Arena详细教学
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第6章终态仿真输出分析在本书2.6节中曾提醒读者,当建立仿真模型时,随机数据(即分布或概率驱动的)输入会带来输出的随机性及相关统计分析问题,这是迄今为止本书中建立的所有模型都面临的问题。
本章中,将以第5章中所建立的汽车维修店仿真模型5-2为例,教读者如何在仿真中采集适当的数据,如何从已得到的输出报告对这些数据进行统计分析。
同时,本章还介绍如何使用输出分析器(Output Analyzer)做更为深入复杂的统计分析(对仿真模型中两个不同方案进行比较),如何使用过程分析器(Process Analyzer)(通过运行多种可行的备选方案,从中选择出最佳方案,或是衡量输入数据对输出数据的影响作用),以及如何使用Arena中的OptQuest for Arena工具 与Arena配套的仿真优化软件(它将控制仿真模型的运行,从而寻找输入控制参量的最佳配置)。
在第6.1节中,将讨论仿真运行的时间类型,它对输出统计分析有很大影响。
在6.2和6.3节中将以模型5-2为例,介绍单变量数据收集并对其进行统计分析的基本技巧。
6.4节中将对该模型的输入参数进行简单的改动并利用Arena中的输出分析器来验证仿真结果是否发生改变。
6.5节将引入更多的模型变化,使用过程分析器以一种更高效有序的方式运行它们,从而找出那些效果可能最好的参数,并且分析输入数据对输出结果的影响作用。
最后,6.6节中将应用OptQuest for Arena工具在大量可能的模型输入参数组合中,快捷高效地搜寻至少在某种意义下是最优的模型结构。
总之,本章将阐明获得精确可靠结果的统计分析方法,这些数据将帮助决策者做出正确且富有远见的决策。
过去许多人几乎忽略了上述的问题,所幸那令人羞愧的事现在已经没有了。
如果仅仅运行一次仿真模型,之后就试验几个随机抽出的方案(并且只运行一次),那么这样的结果或结论的有效性、精确性或者一般性显然是无法保证的。
有时候结论的有效性、精确性以及一般性是不正确的,因此有可能做出不适当的估计及错误的决策。
arena中⽂教程第3章第3章Arena概貌在第⼆章的2.4部分,我们实际上利⽤Arena完成了“⼿⼯”仿真过程,⽽且在2.6部分对该模型和修改后的模型(即到达率加倍)进⾏了多次重复仿真运⾏。
这⼀章本书将带你领略应⽤Arena建模仿真的整个过程,⾸先教你启动Arena,浏览为上⼀章⼿⼯仿真建⽴的现成模型,并运⾏该仿真模型,然后学习如何从头开始建⽴模型。
本章也会探讨⽤户界⾯问题,以及如何使⽤帮助⽂件系统,并讨论运⾏仿真的不同⽅法,同时讲解绘图和图形⼯具的⽤法。
3.1节介绍如何启动Arena;3.2节带你浏览⼀个现成的模型;在3.3节你可以更加详细地查看这⼀模型,浏览对话框和动画,运⾏模型和查看结果;3.4节帮助你从头开始⼀步步建造该模型;3.5节简要介绍Arena的⼀些主要建模功能,包括菜单和⼯具条中的可⽤选项以及绘图打印功能等;3.6节介绍Arena强⼤的帮助⽂件系统以及所有详细的技术⽂件;3.7节讨论有关运⾏和控制仿真的各种选项。
看完本章后,你将会了解Arena是如何⼯作的,并知道⽤Arena可以做些什么,⽽且你可以有效地运⽤Arena建⽴⼀些简单的模型,甚⾄可能借助帮助系统,通过⾃⼰摸索有关菜单和对话框完成⼀些更为复杂的⼯作。
仅通过阅读本章,你也许就能了解不少有⽤的东西,但如果能同时在电脑上加以实际操作,效果会更好。
有关如何建⽴模型的更多内容将会在第四章及以后章节讨论。
3.1 启动系统Arena是⼀种真正的微软“视窗”操作系统(Windows)的应⽤软件,因此⽤户对它的外观和风格会⽐较熟悉,并且其⼀般的特征和操作也与Windows操作系统⼀致。
另外,Arena 与其它Windows软件全⾯兼容,例如⽂字处理软件、电⼦表格软件和CAD软件等,所以⽤户可以很容易地在不同软件系统与Arena之间来回移动对象(第10章将详细介绍Arena与其它软件地交互和通信)。
顺便补充⼀句,本书假设读者对Windows的基本概念和操作都已经熟悉了,例如:磁盘,⽂件,⽂件夹和路径。
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。
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。
第四章建立基本操作及输入模型上两章介绍了一种简单加工系统(模型3-1),其中第二章介绍了一个手工完成的仿真,第三章检验了这一Arena模型。
本章将开始介绍如何建立与实际系统更加接近的Arena模型,包括如何在简单模型的基础上,通过增加复杂度和引入一些新概念,来建立几种不同版本的模型。
本章还讨论了怎样为实际系统确定合理的输入概率分布。
4.1节对电子器件装配与测试系统进行了描述,在此基础上介绍了如何对简单模型进行扩展,引入了一些新的Arena概念,建立了新模型,并展示了如何运行所建立的模型以及观察输出结果。
现在,读者应该开始着重留意建模技巧了。
4.2节对上述模型进行了扩展:在模型中增加了调度、故障、资源状态等要素,并且介绍了不同的结果分析方法。
4.3节讲解了如何进一步完善动画效果。
4.4节概述了实体如何运动,并介绍了“站”(Stations)、非零传送时间的实现以及传送过程的动画表示。
最后,4.5节介绍了如何确定输入数据,包括如何选择驱动仿真的随机数概率分布模型。
完成本章学习之后,读者应能自己建立具有一定细致程度的模型,并能合理确定与符合实际的随机数作为模型输入。
4.1 模型4-1:电子装配与测试系统这里描述的电子装配与测试系统(如图4-1所示),表示的是两种需要封装的电子产品的最后一道工序。
到达产品需进行预处理,然后再装配。
第一种产品(即Part A)是由模型之外的另一临近部门生产的,它按照均值为5的指数分布时间间隔到达(所有时间单位为分钟)。
产品达到后,它们被立即送往产品A的预处理区域,并在这一区域内完成保证封装作业的匹配及产品清理工作,产品A的预处理操作时间满足三角分布TRIA(1, 4, 8)。
之后,产品被立即送往封装台。
第二种产品(即Part B)是由本模型外的另一工厂生产,它以每批4件的方式成批输送进入模型。
批量的到达间隔时间服从均值为30的指数分布。
产品到达产品B的的预处理区域时,被分解为四个单件产品后分别进行处理。
Arena仿真中文教程目录第一章:基础知识本节介绍安装到硬盘上以后如何创建Arena的工作环境。
的安装和调试的安装同一般的软件类似,打开disk1文件夹,双击应用文件运行安装程序,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操作系统下安装需要在安装前预装Visual Basic ,否则,不能运行。
的面板、菜单和工具栏1.2.1 A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\目录下双击文件进入。
在进入Arena后点击工具栏上的新建图标,打开的操作桌面(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 1-2View: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: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。
图1-4它主要的功能有:Bring to front:移到最上Send to back:移到最下Group:合并Ungroup:取消合并Vertical Flip:垂直对齐Horizontal Flip:水平对齐Rotate:旋转Connect:连接Draw:这个工具栏(图1-5)提供了简单的绘图工具,用户可以利用这些工具在模型中绘制简单的图形。
Arena基本操作!!!1.打开界⾯面,先清除掉预设的视频素材;!2.将我们要⽤用的视频素材和JPG⽂文件放到“Compsition”的格⼦子⾥里⾯面;!3.到“Composition”的“Setting”下⾯面;!!4.将Composition Setting 改成与我们素材相符的1024*768尺⼨寸并“Apply”保存设置;!5.到“Output”的“Advanced”下设置输出到第⼆二屏幕的信号(图中因为现没有第⼆二屏幕,故显⽰示为“No Display”),其⾃自适应投影机的分辨率(1920*1080)!6.选择对应屏幕(Screen)下的画布(Slice),选择到Output Transformation下即为实时输出的第⼆二屏信号;!!7.选择到“Edit Points”上可以通过“Add Points”增加画⾯面变形的节点;!8.对实时投射画⾯面进⾏行变形节点调节即可;!10.第⼀一屏为播控界⾯面!11.将素材拖到相对应的格⼦子即可;!12.点格⼦子框内画⾯面,画⾯面即输出到第⼆二屏,在第⼀一屏上预览为“Output Monitor”;!13.若预览素材且不投⾄至第⼆二屏则点击格⼦子的标题部分,即可预览素材,在第⼀一屏上预览为“Preview Monitor”!14.请将视频素材中“Transport”中默认的“BPM Sync”改为“Timeline”!!15.播放按钮分别为“倒放”“播放”“暂停”“Composition内素材间循环播放” “单素材循环”“单素材往返播放”“单素材播放完渐隐”“单素材播放停在最后⼀一帧”!16.根据上次李总和杨总的意⻅见,视频播放速度(Speed)调⾄至2.0!17.需要播放素材点击其相对应格⼦子即可。
第8章实体运送到目前为止,我们已经介绍了两种不同的引导实体通过模型的方式。
一种方式是直接连接(Connections),实体可以在模块之间移动而不需要运送时间。
另一种方式是通过定义运送路径(Routing)在站与站之间输送实体,这种运送方式需要有运送时间。
在这两种方式里,对实体的运送没有任何约束,在运输路径上有足够的空间来容纳同时想要运送的实体。
当然,事情并不会总是如此的完美。
运输路径上能同时运送的实体数量毕竟是有限的,例如对一个通讯系统来说,实体就是信息包,而有限的带宽只允许同时传递一定数量的信息包。
在有些情况下,可能需要利用一些叉车或者工人抓起实体然后把它送走;在另外一些情况下,实体必须通过输送机运走。
我们将在本章中探讨这些问题。
已有研究表明,运作过程中的延误与低效率现象在很大程度上是由物料运送过程引起的,所以精确地模拟实体的运送过程往往是很重要的。
本章的8.1节将详细讨论不同类型的实体运输和输送,以及怎样来模拟它们。
在8.2节,将简要地说明怎样使用已有的Arena建模工具来限定同时运动的实体的数目(虽然不需额外的运送工具)。
而运送装置(如叉车、手推车、当然还有人)将在8.3节加以讨论。
对不同类型的输送设施的模拟将在8.4节进行描述。
在读完本章后,读者就能够模拟各种各样的实体运动与运送了,这将使我们的模型更加有效,动画更加真切。
8.1 实体运送的类型在模块间运送实体时,我们最初使用的是连接(Connect)类型(见第3章),目的是在模块之间无时间延迟地直接运送实体。
在第4章,我们介绍了路径(Route)的概念,它使得实体在站与站之间按规定路线进行运送,并且有运送时间发生。
我们首先介绍了怎样用路径来把实体运送到一个指定的站,然后我们在第7章利用序列(Sequence)拓展了这一概念。
虽然我们已经可以模拟大多数场景了,但有时候我们发现有必要限定在某一时间内某一点产生的运送事件的数量。
例如,在模拟一个通讯网络时,链路的容量是有限的。