物流仿真软件Flexsim入门1
物流仿真软件Flexsim入门1PPT60页
物流系统仿真是离散事件系统仿真
§8.1物流系统仿真概述
8.1.2 仿真的作用 评价(Evaluation) 比较(Comparison) 预测(Prediction) 优化(Optimization) 灵敏度分析(Sensitivity analysis) 瓶颈分析(Bottleneck analysis)
提高资源利用率 减小等待时间和排队长度 有效分配资源 提高设备的利用率 减小等待时间和排队长度 有效分配资源 消除缺货问题 把故障的负面影响减至最低
§8.2 Flexsim简介
8.2.4 Flexsim功能
把废弃物的负面影响减至最低 研究可替换的投资概念 决定零件经过的时间 研究降低成本计划 建立最优批量和工件排序 解决物料发送问题 研究设备预置时间和改换工具的影响 优化货物和服务的优先次序与分派逻辑 在系统全部行为和相关作业中训练操作人员 展示新的工具设计和性能 管理日常运作决策 …
§8.1物流系统仿真概述
8.1.3 离散事件系统仿真的步骤
调研系统
建立系统模型
确定仿真算法
修改系统参数
建立仿真模型
系统方案比较
运行仿真模型
确定系统方案
仿真结果分析
仿真结束
仿真结果输出
§8.1物流系统仿真概述
8.1.4 常见的物流(制造)系统仿真软件 Flexsim
Automod
Promodel
Arena
Witness
Quest
Extend 设施布置软件：FactoryCAD、FactoryFlow、
FactoryPlAN、FactoryOPT SLMAnimation、Stream、RaLC……
物流仿真软件Flexsim入门1(PPT60页).pptx
本课程学习内容
CH1 绪论 CH2 物流与供应链基础 CH3 设施选址 CH4 设施布置设计 CH5 物料搬运系统设计 CH6 仓储、库存及其系统 CH7 设施布置问题的模型、算法与量化技术
CH8 物流仿真软件Flexsim入门
CH8 物流仿真软件Flexsim入门
§8.1 物流系统仿真概述 §8.2 Flexsim简介 §8.3 Flexsim基本概念及开发步骤 §8.4 实例介绍 §8.5 高级开发简介
– 客户机上安装：
• Visual C++ .net • Flexsim软件 • hdd32.exe （加密狗驱动） • 在Flexsim安装目录生成一个network.txt文件
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§8.2 Flexsim简介
8.2.3 Flexsim应用案例 配送中心拣选仿真 仓储系统入／出库仿真 产品库分拣仿真 高速公路仿真 供应链仿真 集装箱码头仿真 生产物流仿真 机场仿真 医院仿真 城市应急系统仿真
Simulation is the imitation of a dynamic system using a computer model in order to evaluate and improve system performance.
§8.1物流系统仿真概述
8.1.1 系统仿真的概念
系统仿真的方法应用于各领域：如工程类系 统（机械、化工、电力、电子等），非工程 类系统（交通、管理、经济、政治等）。
• 开始菜单 / Flexsim 3 / Flexsim License Activation
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Flexsim软件的安装步骤（网络版）
• 网络版
– 服务器上安装：
• 加密狗 • hdd32.exe（加密狗驱动）(HASP device driver) • aksmon32.exe （服务器监控程序） • lmsetup.exe （服务器序列号管理器） ***上面三个文件在网络版安装光盘的目录下可以找到
Flexsim用户手册
用户手册简介Flexsim仿真软件是面向真实对象的仿真软件，用于帮助用户建立可视化物流过程模型，优化吞吐量，以及使作业成本最少。
物流过程被定义为一系列作用于物件（在Flexsim中我们将物流项称为物件）之上的作业或是过程步骤。
如果你可以用图框架或是流程图来定义你的过程，那么你就可以使用Flexsim来建立仿真模型。
Flexsim为用户提供了优雅的形式，以使得可视化、建模和仿真物流过程可以在三维的环境中通过拖动和释放模型来达到。
另外，可以为流程性能、瓶颈和吞吐量做深入地统计分析。
这篇基本的手册是帮助用户一步步地创建一个过程流：建立一个模型、输入数据、观看动画和分析结果。
每一个课时都是建立在前一课时的基础之上。
因此在你进入下一课的学习之前，彻底地理解前面每一课的内容是很重要的。
每课的学习你大约需要45分钟的时间。
课程2和课程3的最后将包括“Extra Mile”部分，这会帮助你为你的模型添加额外的价值。
下面的课程包含在本手册中：课时1：建立一个简单的模型，其将处理3个不同的物流项类型。
每个物流项都有其特定的路径。
这个模型中使用的对象有：Source（源），Queue（队列），Processor（处理机），Conveyor（传送装置）和Sink（接收器）。
其中还将包括模型性能的基本统计，还有每个对象中参数选项的解释。
课程2：使用课程1中的模型，你还将在过程中加入operator（操作员）和transporter（输送机）。
还将介绍对象的属性，讨论统计分析概念。
课程2Extra Mile ：在你完成课程2之后，你将学到怎样使用Recorder（记录器）对象来添加三维的图表。
使用VisualTool对象可以添加三维可视化文本，用于对模型的注释。
课程3：使用课程2的模型，你将继续添加存储货架（rack storage）和网络路径（network path）。
还要添加高级统计和模型逻辑，以使用全局表格来读取和写入数据。
Flexsim仿真学习(新手)
Flexsim仿真学习一、序言——学习方法1、准备2、入门3、深入4、高级5、集大成二、系统仿真基础知识1 、系统仿真的基本概念系统、模型和系统仿真系统式相互联系、相互作用的对象的组合。
可以分为工程系统和非工程系统。
系统模型是反映内部要素的关系，反映系统某昔日方面本质特征，以及内部要素与外界环境关系的形同抽象。
模型主要分为两大类：一类是形象模型；二类是抽象模型，包括概念模型、模拟模型、图标模型和数学模型等重点描述一下数学模型（1）按变量分为随机模型和确定模型；（2）按变量之间的关系分为线性模型和非线性模型；（3）按变量取值分为连续模型和离散模型；（4）按时间分为静态模型和动态模型；（5）按功能用途分为结构模型、评价模型、工程模型和预测模型等。
系统仿真方法是：系统模型建立后，在模型上对系统进行实验研究的方法。
随机变量的产生方法：a) 逆变换法b) 卷积法c) 合成法d) 取舍法e) 函数变换法随机数性能测试：（1）X²测试（2）运行测试（3）自相关测试2 、离散事件系统仿真2.1、离散事件系统基本要素离散事件系统式指状态变量随时间呈离散状态变化的系统。
可以形式化的表现为：M={T,U,X,Y,Ω,λ}T为时间基；U为状态变量；X为输入变量；Y为输入变量；Ω为状态转移函数；λ状态空间。
离散事件系统的描述需要5个基本要素：实体、属性、事件、活动、进程。
1、实体（单元）。
在离散事件中实体分为永久实体和临时实体两类。
凡是在系统仿真器件流经系统，在仿真结束时已经离开系统的实体都称为临时实体。
凡是在系统仿真期间自始自终停留在系统中的实体都称为永久实体。
2、属性。
实体所具有的特性称为实体的属性。
实体可能具有很多特征，但是并不是所有特征都是实体的属性，只有那些与系统仿真相关的特征才称为属性。
3、事件。
在离散事件系统仿真中，有两种事件：一种是引起系统状态变化的行为。
这类事件是系统所固有的，使系统状态变化的主要驱动力。
Flexsim用户手册
用户手册简介Flexsim仿真软件是面向真实对象的仿真软件，用于帮助用户建立可视化物流过程模型，优化吞吐量，以及使作业成本最少。
物流过程被定义为一系列作用于物件（在Flexsim中我们将物流项称为物件）之上的作业或是过程步骤。
如果你可以用图框架或是流程图来定义你的过程，那么你就可以使用Flexsim来建立仿真模型。
Flexsim为用户提供了优雅的形式，以使得可视化、建模和仿真物流过程可以在三维的环境中通过拖动和释放模型来达到。
另外，可以为流程性能、瓶颈和吞吐量做深入地统计分析。
这篇基本的手册是帮助用户一步步地创建一个过程流：建立一个模型、输入数据、观看动画和分析结果。
每一个课时都是建立在前一课时的基础之上。
因此在你进入下一课的学习之前，彻底地理解前面每一课的内容是很重要的。
每课的学习你大约需要45分钟的时间。
课程2和课程3的最后将包括“Extra Mile”部分，这会帮助你为你的模型添加额外的价值。
下面的课程包含在本手册中：课时1：建立一个简单的模型，其将处理3个不同的物流项类型。
每个物流项都有其特定的路径。
这个模型中使用的对象有：Source（源），Queue（队列），Processor（处理机），Conveyor（传送装置）和Sink（接收器）。
其中还将包括模型性能的基本统计，还有每个对象中参数选项的解释。
课程2：使用课程1中的模型，你还将在过程中加入operator（操作员）和transporter（输送机）。
还将介绍对象的属性，讨论统计分析概念。
课程2Extra Mile ：在你完成课程2之后，你将学到怎样使用Recorder（记录器）对象来添加三维的图表。
使用VisualTool对象可以添加三维可视化文本，用于对模型的注释。
课程3：使用课程2的模型，你将继续添加存储货架（rack storage）和网络路径（network path）。
还要添加高级统计和模型逻辑，以使用全局表格来读取和写入数据。
物流系统仿真flexsim仿真实验手册
物流系统仿真flexsim仿真实验⼿册实验⼀flexsim基本操作和简单模拟仿真（4学时）⼀、实验⽬的1.了解什么是flexsim及其主要应⽤2.学习flexsim软件主窗⼝3.学习flexsim基本概念和专有名词4.了解flexsim建模步骤5.学会把现实系统中的不同环节抽象成仿真模型中的对应实体6.初步认知flexsim模型的建⽴和运⾏7.体会发⽣器、暂存区、传送带、吸收器的使⽤8.体会A连接和S链接的作⽤9.学会根据现实情况对相应的实体进⾏参数设定⼆、实验内容（⼀）仔细阅读教材第⼀部分（⼆）按以下步骤建⽴第⼀个flexsim模型1. 模型基本描述在这个模型中，我们来看看某⼯⼚⽣产三类产品的过程。
在仿真模型中，我们将为这三类产品设置itemtype值。
这三种类型的产品随机的来⾃于⼯⼚的其它部门。
模型中还有三台机器，每台机器加⼯⼀种特定类型的产品。
加⼯完成后，在同⼀台检验设备中对它们进⾏检验。
如果没有问题，就送到⼯⼚的另⼀部门，离开仿真模型。
如果发现有缺陷，则必须送回到仿真模型的起始点，被各⾃的机器重新处理⼀遍。
仿真⽬的是找到瓶颈。
该检验设备是否导致三台加⼯机器出现产品堆积，或者是否会因为三台加⼯机器不能跟上它的节奏⽽使它空闲等待？是否需要在检验站前⾯添加⼀个缓冲区域?虽然我们以制造业为例，但同类的仿真模型也可应⽤于其它⾏业。
以⼀个复印中⼼为例。
⼀个复印中⼼主要有三种服务：⿊⽩复印、彩⾊复印和装订。
在⼯作时间内有3个雇员⼯作，⼀个负责⿊⽩复印⼯作，另⼀个处理彩⾊复印，第三个负责装订。
另有⼀个出纳员对完成的⼯作进⾏收款。
每个进⼊复印中⼼的顾客把⼀项⼯作交给专门负责该⼯作的雇员。
当各⾃⼯作完成后，出纳员拿到完成的产品或服务，把它交给顾客并收取相应的费⽤。
但有时候顾客对完成的⼯作并不满意。
在这种情况下，此项⼯作必须被返回相应的员⼯进⾏返⼯。
此场景与上⾯描述的制造业仿真模型相同。
但是，在此例中，你可能更多关注在复印中⼼等待的⼈数，因为服务速度慢，所以复印中⼼的业务成本⾼昂。
Flexsim软件的基本操作
F l e x s i m软件的基本操作(总18页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--Flexsim软件的基本操作第1步：在模型中生成一个实体从左边的实体库中拖动一个发生器到模型（建模）视窗中。
具体操作是，点击并按住实体库中的实体，然后将它拖动到模型中想要放置的位置，放开鼠标键。
这将在模型中建立一个发生器实体，如下图所示。
一旦创建了实体，将会给它赋一个默认的名称，例如发生器（Source#，数字#为自从Flexsim应用软件打开后所生成的实体数）。
在以后定义的编辑过程中，可以对模型中的实体进行重新命名。
第2步：在模型中生成更多的实体从实体库中拖动一个暂存区实体放在发生器实体的右侧。
再从库中拖动3个处理器实体放在暂存区实体的右侧，如下图所示。
第3步：完成在模型中生成实体再拖出一个暂存区、一个处理器和一个吸收器实体放到模型中。
第4步：连接端口下一步是连接端口来安排临时实体的逻辑路径。
要连接一个实体的输出端口至另一个实体的输入端口，按住键盘上的“A”键，然后点击第一个实体并按住鼠标左键，拖动鼠标到下一个实体然后放开鼠标键。
将会看到拖动出一条黄色连线，放开鼠标键时，会出现一条黑色的连线。
首先，连接发生器到第一个暂存区。
然后连接此暂存区和每个处理器。
再连接每个处理器到第二个暂存区。
然后连接第二个暂存区到检验处理器。
然后连接检验处理器到吸收器，并连接到模型前端的第一个暂存区。
先连接检验处理器到吸收器，然后到第一个暂存区。
现在此模型的连接应如下图所示。
下一步是改变各实体的参数，以使它们按模型的描述来工作。
这里从发生器开始一直到吸收器逐个修改参数。
详细设计模型每个实体有它自己的参数视窗。
数据和逻辑会由此视窗添加到模型中。
双击一个实体进入该实体参数视窗。
在这个模型中，我们需要让3种不同的产品类型进入系统。
要完成这一要求，每个临时实体的类型（见Flexsim术语中“临时实体类型”的描述）将按照均匀分布被随机分配一个1到3之间的整数值。
Flexsim软件讲解
路径二：原材料经过输送机到达多功能处理器。在多功能处理器 上，原材料将经过两个加工工序，工序一需要5秒钟，工序二需要 8秒种，其中工序二需要一名操作员参与才能进行。完成全部两个 工序后，每四份原材料被放置在一个托盘上，并经过后续的输送 机，运输车辆将产品运送到货架上存放。
右键单击对象，在弹出菜单中选择 Properties 用于编辑和查看所有对象都拥有的一般性信息
模型树视图（Model Tree View）
模型中的所有对象都在层级式树结构中列出 包含对象的底层数据结构 所有的信息都包含在此树结构中
参数窗口（Parameters Window）
每个对象类有自己的参数 窗口
处理器执行次序（推实体）
MultiProcessor（多功能处理器）
多功能处理器可以在其上对实体进行多步操作 每步操作可以有各自的处理时间，征用一定数目的操作员 当模型中有很多实体需要在一个地点进行多个处理步骤时用多功能
处理器是比较方便的 多功能处理器同时只能处理一个实体
Separator（分离器）
查看端口连接
属性窗口的常规选项 卡（General）可以 查看对象的各种端口 连接
3.编辑外观、设置对象行为
参数窗口（Parameters Window）
双击对象 (或在右键菜单选择Parameters) 用于对各种对象的自身特性的设置、编辑
属性窗口（Properties Window）
每一个Flexsim对象都可拥有不限数量的端口用于 与其它对象进行通信。共有三种端口类型：输入 端口、输出端口和中心端口。
输入和输出端口用来安排实体（flowitems）的行 程路径.
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物流系统仿真是离散事件系统仿真
§8.1物流系统仿真概述
8.1.2 仿真的作用 评价(Evaluation) 比较(Comparison) 预测(Prediction) 优化(Optimization) 灵敏度分析(Sensitivity analysis) 瓶颈分析(Bottleneck analysis)
第16讲 目 录
§7.3 二次分配模型 CH8 物流仿真软件Flexsim入门
§7.3 二次分配问题的模型与算法
二次分配模型(Quadratic Assignment Problem,简称QAP)
计算总成本
例
算法： （1）枚举法 （2）启发式方法
Pairwise Exchange
Pairwise Exchange
工具栏
• 工具栏中常用到的按钮包括
– ToolBox：编辑全局表格/变量 – Commands：Flexsim命令帮助 – Tree：打开模型树 – Ortho：打开模型正投影视图 – Persp：打开模型透视图
8.3.1 Flexsim建模的基本概念
Flexsim仿真模型的基本组成
对象（Objects）
§8.2 Flexsim简介
8.2.1 Flexsim基本情况
Flexsim是面向对象的离散事件系统仿真软件
Flexsim是一个强有力的分析工具，可帮助工程师
和设计人员在系统设计和运作中做出智能决策。采 用Flexsim，可以建立一个真实系统的3D计算机模型， 然后用比在真实系统上更短的时间或者更低的成本
– Flexsim软件主窗口布局 – Flexsim仿真模型的基本组成
• 对象（Objects） • 连接（Connections） • 方法（Methods）
连接与端口
• Flexsim模型中的对象之间是通过端口来连接 的
• 三种类型的端口
– 输入端口（input ports）
• Fixed Resource之间的连接
§8.3 Flexsim基本概念及开发步骤
• 8.3.1 Flexsim建模的基本概念 – Flexsim软件主窗口布局 – Flexsim仿真模型的基本组成
• 8.3.2 Flexsim软件的使用步骤
8.3.1 Flexsim建模的基本概念
Flexsim软件主窗口布局
Flexsim软件主窗口由下面五部分构成 菜单 工具栏 对象库 模型视图 仿真控制栏
– VisualTool, Recorder
资源类对象
• Fixed Resource 类对象一般是仿 真模型中的主干 对象
• 此类对象决定了 模型的流程
执行类对象
• Task Executer对象可从Fixed Resource 对象中获取并执行任务，如物料搬运或 生产操作等。
• 一个Task Executer对象可以向其他Task Executor对象指派任务，或者管理模型 中所有的Task Executers对象。
• 开始菜单 / Flexsim 3 / Flexsim License Activation
Flexsim软件的安装步骤（网络版）
• 网络版
– 服务器上安装：
• 加密狗 • hdd32.exe（加密狗驱动）(HASP device driver) • aksmon32.exe （服务器监控程序） • lmsetup.exe （服务器序列号管理器） ***上面三个文件在网络版安装光盘的目录下可以找到
或TaskExecutor对象的子对象
– 子对象拥有其父对象所有的接口和相应的功 能
– 用户相对比较容易很快掌握子对象的使用
Flexsim家族树
Flexsim的对象库
对象分类
• 资源类（Fixed Resources）
– Source, Queue, Processor, Sink, Combiner, Separator, MultiProcessor, Conveyor, MergeSort, FlowNode, Rack, and Reservoir
• “s”连接用“w”取消（按下 “w”键的同 时用鼠标从一个对象拖拉到另一个对象 上以连接二者）
“a”连接
• 按下 “a”键的同时用鼠标从一个对象拖 拉到另一个对象上以连接二者
• “a”连接用于除中心端口之外的所有其 他的连接
• “a”连接用“q”取消
• Flexsim建模的基本概念
– Flexsim软件主窗口布局 – Flexsim仿真模型的基本组成
• Task Executers对象不参与模型中的流程 指派。
网络类对象
• NetworkNode对象一般用来设定Task Executor对象的行动路线
图示类对象
• 图示类对象可用在仿真模型中显示各种 信息、标识、图片或图表等
• VisualTool和Recorder对象可用来提高仿 真模型的直观感，同时可用来实时显示 和搜集模型的输出数据
• 执行类（TaskExecuter）
– Dispatcher, Operator, Transporter, Elevator, Robot, Crane, ASRSvehicle
• 网络类（Node）
– NetworkNode, TrafficControl
• 图示类（Visual Object）
Flexsim采用对象对实际过程中的各元素建模
连接（Connections）
Flexsim中通过对象之间的连接定义模型的流程
方法（Methods）
对象中的方法定义了模型中各对象所需要完成 的作业
对象与继承
• Flexsim采用面向对象的技术 • 大部分Flexsim对象都是FixedResource
…
§8.2 Flexsim简介
8.2.4 Flexsim功能
Flexsim能解决的问题可归纳为以下四方面：
服务问题：要求以最高满意度和最低可能成本来处
理用户及其需求
制造问题：要求以最低可能成本在适当的时间制造
适当产品
物流问题：要求以最低可能成本在适当的时间，适
当的地点，获得适当的产品
其它
系统仿真的对象有三大类型：排队系统、库存系 统、网络系统；凡是归属于这三类的，都可以通过建 模、仿真来分析。
提高资源利用率 减小等待时间和排队长度 有效分配资源 提高设备的利用率 减小等待时间和排队长度 有效分配资源 消除缺货问题 把故障的负面影响减至最低
§8.2 Flexsim简介
8.2.4 Flexsim功能
把废弃物的负面影响减至最低 研究可替换的投资概念 决定零件经过的时间 研究降低成本计划 建立最优批量和工件排序 解决物料发送问题 研究设备预置时间和改换工具的影响 优化货物和服务的优先次序与分派逻辑 在系统全部行为和相关作业中训练操作人员 展示新的工具设计和性能 管理日常运作决策 …
早期的系统仿真多是物理模型，如：用于军 事训练的沙盘、古代工匠建造房屋的模型、 飞机风洞实验等。近年来更多借助于计算机 仿真对模型进行运行与实验。
§8.1物流系统仿真概述
8.1.1 系统仿真的概念
根据所研究系统的不同，系统仿真可分为连 续系统仿真和离散系统仿真。
前者是指系统状态随时间连续变化的情况， 多数工程系统，如机电、化工、电力等；
Simulation is the imitation of a dynamic system using a computer model in order to evaluate and improve system performance.
§8.1物流系统仿真概述
8.1.1 系统仿真的概念
系统仿真的方法应用于各领域：如工程类系 统（机械、化工、电力、电子等），非工程 类系统（交通、管理、经济、政治等）。
– 输出端口（output ports）
• Fixed Resource之间的连接
– 中心端口（center ports）
• 连接Task Executer和Fixed Resource
“s”连接
• 按下 “s”键的同时用鼠标从一个对象拖 拉到另一个对象上以连接二者
• “s”连接仅用于中心端口之间的连接 （即连接Task Executer和Fixed Resource ）
来研究系统。
世界500强企业中约有一半为Flexsim的客户, 包括一些著名企业,如DHL、FedEx、Nasa…
8.2.2 Flexsim软件的安装步骤（单机版）
• 单机版
– 根据电脑操作系统打上相应的补丁 – 安装Visual C++ .net – 安装Flexsim – 安装HASP Driver – 插入软件加密狗 – 输入客户序列号
§8.1物流系统仿真概述
8.1.1 系统仿真的概念 8.1.2 仿真的作用 8.1.3 离散事件系统仿真的步骤 8.1.4 常见的物流(制造)系统仿真软件
§8.1物流系统仿真概述 8.1.1 系统仿真的概念
针对真实系统建立模型,然后在模型上进行试 验,用模型代替真实系统,从而研究系统性能的 方法称为系统仿真。
迁移实体（Flowitem）
• 迁移实体指模型中存在迁移的对象 • 迁移实体可用来表示生产或服务中的原
料、产品或产品集，如零件、部件、托 盘、容器等；也可以是任务执行者 • 迁移实体可点击工具栏按钮Flowitem定 义 • 可对每个迁移实体定义对象类别 （Itemtype）
• Flexsim建模的基本概念
• 对象（Objects） • 连接（Connections） • 方法（Methods）
本课程学习内容
CH1 绪论 CH2 物流与供应链基础 CH3 设施选址 CH4 设施布置设计 CH5 物料搬运系统设计 CH6 仓储、库存及其系统 CH7 设施布置问题的模型、算法与量化技术