仿真学Arena详解 Chapter+05+Slides
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第5章Arena建模基本操作5.1 Arena建模概述5.1.1Arena功能与特点Arena是一种支持用于离散事件仿真可视化交互式仿真软件(VIS)。
应用Arena,用户可以交互地建立模型,创建系统的动画,运行仿真器,收集仿真输出的数据,创建查看需要的统计报告。
Arena还包括输入分析器,它是一个输入数据分析的工具。
用流程图将系统表示成实体相关活动的逻辑网络。
Arena通过完整层次化结构(hierarchical)保持了建模的灵活性。
Arena支持分层建模,即一些模型元素可以代表一个下层模型;下层模型可以包含更深一层的模型。
分层建模可以将复杂的模型分解成更小更容易理解的模型单元。
5.1 Arena建模概述5.1.1Arena功能与特点提供了13个(Arena10.0)建模模板(Template),每个模板中提供了许多用于图形仿真建模与分析的模块(Module),将这些模块组合起来就能构建出各种不同的仿真模型(Model)。
为了便于组织和显示,各模块按类型组合在一个面板(Panel)中构成模板。
通过面板间的切换,可以很方便地找到所有的仿真建模构件集。
不同模板的面板中的模块可以在同一个模型中混合使用。
Arena是与微软Office兼容的产品,它的工具栏和菜单栏与Office是类似的。
同时Arena使用网络化多媒体动画技术(OLE 动画)和VBA视窗技术与桌面应用程序的整合。
嵌入在流程导航工具Visio里的接口使得用Visio画的流程图可以自动导入Arena中。
5.1 Arena建模概述5.1.1Arena功能与特点Arena应用领域✓物流领域,Arena的应用涉及从供应商到客户的整个供应链,包括供应商管理、库存管理、制造过程、分销物流、配送中心选址规划/商务过程以及客户服务等。
✓制造过程仿真:①生产过程中的工艺过程计划、设备布置等;②生产管理中的生产计划、库存管理;③制造过程的经济性、风险性分析,辅助企业投资决策;④各种先进制造模式如虚拟组织及敏捷供应链管理的可视化仿真等。
arena系统仿真课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解arena系统仿真的基本概念,掌握仿真模型构建的基本步骤。
2. 学生能描述仿真软件Arena的操作流程,运用Arena软件进行简单的仿真实验。
3. 学生了解仿真技术在项目管理、生产流程等领域的应用。
技能目标:1. 学生能够运用Arena软件构建简单的仿真模型,进行数据分析和参数优化。
2. 学生能够通过实际案例,分析问题、设计解决方案,运用仿真技术验证方案的有效性。
3. 学生能够运用Arena软件进行实验设计,独立完成仿真实验,并撰写实验报告。
情感态度价值观目标:1. 学生对系统仿真产生兴趣,认识到其在解决实际问题中的价值。
2. 学生在团队协作中培养沟通、合作能力,养成积极探索、主动学习的习惯。
3. 学生能够通过仿真实验,培养严谨的科学态度和问题分析能力。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,旨在通过实际操作,让学生掌握Arena系统仿真的基本技能。
学生特点:学生为高年级本科生,具备一定的理论基础和实际操作能力,对新技术有较高的接受度。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,鼓励学生动手实践,培养实际应用能力。
通过课程学习,使学生在实际操作中掌握仿真技术,提高解决实际问题的能力。
教学过程中,注重培养学生的团队协作、沟通表达和问题分析能力。
二、教学内容1. Arena系统仿真基本概念:仿真模型、仿真引擎、事件调度等。
2. Arena软件操作流程:软件界面介绍、基本操作、模型构建与运行。
3. 常用仿真元素及其应用:实体、资源、队列、处理器、决策点等。
4. 仿真模型构建方法:识别系统元素、建立逻辑关系、设置参数、运行与调试。
5. 实际案例分析:项目管理系统、生产流程优化、物流配送等。
6. 数据分析与参数优化:输出分析、敏感度分析、优化算法应用。
7. 实验设计与实验报告撰写:设计实验方案、实施实验、分析结果、撰写报告。
教学大纲安排:第一周:Arena系统仿真基本概念介绍,软件安装与界面熟悉。
Arena仿真中文教程目录第一章:Arena3.0基础知识本节介绍Arena3.0安装到硬盘上以后如何创建Arena的工作环境。
1.1 Arena3.0的安装和调试Arena3.0的安装同一般的软件类似,打开disk1文件夹,双击应用文件Setup.exe运行安装程序,设置好安装路径后开始安装,安装结束后点击Finish完成安装。
如果是在Windows98操作系统下安装Arena3.0需要在安装前预装Visual Basic 6.0,否则,Arena3.0不能运行。
1.2 Arena3.0的面板、菜单和工具栏1.2.1 Arena3.0的启动在Arena安装完成后,Arena会在桌面上自动生成快捷方式的图标,双击图标即可进入Arena界面;同时,也可以在硬盘上的Arena\目录下双击Arena.exe文件进入。
在进入Arena后点击工具栏上的新建图标,打开Arena3.0的操作桌面(Desktop),如图1-1:图1-11.2.2 Desktop操作桌面简介1.操作桌面的结构Arena提供了十分方便的操作桌面以保证用户能够快速、简洁的建立仿真模型。
Arena的操作桌面主要由工具栏(Toolbars)、菜单栏、状态栏(Status bar)、建模界面组成。
下文对这几部分的主要功能将一一介绍。
2、工具栏:工具栏集中了我们建立仿真模型所要用到的主要工具,它由Standard(标准工具栏)、(视图工具栏)等组成,下面将注意介绍:●Standard:这个工具栏提供了新建、保存和打印等功能,如图1-2:图1-2●View:提供了视图功能,用户对建模区进行视图操作如图1-3:图1-3其中经常用到的功能有:Zoom in:放大Zoom out:缩小View All:建模区全部视图,即,以建立模型的全部视图。
View Previous:当前视图的前一视图。
View Region:选择视图区域。
●Arrange:Arena3.0为了用户能够创建生动、形象的动画,提供了功能齐全的绘图工具,Arrange工具栏(图1-4)就是为Arena的绘图提供支持的。
第5章详细作业建模在第四章里展示了用“基本操作”面板里的模块可以创建的模型种类。
这些模块都是一些相对高层而且容易使用的模块,但离建立足够详细的模型还有很长的距离。
有时这些高层模块对读者们来说已经足够了。
但有时还不行。
在建模获得一些经验、所建模型越来越大、越来越复杂、越来越详细时,可能会发现需要对较低层的、更详细的、或者与“基本操作”面板的模块所提供的对象不同的事物进行控制或者建模。
Arena不会让你被迫接受这些固定的建模构件,也不会强迫你为考虑模型的各个方面而不得不学习一门编程语言或编程语法。
相反地,它提供了几个不同的建模层次,从而为建立一些特殊逻辑结构的模型提供了较大灵活性。
一种好的办法就是从高层模块开始,它们能走到哪儿你就建到哪儿(可能自始至终就是一层)。
当你需要比它们更高的灵活性时,就到更低、更详细的层次中去。
这种结构允许你随意开发容易的高层建模结构,也允许你在需要的时候到低层建模。
标准的Arena提供了所有这些建模能力,你能熟练掌握它们的用法。
这一章探讨了一些(当然不是所有)在“高等操作”(Advanced Process)面板和“操作块”(Block)面板中包含的低层详细建模构件;后一种面板提供了最底层的建模逻辑,其中的模块与作为Arena基础的SIMAN仿真语言中的程序块一致。
这里我们采用的例子是一个很复杂的汽车修理与维护车间的模型。
我们也会谈到一点非平稳(时间相关)到达过程,模型调试,以及更高层的动画定制等重要问题。
5.1节中给出了这个系统的描述,5.2节讨论了如何用一些新的Arena建模概念对这个系统建模,5.3节描述了一些基本的建模策略,5.4节给出了模型逻辑,5.5节讨论了模型调试问题,5.6节给出了一些调整动画细节的方法,以得到一些非标准的效果。
在5.7和5.8节,我们对模型进一步完美化,并提出了几种新的Arena建模概念。
在5.9节,我们向你展示了如何修改原始模型,以创造出更精美的模型。
系统建模与仿真实验指导书ⅠARENA二维仿真建模实验一、实验目的:1简单流水线建模实验掌握ARENA二维仿真软件的基本操作,掌握ARRIVE、DEPART、SEVER、INSPECT、SIMULATION等模块的应用与连接,学会采用该软件建立一条简单的生产流水线,并进行逻辑模块的参数设置和物理模块的界面设计,建成的仿真系统能运行并返回需要的统计数据。
2生产制造过程仿真建模实验借助工业工程综合实验——装配线设计实验的成果——装配线的结构与布局以及各主要工位的操作数据,通过ARENA软件进行仿真建模,比较系统运行的结果,对综合实验的设计方案进行验证实验,调整参数,寻求优化方案,进行优化设计实验。
二、实验步骤主要解决的四个问题:1)模型的建立,确定该系统需要的模块类型和数量:输入(Arrive),输出(Depart),加工操作(Sever),检验操作(Inspect)以及他们的先后顺序和连接关系2)参数设置:包括模块内参数设置和系统参数设置3)统计分析功能的建立:成品及废品平均流程时间、成品率、废品率以及其方差设置和实现,并能对此进行分析和评价,重新调整参数以实现系统优化;4)界面优化,利用系统工具或者画图工具,对仿真运行界面进行优化,体现更清晰的运动状态和物流路径,模拟加工过程的实现附:上机操作指导软件工具介绍一、Arena 软件工具的特点Arena是一个Microsoft Windows下的工具,所以它的基本界面你应该早已熟悉,但是由于Arena仿真软件是属于专业软件,并不常见,国内对该软件的操作方面的资料甚少,而且还都是外文版,所以有必要对Arena的操作界面以及相关的仿真建模操作和模块进行介绍。
(一)、操作界面图 3-1 Arena的界面1 File 菜单在这个菜单里,你可以新建Arena模型文件,打开现有模型,关闭窗口,存储模型或创建一个只许观看的模型,你也可以引进CAD图形,将AUTOCAD作为Arena 的支持工具,而在一些情况下,活动元素将允许你使用现有的详尽的机器设备的图形。