)據(jù)，進度條和餅圖用于顯示數(shù)字型數(shù)據(jù)。 例如：ex3_3_9 Report對象用于顯示最終的仿真結果，它可將仿真結果以表格和圖形的方式表如今HTML網(wǎng)頁上。用戶可將仿真結果打印、

21、保管甚至發(fā)布到網(wǎng)絡上去。仿真模型的開發(fā)用戶也可經(jīng)過編寫HTML代碼或java代碼來改良Report對象所建立的原始的HTML程序構造。 例如：ex3_3_9EM-PLANT之所以建立Dialog對象主要基于以下兩個緣由： 1)為一個復雜的仿真模型建立簡單易操作的用戶接口，從而使其他對EM-PLANT并不熟習的用戶可以很方便地操作這個復雜的模型； 2)可阻止其他用戶查看仿真模型的構造和代碼，F(xiàn)rame對象有一個“Argument for open屬性，該屬性可右擊Frame對象選擇“Attributes來更改，“Argument for open屬性可指向一個Dialog對象，這樣設定以后再有用

22、戶雙擊Frame對象將不再翻開Frame對象的建?？蚣?，而是顯示指向的Dialog對象。原始的Dialog對象包含4種元素，靜態(tài)文本、文本框、下拉菜單和按鈕，用戶可將這些元素設置在Dialog對象中適宜的位置上完成Dialog界面的編輯，同時可在Method中編寫這些元素的控制方法。晉級后的Dialog對象除了以上四種元素外還包括選擇框、列表框、列表視圖等元素，利用這些元素可編輯出可與VC相媲美的對話框。 例如：ex3_3_9其他Interface對象和Frame對象 二者通常結合起來表示不同的物流系統(tǒng)的不同層次。例如：ex3_3_10Exercise把以下現(xiàn)實世界的物體轉化為前面講到的仿真對

23、象，并把仿真對象的特點與下表對應。material flowelementsinformation flowelementsmoveablestationaryactivepassiveconveyor beltfork lifting truckproductassembly stationdrilling machineAGVwarehousecontainerworkerwork planbill of materialExercisematerial flowelementsinformation flowelementsmoveablestationaryactivepassivec

24、onveyor beltfork lifting truckproductassembly stationdrilling machineAGVwarehousecontainerworkerwork planbill of materialxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx simtalk仿真言語 一、常數(shù) 預定義常數(shù): e 和 pi boolean : true false integer: -21474836482147483647 real: 3.12, 6.12E2 string: “abc time,date,datetime 需求替代或轉換： real 或

25、 integer str_to_time days:hours:minutes:seconds str_to_date year/month/day str_to_datetimeex4_1 (熟習程序調(diào)試方法和breakpoint/debug 二、數(shù)據(jù)類型和變量 數(shù)據(jù)類型 boolean,integer,real,string,date,time,datetime length,speed,weight,money -real 國際規(guī)范單位，顯示設置有關 tool-options) list,quene,stack,table-與tablefile等功能一樣，但不是“對象object obj

26、ect any-在程序中可以表示任何類型，但是一旦確定為某種類型那么不能改動。ex4_2 二、數(shù)據(jù)類型和變量 變量闡明 全局變量-object 選擇類型 部分變量- V:integer； 位于method中 is-do之間 參數(shù)和前往值-v1:integer;v2:real):boolean 位于method中 is之前 作用域 全局變量-一切folders,frames,methods 部分變量和參數(shù)-methodex4_3 三、運算符 四、庫函數(shù) 算術函數(shù) 根本算術函數(shù) 三角函數(shù) 分布函數(shù) 字符串函數(shù) 時間函數(shù) 系統(tǒng)函數(shù) 輸入/輸出函數(shù) 調(diào)試函數(shù) 四、庫函數(shù)1算術函數(shù) 四、庫函數(shù)2字符串函

27、數(shù) ascii, chr, copy, incl, omit, pos, strlen, toLower, toUpper, trim. 3時間函數(shù) day, dayOfWeek, dayOfYear, getDate, month, setDaylightSavingTime, timeOfDay, week, year. 4系統(tǒng)函數(shù) copyFile, copyTextToClipboard, currentEventCtl, execute, exitApplication, getEnv, getTextFromClipboard, messageBox, ref, sleep, sy

28、sDate, sysInfo,.。ex4_4 (ref ) 四、庫函數(shù)5輸入/輸出函數(shù) 輸入函數(shù)：prompt, promptlist1, promptlistn. 輸出函數(shù)：beep, bell, getUnit, print, promptMessageex4_5 (6) 調(diào)試函數(shù)checkArguments, debug, deleteSuspendedMethods, ignoreBreakpoints, setErrorStop,.。simtalk 控制指令 一、注釋和賦值語句- comment to the end of the line price:= price* 1.16;

29、- value added tax/* beginning of a long comment that covers several lines to document a feature*/ 二、分支語句1、if_then_else_end;ex4_6二、分支語句2、if_then_elseif.else_end;3、inspectinspect number when 1 then print not a prime number when 2,5,7,3 then print prime number when 9,4 then print square number else pri

30、nt no special number; print or number greater than 9; end;ex4_7三、循環(huán)語句1、from_until from i := 1; until i 10 loop print i; i := i + 1; end; 2、while_loop n:=6; while n1 loop m:=m*n; n:=n-1; end;三、循環(huán)語句3、repeat_until i := 0; repeat i := i+1; until i 10 ; 4、for_loop for i:=1 to 10 loop i:=i+1; next;三、循環(huán)語句5

31、、waituntil_prio waituntil ws.occupied =false prio 1 ; .move(ws); 6、stopuntil_prio stopuntil ws.occupied =false prio 2 ; .move(ws); 兩個語句所在的方法將被“掛起，并賦予權值，1最小。當條件滿足，可以激活一個以上被掛起的方法時，先激活權值大的方法。 Wait 與 stop的區(qū)別：wait當權值高的方法終了后，重新分析上次滿足條件由于權值低被“掛起方法，看它們的條件，能否由于剛終了的方法引起的改動，能否依然滿足被激活的條件；stop不重新檢查。ex4_8simtalk

32、對象控制方法一、途徑與定位 method .models.fram1.buffer-method 在frame1 current.buffer 或 buffer ex4_9絕對途徑相對途徑二、匿名標識 -表示觸發(fā)物流對象control的MU basis-表示 class library current-表示method所在的frame ?-表示調(diào)用method的實體物流對象或method)ex4_10三、常用物流對象的方法1、創(chuàng)建mu.mus.entity.create(line) .mus.entity.create(store2,2)2、挪動mu.move;.move();.move();

33、 ex4_11練習辦公桌消費流程圖桌面存放區(qū)鋸開磨床上漆質(zhì)檢包裝桌腿存放區(qū)回流區(qū)磨床貨運暫存區(qū)組合保送帶我們將建立以下的模型：ModelingStep 1： 新增一個 Empty FrameModelingStep 2：在Object Library上更改對象稱號可用用鼠標選擇對象或是按鼠標右鍵選擇 “Rename將Model改名為 “Frame_1Modeling自定對象的稱號任何一個模型他都可以指定其稱號運用者自定的稱號必須由字母開場緊接著才可以是數(shù)字,特殊的文字不被允許. 不可以輸入漢字,但可以在label內(nèi)輸入不可以指定其對象稱號超越20個字符不可以指定其保管字,如sin, cos,

34、.if ,then ,else ,end,.等等不能反復指定對象的稱號大小寫沒有區(qū)別,如 singleProc = SiNGLEproC letter:number:letternumberletter09. .Modeling根底對象 SourceFeatures: icon: capacity: 1 active material flow basic objectModeling挪動對象產(chǎn)生的方式間隔時間開場時間停頓時間MU的選擇選擇屬于什么概率根底對象 SingleProcFeatures: icon: capacity: 1 active material flow basic ob

35、jectModeling處置時間前置時間恢復時間周期時間控制資料搜集設備損壞設備暫停插入對象插入對象 點選對象庫中的對象 挪動鼠標放到預備放該對象的frame上 按鼠標左鍵延續(xù)插入對象方式點選對象庫中的對象后，按Ctrl鍵，此時可延續(xù)插入對象。要放棄時放開Ctrl鍵即可。Modeling手動銜接對象source object destination object先點選Connect對象再點選 Source 對象然后再點選目的對象完成一個連線按住Ctrl可延續(xù)點選Modeling鼠標由十字變成箭頭后才可點選 構建一個簡單的模型 (Exercise 1) Modeling更改這個Frame稱號為

36、“frame_1插入一個Source，五個SingleProcs，一個Drain，一個EventController 和Method，并按照圖上修正對象稱號利用 Connector 對象將每個對象銜接起來雙擊 milling 設備, 翻開對話框, 設定其 processing time (處置時間)為 8 分鐘雙擊 EventController,翻開對話框, 按下 start 按鈕, 啟動仿真.Modeling垂直投影程度投影旋轉恢復到承繼位置重新陳列編輯圖標圖標操作的技巧Exercise 2：物料分流與合并 Modeling將先前的 frame_1 復制, 取另一個稱號 “frame_2再

37、多加一個 SingleProc 到這個frame上并銜接，根據(jù)圖上修正稱號將“milling1 的 processing time 修正為8分鐘將 “milling2 的 processing time 修正為4分鐘啟動仿真模型，察看分流情況FlowControl的用法Features: icon: capacity: 0 information flow basic object Modeling分流處置法那么復制 frame_2, 改名為“frame_3.插入一個 FlowControl 對象，并修正稱號。翻開 FlowControl 并點選 “Percentage并點選“block點 “Open 按鈕, 出現(xiàn)表格之后, 在第一欄輸入10第二欄輸入90啟動仿真, 察看MU的分流情況ModelingModeling翻開 “milling1 和 “milling2將 “Res. Stat. 頁, Resource Statistics啟動，并按Apply。啟動仿真模型點取 “Res.-Stat.-Table 按鈕,察看統(tǒng)計數(shù)據(jù)Interface的用法Icon: 銜接點位置最大可銜接數(shù)銜接點方向 Interface 是Frame與其他對象之間的橋梁ModelingModeling翻開