第7章 面向制造系统的仿真软件及其应用-flexsim
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集可视化、建模和仿真于一体的软件下一代离散事件仿真软件过程仿真的未来已经来到。
Flexsim是一个基于Windows的,面向对象的仿真环境,用于建立离散事件流程过程,像是制造业,物料处理和办公室工作流,这些全都配以令人瞠目结舌的三维虚拟现实环境。
完全基于面向对象,彻底整合C++使用拖放方式图形化创建模型效果卓越的三维虚拟现实动画异常直观,易学易用的操作界面无以伦比的灵活性与功能经验与创新相结合Flexim代表了过去十年仿真软件最重要的创新。
Flexsim是由使用最前沿的仿真软件达二十年的工程师采用当今最新的技术完全重新开发的。
Flexsim将你从老旧、过时的仿真软件所固有的限制中解放出来,并赋予你完善的功能,灵活性以及与时下各种工具的交互性。
为今天也是为未来所造,Flexsim将开放和灵活的概念推广到极致,使得今天无法想象的事物在明天得以创建!为不可预期的风险而准备Flexsim就是所需的理想工具,帮助工程师,经理和决策者形象化地在动态三维虚拟现实环境中检测新提议的操作,流程或是系统。
这对于创建那些可能出现崩溃,发生中断或是产生瓶颈的复杂系统是必不可少的。
通过预先创建系统模型,可以考察各种假设的场景,同时不会产生改变实际系统时所面临的中断,成本和风险。
广阔的应用领域Flexsim可以应用于范围广泛的系统和过程中,例如:制造业半导体芯片制造肉食包装工厂中的牛肉处理钢铁制造果酱成品的罐装,标签,包装,发货电子器件制造仓储和配送港口集装箱船只的装卸配送中心操作订单取货传输带系统和布局物流货架,传送带和堆垛机运输高速路交界处的交通流火车站中人群和列车的移动河流中驳船的往来穿梭国际边防路口的交通堵塞其他矿石开采和加工快餐店中食物准备和客户服务参观者在娱乐场所内的活动喷气式飞机引擎的拆卸,翻新和更换医院中病人和食物的处理共享的网络存储器中数据的流动银行处理中心中支票的处理特别容易使用建立Flexsim模型无需花费太多时间。
Flexsim仿真软件介绍Flexsim物流仿真软件介绍(⼀)简介:在现阶段模拟软件技术都来⾃美国。
⼀般上的模拟软件可分成结构性(Hierarchical) 和分散式 (Discrete Manufacturing) 两⼤类型,⽽Flexsim 是属于分散型模拟软件。
仿真技术及教学作为⼀门独⽴的学科已经有50 多年的历史,它不仅⽤于航天、航空、各种武器系统的研制部门,⽽且已经⼴泛应⽤于电⼒、交通运输、通信、化⼯、核能各个领域。
特别是,近20 年来,随着系统⼯程与科学的迅速发展,仿真技术已从传统的⼯程领域扩展到⾮⼯程领域,因⽽在社会经济系统、环境⽣态系统、能源系统、⽣物医学系统、教育训练系统也得到了⼴泛的应⽤。
仿真技术正是从其⼴泛的应⽤中获得了⽇益强⼤的⽣命⼒,⽽仿真技术的的发展反过来使其得到越来越⼴泛的应⽤。
在系统的规划、设计、运⾏、分析及改造的各个阶段,仿真技术都可以发挥重要作⽤。
随着⼈类所研究的对象规模⽇益庞⼤,结构⽇益复杂,仅仅依靠⼈的经验及传统的技术难于满⾜越来越⾼的要求。
基于现代计算机及其⽹络的仿真技术,不但能提⾼效率,缩短研究开发周期,减少训练时间,不受环境及⽓候限制,⽽且对保证安全、节约开⽀、提⾼质量尤其具有突出的功效。
模拟技术的使⽤:模拟技术使⽤于建⽴于实验性的概念上。
当要⼀个机构决定使⽤⼀个新的设计或新的概念时,往往由于时间和资⾦的限制上,我们没有办法承受失败所带来的风险。
因此模拟技术可以帮助我们减轻失败的风险。
通过电脑虚拟现实的情况,决策者可以知道概念或设计的可⾏性。
从⽽帮助他们作明智的决定。
Flexsim是新⼀代的模擬軟體,他能使决策者輕易地在個⼈電腦中建構及監控任何⼯業及企業之分散式流程。
透過Flexsim 他將能率先找出未來⼯業及企業流程的模式,進⽽成為該領域中的領導者。
Flexsim基礎架構之設計不只是要滿⾜使⽤者現今的需求,其架構的概念更是為了企業的未來⽽準備。
(1) Flexsim应⽤包括:●物流⾏业资产项⽬评估●物流⾏业有规律地运⾏模型,测试⽣产计划●物流⾏业更改提案评估●物流⾏业更改管理(2) 物流⾏业使⽤FLEXSIM平台的收益:●评估装备与流程设计的多种可能性●提⾼物流公司与资源的运⾏效率●减少库存●缩短制造物流⾏业产品上市时间●提⾼⽣产线产量●优化资本投资●在⼀个⼩的增长阶段内,模型能被建⽴和测试,⼤⼤简化了模型构造,提供了识别逻辑错误的能⼒,使得模型更可靠。
第五章仿真软件Flexsim简介5.1 什么是Flexsim?Flexsim是一个强有力的分析工具,可帮助工程师和设计人员在系统设计和运作中做出正确地决策。
使用Flexsim可以建立一个真实系统的3D计算机模型,然后用更短的时间或者更低的成本来研究该系统。
作为一个“what-if”分析工具,Flexsim就多个备选方案提供大量反馈信息,来帮助用户迅速从多个方案中找到最优方案。
在Flexsim的逼真图形动画显示和完整的运作绩效报告支持下,用户可以在短时间内识别问题并对可选方案做出评估。
在系统建立之前,使用Flexsim来建立系统的模型,或在系统真正实施前试验其运作策略,可以避免在启动新系统时经常会遇到的很多问题。
以前需要花费几个月甚至几年时间来进行查错试验以对系统进行改进,现在使用Flexsim可以在几天甚至几小时内取得相同的成绩。
Flexsim是一款离散事件仿真软件程序。
这意味着它被用来对这样一类系统建模,这类系统根据特定事件发生的结果在离散时间点改变系统状态。
一般而言,系统状态可分为空闲、繁忙、阻塞或停机等,事件则有用户订单到达、产品移动、机器停机等。
离散仿真模型中被加工的实体通常是物理产品,但也可能是用户、文书工作、绘图、任务、电话、电子信息等等。
这些实体需要经过一系列的加工、等待和运输步骤,即所谓的工艺流。
加工过程中的每一步都可能需要占用一个或多个资源,例如机器、输送机、操作员、车辆或某种工具。
这些资源有些是固定的,有些是可移动的。
一些资源是专门用于特定任务的,另一些则可以用于多个任务。
Flexsim是一个通用工具,已被用来对若干不同行业中的不同系统进行建模。
Flexsim已被大小不同的企业成功地运用。
粗略估计, 500家《财富》企业中大约一半是Flexsim的客户,包括一些著名的企业如General Mills, Daimler Chrysler, Northrop Grumman, Discover Card, DHL, Bechtel, Bose, Michelin, FedEx, Seagate Technologies, Pratt & Whitney, TRW 和 NASA。
Flexsim仿真软件的实例应用一、Flexsim的简要介绍Flexsim 主要应用于系统建模、仿真以及实现业务流程可视化。
Flexsim 中的对象参数可以表示现实中所有存在的实物对象, 如传送带、操作人员等, 同时数据信息可以用Flexsim 丰富的模型库表示出来。
Flexsim 是面向对象的开放式软件, 由于Flexsim 的对象是开放的, 所以这些对象可以在不同的用户、模型之间进行交换, 再结合对象的高度可自定义性, 可以大大提高建模的速度。
二、实例描述生产线同时生产三种产品,然后被送到监测车间的缓存区。
检测车间有三台监测系统分别对这三种产品进行检测后,通过各自的传送带将产品运输到另一个缓存区,再由运输机按照产品的类型将产品摆放到不同的货架。
三、Flexsim仿真步骤1、打开Flexsim构建模型布局。
从对象库中拖放所需的对象到建模视图中,主要包括一个发生器,两个暂存区,三个处理器,三个传送带,两个操作人员,一个分配器,一个运输机,三个货架。
然后将对象按所需顺序排好。
2、定义物流流程,根据连接类型,按下“a”或“s”键的同时用鼠标从一个对象拖拉到另一个对象上以连接二者。
“s”连接仅用于中心端口之间的连接,用“w”取消。
“a”连接用于除中心端口之外的所有其他的连接,用“q”取消。
将步骤1中的对象按顺序连接,其中发生器与第一个缓存区的连接、第一个缓存区与三个处理器的连接、三个处理器与三个传送带的连接、三个传送带与第二个缓存区的连接、第二个缓存区与三个货架的连接、分配器与两个操作人员的连接都是采用“a”连接。
另外的第一个缓存区与分配器的连接、分配器与三个处理器的连接、第二个缓存区和运输机的连接时采用“s”连接。
如图1所示。
图13、编辑对象参数,双击对象可以打开对象的参数对话框,按照情况进行修改。
双击打开发生器对话框,修改产品流出间隔时间和不同产品产用不同的型号和颜色。
同理,打开缓存区的对话框,设置缓存区的容量;打开处理器的对话框,设置检测设备检测时间。
1 Flexsim系统仿真软件概况Flexsim 是PC Base的数字虚拟企业的仿真系统,来建立各种经营、管理、制造等模型,并且可在微软公司的Windows 2000、Windows XP、及Vista 等不同作业平台上执行的全窗口化3D专业仿真软件。
Flexsim是新一代的面向对象的仿真建模工具,它是迄今为止世界上唯一一个在图形建模环境中集成了C++IDE和编译器的仿真软件。
在这个软件环境,C++不但能够直接用来定义模型,而且不会在编译中出现任何问题。
这样就不再需要传统的动态链接库和用户定义变量的复杂链接。
它能使决策者轻易地在个人电脑中建构及监控任何工业及企业的分散式流程。
透过Flexsim我们可以率先找出未来工业及企业流程的模式。
Flexsim基础架构设计不只是要满足使用者现今的需求,其架构的概念更是为了企业的未来而准备。
Flexsim就是帮助工程师,经理和决策者形象化地在动态三维虚拟现实环境中检测新提议的操作,流程或是系统。
这对于创建那些可能出现崩溃,发生中断或是产生瓶颈的复杂系统是必不可少的。
通过预先创建系统模型,可以考察各种假设的场景,同时不会产生改变实际系统时所面临的中断,成本和风险。
Flexsim不仅已应用于工业自动化仿真、物流中心配送仿真、交通运输仿真、交通流量管制仿真、医疗管理研究、医院动线规划仿真等民用工程,也已经应用于先进国防战略仿真、航天制程仿真等大型研究方向。
主要的应用领域:制造业:半导体芯片制造、肉食包装工厂中的牛肉处理、钢铁制造、果酱成品的罐装,标签,包装,发货、电子器件制造、仓储和配送:运输:高速路交界处的交通流、火车站中人群和列车的移动、河流中驳船的往来穿梭、国际边防路口的交通堵塞其他:矿石开采和加工、快餐店中食物准备和客户服务、参观者在娱乐场所内的活动、喷气式飞机引擎的拆卸,翻新和更换、医院中病人和食物的处理、共享的网络存储器中数据的流动、银行处理中心中支票的处理。