物流仿真软件实训报告.doc

一对仿真与实训的认知Flexsim是一套集计算机三维图像处理技术、仿真技术、人工技能技术、数据处理技术为一体，为制造、物流等领域服务的软件。运用Flexsim系列仿真软件，可在计算机内建立研究对象的系统三维模型，然后对模型进行各种系统分析，最终获得优化设计和改造方案，以降低实际运营成本。Flexsim是新一代离散事件系统仿真的有效工具。面向对象的建模方式使得建模过程更为快捷，只需通过图形的拖动和必要的附加程序就可以快速的建立起系统模型。软件提供了丰富的物理单元，如发生器、处理器、暂存区、吸收器等，大大方便了用户的建模。所建的物理仿真模型可以用三维动画方式表现出来，形象、生动、逼真的表现出整个物流系统，为物流中心的规划设计或改造提供了有效的可视化手段，使得分析者可以在较短的时间内对各种方案的优劣进行比较，对各种预选方案进行评估。使用flaxsim可以达到以下效果：（1） 提高资源（设备资源/人力资源/资金资源）的利用率；（2） 减小等待时间和排队长度；（3） 有效分配资源；（4） 消除缺货问题；（5） 把故障减小至最低；（6） 把废弃物的故障减小至最底；（7） 研究可替换的投资概念；（8） 决定零件经过的时间；（9） 研究降低成本的计划；（10） 建立最优批量和工序安排；（11） 解决物料发送问题；（12） 研究设备预置时间和改换工具的影响；（13） 优化货物和服务的优先次序与分派逻辑；（14） 在系统全部行为和相关作业中训练操作人员；（15） 展示新的工具设计和性能；（16） 管理日常运作决策；（17） 从历史运行中得到经验和教训。二具体案例建模仿真1.案例选取模型6. 多产品单阶段制造系统仿真与分析1.1系统描述现在，我们来看看某工厂加工三种类型产品的过程。这三类产品分别从工厂其它车间到达该车间。这个车间有三台机床，每台机床可以加工一种特定的产品类型。一旦产品在相应的机床上完成加工，所有产品都必须送到一个公用的检验台进行质量检测。质量合格的产品就会被送到下一个车间。质量不合格的产品则必须送回相应的机床进行再加工。我们希望通过仿真模型找到这个车间的瓶颈所在，以回答如下问题：检验台能否及时检测加工好的产品？或者检验台是否会空闲？缓存区的大小重要吗？1.2系统数据产品到达：平均每5秒到达一个产品，到达间隔时间服从指数分布。产品加工：平均加工时间10秒，加工时间服从指数分布。产品检测：固定时间4秒。产品合格率：80。1.3概念模型机台1机台2机台31类产品2类产品3类产品检验台80% 合格产品20% 不合格产品2 建立Flexsim模型双击桌面上的Flexsim图标打开软件，你可以看到Flexsim菜单、工具条、实体库，和正投影模型视窗，如图6-1所示。图1Flexsim软件界面第一步：模型实体设计模型元素系统元素备注产品不同实体类型代表不同类型的产品，分别标为1、2、3处理器机台，检验台进行不同的参数定义以表征不同的机台和检验台暂存区暂存区两个暂存区，分别表示待加工暂存区和待检验暂存区发生器待加工产品库产品的始发处，连续不断的提供待加工产品吸收器成品库产品加工并通过检验后的最终去处第二步：在模型中生成实体首先从左边的实体库中拖出一个发生器，放到模型视窗中。具体操作是，点击并按住实体库中的发生器实体，然后将它拖动到模型中想要放置的位置，松开鼠标这样就在模型中建立了一个发生器实体，同时该实体会被赋予一个默认的名称；类似的再在模型中生成更多实体。模型中实体生成完成后，如图6-2所示： 图2 完成实体生成第三步：连接端口这一步是根据流动实体的路径来连接不同固定实体的端口。首先将发生器与第一个暂存区连接，按住键盘上的“A”键，然后单击发生器并按住鼠标左键，拖动鼠标到第一个暂存区处再松开，此时将会看到在拖动时有一条黄色连线，而松开鼠标后，会出现一条黑色连接线；然后将这个暂存区分别与每个处理器连接，再将这三个处理器分别与第二个暂存区连接；再将这个暂存区与第二个处理器连接。最后将处理器分别与吸收器和之前的第一个暂存区连接；先连接处理器，再连接暂存区。如图6-3所示。图3模型端口连接接下来需要改变每个实体的参数，使得模型运行与上述系统描述一致。我们将从发生器开始，沿着流动实体的路径直到吸收器。第四步：给发生器指定临时实体的到达速率在这个模型中，我们有3种不同类型的产品，每类产品与一个实体类型相对应。每个流动实体将被随机均匀的赋予13之间的任意整数值作为其类型值。这由发生器的离开触发来完成。在这个模型中，我们需要通过改变到达间隔时间和流动实体类型来产生3种类型的产品。这里，平均每5秒到达一个新产品，到达间隔时间随指数分布。发生器默认使用随指数分布的到达时间间隔，但我们需要改变其均值，将尺度参数从10改为5，如图4所示。按确定按钮返回参数视窗。 图4 发生器的参数视窗第五步：设置流动实体的类型和颜色接下来需要在流动实体进入系统时指定一个类型值。此类型值在1到3之间均匀分布，也就是说，当前进入系统的这个产品是类型1、类型2或类型3的可能性是一样的。最好的方法是在Source的Exit触发器中改变实体类型和颜色。选择发生器的触发器标签。单击离开触发的下拉菜单，选择“设置临时实体类型和颜色”选项，单击该选项，发现其默认值就是我们所需的值，如图5所示，单击确定按钮即以接受参数修改并关闭该视窗。 图5 修改流动实体类型和颜色视窗第六步：设置暂存区容量这一步先设置第一个暂存区。我们需要设定两项内容，首先要设定其容量；其次该暂存区应该将流动实体中所有类型1送至处理器1，类型2送至处理器2，类型3送至处理器3。双击第一个暂存区，就会出现其参数视窗。将最大容量改为10000，使得这个暂存区容量没有限制，如图6所示，单击应用按钮，完成设置单击确定按钮，关闭该视窗。 图6 暂存区参数视窗接下来对第二个暂存区做同样处理。第七部：暂存区路径分配单击第一个暂存区“临时实体流”部分的输出端口下拉菜单，选择“指定”选项，如图7所示，单击确定按钮关闭该视窗。 图7 暂存区路径分配第八步：定义机床加工时间单击第一个处理器加工时间的下拉菜单，选择“统计分布”，改变其参数为如图8所示，单击确定按钮关闭该视窗。 图8 改变处理器加工时间接下来对剩下两个处理器做同样设置。第九步：设置检验台测试时间现在需要设置检验台的测试时间和路径逻辑。双击该检验台打开其参数视窗。在处理器标签中单击加工时间项目的下拉菜单，选择指定，单击，打开其参数修改视窗，将10该为4如图9所示，单击确定按钮关闭该视窗。无论检测的产品是否合格都需要花费相同的检测时间4秒。 图9 检验台测试时间视窗第十部：设置检验台路径分配现在需要设置该检验台，将不合格产品送回到模型前端，将合格产品送到吸收器。由于在连线时先连接吸收器，后连接暂存区，使得检验台第一个端口连接吸收器，第二个端口连接暂存区，因此在分配流量时，第一个端口80%，第二个端口20%。单击第三个处理器临时实体流-输出-发送至端口，单击按百分比，改变其参数如图10所示。 图10 分配检验台路径我们可能想直接从视觉上区分合格产品和返工产品。点击检验台参数视窗中的触发器-离开触发，选择单击设置颜色，改变其参数为如图11所示。 图11 设置颜色至此，所有元件参数都设置完毕，下面我们需运行该模型，以分析其瓶颈所在。三运行模型单击重置运行，现在模型开始运作。流动实体从第一个暂存区开始移动，进入3个处理器中的一个，然后进入第二个暂存区，再进入检验台，最后进入吸收器，也有一些重新进入第一个暂存区，返回的实体将变成黑色。 图12 运行后的模型四分析瓶颈经过长时间运行，我们发现第二个暂存区经过长时间的积累，货物堆积过高，而第一个暂存区货物存量大多数为20左右，最高为70；而第二个暂存区通常为300左右，最高达到1000，并有上升的趋势，因而第二个检验台为此模型的瓶颈。接下来我们需要寻找措施解决该瓶颈，该措施取决于与成本收益相关的多个因素，以及这个车间的长期规划目标。在这个模型中，发生器平均每5秒生成一个产品，而检测台也是平均每5秒将一个成品送到吸收器。检验台的5秒平均值是由其4秒的检测时间和80/20的路径策略计算得出的。因此随着时间的推移，这个模型的总生产能力下降。如果这个工厂想加工更多的产品，发生器必须有更高的产品到达率（也就是说更短的到达间隔时间）。如果不对检验台进行修改，模型中就会不断积累越来越多的待加工品，而暂存区的容量也会不断增加直到无法再加。为了解决这个问题，我们不得不添加一个检验台，因为检验台是整个系统的瓶颈所在。在增加一个新的检验台后，效果很明显，一切运转正常，如图13所示。第二个暂存区的最大存货量变为9，因此就没有必要再增加暂存区了，至此其瓶颈问题就得以解决。 图13 改进后的模型五本次试验的收获和感想第一次只有我们两个班一起上课。最初两天刚开始接触Flexsim物流仿真软件，一直看着指导书上的步骤做，感觉非常枯燥乏味，完全没有兴趣。而且指导书上的内容是用的flexsim3，大多数参数都用英文表示的，而我们用的是Flexsim5中文版，之间有很多差别，学起来感觉不是那么得心应手，加之对有些操作不理解，完全提不起来兴趣，看着旁边的同学做得挺快的，心里不太好受。第三天，在老师和同学的耐心讲解下，我明白了每个步骤的操作内涵，发现只要理解了其实很简单，经过后面几天的练习，我现在已经全部掌握了这次学习的要领。通过这次软件应用实训课，我不仅学会了