Arena教学PPT课件

1、.,1,Arena教程,.,2,内容,仿真概述 仿真的定义、特点和用途 仿真的基本类型 仿真的基本问题和内容 仿真的基本步骤 仿真原理 Arena的安装过程 Arena建模的基本概念 Arena的使用 VBA简介,.,3,仿真的定义,仿真是以系统理论、形式化理论随机过程理论、统计理论以及优化理论为基础，借助计算机和仿真软件对实际系统行为进行动态实验研究的方法 通俗而言，仿真是基于一定的知识或假设，对实际系统进行模拟，从而更加深入地了解整个系统，并且对系统做出科学的调整、改善和优化，为辅助决策提供依据。,.,4,仿真的特点,它可以将研制过程、运行过程和实施过程放在实验室中进行，具有良好的可控制性

2、、无破坏性、可复现性和经济性等特点。 系统仿真在理论上体现了实验思考的方法论，用它可以探索高技术领域和复杂系统深层次的运动机理和规律性，给出人们直观逻辑推理不能预见的系统动态特征，具有科学的先验性。 系统仿真建模具有面向过程的特点，仿真模型与所研究系统的运行过程在形式上和逻辑上存在对应性，避免了建立抽象数学模型的困难，显著简化了建模过程，具有很好的直观性 。,.,5,仿真的用途,仿真的实际用途体现在两大方面：事前分析认证和事后分析改善，最终目的是要辅助决策，降低成本，提高效益。目前它主要应用于： 国防军事 生产制造 供应链管理 社会服务,.,6,培训内容,仿真概述 仿真的定义、特点和用途 仿真

3、的基本类型 仿真的基本问题和内容 仿真的基本步骤 仿真原理 Arena的安装过程 Arena建模的基本概念 Arena的使用 VBA简介,.,7,仿真的基本类型,离散系统仿真。 连续系统仿真。 混合系统仿真。,.,8,离散系统仿真,.,9,连续系统仿真,.,10,混合系统仿真,.,11,培训内容,仿真概述 仿真的定义、特点和用途 仿真的基本类型 仿真的基本问题和内容 仿真的基本步骤 仿真原理 Arena的安装过程 Arena建模的基本概念 Arena的使用 VBA简介,.,12,仿真的基本问题和内容,数据是怎么来的？ 仿真数据的采集与分析。 生成的数据是否正确？数据能真实反映我们的实际情况吗？

4、 随机数与随机变量的生成，系统输入分析。 如何根据输出数据分析实际系统的性能？ 仿真输出分析。 仿真的理论基础是什么？为什么有效？,.,13,仿真的基本问题和内容（续）,模型能真实描述我们这里的实际运作吗？运行结果能说明实际问题吗？ 仿真模型的验证、认证和确认（VV&A）。验证（Verification）：确定仿真模型本身是否存在语法和逻辑错误；认证（Validation）：确定仿真模型是否精确代表理论模型；确认（Accreditation）：确定仿真模型是否真实反映实际系统，能否被实际需要和特定目的所接受。 下图为仿真的VV&A图。,.,14,培训内容,仿真概述 仿真的定义、特点和用途 仿真

5、的基本类型 仿真的基本问题和内容 仿真的基本步骤 仿真原理 Arena的安装过程 Arena建模的基本概念 Arena的使用 VBA简介,.,15,仿真的基本步骤,.,16,培训内容,仿真概述 仿真的定义、特点和用途 仿真的基本类型 仿真的基本问题和内容 仿真的基本步骤 仿真原理 Arena的安装过程 Arena建模的基本概念 Arena的使用 VBA简介,.,17,随机抽样,随机抽样（统计实验分析）方法的基本思想：当实验次数充分多时，某一事件出现的频率近似于该事件发生的概率。 由于随机因素的存在，任意两次仿真的结果很可能是不一样的。因此，一次仿真的结果没有什么实际意义，是不能作为决策依据的。

6、但可以用多次仿真实验的结果进行统计分析，来推断系统的性能。,.,18,仿真术语,仿真术语：以一定的置信度推断系统的性能位于某个置信区间。置信度：可靠性程度；置信区间：可靠性区间；精度：精确性程度，如置信区间半长；样本量与精度的平方成反比，与置信度下有关分布的临界值的平方成正比。,.,19,终态仿真与稳态仿真,终态仿真：在有限时段内的仿真，仿真结果与系统初始状态有关。用相同的初始条件与终止事件做n次独立重复仿真运行，每次使用不同的随机数流。为消除自相关影响，可对每次运行的结果进行平均处理。 稳态仿真：仿真时间趋于无穷的仿真，仿真结果在理论上与系统初始状态无关。与终态仿真相比，除需要消除自相关因素

7、外，还有一个重要的方面就是要消除初始状态的影响（解决初始瞬态问题）。,.,20,仿真时钟的推进方式,面向事件的仿真时钟推进 面向时间间隔的仿真时钟推进。,.,21,常用分布,均匀分布 三角分布 泊松分布 正态分布 指数分布 离散概率分布,.,22,均匀分布,.,23,三角分布,.,24,泊松分布,.,25,正态分布,.,26,指数分布,.,27,离散概率分布,.,28,培训内容,仿真概述 Arena的安装过程 Arena建模的基本概念 Arena的使用 VBA简介,.,29,内容,仿真概述 Arena的安装过程 Arena建模的基本概念 Arena的集成开发环境 基本建模过程 基本术语 Are

8、na的使用 VBA简介,.,30,Arena的集成开发环境,.,31,Arena基本建模过程,.,32,基本术语,实体：仿真模型中的动态对象，通常要被创建、移动、改变状态和释放，如零件。 属性：实体的特征，使一个实体区别于其它实体，如优先级、颜色、零件号、到达时间等。属性相当于实体的tag或label。 变量：系统的某些变动因素，包括系统变量和用户自定义变量。大多数变量都是公共的，任何实体都可以访问。 资源：用于对实体进行处理，如人员、机器设备等。资源一般要被获取和释放。 队列：用于缓存实体。 事件：代表系统的某些特定时刻，如零件到达、零件离开、仿真开始、仿真结束等等。 仿真时钟：tNow，代

9、表仿真的当前时刻。 模板：模块的集合。 模块：封装好的仿真逻辑。,.,33,培训内容,仿真概述 Arena的安装过程 Arena建模的基本概念 Arena的使用 Basic process模板 Advanced process模板 Advanced transfer模板 Reports 输入分析器 输出分析器 过程分析器 optQuest 调试工具 Expression Builder VBA简介,.,34,Basic process模板（一）,基本概念 实体及属性 资源能力约束 队列 基础模块 Create 模块 Process模块 Dispose模块 Entity模块 Resource模块

10、,.,35,什么是实体,实体(Entity) Arena 是一个实体驱动的建模工具。 实体在Arena中可以表现为人，对象，事件等等，不管是真实存在的还是想象虚构的实体，他们经过系统，并且导致了系统状态的变化。 例如：顾客来到一个旅馆，或者零配件进入一个工厂。 逻辑实体：故障控制，系统控制，人员离开等等。,.,36,什么是属性,在一个系统里，也许存在很多的实体，每一个实体特有的性质，就是属性。 属性是用户定义的值，它与唯一的实体相联系，例如客户的类型，产品的大小，作业进入系统的事件，等等。 所有的实体都有具有不同值的相同的属性集（例如优先级，到达时间等）。 对一个实体的属性赋值，只对这个实体起

11、作用。,.,37,属性举例,下列属性，是Arena自动赋值的，当你构建模型时你可以访问或者对其重新赋值： Entity.Type -当实体被创建时赋予其的一个整型值。用来区分其它类型的实体。他们自动被Create模块赋值。 Entity.Picture -图片主要用来表现仿真动画。实体的Picture属性在Create模块中自动被赋予一个值。（默认的图片是 Picture.Report）。 Entity.CreateTime -实体的创建时间。用来收集周期信息。 Entity.Station -实体的当前站点或者实体将要移动到的站点。这个在模型运行时是自动更新 Entity.Sequence

12、- 实体的访问序列号。是不同的实体访问同一站点集时的唯一的顺序。 Entity.JobStep 实体在队列中的位置或索引。,.,38,资源能力约束,资源（Resource）通常用来模拟一个有约束的区域。约束的产生可能是由于有限的工人去执行一个任务，有限的存储空间，设备的能力，等等。 资源能力（ resource capacity ）是指一定数量的同一资源与一个特殊的资源有相同的作用。 实体获得（seize）一个资源是指得到一个或多个资源的控制权。 实体不再需要资源时，就将其释放（release）。,.,39,使用资源,当实体获得一个资源，必须在模拟期间的一个时间将其释放掉，如果一个实体获得了一

13、个资源而不释放掉，所有请求同一个资源的实体都将等待在队列中，直到这个资源变为可用。,.,40,队列,队列（Queue）是当实体等待获得一个资源是或者等待批处理时所处的位置。,.,41,Seize Delay and Release,事实上，在每一个仿真模型里，对资源的竞争都需要模拟出来。资源可以是任何东西，可以是一个机器或者一个操作员，也可以是一个存储空间或者一个十字路口等等。这种类型的约束都必须用资源来模拟。当在Arena中使用资源时，你需要知道三个主要的命令Seize、Delay和Release，这三个命令是与每一个资源的使用都息息相关的。,.,42,Seize命令,当你需要实体获得一个资

14、源时，请使用Seize命令。当发出请求时如果这个资源是空闲的，那么，这个请求将减少被请求资源的资源能力值。如果被请求的资源是不可用的，则实体将在队列中等待，直到资源被释放。,.,43,Delay命令,当一个资源被实体获取，在被释放之前通常会发生某些类型的操作或者加工。这些通常是一些不同的延迟（delay），不管是明确定义的延迟还是隐式的一些其他的操作。 明确定义的延迟可能有一个Delay模块组成，它为不同的操作或者加工定义了一个延迟。延迟的值可以使一个常量，一个已经定义好的数值型分布（如指数分布等）的随机量，或者是一个数学表达式。延迟甚至可以是一个实体所具有的在到达Delay模块之前被赋予的属

15、性值。 隐式定义的延迟是由模型中的其他操作或者条件所导致的。这些延迟包括等待获取其他的资源，等待操作员或者传送带运输（或正在运输），或者是等待一个预定义好的条件在模型的某处发生。,.,44,Release命令,延迟过后，实体需要释放（release）掉它所占有的资源，以便于资源对于其他模型中的实体来说，重新变为可用状态。这个操作可以通过使用Release模块实现。当一个实体释放了一个资源，Arena允许下一个等待这个特殊资源实体去获取它。,.,45,Basic process模板（一）,基本概念 实体及属性 资源能力约束 队列 基础模块 Create 模块 Process模块 Dispose模

16、块 Entity模块 Resource模块,.,46,Create模块,Create模块 仿真模型中实体的起始点。实体是按照一个时间表或者基于到达时间间隔被创建的。实体离开Create模块进入到系统中被加工。,.,47,Create的参数窗口,.,48,Process模块,Process模块 仿真中重要的处理步骤。Process可以被指定为Value added（增值服务） 或者non-value added（非增值服务），以便于可以累加它处理实体的各种成本或时间等。 一个 Process模块能够被定义为以下四个选项： Delay Seize Delay Seize Delay Release

17、 Delay Release 使用Process模块的时候，推荐使用基础的函数Delay或者Seize-Delay-Release，其它细节稍后讨论。,.,49,Process的参数窗口,.,50,Dispose模块,Dispose模块 在仿真模型中，Dispose模块主要用于作为实体的中止点。实体的统计信息将在实体离开模型前记录下来。 参数视图,.,51,Entity模块,Entity模块 在仿真中用来定义各种实体类型和他们的初始化图片，初始成本信息以及储备成本信息也可以在这里定义。 NOTE：数据模块可以使用对话框编辑也可以使用数据表格接口编辑。 要使用对话框编辑，将鼠标移动到你要编辑的小

18、项上，单击鼠标右键，在弹出的菜单选择“Edit via Dialog”即可。,.,52,Entity的参数窗口,对话框参数编辑窗口 数据表格参数编辑窗口,.,53,Resource模块,Resource 模块 在仿真过程中定义资源，包括成本信息和资源的可用性。资源可以有固定的能力，在整个仿真运行过程中不需要变化或者也可以通过一个基于时间的表格来操作。,.,54,Resource的参数视图,对话框编辑模式 数据表格编辑模式,.,55,Model 1,建立一个简单的Arena模型。 首先从模板面板拖出三个模块：Create，Process和Dispose。 点击图标 连接他们。,.,56,Mode

19、l 1 （续）,为Process添加资源： 双击process打开其参数窗口 在Action下拉框中选择Seize Delay Release 点击Add按钮打开Resources窗口 在Resource name下拉框中将 resource 1改为rWorker，ok 在上一步中，系统自动添加了一个名为rWorker的资源 其他参数设置如下图： Process设置完毕,.,57,Model 1 （续）,Resource模块中出现一个自动添加的rWorker资源： 我们保持其的默认设置 Create模板设置如右图： Type选择Expression Expression项选择随机函数UNIF

20、Units选择Minutes 将Entity值改为eReport 当我们添加Create模块时，系统自动在Entity模块中添加一个名为eReport的Entity项：,.,58,Model 1 （续）,我们看到，在为Process添加了资源之后，Process模块上出现了一个T型图案 ，这代表了一个队列，在运行过程中排队等待的实体动画效果将通过它来表现。 运行我们的模型。 图形 即为动画所演示的队列。,.,59,Basic process模板（二）,基本概念 创建并且使用用户自定义变量和系统内部变量 动画的概念及术语 基础模块 Variable模块 Decision模块 Assign模块 动

21、画工具条（变量）,.,60,变量（Variable）,将变量定义为一组全局变量，这样我们就可以在模型的任何部分改变或者查询它。变量的初始值可以被变量模块改变，或者从外部源读入数据。如果变量的初始值没有设置，则默认为0。Arena有两种类型的变量：用户自定义变量和系统变量。 用户自定义变量 系统变量,.,61,变量的分类,用户自定义变量：用户自定义变量是由模型的建立者定义的，在仿真运行期间可以改变。 例如： 到达速度 当前库存 病人注册数量 系统变量：系统变量是有模型组件属性预定义的，这些属性提供了组件的状态。 例如： 队列中实体的数量：NQ（queue name） 计数器的当前值：NC（cou

22、nter name）,.,62,动画的概念和术语,图片 图片通常用来模拟实体的动画效果。例如一个实体在模型中被加工，赋予他一个新的图片的名字就可以改变它的图片。 资源 资源图片的改变可以表现这个资源的状态的变化。有四个默认的状态（ idle, busy, inactive, and failed ）可以被用户定义的状态扩充。 队列 队列可以被一条直线或者一系列表示实体位置的点来模拟其动画效果。 变量（记录板） 变量和表达式的当前值能够使用记录版来表现。记录板中的值是根据变量或者表达式的值的改变而改变的。,.,63,Basic process模板（二）,基本概念 创建并且使用用户自定义变量和系统

23、内部变量 动画的概念及术语 基础模块 Variable模块 Decide模块 Assign模块 动画工具条（变量）,.,64,Variable模块,Variable模块 此模块用来定义在仿真模型中使用的全局变量。变量可以使单一的元素，一维数组，或者二维数组。可以设置变量的初始值，其默认的初始值是0或一个0的集合。 NOTE：引用二维数组的格式是： VariableName(Rows, Columns)。 我们将在以后详细讨论。,.,65,Variable的参数窗口,对话框参数编辑模式 数据表格参数编辑模式,.,66,Assign模块,Assign模块 这个模块用来创建一个变量或对变量，实体属性

24、，实体类型，实体的图片或者其他的系统变量重新赋值。到目前为止我们只是使用其自增或者自减一个变量，稍后我们将用它来改变其他数量或者属性的值,.,67,Assign模块的参数视图,.,68,Decide模块,Decide 模块 这个模块允许在系统中进行决策操作。它可选择是基于条件还是基于概率的决策。 决策有下四种： 2-way by Chance：实体有一定的概率到达两个可能的站点中的一个。 2-way by Condition：实体根据一定的条件到达两个可能站点中的一个。这些条件包括队列中等待的实体的数量，全局变量的值，一个属性的值，等等。 N-way by Chance：实体有一定概率到达N个

25、可能站点中的一个。 N-way by Condition：实体能够根据一定的条件到达N个可能站点中的一个。,.,69,Decide模块的参数视图,.,70,动画工具条,动画工具条为Arena的动画对象提供了唯一的接口。（他们在Arena的其他的任何菜单中都是不可用的） 。 这有三种常用的动画对象: Queues：表现实体等待一个事件的发生（例如等待占有资源）。 Resources：资源可以被一个与它状态相联系的图片来表现：空闲，繁忙，离开，失败或者其他任何用户自定义的状态。在运行期间，表现资源状态的图片的改变是根据资源状态的改变而改变的。 状态表示：Clock，Date，Variable，Le

26、vel， Histogram，Plot,.,71,Variable动画对象,Variable动画对象 参数视图,.,72,Model 2,我们在Modele 1的基础上建立Model 2，如图： 首先从模块面板中拖出一个Decide模块，一个Variable模块，两个Assign模块，按照上图进行连接，其中Assign 2是与Dispose 1直接相连的。 设置Assign 1 双击打开其参数窗口,.,73,Model 2（续）,点击Add按钮，弹出Assignments窗口，将variable中的variable 1改为aCount，将New Value改为aCount+1，ok，如图： 需

27、注意的是，当我们经过上述步骤时，系统将在Variable模块中自动添加一个名为aCount的变量，我们保持其默认值即可。 与Assign 1设置类似，我们将Assign 2设置成如图所示： aCount-1,.,74,Model 2（续）,设置Decide模块 双击打开Decide模块的参数窗口 我们可以将Percent改为1-100的任意值，它表示一定比率的为真，这里我们将其改为75，即75%的为真 OK设置完毕 Assign的动画效果稍后介绍。 运行模型,.,75,Model 3 动画效果,前面我们的例子中，只有一个队列是有动画效果的，下面我们来介绍资源的动画效果以及Variable的动画

28、效果，这个模型是建立在Model 2的基础上的。,资源的动画效果 首先点击动画工具条中的 按钮，我们进入了如图所示的窗口： 在Identifier下拉框中选择rWorker 点击左侧Idel，再点击右侧的任意 一幅能表达含义的图片，然后点击 按钮，重复这个操作，将Busy等状态添加好相应图片，点击ok,.,76,Model 3 动画效果（续）,出现图片 来确定摆放的位置，点击鼠标左键即可 我们将图片调整到合适的位置和大小 资源的动画就制作完成了 Variable动画效果 点击按钮 在弹出的Variable窗口中，将Expression下拉框选择为我们在Assign中定义的变量aCount 根据

29、习惯，将Alignment选择为Right 同样需要我们确定位置及大小 设置完毕，如图：,.,77,Model 3 动画效果（续）,运行效果如图：,.,78,Basic process模板（三）,基础模块 Separate 模块 Batch 模块 Record 模块,.,79,Separate模块,Separate 模块 这个模块通常用来将一个到达的实体复制成多个或者分裂一个先前打过包的实体。给复制品或分裂后的实体指定成本和时间的规则，Percent Cost to Duplicate即为复制品占原产品成本的百分比。 参数视图,.,80,Batch模块,Batch 模块 Batch是一个分组的

30、机械。分好的组可以使永久的或者临时的，临时的组稍后必须使用Separate模块分割。 参数窗口,.,81,Record模块,Record 模块 这个模块在仿真模型中通常用来收集用户指定的统计信息。 参数视图,.,82,Model 4,我们继续扩充Model3的功能，如图： 首先从模块面板中拖出一个Separate，一个Bat- ch，一个Record模块，按照上图摆放并连接好。 设置Separate 1 双击打开Separate 1的参数窗口 将Percent Cost to的值改为50，表示复制一个的成本是原零件成本的50% 其他的参数保持默认值,.,83,Model 4（续）,设置Batc

31、h 双击打开Batch的参数视图 这里使用默认值即可 设置Record 双击打开Record的参数窗口 因为我们想知道一共复制的多少个，所以将Counter name改为DuplicateNum，以便于识别，而其他参数使用默认值。 运行效果图：,.,84,培训内容,仿真概述 Arena的安装过程 Arena建模的基本概念 Arena的使用 Basic process模板 Advanced process模板 Advanced transfer模板 Reports 输入分析器 输出分析器 过程分析器 optQuest 调试工具 Expression Builder VBA简介,.,85,Adva

32、nced process模板,基本概念 队列的排序 资源意外故障 创建用户指定的统计数据 基本模块 Seize 模块 Delay 模块 Release 模块 Queue 模块 Failures 模块 Statistic 模块,.,86,队列的排序,先进先出的方式不能满足所有的作业。Arena允许你模拟这种情况，为此Arena为实体在队列中的排序提供了多种不同规则。 First In, First Out：实体进入队列试图占有一个资源将按照他们进入队列的时间进行排序。先进入队列的实体现占用资源，不允许实体“插队”，这是Arena默认的规则。 Last In, First Out：实体进入队列试图

33、占有一个资源将按照他们进入队列的时间进行排序。 最后进入队列的实体将占用资源。 Lowest Attribute Value First：实体进入队列试图占有一个资源将按照用户定义的属性来排序，拥有最低属性值的实体优先级最高。 Highest Attribute Value First 实体进入队列试图占有一个资源将按照用户定义的属性来排序，拥有最高属性值的实体优先级最高。,.,87,意外故障,默认情况下，在仿真中资源可以达到100%的使用。而在实际中，资源通常会被由于种种原因而变的不可用，如机器的部件的损坏，工人的短暂离开，能源故障，或其他的一些原因。 这些不可预测的资源损失可以通过使用故障

34、（Failer）来模拟。 一个故障可以根据时间或计算来移除一个资源。 一个状态为busy的资源的故障选项Preempt，Wait和Ignore，其工作原理类似于Schedule表格中的这些选项。 故障反映在故障统计上。 你可以为一个资源定义多个故障。,.,88,统计,统计数据模块通常用来定义额外的统计数据，这些统计数据可以是仿真期间收集的，也可以指定输出数据文件。 在Arena中，很多的数据是在模型中自动收集的。然而，你也许想要收集额外的数据，例如资源状态的频率，或者更复杂的时间持久性统计。 在Statistic模块中，统计的类型可以被定义，基于数量的输出和基于频率的等等。 统计也能够被存储为

35、一个输出文件。统计数据写入输出文件中，在每一个输出文件中都有一个专用的观测报告。输出可以稍后用于数据分析。 这些统计显示在报表的频率段的一部分。,.,89,使用Advanced process模板,基本概念 队列的排序 资源意外故障 创建用户指定的统计数据 基本模块 Seize 模块 Delay 模块 Release 模块 Queue 模块 Failures 模块 Statistic 模块,.,90,Seize模块,Seize模块 参数视图,.,91,Delay模块,Delay模块 参数视图,.,92,Release模块,Release模块 参数视图,.,93,Queue模块,Queue模块

36、对话框参数编辑模式 数据表格参数编辑模式,.,94,Failure模块,Failure模块 对话框模式的参数视图 数据表格模式的参数视图,.,95,Statistic 模块,Statistic 模块 对话框模式参数编辑视图 数据表格模式参数编辑视图,.,96,Model 5,现在我们将使用讲到的Advance Process模板中的模块搭建一个模型，如图：,.,97,Model 5（续）,模型描述 这是玩具加工过程中喷漆环节的一个仿真模型，这个模型有两个Create模块，按照不同的指数分布函数产生两种不同的玩具，玩具首先会占用一个工人进行预处理，然后到达喷漆棚，喷完漆以后还需要进行检查，90%

37、的玩具能够通过质检。喷漆棚在完成100个玩具的喷漆工作后，需要进行清理。 搭建模型 首先按照效果图，将需要的模块图放到模型编辑窗口中 摆放到合适的位置并连接好 参数设置 Create模块 双击Create 1模块，打开其参数窗口 将其名字改为Create Toy Boat，将Type改为Expression，Expression的值改为EXPO(5)，将Unit改为minutes，Entity改为Boat Create 2模块类似，只是它的Expression的值为EXPO(8)，name为Create Toy Truck，Entity改为Truck,.,98,Model 5（续）,如右图：

38、Assign模块 双击Assign 1打开其参数窗口 将其Name改为Assign Part Type to 1 点击Add按钮，在弹出的窗口中，将Type的值改为Attribute，选择Attribute为Entity.type，ok Assign 2设置过程类似，我们将他的Entity.type属性值设置为2 如右图： Seize模块 双击Seize 1模块打开其参数窗口 将其name改为Seize Prep Operator 点击Add按钮，添加一个名为prep operator的资源，ok Seize 2设置过程类似，其name为 Seize Paint Booth，资源名为 pain

39、t booth 如右图：,.,99,Model 5（续）,Delay模块 双击Delay 1，打开其参数视图 其name为Delay Prep Operator 将Delay的值改为UNIF(2,8) Unit改为minutes 如右图： Release模块 双击Release 1，打开其参数窗口 将其名字改为Release Prep Operator 选择名为prep operator的资源 如右图 Process模块 Process模块前面已经讲过，我们将它的名字改为Process Inspect Toys，处理时间为按照Triangular(2,3,4)minutes分布，Action为

40、seize-delay-release，并添加名为inspector的资源,.,100,Model 5（续）,Decide模块 Decide对于我们并不陌生，我们只需将percent值改为90即可 Dispose模块 将两个Dispose模块分别命名为Dispose Completed Toys和Dispose Toys Failing Inspect on Entity模块 为两个entity:Boat和Truck选择合适的图片，其他保持默认值 Queue模块 将Queue：Seize Prep Operator.Queue的Type改为：Lowest Attribute Value，并将A

41、ttribute改为Entity.type Resource模块 给paint booth 添加一个名为clean的Failures Failure模块 将clean的Down time值改为TRIA(5,7,10)，Down time units 改为minutes,.,101,Model 5（续）,动画效果 资源动画 prep operator paint booth Variable动画效果 为了更好的观察有多少成功多少失败，我们设置了两个Variable动画条，设置时，须将Expression分别选择Dispose Completed Toys.NumberOut和Dispose To

42、ys Failing Inspect on.NumberOut两项。,.,102,Model 5（续）,运行效果如下：,.,103,培训内容,仿真概述 Arena的安装过程 Arena建模的基本概念 Arena的使用 使用Basic process模板 使用Advanced process模板 使用Advanced transfer模板 Reports 输入分析器 输出分析器 过程分析器 optQuest 调试工具 Expression Builder VBA简介,.,104,Advanced transfer模板,基本概念 Stations Routes 基本模块 Station 模块 Ro

43、ute 模块 Transfer动画工具条 (Station, Route),.,105,什么是Station,Arena提供系统进入子系统的位置或站点来近似的模拟实体的移动。 站点通常用来表现被模拟的系统的加工区域。 站点. 使模拟工作更具可控性 提供一个控制实体流的框架 提供一个模拟实体移动的方法 例如：一个加工区域，一个服务柜台，一个仓库等等。,.,106,什么是Route,使实体在站点间无约束的移动。 Routing假设实体在两个站点间的移动是需要时间的，但是它认为不存在因为不可用的约束而导致其他附加的延迟，例如原材料输送设备。,.,107,Station模块,Station模块 参数试

44、图 NOTE： “Name” 是模块的名字，用于建立流程图。 而“Station Name” 是当一个实体从一个站点移动到另一个时引用的。这两个名字可以相同。这是Arena中极少出现的两项可以同名的例子。,.,108,Route模块,Route模块 参数视图,.,109,Transfer动画工具条,Transfer动画工具条 Animate Station 参数视图 Animate Route 参数视图,.,110,Model 6,Model 6是对Model 5的扩展，如图：,.,111,Model 6（续）,模型描述 这个模型是对玩具喷漆模型的一个扩展，我们希望模型在不同的处理阶段之间的运

45、输也是有延迟的，并且，我们想要知道如果每次检查模型时同时检测两个，会有什么样的效果。在检测完成后，我们要将合格的模型进行包装，这样，它们就具有的同样的形状。 搭建模型 将图中新添加的模块拖放到模型编辑区 重新摆放模块并按照图示连接好 参数设置 Station 双击Station 1打开其参数窗口 将name改为Station Inventory，Station值同样改为Station Inventory Station 2与Station 3的name分别改为Station Paint和Station Inspection，Station值分别改为Station Paint和Station I

46、nspection 如右图：,.,112,Model 6,Route 双击打开参数窗口 将Name改为Route to Paint Route改为2，Unit改为minutes， 即我们需要2分钟运输 Station值选择Station Paint，即我们的目的地是Station Paint Route 2的修改类似，name为Route to Inspection，Route值为3，Station为Station Inspection Batch Batch的参数修改如图：,.,113,Model 6（续）,Separate Separate的参数修改如图： Assign 这里，我们使用As

47、sign来改变Entity的图片 Assign的参数修改如图：,.,114,Model 6（续）,Model 6的运行效果：,.,115,培训内容,仿真概述 Arena的安装过程 Arena建模的基本概念 Arena的使用 使用Basic process模板 使用Advanced process模板 使用Advanced transfer模板 Reports 输入分析器 输出分析器 过程分析器 optQuest 调试工具 Expression Builder VBA简介,.,116,报告（Reports）,Reports 每个模型都会自动产生多种报告。这些报告分为不同的范畴，每个范畴细化了一个

48、固顶类型的统计。根据模型中定义的系统，报告的一些范畴是空的，相应的报告将被省略。,.,117,报告范畴概览,报告包含的范畴： Entity 报告和Process报告 Cycle Time NVA Cost, NVA Time Total Cost VA Cost, VA Time Wait Cost, Wait Time WIP Queue 报告 Number Waiting Wait Cost, Wait Time Resource Reports Number Busy Number Scheduled Utilization Resource 报告 Number Busy Number

49、Scheduled Utilization 用户指定的报告,.,118,Reports窗口,.,119,培训内容,仿真概述 Arena的安装过程 Arena建模的基本概念 Arena的使用 使用Basic process模板 使用Advanced process模板 使用Advanced transfer模板 Reports 输入分析器 输出分析器 过程分析器 optQuest 调试工具 Expression Builder VBA简介,.,120,输入分析器简介,输入分析器是作为Arena环境的一个标准组件提供的。这个功能强大的通用的工具能够用来确定输入数据对可能的分布函数的吻合等级。 它也

50、用来使一个数据文件符合一个指定的分布函数，从而允许你比较分布函数或者表现同一个分布的参数变化所带来的影响。 输入分析器能够创建一个随机数据集，这个数据集能够通过使用软件的分布拟合特性来分析。,.,121,使用输入分析器,打开输入分析器 Tools Input analyzer. 导入数据文件 新建一个Input文件 File Data File Use Existing Data File Fit Fit All 例：,.,122,创建输入数据,在Input Analyzer中建立一个空的Input File File Data File Generate new . 打开Generate窗口

51、 按照需要创建不同分布的数据集,.,123,培训内容,仿真概述 Arena的安装过程 Arena建模的基本概念 Arena的使用 Basic process模板 Advanced process模板 Advanced transfer模板 Reports 输入分析器 输出分析器 过程分析器 optQuest 调试工具 Expression Builder VBA简介,.,124,输出分析器,输出分析器组件是Arena提供的一个简单易用的接口来简化数据分析和允许你快速简洁的观察分析你的数据,.,125,使用输出分析器,输出分析器并没有在Arena的集成开发环境中提供接口。你可以通过以下步骤打开输

52、出分析器： 开始 所有程序 Rockwell Software Arena Output Analyzer. 使用Output Analyzer： 新建一个Output文件 添加一个已存在的数据文件 Analyze Conf. Interval on std. Dev 或者在工具条中点击 点击Add. ，弹出Data File窗口。 Data项选择刚才添加的数据文件，Replication项选择All， OK。 默认的可信度为95%，可以根据需要改变。,.,126,使用输出分析器（续）,分析结果,.,127,培训内容,仿真概述 Arena的安装过程 Arena建模的基本概念 Arena的使用

53、使用Basic process模板 使用Advanced process模板 使用Advanced transfer模板 Reports 输入分析器 输出分析器 过程分析器 optQuest 调试工具 Expression Builder VBA简介,.,128,过程分析器,过程分析器（Process Analyzer）能够通过在不同的仿真模拟执行来评估备选方案的表现。这对于仿真模拟的开发者是非常有用的，同样，对于决策者也十分的有用 过程分析器所关注的是模型开发结束以后模型的比较。在这个阶段，过程分析器使用的模型，我们假定其是完整的，有效的和适于配置的。过程分析器的角色是允许在模型里，基于不同

54、的输入来对比输出数据。,.,129,使用过程分析器,打开过程分析器 Tools Process Analyzer 我们可以通过FileOpen打开一个已有的过程分析文件（.pan）也可以通过FileNew新建一个文件 新建一个pan文件 插入一个方案 InsertScenario 方案文件的扩展名为（.p），如图： 然后我们可以插入一些Control项和 Response项 添加一些后，如图： 我们可以修改上面的数据，以便对比这个方案的不同条件下的输出，也可以再添加若干个方案来对比不同的方案的效果。,.,130,使用过程分析器,分析结果 上图表现的是Model 6模型在不同数量的资源的情况下，

55、运行100次后，Boat.VATime,Truck.WaitingTime及Process Inspect Toys.Queue.WaitingTime的不同的输出值,.,131,培训内容,仿真概述 Arena的安装过程 Arena建模的基本概念 Arena的使用 使用Basic process模板 使用Advanced process模板 使用Advanced transfer模板 Reports 输入分析器 输出分析器 过程分析器 optQuest 调试工具 Expression Builder VBA简介,.,132,培训内容,仿真概述 Arena的安装过程 Arena建模的基本概念 A

56、rena的使用 使用Basic process模板 使用Advanced process模板 使用Advanced transfer模板 Reports 输入分析器 输出分析器 过程分析器 optQuest 调试工具 Expression Builder VBA简介,.,133,调试工具,调试工具： View Debug Bar View Runtime Elements Bar View Run Controller,.,134,Arena的调试工具,在没有错误时模型能够编译，但是有可能在运行期间产生错误或者执行后给出的结果无效。 Debug Bar, Runtime Elements Ba

57、r和the Run Controller是Arena为了调试加工过程而提供的工具。这些工具使得使用者可以： 模拟加工逻辑相互影响 在临界状态下暂停模型的执行 在不同的时间点检查各种各样的表达式的值 修改模型数值,.,135,Debug Bar,Debug Bar允许你监视状态并且能控制正在运行的仿真模型的运行。Debug Bar由以下几个窗口组成： Watch Breakpoint Calendar Active Entity 通过 View Debug Bar来打开它,.,136,Debug Bar（续）,Debug Bar： Watch Window Watch Window允许你监视仿真

58、中的变量的值，了解随各种随系统不停改变的表达式的值是很有益处的。 一般表达式的类型： 变量值 属性值 队列长度 资源可用性/当前占用 Watch窗口的值在每次模型运行中断是更新，如暂停，断点等。,.,137,Debug Bar（续）,Breakpoints Breakpoints能够使用户在一个特殊的时间点暂停仿真，执行过程中的Breakpoint有5种类型： Break on Time Break on Condition Break on Entity Break on Module Break on Calendar Date Time Calendar 在Arena的SIMAN时间日历

59、中为运行的模型显示未来事件时间表。与事件先关联的事件发生的时间，实体的类型甚至是事件的描述都显示在一个表中 Active Entity Active Entity窗口显示激活实体的属性和属性值，这些数值也是在仿真暂停时更新。,.,138,Runtime Elements Bar,Runtime Elements Bar允许你在仿真期间观察多种类型模型元素的工具。Runtime Elements Bar 有以下几个窗口组成： Variables Queues Resources Statistics Processes Note:这个工具条将在check和Initialized之后打开，模型运行完成后关闭。 初始化Runtime Elements Bar： View Runtime Elements Bar 我们可以将Runtime Elements Bar中的变量拷贝或拖拽到Debug bar的watch窗口中 Runtime Elements Bar如上图：,.,139