Flexsim仿真基礎(chǔ)培訓(xùn)課件(PPT 86頁)

1、Flexsim培訓(xùn)第1頁，共86頁。課程大綱第一部分、Flexsim概念和術(shù)語第二部分、Flexsim建模步驟第三部分、Flexsim對象庫第2頁，共86頁。第一部分 Flexsim概念和術(shù)語模型對象固定資源（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）資源庫視圖第3頁，共86頁。模型、對象和實體模型代表實際系統(tǒng)的Flexsim對象集對象具有一定功能，可以定義屬性、變量和外觀的建模單元實體在模型中流動的實體，可以是零件、顧客、信號等第

2、4頁，共86頁。實體模型對象第5頁，共86頁。Flexsim模型Flexsim模型是由處理過程、隊列和運輸所組成的系統(tǒng)處理過程對正在被處理的實體產(chǎn)生一個強制的延遲隊列當(dāng)上游對象到達(dá)速率大于下游對象處理速率時自然產(chǎn)生運輸實體從一個對象到另一個對象的移動第6頁，共86頁。對象分類固定資源發(fā)送和/或接收實體的對象，比如移動資源執(zhí)行被分配任務(wù)的對象，比如第7頁，共86頁。對象分類（續(xù)）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實體也是一種Flexsim對象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第8頁，共86頁。模型行為大多數(shù)行為定義在模型中的固定

3、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動資源運輸實體到下一個固定資源第9頁，共86頁。對象端口連接輸出端口輸入端口：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第10頁，共86頁。對象端口連接（續(xù)）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(jìn)行處理或運輸中心端口第11頁，共86頁。觸發(fā)器的概念當(dāng)資源對象上發(fā)生重要事件時，觸發(fā)器被觸發(fā)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）可以定義的觸發(fā)器包括：當(dāng)實體被生成時，當(dāng)實體進(jìn)入或離開固定資源時，當(dāng)處理過程完成時等等每類資源對象都有自己的一套觸發(fā)器第12頁，共86頁

4、。觸發(fā)器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第13頁，共86頁。任務(wù)和任務(wù)序列任務(wù)需要由移動資源執(zhí)行的單個指令或行動，如LOAD flowitem（裝載實體）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第14頁，共86頁。資源庫資源庫用于建模的各種類對象的集合實例資源庫中任何一種對象的一個復(fù)制品第15頁，共86頁。模型視圖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

5、察模型。正視圖和透視圖平面視圖和樹結(jié)構(gòu)視圖第16頁，共86頁。第二部分 Flexsim建模步驟一、創(chuàng)建布局鼠標(biāo)操作實體流度量二、端口連接三、編輯對象屬性參數(shù)四、編譯、運行五、觀察結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)報告狀態(tài)報告編輯選中的對象第17頁，共86頁。Flexsim建模的基本步驟一、使用資源庫對象創(chuàng)建布局二、進(jìn)行端口連接三、編輯對象的外觀和性能四、編譯并運行仿真五、觀察結(jié)果第18頁，共86頁。鼠標(biāo)操作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高亮黃色指示框：左鍵單擊選中紅色指示框：按下鍵盤上Ctrl或Shift鍵，配合左鍵第19頁，共86頁

6、。模型一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描述平均10秒鐘（服從指數(shù)分布）到達(dá)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份原材料第20頁，共86頁。模型一布局第21頁，共86頁。第一步 創(chuàng)建布局使用鼠標(biāo)將需要的對象從資源庫中拖放到正視圖窗口中根據(jù)需要使用鼠標(biāo)定義位置、大小和轉(zhuǎn)角第22頁，共86頁。實體流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

7、距離，以及移動資源的速度、加速度和減速度第23頁，共86頁。度量Flexsim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時間：毫秒、秒、分鐘、小時、天、周、月、年等等距離：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進(jìn)行標(biāo)注比如距離單位定為米，時間單位定為秒，速度單位就是米/秒第24頁，共86頁。端口連接對象擁有無限數(shù)目的端口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25頁，共86頁。第二步 進(jìn)行端口連接按下鍵盤上的“A”鍵

8、，用鼠標(biāo)拖放在對象間建立輸出端口輸入端口連接方向！從流出實體的對象到流入實體的對象模型中的對象發(fā)出和接收實體需要這種連接第26頁，共86頁。觀察端口連接在“View Settings”（視圖設(shè)置）中可以打開或者關(guān)閉端口連接的顯示端口連接端的大小可以通過 按鈕進(jìn)行調(diào)整第27頁，共86頁。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28頁，共86頁。第三步 編輯對象屬性窗口右鍵單擊對象并選擇Properties（屬性）用于編輯和察看所有對象共同的一般性的信息外形、尺寸、轉(zhuǎn)角、位置顯示模式端口連接標(biāo)簽統(tǒng)計數(shù)據(jù)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

9、輯對象特定的性能特征第29頁，共86頁。屬性窗口每個對象都具有同樣的一組屬性設(shè)置項目Visual（外觀）外形和尺寸General（常規(guī)）端口連接顯示模式開關(guān)Labels（標(biāo)簽）自定義屬性Statistics（統(tǒng)計）產(chǎn)量、狀態(tài)、排隊量、停留時間數(shù)據(jù)、圖表第30頁，共86頁。對象尺寸和轉(zhuǎn)角屬性窗口中可以定義對象的位置、尺寸和轉(zhuǎn)角此外，在模型窗口中也可以實現(xiàn)右鍵單擊對象并選擇Edit Object Size/Rotation（編輯對象尺寸/轉(zhuǎn)角）左鍵拖動箭頭改變尺寸右鍵拖動箭頭進(jìn)行旋轉(zhuǎn)第31頁，共86頁。參數(shù)窗口每個對象類有自己的參數(shù)窗口參數(shù)影響實體在對象中的停留時間和在對象間流動的線路Apply（

10、應(yīng)用）使改變生效OK（確定）使改變生效并關(guān)閉窗口Cancel（取消）關(guān)閉窗口，不做改變Properties打開對象的屬性窗口第32頁，共86頁。參數(shù)項目參數(shù)按照類別分在不同的項目中每個固定資源對象都有“Flow”（流）和“Triggers”（觸發(fā)器）項第33頁，共86頁。下拉菜單復(fù)合框下拉菜單代碼模版（適合修改參數(shù)）代碼編輯（修改C+代碼）第34頁，共86頁。代碼模版代碼模版中棕色字體可以是任何有效的數(shù)字或表達(dá)式代碼模版可以在代碼編輯中定制第35頁，共86頁。第四步 編譯和運行仿真編譯模型（使模型可執(zhí)行）重置模型并運行控制仿真速度（不會影響仿真結(jié)果）使用Execute（執(zhí)行）菜單設(shè)置仿真結(jié)束時

11、間第36頁，共86頁。第五步 觀察結(jié)果使用“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）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)到全局表第37頁，共86頁。標(biāo)準(zhǔn)報告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）選擇報告中包括的若干標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)變量第38頁，共86頁。標(biāo)準(zhǔn)報告視圖第39頁，共86頁。狀態(tài)報告模型中所有被選中的對象的狀態(tài)信息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第40頁，共86頁。模型一后續(xù)問題原材料在加工前的最大和平均等待時間是多少？有多少

12、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41頁，共86頁。第三部分 Flexsim對象庫Flexsim家族樹固定資源移動資源調(diào)度器模型二模型三第42頁，共86頁。Flexsim家族樹第43頁，共86頁。Flexsim標(biāo)準(zhǔn)對象Flexsim資源庫中有25類對象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)度器用戶手冊中有全部對象類的詳細(xì)介紹第44頁，共86頁。固定資源類固定資源對象是仿真模型的基石，它們用來定義實體流固定資源可以“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固定資源間

13、傳遞實體是即刻完成的，除非使用移動資源進(jìn)行運輸?shù)?5頁，共86頁。移動資源類移動資源執(zhí)行任務(wù)序列任務(wù)序列是指一組必須按給定次序執(zhí)行的任務(wù)任務(wù)就是裝、卸、移動等行為當(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。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)送出可以自定義任務(wù)序列并發(fā)送出第46頁，共86頁。調(diào)度器調(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。任務(wù)序列可以在當(dāng)前正在執(zhí)行

14、的任務(wù)序列進(jìn)行到部分時將其中斷；中斷可以是暫時性打斷當(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)序列任務(wù)序列可以根據(jù)它們的優(yōu)先級進(jìn)行排隊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第47頁，共86頁。Source（發(fā)生器）發(fā)生器的作用是創(chuàng)建實體到模型中實體的到達(dá)速率可以遵從三種模式：Inter-Arrival Time（間隔時間）、Arrival Schedule（到達(dá)時刻表）和Arrival Sequence（到達(dá)順序）大多數(shù)模型由發(fā)生器開始第48頁，共86頁。Sink（接收器）接收器被用作實體離開模型的出

15、口；只有通過接收器，實體才能離開模型接收器的OnEntry（進(jìn)入）觸發(fā)器可以對實體信息作最后的處理第49頁，共86頁。Queue（隊列）隊列是用于停放其下游將要處理的實體在模型中，通常是相鄰處理環(huán)節(jié)間的中間庫存用到隊列隊列可能是堆放區(qū)，做緩存的容器或是排隊的人群等等第50頁，共86頁。Conveyor（輸送機）用于將模型中的實體從一個地點輸送到另一個地點輸送所需時間等于輸送機的長度除以速度的值是否會產(chǎn)生堆積？如果不會產(chǎn)生堆積，當(dāng)一個實體到達(dá)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）。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一條輸送機可以由若干段直的或

16、是曲的部分所組成第51頁，共86頁。FlowNode（流節(jié)點）當(dāng)需要實體經(jīng)過一定的時間由一條指定的路徑到達(dá)模型中的另一個對象時可以用流節(jié)點常見的用法是：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每個實體可以有其自己的速度流節(jié)點不會產(chǎn)生堆積第52頁，共86頁。Processor（處理器）需要對實體施加操作時用處理器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

17、具的時間，如果處理器故障等待其恢復(fù)的時間等。第53頁，共86頁。處理器執(zhí)行次序（推實體）第54頁，共86頁。MultiProcessor（多功能處理器）多功能處理器可以在其上對實體進(jìn)行多步操作每步操作可以有各自的處理時間，征用一定數(shù)目的操作員當(dāng)模型中有很多實體需要在一個地點進(jìn)行多個處理步驟時用多功能處理器是比較方便的多功能處理器同時只能處理一個實體第55頁，共86頁。Operator（操作員）執(zhí)行操作員任務(wù)，如機床預(yù)處理、手工裝配等等也可以用于從一個固定資源向另一個固定資源運輸實體操作員可以在X、Y、Z三個方向移動第56頁，共86頁。Transporter（運輸車輛）當(dāng)模型中需要叉車、自動制導(dǎo)

18、車或其他運輸工具時，使用運輸車輛它的作用是將實體從一個固定資源運輸?shù)搅硪粋€固定資源運輸車輛可以在X、Y、Z三個方向移動運輸車輛的貨叉在取放實體時可以根據(jù)需要升高或降低運輸車輛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第57頁，共86頁。其他移動資源Elevator（升降機）Robot（機器人）Crane（起重機）ASRSVehicle（堆垛機）第58頁，共86頁。模型二目的學(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(jìn)行操作，征用叉車進(jìn)行運輸問題模

19、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第59頁，共86頁。編輯選中的對象通過“Edit Selected Objects”（編輯選中的對象）菜單可以對選擇中的所有對象進(jìn)行組編輯只有一個對象可以被高亮，可以有多個對象同時被選中第60頁，共86頁。模型三目的使用資源庫中的多種對象描述每隔20秒一份原材料進(jìn)入分離器，并被分為三份，分別進(jìn)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(dá)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(dá)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

20、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(jìn)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(dá)堆放區(qū)，此堆放區(qū)需積累達(dá)10份原材料才會一份一份地送至處理器進(jìn)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。第61頁，共86頁。分階段構(gòu)建模型三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）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第三階段使用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點控制運輸車輛的移動路徑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

21、貨架的庫存狀況第62頁，共86頁。第一階段描述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）第63頁，共86頁。Separator（分離器）分離器用于Unpack（分離）或是Split（分割）實體分離是將用組合器已經(jīng)組合在一起的實體重新分開分割可以將一個實體分成若干個分離時，容器必須在其裝載的實體離開后才能離開分離器第64頁，共86頁。Combiner（組合器）組合器用于組合或是合成實體當(dāng)選擇組合模式時，第一個輸入端口進(jìn)入的實體作為容器，其余輸入端口進(jìn)入的實體都放置在容器中當(dāng)選擇合成模式時，第一個輸入端口進(jìn)入的實體代表合成后的實體，其余輸入端口進(jìn)入的實體都會消失Component L

22、ist（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)組建的入口第65頁，共86頁。Rack（貨架）貨架可以將實體存放在它的某一列某一層上按下鍵盤上“X”鍵，鼠標(biāo)單擊貨架，可以切換它的顯示模式貨架的結(jié)構(gòu)在SizeTable（尺寸表）項中設(shè)置第66頁，共86頁。第一階段完成第67頁，共86頁。第二階段描述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第68頁，共86頁。構(gòu)建移動資源組中心端口輸出端口輸入端口第69頁，共86頁。第二階段完成第70頁，共86頁。第三階段描述第三階段使用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點控制運輸車輛的移動路徑第71頁，共86頁。NetworkNode（

23、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點）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(jìn)的路線一條網(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。如果處于網(wǎng)絡(luò)中的移動資源需要到達(dá)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。第72頁，共86頁。連接網(wǎng)絡(luò)節(jié)點按下鍵盤上的“A”鍵，通過鼠標(biāo)左鍵拖放連接兩個節(jié)點節(jié)點連接上之后，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。第73頁，共86頁。連接固定資源到網(wǎng)絡(luò)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)所在地的對象連接由一條藍(lán)色的連線表示，這條線沒有連接到任何端口。第74頁，共86頁。連接移動資源到網(wǎng)絡(luò)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。第75頁，共86頁。單向路徑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。綠色方向指示器變?yōu)榧t色，表示此方向禁止通行。第76頁，共86頁。禁止超越路徑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。 綠色方向指示器變?yōu)辄S色，表示此方向禁止超越。沿紅色或黃色方向作“A”