Flexsim模拟环境

Ｆｌｅｘｓｉｍ模拟环境戴虎刘根豹虞春跃ｆ工程兵指挥学院，徐州２２１００４）摘要Ｆｌｅｘｓｉｍ是一种用于开发、建模、仿真、实现和监控动态流动进程与系统的目标导向软件环境。

Ｆｌｅｘｓｉｍ是一套完整的开发与编译仿真应用程序的开发工具。

它有三个层次：（１）Ｆｌｅｘｓｉｍ编译器；（２）Ｆｌｅｘｓｉｍ模拟器；（３）Ｆｌｅｘｓｉｍ应用程序。

Ｆｌｅｘｓｉｍ环境是一个拥有ｃ＋＋编译器和弹性语言（一个已经进行预编译的ｃ＋＋数据库）或直接使用ｃ卜＋的十分完整的整体。

所有动画采用ＯｐｅｎＧＬ和虚拟现实动画，能够在树形目录、２Ｄ、３Ｄ或虚拟现实界面上显示。

所有对象属性能够在模型开发或运行阶段同步显示。

本文主要介绍Ｆｌｅｘｓｉｍ环境的使用与特点。

关键词Ｆｌｅｘｓｉｍ仿真模型ＦｌｅｘｓｉｍＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＤａｉＨｕＬｉｕＧｅｎｂａｏＹｕＣｈｕｎｙｕｅ（ｃｏｍｄＩｎｓｔｉｔｏｔｅｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒＣｏｒｐｓ，Ｘｕｚｈｏｕ２２１００４）ＡｂｓｔｒａｅｔＦｉｅｘｓｉｍｉｓａｌｌｏｂｊｅｃｔ－ｏｒｉｅｎｔｅｄｓｏｆｔｗａｒｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｕｓｅｄｔｏｄｅｖｅｌｏｐ，ｍｏｄｅｌ，ｓｉｍｕｌａｔｅ，ｖｉｓｕａｌｉｚｅ，ａｎｄｍｏｎｉｔｏｒｄｙｎａｍｉｃｆｌｏｗｐｒｏｃｅｓｓａｃｔｉｖｉｔｉｅｓａｎｄｓｙｓｔｅｍｓ．Ｆｌｅｘｓｉｍｉｓａｃｏｍｐｌｅｔｅｓｕｉｔｅｏｆｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｏｏｌｓｔｏｄｅｖｅｌｏｐａｎｄｃｏｍｐｉｌｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｐｐｌｉｃ撕ｏｎｓ．Ｔｈｅｒｅａｌｅ３ｌｅｖｅｌｓｏｆｕｓｅｗｉｔｈｉｎｔｈｅＦｉｅｘｓｉｍｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ：１）ＴｈｅＦｌｅｘｓｉｍＣｏｍｐｉｌｅｒ，２）ＴｈｅＦｌｅｘｓｉｍＤｅｖｅｌｏｐｅｒ，ａｎｄ３）ＦｌｅｘａｉｍＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｄｕｃｔｓ．１１１ｅＦｌｅｘｓｉｍｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｉｓｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅＣＨｃｏｍｐｉｌｅｒａｎｄｕｓｅｓｆｌｅｘｓｃｒｉｐｔ（ａＣ＋＋ｌｉｂｒａｒｙｔｈａｔｉｓｐｒｅｃｏｍｐｉｌｅｄ）ｏｒＣ＋＋ｄｉｒｅｃｔｌｙ．Ａｌｌａｎｉｍａｔｉｏｎｉｓ００ｅｎＧＬａｎｄｂｏａｓｔｓｉｎｃｒｅｄｉｂｌｅｖｉｒｔｕａｌｒｅａｌｉｔｙａｎｉｍａｔｉｏｎ．Ａｎｉｍａｒｉｏｎｃａｎｂｅｓｈｏｗｎｉｎｔｒｅ．ｅｖｉｅｗ，２Ｄ，３Ｄ，ａｎｄｖｉｒｔｕａｌｒｅａｌｉｔｙ．ＡｌｌｖｉｅｗｓＣａｌｌｂｅｓｈｏｗｎｃｏｎｃｕｒｒｅｎｔｌｙｄｕｒｉｎｇｔｈｅｍｏｄｅｌｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｒａｍｐｈａｓｅ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｂｒｉｅｆｌｙｄｅｓｃｒｉｂｅｓｔｈｅｕｓｅｓａｎｄｂｅｎｅｆｉｔｓｏｆｔｈｅＦｉｅｘｓｉｍＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＦｌｅｘｓｉｍＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＭｏｄｅｌ１导言人类社会进入信息时代，知识呈爆炸式增长，获取有价值的信息与有效利用信息变得越来越激烈。

各行各业每天都在制造和获取大量的动态流动系统信息，所谓“动态流动信息”是指离散的在系统中传递的产品、人员、数据、文件或信息。

获取动态流动系一３００一决策科学理论与发展统信息的两个主要难题是复杂性和不确定性。

随着系统的成分不断增加，理解掌握系统或用数学方法描述各部分间的关系会越来越困难。

系统出错的不确定性使得大多数系统分析方法失效。

针对系统的复杂性和不确定性，Ｆｌｅｘｓｉｍ可以有效地获取动态流动系统信息。

２Ｆｌｅｘｓｉｍ的结构２．１Ｆｌｅｘｓｉｍ编译器Ｆｌｅｘｓｉｍ是～种全新的模拟建模方法和仿真技术，不同于目前的多数模拟工具。

其核心是一个强大的模拟应用编译器，用户可以用来开发一个有独特动画用户界面、对象库和菜单结构的全新的模拟应用程序，包括也可以对已有程序进行改进。

Ｆｌｅｘｓｉｍ不是一个传统意义上的模拟软件包，而是～个广泛的开发环境，拥有功能强大的开发工具，可以开发真正的面向对象模拟应用软件。

每个应用程序都有完整的２Ｄ和３Ｄ虚拟动画，可以用Ｆｌｅｘｓｉｍ高级虚拟现实动画技术实对播放。

所有图形都采用了行业标准对象。

如３Ｄ、ＤＸＦ、ＷＲＬ和ＳＴＬ图像。

Ｆｌｅｘｓｉｍ采用Ｃ＋＋编译器和弹性语言（～个Ｃ＋＋功能函数库）来开发系统，因此，所有ｃ＋＋数据库和函数都可以用来进行应用开发。

这使Ｆｌｅｘｓｉｍ有非常灵活、兼容性好的用户界面。

第三方软件，如ＥｘｐｅｒｔＦｉｔ、ＯｐｔＱｕｅｓｔ、ＶｌＳＩＯ也可以编译进应用程序，使得建立的仿真模型更具灵活性和易用性。

Ｆｌｅｘｓｉｍ支持所有ＯＤＢＣ数据库（如Ｏｒａｃｌｅ和Ａｅｏｅｓｓ），文本、电子表格或ＷＯＲＤ等文档结构，以及各种类型的计算机硬件。

２．２Ｆｌｅｘｓｉｍ开发平台Ｆｌｅｘｓｉｍ开发平台用于开发仿真应用程序，包括工具和界面两部分。

Ｆ／ｅｘｓｉｍ开发平台允许开发者快速建立用于应用程序的模拟对象，包括队列、工作平台、转换器和传输器等等。

采用的标准ＧＵＩ界面可以用ＧＵＩ开发工具创建。

用户可以用编译器编译所有对象、界面、行业专用设计、仿真引擎到～个完整的模拟产品，或增加到一个已有的应用程序中。

开发平台允许用户为应用程序创建新的功能模块。

开发平台既有应用程序的易用性，又有全部使用ＶＣ编译器和代码公式的完整模拟开发工具的强大功能与灵活性。

２．３Ｆｌｅｘｓｉｍ应用程序Ｆｌｅｘｓｉｍ已经用于制造仿真、仓库存贮、物流管理、半导体制造、海洋集装箱管理和共享通路存储网（ＳＡＮＳ）仿真。

３Ｆｌｅｘｓｉｍ的开发过程３１开发规划模型规划是从库中选择对象，用鼠标单击并拖动到规划视窗，规划视窗使用三维视角。

把对象拖到视窗后。

用户可以沿Ｘ、Ｙ、ｚ轴任意旋转对象或改变在ｚ轴上的高度．直到位于满意的位置。

３．２连接对象Ｆｌｅｘｓｉｍ能自动将规划视窗中的对象按顺序连接，每个对象有～个输入端口、输出端Ｆｌｅｘｓｉｍ模拟环境一３０１。

Ｖｌ和核心端口。

如果一个对象需要连接到多个对象，用户只需用鼠标在两个对象间单击并拖出一条线，Ｆｌｅｘｓｉｍ就能自动增加连接端１２１。

核心端口用作其他对象的界面节点。

对象连接是为了实现模型中所有可能的路由选择。

３，３对象描述规划视窗一旦创建，对象连接好后，就可以把逻辑与数据赋值给对象。

这只需在规划视窗中用鼠标双击对象就能完成。

诸如循环周期、容量、速度、行程逻辑、停工时间、统计数据、供选图表都能够进入对象ＧＵＩ。

使用弹性语言或ｃ＋＋都能直接进行定义或复杂逻辑输入。

所有对象输入区域和用户定义输入都有选择列表。

因为对象可以默认或手动创建，对象描述非常简洁和灵活。

３．４运行模型模型创建、对象赋值后，就可以根据想定条件在压缩的时间里运行仿真模型。

Ｆｌｅｘｓｉｍ将获取和比较每次运行产生的数据。

除单次运行外，模型还能进行反复多次运行或根据不同想定条件来运行。

Ｆｌｅｘｓｉｍ包括试验与选择性优化两部分，允许用户定义测试的条件、变量和限制，每种条件运行的次数，每次运行的时问，还可以对每次想定运行结果进行比较与优化。

３．５输出界面每次运行的结果可以用２Ｄ、３Ｄ或可视实时动画来显示。

Ｆｌｅｘｓｉｍ的动画包括一个ｎａｖｉｇａｔｏｒ浏览器，可以同步在多个窗口中显示模型、扫描模型、进行缩放、在３Ｄ视图中旋转模型的角度。

所有这些模型显示操作并不影响模型运行速度。

除模型动画外，每个模型运行的结果能够通过访问预定的报告、用户定义报告、预定表格和用户自定义表格来查看。

结果也可以通过ＤＤＥ、ＤＬＬ、ＯＤＢＣ、ＳＱＬ或视窗连接端口报告给外部软件程序。

４Ｆｌｅｘｓｉｍ的特点仿真模型的整个生命周期包括：为现实系统创建模型，运行模型想定，分析模拟结果，根据结果改进现实系统。

根据这种观点，运行下一个仿真程序时，新的模型间期又开始了，而有关如何建模的知识则能够继承下来。

Ｆｌｅｘｓｉｍ的特点是能够创建对象，并重复使用和共享。

这是Ｆｌｅｘｓｉｍ拓展生命周期和增加仿真程序与模型用途的一个特点，另～个特点是Ｆｌｅｘｓｉｍ有实时监控动态系统的能力。

Ｆｌｅｘｓｉｍ监控实时动态系统的方式是通过ＤＤＥ、ＤＬＬ、ＯＤＢＣ、ＳＱＬ或视窗连接端口等外部程序来读写信息。

根据大多数仿真与分析的目的。

Ｆｌｅｘｓｉｍ数据传输进行了时间压缩，也就是说模型可能要运行几年而数据只用几秒或几分钟进行传输。

Ｆｌｅｘｓｉｍ能够连接到外部系统，比如实时数据库、ＥＲＰ系统和存储管理系统，因此可以获取实时信息并对系统进行实时监控或控制。

３０２一决策科学理论与发展５结论Ｆｌｅｘｓｉｍ模拟环境是一个面向对象软件系统，主要用于建模、仿真、实现和监控动态流动进程。

Ｆｌｅｘｓｉｍ环境由Ｆｌｅｘｓｉｍ编译器、开发平台和应用程序组成。

这种观念使建模与分析更容易，功能更强大。

Ｆｌｅｘｓｉｍ思想也增加了模型周期的价值，因为对象可以重复使用，模型也可以作为定义或监控真实系统的操作基础。

用户可以用Ｃ＋＋或弹性语言和内部语言来开发或建模。

这样用户就不用学习一种专门的不通用语言。

开发模拟产品、建模、运行模型、显示模型各部分间关系和监控实时进程将产生更多的复杂与不确定的系统相关信息，只有有效地获取和利用信息才能成功。

参考文献１ＳｔｅｗａｒｔＴＡ．Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌｃａｐｉｔａｌ．１ｓｔｃｄ．ＮｅｗＹｏｒｋ：Ｄｏｕｂｌｅｄａｙ／Ｃｕｒｒｅｎｃｙ．１９９７２张野鹏．作战仿真及其技术发展．北京：军事科学出版社，２００２Flexsim模拟环境作者：戴虎， 刘根豹， 虞春跃作者单位：工程兵指挥学院,徐州,2210041.学位论文解浩然组装生产线仿真器的设计与实现2008计算机仿真应用在工业生产方面取得了飞速的发展，通过应用仿真技术可以使用计算机对组装生产线进行仿真，仿真可以协助找到现有生产线存在的主要问题，比如线平衡，瓶颈工站等，同时应用仿真技术还可以对多种不同的现场改善方案进行仿真评估，找到更好的改善方案。

并且应用仿真技术还可以对新建的生产线进行仿真评估，产能预测，对规划新的生产线提供决策支持。

因此生产线仿真软件成为应用仿真技术的最主要工具。

目前流行的商业仿真软件Flexsim，eM-Plant等功能强大，但是价格昂贵，已经成为推进仿真技术广泛应用的主要瓶颈，因此开发一套组装生产线的仿真软件非常必要。

在软件开发的方法上采用了逆向工程的思想，首先了解同类软件的功能以及实现原理，以便设计出更好的软件。

本文主要设计与实现了仿真建模软件的工作原理，事件处理，仿真时钟，随机数发生器以及标准建模组件等。

实现了仿真软件的主要功能，利用标准组件创建仿真模型，运行仿真模型，得到模型的运行结果，并且通过动画的方式展示模型的运行过程和结果。

并且通过实验验证，仿真软件运行的结果与生产现场的实际情况符合。

达到了仿真的目的。

2.学位论文徐鹏全自动弹库出入库调度及监控系统设计2009为了满足现代海战的要求，保证大、中口径舰炮具有持续打击能力，需要有存储多弹种、紧凑型、高自动化地向供弹系统补充弹药的弹库支持。