生产系统建模与仿真教学配套课件周泓8_面向生产系统的仿真软件
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8 面向生产系统的仿真软件
本章主要内容
8.1 概述
8.1.1 仿真语言与仿真软件的发展 8.1.2 常用生产系统仿真软件介绍
8.2 Arena的工作环境
8.2.1 Arena的系统要求 8.2.2 Arena用户界面 8.2.3 Arena中的模块
8.3 Arena基本建模分析
8.3.1 流程图模块 8.3.2 数据模块 8.3.3 动画效果与图形绘制
•Witness软件的主要特点包括：
•①采用面向对象的交互式建模机制。 •②直观、可视化的仿真显示和仿真结果输出。 •③灵活的输入/输出方式。 •④建模功能强大，执行策略灵活。
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（3）Flexsim
•Flexsim是由美国Flexsim Software Products公司推出的一款
主要应用于对生产制造、物料处理、物流、交通、管理等离散 事件系统进行仿真的软件产品。该软件提供了输入数据拟合与 建模、图形化的模型构建、虚拟现实显示、仿真结果优化、生 成3D动画影像文件等多种功能，并提供了与其他工具软件的 接口。
•Flexsim软件采用面向对象编程和Open GL技术，具有如下几
个突出的特点：
•①使用对象来构建真实世界的仿真模型。 •②突出的3D图形显示功能。 •③开放性好、扩展性强。
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（4）AutoMod
•AutoMod是由美国Brooks Automation公司推出的一款主要应
用于离散事件系统3D仿真的比较成熟的软件之一，它由仿真 包AutoMod、用于实验和分析的AutoStat模块、用于制作内置 3D动画的AutoView模块以及一些辅助模块组成。AutoMod适
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8.3.4 设置仿真运行条件 8.3.5 仿真运行与仿真报告输出
8.4 Arena输入/输出分析
8.4.1 输入分析器（Input Analyzer） 8.4.2 输出分析器（Output Analyzer）
8.5 Arena在生产系统仿真中的应用
8.5.1 仿真问题描述 8.5.2 仿真模型构建 8.5.3 仿真运行结果 8.5.4 对生产能力的仿真分析
• 美国Systems Modeling公司开发的Arena • 英国Lanner公司开发的Witness • 美国Flexsim Software Products公司开发的Flexsim • 美国Brooks Automation公司开发的AutoMod • 美国ImagineThat公司开发的Extend • 美国Pቤተ መጻሕፍቲ ባይዱoModel公司开发的ProModel • 以色列Tecnomatix 公司开发的eM-Plant •…
• ②带有Service Pack 2的Microsoft Internet Explorer 4.01或更高
的版本；
• ③用于阅读文件的Adobe Acrobat Reader 5.0或者更新的版本； • ④不少于75MB ~ 250MB的可用磁盘空间； • ⑤64MB RAM或者更高； • ⑥300MHz或以上的微处理器； • ⑦分辨率至少为1024×768的显示器屏幕配置。
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8.2 Arena的工作环境
8.2.1 Arena的系统要求
• 运行Arena 7.0版本所需要的最低系统要求如下：
• ①Microsoft Windows 95（OSR-2）、Windows 98、Windows
ME 、 Windows NT 4.0 （ Service Pack 5 或 更 新 的 版 本 ） 、 Windows 2000或Windows XP操作系统；
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（1）Arena
•Arena是由美国Systems Modeling公司于1993年开始基于仿
真语言SIMAN及可视化环境CINEMA研制开发并推出的一款可 视化、交互集成式的商业化仿真软件，目前属于美国Rockwell Software公司的产品。
•Arena在仿真领域具有较高的声誉。其应用范围十分广泛，
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（5）其他仿真软件
•①Extend •②ProModel •③eM-Plant
•除上述产品之外，在生产系统中常用的其它仿真软件还有
Simul8、Quest以及Matlab/Simulink等。在实际的应用中，需 要结合建模与仿真分析的目的、仿真运行的环境要求、供应商 支持和产品文档等具体情况，并考虑各类仿真软件的自身特点 与功能，来进行合适的选择。
覆盖了包括生产制造过程、物流系统及服务系统等在内的几乎 所有领域。
• Arena软件的主要特点：
• ①可视化柔性建模。 • ②输入/输出分析器技术。 • ③定制与集成。
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图8-1 Arena的层次结构
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（2）Witness
•Witness是由英国Lanner公司开发的一款功能强大的仿真软
件系统，它既可以应用于离散事件系统仿真，同时又可以应用 于连续流体（如液压、化工、水力等）系统的仿真，应用领域 包括了汽车工业、食品、化学工业、造纸、电子、银行、财 务、航空、运输业及政府部门等。
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8.1 概述
8.1.1 仿真语言与仿真软件的发展
• 系统仿真语言与仿真软件的发展，可以概括为如下的6个阶
段：
• （1） 1955年~1960年（探索阶段） • （2） 1961年~1965年（仿真语言出现阶段） • （3） 1966年~1970年（仿真语言形成阶段） • （4） 1971年~1978年（仿真语言发展阶段） • （5） 1979年~1986年（仿真语言巩固和改进阶段） • （6） 1987年~现在 （仿真集成环境阶段）
用于大规模复杂系统的计划、决策及其控制实验，主要面向各 类制造和物料储运系统的建模与仿真，并可借助于其Tanks和 Pipes等模块，提供对液体和散装材料流等连续系统建模与仿
真的支持。
•AutoMod软件的主要特点包括：
•①采用内置的模板技术。 •②具有强大的统计分析工具。 •③提供了灵活的动态场景显示方式。
• 综合来说，可以将应用于仿真模型开发的软件概括为三大类
型：第一类是通用编程语言，如C、C++和Java等。第二类 是仿真编程语言，如GPSS/H、SIMAN V和SLAM II等。第 三类是仿真环境。
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8.1.2 常用生产系统仿真软件介绍
• 目前，市场上已有大量面向生产系统的商业化仿真软件。其
中应用较为广泛的主要有：
本章主要内容
8.1 概述
8.1.1 仿真语言与仿真软件的发展 8.1.2 常用生产系统仿真软件介绍
8.2 Arena的工作环境
8.2.1 Arena的系统要求 8.2.2 Arena用户界面 8.2.3 Arena中的模块
8.3 Arena基本建模分析
8.3.1 流程图模块 8.3.2 数据模块 8.3.3 动画效果与图形绘制
•Witness软件的主要特点包括：
•①采用面向对象的交互式建模机制。 •②直观、可视化的仿真显示和仿真结果输出。 •③灵活的输入/输出方式。 •④建模功能强大，执行策略灵活。
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（3）Flexsim
•Flexsim是由美国Flexsim Software Products公司推出的一款
主要应用于对生产制造、物料处理、物流、交通、管理等离散 事件系统进行仿真的软件产品。该软件提供了输入数据拟合与 建模、图形化的模型构建、虚拟现实显示、仿真结果优化、生 成3D动画影像文件等多种功能，并提供了与其他工具软件的 接口。
•Flexsim软件采用面向对象编程和Open GL技术，具有如下几
个突出的特点：
•①使用对象来构建真实世界的仿真模型。 •②突出的3D图形显示功能。 •③开放性好、扩展性强。
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（4）AutoMod
•AutoMod是由美国Brooks Automation公司推出的一款主要应
用于离散事件系统3D仿真的比较成熟的软件之一，它由仿真 包AutoMod、用于实验和分析的AutoStat模块、用于制作内置 3D动画的AutoView模块以及一些辅助模块组成。AutoMod适
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8.3.4 设置仿真运行条件 8.3.5 仿真运行与仿真报告输出
8.4 Arena输入/输出分析
8.4.1 输入分析器（Input Analyzer） 8.4.2 输出分析器（Output Analyzer）
8.5 Arena在生产系统仿真中的应用
8.5.1 仿真问题描述 8.5.2 仿真模型构建 8.5.3 仿真运行结果 8.5.4 对生产能力的仿真分析
• 美国Systems Modeling公司开发的Arena • 英国Lanner公司开发的Witness • 美国Flexsim Software Products公司开发的Flexsim • 美国Brooks Automation公司开发的AutoMod • 美国ImagineThat公司开发的Extend • 美国Pቤተ መጻሕፍቲ ባይዱoModel公司开发的ProModel • 以色列Tecnomatix 公司开发的eM-Plant •…
• ②带有Service Pack 2的Microsoft Internet Explorer 4.01或更高
的版本；
• ③用于阅读文件的Adobe Acrobat Reader 5.0或者更新的版本； • ④不少于75MB ~ 250MB的可用磁盘空间； • ⑤64MB RAM或者更高； • ⑥300MHz或以上的微处理器； • ⑦分辨率至少为1024×768的显示器屏幕配置。
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8.2 Arena的工作环境
8.2.1 Arena的系统要求
• 运行Arena 7.0版本所需要的最低系统要求如下：
• ①Microsoft Windows 95（OSR-2）、Windows 98、Windows
ME 、 Windows NT 4.0 （ Service Pack 5 或 更 新 的 版 本 ） 、 Windows 2000或Windows XP操作系统；
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（1）Arena
•Arena是由美国Systems Modeling公司于1993年开始基于仿
真语言SIMAN及可视化环境CINEMA研制开发并推出的一款可 视化、交互集成式的商业化仿真软件，目前属于美国Rockwell Software公司的产品。
•Arena在仿真领域具有较高的声誉。其应用范围十分广泛，
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（5）其他仿真软件
•①Extend •②ProModel •③eM-Plant
•除上述产品之外，在生产系统中常用的其它仿真软件还有
Simul8、Quest以及Matlab/Simulink等。在实际的应用中，需 要结合建模与仿真分析的目的、仿真运行的环境要求、供应商 支持和产品文档等具体情况，并考虑各类仿真软件的自身特点 与功能，来进行合适的选择。
覆盖了包括生产制造过程、物流系统及服务系统等在内的几乎 所有领域。
• Arena软件的主要特点：
• ①可视化柔性建模。 • ②输入/输出分析器技术。 • ③定制与集成。
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图8-1 Arena的层次结构
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（2）Witness
•Witness是由英国Lanner公司开发的一款功能强大的仿真软
件系统，它既可以应用于离散事件系统仿真，同时又可以应用 于连续流体（如液压、化工、水力等）系统的仿真，应用领域 包括了汽车工业、食品、化学工业、造纸、电子、银行、财 务、航空、运输业及政府部门等。
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8.1 概述
8.1.1 仿真语言与仿真软件的发展
• 系统仿真语言与仿真软件的发展，可以概括为如下的6个阶
段：
• （1） 1955年~1960年（探索阶段） • （2） 1961年~1965年（仿真语言出现阶段） • （3） 1966年~1970年（仿真语言形成阶段） • （4） 1971年~1978年（仿真语言发展阶段） • （5） 1979年~1986年（仿真语言巩固和改进阶段） • （6） 1987年~现在 （仿真集成环境阶段）
用于大规模复杂系统的计划、决策及其控制实验，主要面向各 类制造和物料储运系统的建模与仿真，并可借助于其Tanks和 Pipes等模块，提供对液体和散装材料流等连续系统建模与仿
真的支持。
•AutoMod软件的主要特点包括：
•①采用内置的模板技术。 •②具有强大的统计分析工具。 •③提供了灵活的动态场景显示方式。
• 综合来说，可以将应用于仿真模型开发的软件概括为三大类
型：第一类是通用编程语言，如C、C++和Java等。第二类 是仿真编程语言，如GPSS/H、SIMAN V和SLAM II等。第 三类是仿真环境。
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8.1.2 常用生产系统仿真软件介绍
• 目前，市场上已有大量面向生产系统的商业化仿真软件。其
中应用较为广泛的主要有：
