第四章 物流系统仿真软件

1、第4章 物流系统仿真软件 主要内容 v Automod v witness v flexsim v Extend v Arena v Ralc 第4章 物流系统仿真软件 随着日益增长的技术需求，提供功能 强大、方便、灵活、可靠的决策支持工 具成为物流仿真软件商的时代使命。自 1955年第一个仿真软件问世以来，目前 市面已经涌现了多样化的仿真软件。 第4章 物流系统仿真软件 通用的 vs. 面向应用的仿真软件 p 通用的仿真软件包括： Arena, Extend, FlexSim。 p面向应用的仿真软件包括： 生产领域：Witness, AutoMod, ProModel等。 过程重组： Pro

2、cessModel, SimProcess等。 卫生医疗： MedModel 呼叫中心： Arena Call Center 物流中心： Ralc 通信网络： Comnet III等。 1.automod AutoMod由美国Brook Automation公司开发的，其应用覆及 汽车、家电、造船、化工、烟草、图书等制造业领域，和 军事、核工业等国防领域，以及邮政通信、港口、航空、 仓储、配送、物料操作等物流及其他服务行业和领域。 Automod 仿真软件主界面 1.automod 1.1 AutoMod仿真软件的结构和功能 AutoMod软件分成五大模块， 分别是AutoMod Model

3、Editor模块、AutoMod Runtime模 块、AutoStat模块、AutoView模块以及由一些应用程序构 成的辅助模块。 1.automod 1.1 AutoMod仿真软件的结构和功能 AutoMod Model Editor模块 -构建仿真模型 AutoMod Runtime模块 -运行和控制仿真模型 AutoStat模块 -仿真软件的分析和优化 AutoView模块 -显示3D运行画面或影像 以及由一些应用程序构成的辅助模块。 -实现一些特殊的要求 AutoMod 在生产系统中的应用 AutoMod 的分析与优化 1.automod 1.2 AutoMod仿真软件的特点 模型

4、的精度高 较强的兼容性 虚拟现实3D图形显示 丰富的建模单元 易于理解的仿真语言 快速仿真分析 多种输出功能 AutoMod的3D画面输出 1.automod 1.automod 2. witness Witness是由英国lanner公司推出的功能强大的仿 真软件系统。它可以用于离散时间系统的仿真，同 时又可以用于连续流体（如液压、化工、水力）系 统的仿真。 Witness是一款通用的仿真平台，可以运用于社会各 类系统的评估、改善和优化，目前主要应用于：汽 车工业、食品、化学工业、造纸、电子、银行、财 务、航空、政府、工程和运输等。 2. witness 目前已被成功运用于国际3000多家知

5、名企业的解决 方案项目，如Airbus公司的机场设施布局优化、 BAA公司的机场物流规划、BAE SYSTEMS电气公司的 流程改善、Exxon化学公司的供应链物流系统规划 、Ford汽车公司的工厂布局优化和发动机生产线优 化、Trebor Bassett公司的分销物流系统规划等。 Lanner公司已经在包括澳大利亚、巴西、法国、德 国、中国、意大利、日本、韩国、南非、美国、英 国等25个国家和地区设立的代理，负责软件的推广 和技术支持等工作。 WITNESS用户界面 2. witness Witness主要包括Witness仿真基本包、 Witness OPT优化模块、 Witness VR

6、虚拟现 实显示模块和Witness DOC归档器模块等组 成。 2. witness Witness 内置了 许多类型的港口 模型,包括港口 常见的道路、储 运、装载、卸载 设备等。 在港口储运的离 散仿真模型中考 虑了对诸如潮汐、 水流等连续时间 元素的影响。 Witness建立的港口规划模型 （1）Witness仿真基本包具有构建仿真模型和运行仿真模型 的功能。 2. witness （1）Witness仿真基本包具有构建仿真模型和运行仿真模型 的功能。 （2） Witness OPT优化模块可以为仿真模型搜索出最优的 解决方案。（定制绩效指标、图表显示、直接调用） （3）Witness

7、VR虚拟现实显示模块集成了当前最新的3D 图形技术和仿真技术，可实现逼真的虚拟效果。 （4）Witness DOC归档器模块，可创建仿真模型结构、模型 细节的模型逻辑等的定制报表，如设备故障和调整细节、 物料和信息流等，并以*.rtf格式保存，方便文字软件处理 3.flexsim Flexsim是美国犹他州奥勒姆市的Flexsim Software Products公司开发的产品，是一款商业化离散事件系统仿 真软件，主要用于生产制造、物流处理、物流、交通、管 理等离散事件系统进行复制的软件产品 3.flexsim Flexsim由三部分组成，对象、连接和方法。 其中对象即对现实世界中各实体的描

8、述。Flexsim采用对 象对实际过程中的各元素建模，通过对象之间的连接定 义模型的流程。 Flexsim在每个对象中的方法中，定义了模型中各对象所 要完成的作业，其对象又可以派生子对象，而子对象拥 有其父对象所有的接口和相应功能。 Flexsim通过对象、连接和方法来完成对现实世界物流系 统的建模。 3.flexsim 3.flexsim Flexsim仿真软件的特点 基于面向对象的建模技术 突出的3D图形显示功能 建模和调试简单方便 建模的扩展性强 开放性好 3.flexsim 仓储运作仿真，通 过变更各缓冲区的 缓冲容量、输送线 的输送速度、叉车 搬运路线和运行速 度等参数，来寻找 仓储

9、运作效率最好 的方法。 Flexsim建立的仓储运作仿真模型 3.flexsim 电梯运行仿真模型，针 对一个6层的电梯，顾 客在每层以一定的概率 到达，不同顾客将要求 到达不同的楼层。这个 仿真模型通过仿真运行 来对寻找最好的电梯运 行方式来对所有顾客的 等待时间和电梯运行的 总里程进行优化。 Flexsim建立的电梯运行仿真模型 3.flexsim AS/RS物流系统仿 真模型，三种不同 的物料分别按一定 的概率产生，经设 备检验后按物料种 类存放到不同的立 体库中，立体库又 按一定的概率出货。 通过仿真来寻找出 库/入库的控制策略。 Flexsim建立的AS/RS物流系统仿真模型 Fle

10、xsim机场物流运用案例 4.Extend Extend系统仿真软件是由美国ImagineThat公司开 发的通用仿真平台。全球用户超过10，000多个 。 Extend的设计方式能够使仿真项目中从建模、校 验、确认到建立用户界面的每一步简化、方便。 系统工具的开发者可以使用Extend内嵌的编译语 言MODL(类C语言)来创建可以重复使用的建模模 块。所有这些都是在自成一体的集成环境中完成 的。不需要外部接口、编译器和代码产生器。 4.Extend 4.Extend 5.arena Arena不象Flexsim、RaLc等软件建模非常直观和方便，但 Arena一直在仿真学术界有着很高的声誉。

11、2006年的美国 冬季仿真会议上，48%的论文引用到了该软件，Arena是 一个适于学习和研究的仿真软件。 Arena也使用很多基本的构件来建立仿真模型，Arena把这 些基本构件叫做模块，用户可以利用这些模块定义仿真流 程和数据。 5.arena 5.arena Arena中的模块分为两种， 流程图模块和数据模块， 流程图模块在模型中用于 描述动态过程，可以看成 实体流经的结点或模型起 止的过程。 数据模块定义了各种操作 元素（如实体、资源、队 列等），同时也能创建整 个模型所用的各种数值变 量和表达式。流程图模块 和数据模块所包含的元素 如下图所示。 6.Ralc 6.1 RaLC系列仿真

12、软件简介系列仿真软件简介 厂商信息、软件历史 上海乐龙上海乐龙(AIS-Shanghai)(AIS-Shanghai)，全称上海乐龙人工智能软件有，全称上海乐龙人工智能软件有 限公司，是日本限公司，是日本AISAIS公司公司20032003年在中国设立的独资企业年在中国设立的独资企业 开发商：日本开发商：日本AISAIS公司。该公司成立于公司。该公司成立于19861986年，主要从事智年，主要从事智 能机器人货物装卸系统和物流仿真系统软件的开发和推广能机器人货物装卸系统和物流仿真系统软件的开发和推广 日本日本AISAIS公司历时公司历时1010年开发了年开发了RaLCRaLC系列仿真软件，目前

13、软件系列仿真软件，目前软件 仍在不断升级仍在不断升级 公司网站：公司网站： 上海乐龙上海乐龙: :www.ais-www.ais-； 日本日本AIS: AIS: www.aiservice.co.jpwww.aiservice.co.jp； 6.Ralc RaLc针对配送中心从概念设计到实施运行各个不 同的阶段，设计了不同的软件包。这些软件包是 RaLc -Pro、RaLc -Brain、RaLc -Emu，这三个软 件包分别针对配送中心设计和规划过程的概念规 划、详细设计和系统运行阶段。 此外，为了使用户能够更方便地使用RaLc开发的 仿真模型，RaLc又提供了RaLc -Fan软件包，该软

14、 件包可以将仿真模型打包成可执行文件，之后该 可执行文件就可脱离RaLc系统而使用 6.Ralc RaLc Pro主要适用于物流中心设计方 案的三维立体动画模型构筑工具。 RaLc Brain主要适用于物流中心验证 的三维立体动画模型构筑工具 6.Ralc 6.2 RaLC系列仿真软件功能介绍系列仿真软件功能介绍 功能组成功能组成 6.Ralc 6.2 RaLC系列仿真软件功能介绍系列仿真软件功能介绍 功能组成功能组成 建模方式建模方式 6.Ralc 6.2 RaLC系列仿真软件功能介绍系列仿真软件功能介绍 功能组成功能组成 建模方式建模方式 人员动作的表现人员动作的表现 a. 自动判断路径自

15、动判断路径 6.Ralc 6.2 RaLC系列仿真软件功能介绍系列仿真软件功能介绍 功能组成功能组成 建模方式建模方式 人员动作的表现人员动作的表现 a. 自动判断路径自动判断路径 b. 优先顺序优先顺序 6.Ralc 6.2 RaLC系列仿真软件功能介绍系列仿真软件功能介绍 功能组成功能组成 建模方式建模方式 人员动作的表现人员动作的表现 a. 自动判断路径自动判断路径 b. 优先顺序优先顺序 c. 组队工作组队工作 6.Ralc 6.2 RaLC系列仿真软件功能介绍系列仿真软件功能介绍 功能组成功能组成 建模方式建模方式 人员动作的表现人员动作的表现 物流设备功能物流设备功能 6.Ralc

16、 6.2 RaLC系列仿真软件功能介绍系列仿真软件功能介绍 功能组成功能组成 建模方式建模方式 人员动作的表现人员动作的表现 物流设备功能物流设备功能 仿真数据驱动仿真数据驱动 出货车辆数据出货车辆数据 商品数据商品数据 初始库存数据初始库存数据 出库数据出库数据 6.Ralc 6.2 RaLC系列仿真软件功能介绍系列仿真软件功能介绍 功能组成功能组成 建模方式建模方式 人员动作的表现人员动作的表现 物流设备功能物流设备功能 仿真数据驱动仿真数据驱动 数据记录数据记录 采取日志文件方式，以秒为单位，记录每采取日志文件方式，以秒为单位，记录每 个商品、设备及工作人员运作情况的数据。个商品、设备及

17、工作人员运作情况的数据。 6.Ralc 6.2 RaLC系列仿真软件功能介绍系列仿真软件功能介绍 功能组成功能组成 建模方式建模方式 人员动作的表现人员动作的表现 物流设备功能物流设备功能 仿真数据驱动仿真数据驱动 数据记录数据记录 数据分析数据分析 通过解析模型日志，可得到设备能力图通过解析模型日志，可得到设备能力图 、作业时间分布图、作业内容分布图等数据图、作业时间分布图、作业内容分布图等数据图 表。表。 假定或真实数据假定或真实数据 仿真数据仿真数据 布置图（布置图（DXFDXF） And And 作业流程作业流程 仿真模型仿真模型 仿真动作日志仿真动作日志 仿真运行！仿真运行！ 输出日

18、志！输出日志！ 数据数据 创建程序创建程序 建模建模 日志解析日志解析 程序程序 分析表分析表 小结：仿真数据驱动，数据记录，数据分析小结：仿真数据驱动，数据记录，数据分析 6.Ralc 6.2 RaLC系列仿真软件功能介绍系列仿真软件功能介绍 功能组成功能组成 建模方式建模方式 人员动作的表现人员动作的表现 物流设备功能物流设备功能 仿真数据驱动仿真数据驱动 数据记录数据记录 数据分析数据分析 图形接口图形接口-可方便地导入可方便地导入AutoCAD、3DS Max、Photoshop等输出的图形文件等输出的图形文件 6.Ralc 6.2 RaLC系列仿真软件功能介绍系列仿真软件功能介绍 功

19、能组成功能组成 建模方式建模方式 人员动作的表现人员动作的表现 物流设备功能物流设备功能 仿真数据驱动仿真数据驱动 数据记录数据记录 数据分析数据分析 图形接口图形接口 辅助工具辅助工具 FAN可执行文件、可执行文件、AVI录像文件、录像文件、BMP 高像素图片输出等功能高像素图片输出等功能 6.Ralc 6.2 RaLC系列仿真软件功能介绍系列仿真软件功能介绍 功能组成功能组成 建模方式建模方式 人员动作的表现人员动作的表现 物流设备功能物流设备功能 仿真数据驱动仿真数据驱动 数据记录数据记录 数据分析数据分析 图形接口图形接口 辅助工具辅助工具 6.Ralc 6.3 RaLC系列仿真软件的

20、特点系列仿真软件的特点 可操作性可操作性 可以组化设备来进行定义和复制可以组化设备来进行定义和复制 适应人工作业适应人工作业 对应用户个性化服务对应用户个性化服务 面向物流仓储，兼顾工业制造生产线面向物流仓储，兼顾工业制造生产线 用途广泛，作用强大用途广泛，作用强大 交互性强交互性强 指令丰富指令丰富 分析功能强大分析功能强大 强大的数据分析功能 时间分布图（分析忙闲状态） 作业结构图（分析流程、布局、效率） 能力图（分析生产力） 数据分析功能：数据分析功能： 全中文的分析工具（软件包内附带） 完全开放的日志文件结构（二次开发） 时间分布分析忙闲状态 数据分析功能：数据分析功能： 全中文的分析

21、工具（软件包内附带） 完全开放的日志文件结构（二次开发） 作业结构分析流程、布局 能力图分析生产力 数据分析功能：数据分析功能： 全中文的分析工具（软件包内附带） 完全开放的日志文件结构（二次开发） 对比：RaLC系列物流仿真软件的区别与优势 设备库：专业、量多、可扩充 操作简单，建模快速 纯中文的菜单和命令，容易上手 内置人工智能，设计风格人性化 强大实用的数据分析功能，可二次开发 在高校的应用 针对当今学生的特点教学，增强学生的学习兴趣 帮助学生设计毕业论文，增加就业砝码 帮助学生参加全国物流设计大赛 帮助老师做科研，发表论文 可以接仿真设计项目，增加经验和获得报酬 促进学校物流专业的改进和完善，并与其他高校 教学同步 提高学校的业内知名度 用户列表 大福自动化 上海岗村 上海博弈 台湾凡得 上海精星仓储 沈阳沈飞 沈阳新松 苏州富士达 东莞威特隆仓储 江苏六维 浙江创联 北京五强 北京达特 北京高科 新众亚货架