物流系统建模与仿真软件简介

一、物流系统建模与仿真软件简介由于物流系统变得越来越复杂并且内部关联性越来越强。

仿真是公司检验其物流系统及决策是否真的高效的唯一可用技术了。

在设计一个新的工厂或系统，对已由系统添加新设备或重新优化，仿真都是非常必要的。

同时仿真还用来提供直觉的和经验的决策支持。

在当今市面上，仿真可用使用专用软件来实现。

由于存在着如此多的仿真软件，如何正确的选择软件至关重要。

下面列举出典型的系统仿真软件[3]。

软件名称简介（1）20-sim 20-sim是由Twente大学控制实验室开发的运行于Windows系统下的建模与仿真软件。

作为著名软件包TUTSIM的后续产品，它完全支持图形建模，让用户在直观和友善的方式对动态系统进行设计和分析，同MATLAB和Simulink可以方便的进行建模与仿真的交互。

使用20-sim，我们可以仿真动态系统（例如电力、机械、水动力系统或它们的组合系统）的各种行为。

（2）arena该软件可以用来模拟服务、制造、运输、物流、供应链和其它系统。

（3）Automod该软件提供了真实的三维虚拟现实动画，使得仿真模型非常用以理解；提供了高级的特征让用户可以仿真复杂的活动，如机器人、设备工具、生产线等的运动和转动。

该软件还为用户提供了一套基于专家系统的物料搬运系统，它是根据工业自动化的真实运行经验开发的。

这些包括输送链、自动存储和检索系统，桥式起重机等。

（4）Awesim Awesim提供生产系统动态模型的仿真机。

动画使用图形界面构建，用户可以对交互式仿真进行特定的控制。

（5）Easy5由波音公司开发的用来模拟和仿真包含水力、风力、机械、热、电子和数字等子系统的动态系统软件包。

包括了一整套控制系统建模、分析和设计功能。

（6）Idef该软件是一种流程图析软件，可以非常容易的适用流程图来绘制和表述流程。

它能够提供比传统流程图更多的信息。

流程中包含的流程、流程约束、人和其他资源能够被整合到一起。

（7）Intrax该软件能够提供许多被建模和仿真实际流程的管理决策。

它能够被用来执行战略（同战略视图，同步价值链视图相符合的现实），流程改善（工序改善、生产力改善、节约循环时间），同步价值链（动态视觉，同步约束）和日常运作（可对比的运作替代方案，短期变化影响力的检验）等的模拟和仿真。

（8）Manufacturing Engineering 该软件提供离散仿真功能来解决制造问题和设计制造方案。

它在广阔的应用领域中预测产出率，人工和其他的绩效。

（9）Matlab该软件是组合的数字计算、高级图形技术和可视化、高级编程语言的集成计算机算环境。

Simulink式用来对动态系统进行建模、仿真和分析的交互式工具。

它可以构建图形化的结构图，模拟动态系统，评估系统绩效和精炼设计。

（10）Modsim该软件可以用来仿真像港口，铁路网和航空管制等的管理模型。

还可以用来仿真制造系统。

（11）Promodel该软件可以对制造系统、仓储系统和物流系统的评估、规划或重新设计进行仿真。

典型应用包括精益制造的实施，周期事件的降低，设备投资决策，产出率和能力分析，识别和排除瓶颈，资源分配等。

（12）Prosolvia该软件将现实带入虚拟制造。

它让用户从各个角度和位置观察产品。

在产品开发过程早期的概念设计阶段的最终用户的交互和功能检测意味着在历程早期可以做出重要的设计和制造决策。

对于制造流程，在生产前，既可以对人员进行装配和维修培训。

（13）Quest该软件为用户提供了图形和可视化分析功能。

它能够对输送设备，缓存设备，泊位，自动存储和检验系统等进行准确的建模和仿真。

（14）SDI Supply Chain 该软件提供了研究需求，物流决策和生产策略的变化对系统核心绩效指标冲击的工具。

它用来对从原始资源到最终用户的整个供应链进行动力学建模，包括全面的规划，资源，制造和配送过程。

它允许用户设计、分析和研究诸如供应链能力，瓶颈识别，物品调度，资源调度，系统周转率和可靠性等领域的问题。

它还可以对供应商，仓库和运输渠道网络建模。

供应链绩效从产品总成本、系统滞留成本、系统滞留时间和可靠性等方面进行测量。

（15）Witness(SDX)该软件提供离散事件仿真。

该软件具备的多种工具使得对自动化制造系统进行仿真非常容易。

周转时间、损坏模式和定时，调整模式和定时，缓冲设备容量和保存时间，机器类型等连同路径信息都为仿真提供了方便性。

该软件还包括物料流动优化，虚拟现实功能。

有效地物流流动可以最小化设备间物料和产品流动的费用。

软件名称简介1、Automod Automod是目前市面上比较成熟的三维物流仿真软件。

主要包括了三大模块：AutoMod、AutoStat和AutoView。

AutoMod模块提供给用户一系列的物流系统模块来仿真现实世界中的物流自动化系统。

主要包括输送机模块（辊道、链式），自动化存取系统（立体仓库、堆垛机），基于路径的移动设备（AGV等），起重机模块等。

AutoStat模块为仿真项目提供增强的统计分析工具，由用户定义测量和实验的标准，自动在AutoMod的模型上执行统计分析。

主要特点是：基于发展策略运算法则的最优化分析，用户为得到更好的模型来定义输出审核，多CPU并行计算等。

AutoView可以允许用户通过AutoMod模型定义场景和摄像机的移动，产生高质量的AVI格式的动画。

用户可以缩放或者平移视图，或使摄像机跟踪一个物体的移动，如叉车或托盘的运动。

AutoView可以提供动态的场景描述和灵活的显示方式。

Automod建立搬运机器设备等对象物体，对各个作业流程都要建立过程语言，通过编程序才能做出作业流程。

全部配置结束后，编译源程序来执行模型。

作为物流仿真器，为多数用户所采用。

功能十分强，如果能灵活使用的话，就能够实现相当高难度的仿真。

并多数模型之间可以进行通信(Op)。

建模操作十分复杂；由于对全部机器设备等对象物都需要程序命令语言，所以操作人员必须要具备编程知识；价格昂贵。

2、SIMAnimation SIMAnimation是美国3i公司设计开发的集成化物流仿真软件。

SIMAnimation使用的是先进的基于图像的仿真语言，这种语言可以简化仿真模型的创建。

由于他OOP编程方法，仿真系统可以非常简单的创建模型。

许多的先进软件工具都合成为一种语言，它包括布局编辑器，完全的二维和三维的动画，曲线拟合，路线优化软件，试验编辑器和完整的用户报表编辑器。

同时仿真模型还包括丰富的交互特点，允许使用者去改变参数输入，其目的是通过模拟实际生产情况及市场波动对系统造成的冲击，从而避免了在理想化状态下系统设计所无法预料的各种因素，对系统的堵塞有着形象和直观的解决方案。

SIMAnimation使用OpenGL三维建模技术，集三维实体光照、材质视点变换、漫游于一体，提供真正的三维动画和虚拟的现实世界，使仿真模型更加容易理解。

同时使管理、生产、工程人员的意见交流更加容易。

SIMAnimation不同于其他的仿真系统，它可以处理系统物理元素和逻辑元素。

SIMAnimation提供先进的特点去允许用户仿真复杂的运动，像动力学和速度，像机器人、车床、传输通道、特殊空间中显示，包括传输、旋转、有形物体、视角和不断运动视觉。

在算法上，SIMAnimaiton在保证出库有限的情况下，按路径最短原则进行自动定位和设计路经，实现多回路运输。

SIMAnimation使用Petri网模型技术。

它包含两个程序：建模部分是针对于物理和逻辑模型。

在用户定义物理和逻辑模型之后，他就可以编辑成为一个可执行模型，在这个模型中仿真和动画同时运行，并且运行非常快，实现了完全交互化。

而且它可以随时停止来观察统计和模型状态。

3、ShowFlow ShowFlow仿真软件可为制造业和物流业提供建模、仿真、动画和统计分析工具。

ShowFlow可以提供生产系统的生产量，确定瓶颈位置，估测提前期和报告资源利用率。

ShowFlow还可以被用来支持投资决定，校验制造系统设计的合理性，通过对不同的制造策略进行仿真实验来找出最优解。

ShowFlow主要包括几大模块：建模、仿真、统计、分析、动画和文档输出。

建模：可以定义队列，缓冲器，等待区域，操作任务，运输工具，输送机，AGV,立体化仓库，自动存取设备，路径等基本元素的标准属性和特殊属性。

仿真：采用优化的仿真运算法则技术(OSAT)，固定的或变化的时间仿真运行，可对离散事件进行仿真。

统计：可对多种概率分布（均匀、正态、指数、爱尔朗、经验分布等）进行统计分析，并带有随机数生成器。

分析：输入数据分析，包括数据设置分析、最合适建议等，并可导入微软的Excel的数据。

输出数据分析，包括可输出队列曲线图、柱状图、饼状图等，动态图表显示，用户自定义图表格式，并可将数据输出到微软的Excel中。

动画和文档：可产生二维、三维动画，可对摄像机进行移动，缩放，旋转。

可按功能性或元素排序自动生成模型文档，产生仿真事件跟踪报告，输入参数值列表等。

4、Quest Quest开发商是Dassault Systemes法国达索系统公司开发，DELMIA是针对eManufacturing-数字化制造技术的统一产品品牌，Quest是针对设备建模、实验、分析设备分布和工艺流程的柔性、面向对象的、基于连续事件的专用模拟软件。

2D图表和3D模型均可以通过按钮式界面，对话框，扩展标准库而得到，实时交互界面允许在运行期间对变量进行修改并观察各参数的演变,Quest可单独操作或从DENEB的其它产品中输入模型，准确的确定现有的或新的系统的优化车间布置、成本、工艺流程。

Quest对搬运设备和加工设备等特定对象物体布置能使用3D-CAD等软件制作的外观，并将它们配置到三维立体空间上，并指定货品流程和设备规格等来运行模型。

作为制造业生产线的仿真器，Quest具有出类拔萃的操作简便性和功能。

演示性能强大，富有现实感，几乎独一无二，可以设置逻辑命令语言，所以熟练掌握后可以实现相当高难度的仿真，在周边的机器人仿真器群等方面的功能也很齐备，不过Quest以适用于大型制造业生产线为目的，没有自动立体仓库等常用设备，所以对物流生产线不太适用，且价格非常昂贵。

5、Stream Stream是日本三井造船股份有限公司开发的仿真软件，其最大特点是从日文命令组中选出并排列的形式记述每一个设备的控制逻辑，关于制作完成的模型，仍然沿袭使用了其前身MiFactory，由于是日本国产工具软件，所以非常适合日本国内的需求胃口，不仅可以当作物流生产线的仿真器使用，而且在单一个机械设备的仿真方面也可以用来变通使用，由于开发商身为实力强大的机械设备生产厂家，所以在周边的机器人仿真器等方面也很齐备；其开发基础是Sil-Tools，所以与一般的Windows应用程序相比，其操作上的感觉有些不同，且另外还需要特殊的开发环境，所以在扩展性和技术支持方面令人担忧。