物流仿真軟件Flexsim入門(mén)1（PPT60頁(yè))

1、第16講 目 錄7.3 二次分配模型CH8 物流仿真軟件Flexsim入門(mén)7.3 二次分配問(wèn)題的模型與算法二次分配模型(Quadratic Assignment Problem,簡(jiǎn)稱QAP)計(jì)算總成本例算法：（1）枚舉法（2）啟發(fā)式方法Pairwise ExchangePairwise ExchangePairwise ExchangePairwise Exchange枚舉法盲目搜索（或愚蠢和無(wú)遺漏的搜索）以Pentium3 為例，n=6，數(shù)秒；n=9,小時(shí)；n15,花一年廣度優(yōu)先的搜索策略啟發(fā)式方法陡削下降成對(duì)互換(Steepest Descent Pairwise Interchange,

2、 簡(jiǎn)稱SDPI)算法要點(diǎn):從一分配方案出發(fā),取一對(duì)設(shè)施系統(tǒng)進(jìn)行相互交換各自場(chǎng)址。將原分配方案與所有新分配方案總成本進(jìn)行比較，選取總成本小者；繼續(xù)迭代，直到成對(duì)互換不再產(chǎn)生有改進(jìn)的結(jié)果，程序停止，達(dá)到了局部?jī)?yōu)化。本課程學(xué)習(xí)內(nèi)容CH1 緒論CH2 物流與供應(yīng)鏈基礎(chǔ) CH3 設(shè)施選址 CH4 設(shè)施布置設(shè)計(jì)CH5 物料搬運(yùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì) CH6 倉(cāng)儲(chǔ)、庫(kù)存及其系統(tǒng) CH7 設(shè)施布置問(wèn)題的模型、算法與量化技術(shù)CH8 物流仿真軟件Flexsim入門(mén)CH8 物流仿真軟件Flexsim入門(mén)8.1 物流系統(tǒng)仿真概述8.2 Flexsim簡(jiǎn)介8.3 Flexsim基本概念及開(kāi)發(fā)步驟8.4 實(shí)例介紹8.5 高級(jí)開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)介8

3、.1物流系統(tǒng)仿真概述8.1.1 系統(tǒng)仿真的概念8.1.2 仿真的作用8.1.3 離散事件系統(tǒng)仿真的步驟8.1.4 常見(jiàn)的物流(制造)系統(tǒng)仿真軟件8.1物流系統(tǒng)仿真概述8.1.1 系統(tǒng)仿真的概念針對(duì)真實(shí)系統(tǒng)建立模型,然后在模型上進(jìn)行試驗(yàn),用模型代替真實(shí)系統(tǒng),從而研究系統(tǒng)性能的方法稱為系統(tǒng)仿真。Simulation is the imitation of a dynamic system using a computer model in order to evaluate and improve system performance.8.1物流系統(tǒng)仿真概述8.1.1 系統(tǒng)仿真的概念系統(tǒng)仿真的方法

4、應(yīng)用于各領(lǐng)域：如工程類系統(tǒng)（機(jī)械、化工、電力、電子等），非工程類系統(tǒng)（交通、管理、經(jīng)濟(jì)、政治等）。早期的系統(tǒng)仿真多是物理模型，如：用于軍事訓(xùn)練的沙盤(pán)、古代工匠建造房屋的模型、飛機(jī)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)等。近年來(lái)更多借助于計(jì)算機(jī)仿真對(duì)模型進(jìn)行運(yùn)行與實(shí)驗(yàn)。8.1物流系統(tǒng)仿真概述8.1.1 系統(tǒng)仿真的概念根據(jù)所研究系統(tǒng)的不同，系統(tǒng)仿真可分為連續(xù)系統(tǒng)仿真和離散系統(tǒng)仿真。前者是指系統(tǒng)狀態(tài)隨時(shí)間連續(xù)變化的情況，多數(shù)工程系統(tǒng)，如機(jī)電、化工、電力等；后者是指系統(tǒng)狀態(tài)變化是離散的，多數(shù)非工程系統(tǒng)，如管理、交通、經(jīng)濟(jì)等。物流系統(tǒng)仿真是離散事件系統(tǒng)仿真8.1物流系統(tǒng)仿真概述8.1.2 仿真的作用評(píng)價(jià)(Evaluation)比較(

5、Comparison)預(yù)測(cè)(Prediction)優(yōu)化(Optimization)靈敏度分析(Sensitivity analysis)瓶頸分析(Bottleneck analysis)8.1物流系統(tǒng)仿真概述8.1.3 離散事件系統(tǒng)仿真的步驟調(diào)研系統(tǒng)建立系統(tǒng)模型確定仿真算法建立仿真模型仿真結(jié)果分析仿真結(jié)果輸出修改系統(tǒng)參數(shù)系統(tǒng)方案比較確定系統(tǒng)方案仿真結(jié)束運(yùn)行仿真模型8.1物流系統(tǒng)仿真概述8.1.4 常見(jiàn)的物流(制造)系統(tǒng)仿真軟件FlexsimAutomodPromodelArenaWitnessQuestExtend設(shè)施布置軟件：FactoryCAD、FactoryFlow、FactoryPlA

6、N、FactoryOPTSLMAnimation、Stream、RaLC8.2 Flexsim簡(jiǎn)介8.2.1 Flexsim基本情況8.2.2 Flexsim安裝8.2.3 Flexsim應(yīng)用案例8.2.4 Flexsim功能8.2 Flexsim簡(jiǎn)介8.2.1 Flexsim基本情況Flexsim是面向?qū)ο蟮碾x散事件系統(tǒng)仿真軟件Flexsim是一個(gè)強(qiáng)有力的分析工具，可幫助工程師和設(shè)計(jì)人員在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)作中做出智能決策。采用Flexsim，可以建立一個(gè)真實(shí)系統(tǒng)的3D計(jì)算機(jī)模型，然后用比在真實(shí)系統(tǒng)上更短的時(shí)間或者更低的成本來(lái)研究系統(tǒng)。世界500強(qiáng)企業(yè)中約有一半為Flexsim的客戶,包括一些著名

7、企業(yè),如DHL、FedEx、Nasa8.2.2 Flexsim軟件的安裝步驟（單機(jī)版）單機(jī)版根據(jù)電腦操作系統(tǒng)打上相應(yīng)的補(bǔ)丁安裝Visual C+ .net安裝Flexsim安裝HASP Driver插入軟件加密狗輸入客戶序列號(hào)開(kāi)始菜單 / Flexsim 3 / Flexsim License Activation23Flexsim軟件的安裝步驟（網(wǎng)絡(luò)版）網(wǎng)絡(luò)版服務(wù)器上安裝：加密狗hdd32.exe（加密狗驅(qū)動(dòng)）(HASP device driver)aksmon32.exe （服務(wù)器監(jiān)控程序）lmsetup.exe （服務(wù)器序列號(hào)管理器）*上面三個(gè)文件在網(wǎng)絡(luò)版安裝光盤(pán)的目錄下可以找到客戶機(jī)上

8、安裝：Visual C+ .netFlexsim軟件hdd32.exe （加密狗驅(qū)動(dòng)） 在Flexsim安裝目錄生成一個(gè)network.txt文件248.2 Flexsim簡(jiǎn)介8.2.3 Flexsim應(yīng)用案例配送中心揀選仿真?zhèn)}儲(chǔ)系統(tǒng)入出庫(kù)仿真產(chǎn)品庫(kù)分揀仿真高速公路仿真供應(yīng)鏈仿真集裝箱碼頭仿真生產(chǎn)物流仿真機(jī)場(chǎng)仿真醫(yī)院仿真城市應(yīng)急系統(tǒng)仿真8.2 Flexsim簡(jiǎn)介8.2.4 Flexsim功能Flexsim能解決的問(wèn)題可歸納為以下四方面：服務(wù)問(wèn)題：要求以最高滿意度和最低可能成本來(lái)處理用戶及其需求制造問(wèn)題：要求以最低可能成本在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間制造適當(dāng)產(chǎn)品 物流問(wèn)題：要求以最低可能成本在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，適當(dāng)?shù)?/p>

9、地點(diǎn)，獲得適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品 其它 系統(tǒng)仿真的對(duì)象有三大類型：排隊(duì)系統(tǒng)、庫(kù)存系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；凡是歸屬于這三類的，都可以通過(guò)建模、仿真來(lái)分析。8.2 Flexsim簡(jiǎn)介8.2.4 Flexsim功能Flexsim在系統(tǒng)生命周期各階段的應(yīng)用：(1)系統(tǒng)建立和實(shí)施前：對(duì)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)、修正(2)系統(tǒng)建立后：評(píng)價(jià)(3)系統(tǒng)改造和功能擴(kuò)展：用模型進(jìn)行可行性分析8.2 Flexsim簡(jiǎn)介8.2.4 Flexsim功能Flexsim可以達(dá)到以下效果：提高資源利用率減小等待時(shí)間和排隊(duì)長(zhǎng)度有效分配資源提高設(shè)備的利用率 減小等待時(shí)間和排隊(duì)長(zhǎng)度 有效分配資源 消除缺貨問(wèn)題 把故障的負(fù)面影響減至最低 8.2 Flexs

10、im簡(jiǎn)介8.2.4 Flexsim功能把廢棄物的負(fù)面影響減至最低 研究可替換的投資概念 決定零件經(jīng)過(guò)的時(shí)間 研究降低成本計(jì)劃 建立最優(yōu)批量和工件排序 解決物料發(fā)送問(wèn)題 研究設(shè)備預(yù)置時(shí)間和改換工具的影響 優(yōu)化貨物和服務(wù)的優(yōu)先次序與分派邏輯 在系統(tǒng)全部行為和相關(guān)作業(yè)中訓(xùn)練操作人員 展示新的工具設(shè)計(jì)和性能 管理日常運(yùn)作決策 8.3 Flexsim基本概念及開(kāi)發(fā)步驟8.3.1 Flexsim建模的基本概念Flexsim軟件主窗口布局Flexsim仿真模型的基本組成8.3.2 Flexsim軟件的使用步驟8.3.1 Flexsim建模的基本概念Flexsim軟件主窗口布局Flexsim軟件主窗口由下面五

11、部分構(gòu)成菜單工具欄對(duì)象庫(kù)模型視圖仿真控制欄工具欄工具欄中常用到的按鈕包括ToolBox：編輯全局表格/變量Commands：Flexsim命令幫助Tree：打開(kāi)模型樹(shù)Ortho：打開(kāi)模型正投影視圖Persp：打開(kāi)模型透視圖328.3.1 Flexsim建模的基本概念Flexsim仿真模型的基本組成對(duì)象（Objects）Flexsim采用對(duì)象對(duì)實(shí)際過(guò)程中的各元素建模連接（Connections）Flexsim中通過(guò)對(duì)象之間的連接定義模型的流程方法（Methods）對(duì)象中的方法定義了模型中各對(duì)象所需要完成的作業(yè)對(duì)象與繼承Flexsim采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)大部分Flexsim對(duì)象都是FixedReso

12、urce或TaskExecutor對(duì)象的子對(duì)象子對(duì)象擁有其父對(duì)象所有的接口和相應(yīng)的功能用戶相對(duì)比較容易很快掌握子對(duì)象的使用34Flexsim家族樹(shù)35Flexsim的對(duì)象庫(kù)36對(duì)象分類資源類（Fixed Resources）Source, Queue, Processor, Sink, Combiner, Separator, MultiProcessor, Conveyor, MergeSort, FlowNode, Rack, and Reservoir執(zhí)行類（TaskExecuter）Dispatcher, Operator, Transporter, Elevator, Robot,

13、Crane, ASRSvehicle網(wǎng)絡(luò)類（Node）NetworkNode, TrafficControl圖示類（Visual Object）VisualTool, Recorder37資源類對(duì)象Fixed Resource類對(duì)象一般是仿真模型中的主干對(duì)象此類對(duì)象決定了模型的流程38執(zhí)行類對(duì)象Task Executer對(duì)象可從Fixed Resource對(duì)象中獲取并執(zhí)行任務(wù)，如物料搬運(yùn)或生產(chǎn)操作等。一個(gè)Task Executer對(duì)象可以向其他Task Executor對(duì)象指派任務(wù)，或者管理模型中所有的Task Executers對(duì)象。Task Executers對(duì)象不參與模型中的流程指派。3

14、9網(wǎng)絡(luò)類對(duì)象NetworkNode對(duì)象一般用來(lái)設(shè)定Task Executor對(duì)象的行動(dòng)路線40圖示類對(duì)象圖示類對(duì)象可用在仿真模型中顯示各種信息、標(biāo)識(shí)、圖片或圖表等VisualTool和Recorder對(duì)象可用來(lái)提高仿真模型的直觀感，同時(shí)可用來(lái)實(shí)時(shí)顯示和搜集模型的輸出數(shù)據(jù)41遷移實(shí)體（Flowitem）遷移實(shí)體指模型中存在遷移的對(duì)象遷移實(shí)體可用來(lái)表示生產(chǎn)或服務(wù)中的原料、產(chǎn)品或產(chǎn)品集，如零件、部件、托盤(pán)、容器等；也可以是任務(wù)執(zhí)行者遷移實(shí)體可點(diǎn)擊工具欄按鈕Flowitem定義可對(duì)每個(gè)遷移實(shí)體定義對(duì)象類別（Itemtype）42Flexsim建模的基本概念Flexsim軟件主窗口布局Flexsim仿真

15、模型的基本組成對(duì)象（Objects）連接（Connections）方法（Methods）43連接與端口Flexsim模型中的對(duì)象之間是通過(guò)端口來(lái)連接的三種類型的端口輸入端口（input ports）Fixed Resource之間的連接輸出端口（output ports）Fixed Resource之間的連接中心端口（center ports）連接Task Executer和Fixed Resource44“s”連接按下 “s”鍵的同時(shí)用鼠標(biāo)從一個(gè)對(duì)象拖拉到另一個(gè)對(duì)象上以連接二者“s”連接僅用于中心端口之間的連接（即連接Task Executer和Fixed Resource ）“s”連接用“

16、w”取消（按下 “w”鍵的同時(shí)用鼠標(biāo)從一個(gè)對(duì)象拖拉到另一個(gè)對(duì)象上以連接二者）45“a”連接按下 “a”鍵的同時(shí)用鼠標(biāo)從一個(gè)對(duì)象拖拉到另一個(gè)對(duì)象上以連接二者“a”連接用于除中心端口之外的所有其他的連接 “a”連接用“q”取消46Flexsim建模的基本概念Flexsim軟件主窗口布局Flexsim仿真模型的基本組成對(duì)象（Objects）連接（Connections）方法（Methods）47方法（Method）方法是用來(lái)完成一項(xiàng)任務(wù)的一系列規(guī)則集好的方法應(yīng)是可以重復(fù)使用的Flexsim采用一系列方法集來(lái)完成所建模型的作業(yè)48Flexsim建模方法集Arrival MethodDetermines

17、 how and when FlowItems Enter the modelTrigger MethodDetermines what, where, and when to assign information to FlowItemsFlow MethodDetermines how, where, and when to move FlowItems through the modelNavigation MethodModel navigation, and fly throughFlowItem Bin MethodDefines the FlowItem Characterist

18、icsTaskExecuter Move MethodDertermins who, and how FlowItems move from one FixedResource to another498.3 Flexsim基本概念及開(kāi)發(fā)步驟8.3.1 Flexsim建模的基本概念Flexsim軟件主窗口布局Flexsim仿真模型的基本組成8.3.2 Flexsim軟件的使用步驟8.3.2 Flexsim軟件的使用步驟構(gòu)建模型布局定義物流流程編輯對(duì)象參數(shù)編譯運(yùn)行仿真分析仿真結(jié)果步驟1. 構(gòu)建模型布局將仿真所需要的對(duì)象模型從對(duì)象庫(kù)中拖拽到仿真視圖窗口中的適當(dāng)位置52步驟2. 定義物流流程根據(jù)連接類型