基于Arena的制造企业生产流程建模及仿真研究
可视化交互仿真软件ArenaArena的层次建模结构Arena通过使用
可视化交互仿真软件Arena的层次建模结构引言在制造和服务业，经常需要进行复杂的流程和系统模拟，以评估不同决策的效果。
为了减少设计和实现这些模拟过程的复杂性，人们创建了仿真软件，其中，可视化交互仿真软件Arena是其中一个常用的软件。
Arena是一个基于事件驱动的仿真软件，它允许用户通过图形界面的方式来建立复杂的仿真模型，并提供了强大的数据分析、可视化和报告生成工具。
在Arena 中，一个模型可以包含多个阶段，每个阶段代表着系统中的一个服务点或处理单元。
为了简化建模过程和提高模拟效率，Arena提供了层次建模的方法。
Arena的层次建模结构Arena的层次建模结构是将系统分解为多个子系统的层次结构，从而简化建模过程，提高仿真效率。
具体来说，这个结构由以下三个层次组成：顶层模型顶层模型是Arena建模过程的起点，它是整个系统的顶级表示。
在顶层模型中，用户定义了系统中所有子系统和它们之间的关系，以及仿真实验的运行参数。
这个模型也可以包含一个或多个实现模型。
实现模型实现模型是最底层的子系统，它定义了系统中的特定过程、服务点、工作站或排队系统。
在实现模型中，用户可以定义一些基本的仿真对象，如进程、交互、收集统计信息等。
中间模型中间模型连接顶层模型和实现模型，它可以简化顶层模型和实现模型之间的交互。
在中间模型中，用户可以创建自定义的进程、收集和更新统计信息、调用全局变量以及连接进程。
Arena的层次建模优点使用Arena的层次建模结构可以提供几个优点，具体如下：简化建模过程Arena通过层次建模结构将系统分解为多个子系统，从而简化建模过程。
用户可以先为每个子系统创建一个实现模型，然后再将它们组合到一个顶层模型中，避免了直接在顶层模型中定义系统的全部细节。
提高仿真效率将系统分解为多个子系统后，Arena可以并行仿真每个子系统，从而提高整个系统的仿真效率。
这也意味着用户可以更快地评估系统的各种决策。
简化故障诊断由于Arena的层次建模结构，用户可以轻松诊断和分析系统的故障，因为通过分解系统，用户可以更容易地找到问题出现的位置。
第6章 Arena仿真建模方法及应用16
T ru e
R e w o r k Pr o c e s s
F a ile d R e wo r k In s p e c tio n
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S e l e c t e d R e s u l ts f r o m M o d e l 1 a n d M o d e l 2 R e s u lt M odel 1 M odel 2 A v e r a g e W a itin g T im e in Q u e u e P re p A 1 4 .6 2 1 9 .2 0 P re p B 2 9 .9 0 5 1 .4 2 S e a le r 2 .5 2 7 .8 3 R e w o rk 4 5 6 .3 5 1 1 6 .2 5 A v e r a g e N u m b e r W a itin g in Q u e u e P re p A 3 .1 7 3 .8 9 P re p B 3 .5 0 6 .8 9 S e a le r 0 .8 6 2 .6 3 R e w o rk 1 2 .9 5 3 .6 3 A v e r a g e T im e in S y s te m S h i p p e d P a r ts 2 8 .7 6 4 7 .3 6 S a l v a g e d P a r ts 5 0 3 .8 5 2 0 3 .8 3 S c r a p p e d P a r ts 7 3 7 .1 9 2 1 1 .9 6 U tiliz a tio n o f R e s o u r c e P re p A 0 .9 0 3 8 0 .8 8 6 9 P re p B 0 .7 5 7 5 0 .8 0 11 S e a le r 0 .8 5 9 5 0 .8 4 2 5 R e w o rk 0 .9 4 9 5 0 .8 6 4 1 S c h e d u le d U tiliz a t io n of R e s o u rc e P re p A 0 .9 0 3 8 0 .8 8 6 9 P re p B 0 .7 5 7 5 0 .8 0 11 S e a le r 0 .8 5 9 5 0 .8 4 2 5 R e w o rk 0 .9 4 9 5 0 .8 5 6 7
arena仿真案例作业
arena仿真案例作业Arena是一种仿真软件，用于模拟和分析复杂的系统。
它可以用于各种领域的仿真，如生产、物流、交通等。
本文将介绍一些使用Arena仿真的案例，以展示其在实际应用中的作用。
1. 生产线优化在一个制造工厂中，使用Arena仿真来优化生产线的布局和工序安排。
通过模拟不同的工艺流程和生产线配置，可以找到最佳的生产方案，以提高生产效率和减少生产成本。
2. 物流调度在一个物流中心中，使用Arena仿真来优化货物的调度和运输路线。
通过模拟不同的调度算法和路线规划策略，可以找到最优的货物分配方案，以提高物流效率和减少运输成本。
3. 供应链管理在一个供应链中，使用Arena仿真来优化供应商选择、库存管理和订单处理等环节。
通过模拟不同的供应链策略和管理方法，可以找到最佳的供应链配置方案，以提高供应链的可靠性和响应能力。
4. 客流分析在一个交通枢纽中，使用Arena仿真来分析客流量和人员流动。
通过模拟不同的交通规划和站点布局，可以找到最佳的交通方案，以提高交通效率和减少拥堵情况。
5. 医院排队在一个医院中，使用Arena仿真来优化患者的排队和就诊流程。
通过模拟不同的排队算法和就诊规则，可以找到最佳的医疗服务方案，以提高就诊效率和患者满意度。
6. 电力系统在一个电力系统中，使用Arena仿真来优化电力的调度和供应。
通过模拟不同的电力调度策略和供应方案，可以找到最佳的电力运营方案，以提高电力供应的可靠性和效率。
7. 金融风险管理在一个金融机构中，使用Arena仿真来分析和管理风险。
通过模拟不同的风险事件和投资策略，可以评估风险暴露和损失潜力，以制定最佳的风险管理方案。
8. 零售店铺布局在一个零售店铺中，使用Arena仿真来优化商品陈列和店员安排。
通过模拟不同的陈列方案和人员调度策略，可以找到最佳的店铺布局方案，以提高销售额和客户满意度。
9. 城市规划在一个城市中，使用Arena仿真来分析人口流动和资源分配。
Arena概述与仿真建模基本操作
第5章Arena建模基本操作5.1 Arena建模概述5.1.1Arena功能与特点Arena是一种支持用于离散事件仿真可视化交互式仿真软件(VIS)。
应用Arena，用户可以交互地建立模型，创建系统的动画，运行仿真器，收集仿真输出的数据，创建查看需要的统计报告。
Arena还包括输入分析器，它是一个输入数据分析的工具。
用流程图将系统表示成实体相关活动的逻辑网络。
Arena通过完整层次化结构(hierarchical)保持了建模的灵活性。
Arena支持分层建模，即一些模型元素可以代表一个下层模型；下层模型可以包含更深一层的模型。
分层建模可以将复杂的模型分解成更小更容易理解的模型单元。
5.1 Arena建模概述5.1.1Arena功能与特点提供了13个(Arena10.0)建模模板(Template)，每个模板中提供了许多用于图形仿真建模与分析的模块(Module)，将这些模块组合起来就能构建出各种不同的仿真模型(Model)。
为了便于组织和显示，各模块按类型组合在一个面板(Panel)中构成模板。
通过面板间的切换，可以很方便地找到所有的仿真建模构件集。
不同模板的面板中的模块可以在同一个模型中混合使用。
Arena是与微软Office兼容的产品，它的工具栏和菜单栏与Office是类似的。
同时Arena使用网络化多媒体动画技术（OLE 动画）和VBA视窗技术与桌面应用程序的整合。
嵌入在流程导航工具Visio里的接口使得用Visio画的流程图可以自动导入Arena中。
5.1 Arena建模概述5.1.1Arena功能与特点Arena应用领域✓物流领域，Arena的应用涉及从供应商到客户的整个供应链，包括供应商管理、库存管理、制造过程、分销物流、配送中心选址规划/商务过程以及客户服务等。
✓制造过程仿真：①生产过程中的工艺过程计划、设备布置等；②生产管理中的生产计划、库存管理；③制造过程的经济性、风险性分析，辅助企业投资决策；④各种先进制造模式如虚拟组织及敏捷供应链管理的可视化仿真等。
基于Arena的车间作业排序问题建模方法及其仿真优化系统设计
第12卷第3期计算机集成制造系统Vol.12No.32006年3月Computer Integrated Manufacturing SystemsMar .2006文章编号:1006-5911(2006)03-0389-06收稿日期:2005-02-28;修订日期:2005-04-18。
Received 28Feb.2005;accepted 18Apr.2005.基金项目:国家自然科学基金资助项目(70371005);高校博士点专项科研基金资助项目(20020006-4)。
Found ation item :Project supported byt he Natural Science Foundation ,China (No.70371005)and t he Educational Research Foundation ,China (No.20020006-4).作者简介:潘燕春(1979-),男,江西赣州人,北京航空航天大学经济管理学院博士研究生,主要从事生产管理、序贯决策、计算机仿真、优化等研究。
E -mail :pan_yc @ 。
基于Arena 的车间作业排序问题建模方法及其仿真优化系统设计潘燕春,周 泓,冯允成(北京航空航天大学经济管理学院,北京 100083)摘 要:针对车间作业排序问题的固有复杂性和目标函数难于解析求解等特点,建立了一个优化与仿真的集成系统框架,并提出了一种新的建模求解思路:首先,以通用仿真工具Arena 为平台,提出虚拟抢占规则,实现了车间作业排序问题的仿真建模。
然后,以贪婪随机自适应搜索算法为基础,结合高级语言VB ,利用面向对象编程思想,通过Arena 类库,设计了一个通用的车间作业排序问题的仿真优化系统框架,从而实现了优化和仿真的外部集成。
在该框架下,可引入各种随机因素,提高对实际系统的建模与求解能力。
最后,通过实例验证了该方法的有效性。
关键词:车间作业排序;仿真;优化;贪婪随机自适应搜索算法中图分类号:TP391.9 文献标识码:AModeling &simulation optimization systems design for job shop scheduling based on ArenaPA N Yan -chun ,Z HOU Hong ,F EN G Yun -cheng(Sch.of Economics &Management ,Beihang Univ.,Beijing 100083,China )Abstract :Considering the inherent complexity of job shop scheduling problems ,especially its difficulty in analytical solution ,an integration system f ramework based on optimization and simulation was established.A new modeling solution philosophy was proposed for the problems.By this way ,a general -purpose and powerful simulator ,Are 2na ,was employed for modeling job shop problems firstly.And a kind of virtual preemption rule was recommended to improve the modeling capability.Then an efficient optimization procedure Greedy Randomized Adaptive Search Procedure (GRASP )was utilized to find the optimal solution.Based on Arena class library and its interface with VB ,the interaction between Arena and GRASP could be effectively implemented ,and an optimization &simulation integrated f ramework was thus achieved.With this f ramework ,various stochastic factors could be conveniently in 2troduced into the model ,hence the capability for modeling the real -life systems was greatly improved.Finally ,an example was analyzed to demonstrate the effectiveness of the method.K ey w ords :job shop scheduling ;simulation ;optimization ;greedy randomized adaptive search procedure0 引言作业车间排序(job shop scheduling )问题是生产和服务系统中的一类典型问题,其一般描述如下:有M 个资源,N 个作业,各作业在资源上的处理路径和时间(或成本)可能不同,研究目标是确定每个资源上的作业顺序和开工时间,使得某项评价指标达到最优(如作业平均逗留时间、最迟完工时间、作计算机集成制造系统第12卷业总成本等)[1]。
系统建模与仿真实验指导书ⅠARENA二维仿真建模实验
系统建模与仿真实验指导书ⅠARENA二维仿真建模实验一、实验目的：1简单流水线建模实验掌握ARENA二维仿真软件的基本操作，掌握ARRIVE、DEPART、SEVER、INSPECT、SIMULATION等模块的应用与连接，学会采用该软件建立一条简单的生产流水线，并进行逻辑模块的参数设置和物理模块的界面设计，建成的仿真系统能运行并返回需要的统计数据。
2生产制造过程仿真建模实验借助工业工程综合实验——装配线设计实验的成果——装配线的结构与布局以及各主要工位的操作数据，通过ARENA软件进行仿真建模，比较系统运行的结果，对综合实验的设计方案进行验证实验，调整参数，寻求优化方案，进行优化设计实验。
二、实验步骤主要解决的四个问题：1）模型的建立,确定该系统需要的模块类型和数量：输入(Arrive)，输出(Depart)，加工操作(Sever)，检验操作(Inspect)以及他们的先后顺序和连接关系2）参数设置：包括模块内参数设置和系统参数设置3）统计分析功能的建立：成品及废品平均流程时间、成品率、废品率以及其方差设置和实现，并能对此进行分析和评价，重新调整参数以实现系统优化；4)界面优化，利用系统工具或者画图工具，对仿真运行界面进行优化，体现更清晰的运动状态和物流路径，模拟加工过程的实现附：上机操作指导软件工具介绍一、Arena 软件工具的特点Arena是一个Microsoft Windows下的工具，所以它的基本界面你应该早已熟悉,但是由于Arena仿真软件是属于专业软件，并不常见，国内对该软件的操作方面的资料甚少，而且还都是外文版，所以有必要对Arena的操作界面以及相关的仿真建模操作和模块进行介绍。
（一）、操作界面图 3-1 Arena的界面1 File 菜单在这个菜单里，你可以新建Arena模型文件，打开现有模型，关闭窗口，存储模型或创建一个只许观看的模型，你也可以引进CAD图形，将AUTOCAD作为Arena 的支持工具，而在一些情况下，活动元素将允许你使用现有的详尽的机器设备的图形。
基于Flexsim的生产流程建模与仿真研究的开题报告
基于Flexsim的生产流程建模与仿真研究的开题报告一、研究背景及研究意义随着制造业的快速发展，生产流程的优化越来越受到企业重视，构建高效、均衡的生产流程是提高企业运营效率、提升产品质量的重要手段。
而生产流程建模与仿真技术可以通过对生产流程的模拟和分析，帮助企业识别潜在问题，优化生产流程，提高生产效率和产品质量。
基于Flexsim的生产流程建模与仿真技术具有较高的实用性和灵活性，能够应用于不同规模和类型的制造企业，有助于解决生产线瓶颈、减少生产浪费、增加生产线的灵活性和响应性，提高工厂生产效率，降低生产成本，对于推动制造业的转型升级、提高企业竞争力，具有重要的研究价值和实践应用价值。
二、研究内容本次研究的主要内容包括以下几个方面：1. 生产流程建模利用Flexsim软件，建立生产流程的三维模型，包括流程图、工艺流程、批次生产流程等，模拟不同的生产环节，确定加工工艺、设备布置、人员配置等生产要素，为后续的仿真分析做好准备。
2. 生产流程仿真在建立的生产流程模型上，进行生产仿真，根据具体的仿真需求，包括产能分析、瓶颈分析、生产过程优化和方案比较等，通过对生产数据、流程数据等的采集和分析，进行生产调整和优化，找到最优解决方案。
3. 仿真实验设计根据实际的生产需求和仿真分析结果，设计不同的仿真实验，包括生产计划、质量控制、工艺改进等环节，验证仿真结果的准确性和有效性。
4. 仿真结果分析对仿真实验结果进行统计分析和比较，得出生产流程优化方案，提出具体的改进措施，为企业实际生产提供决策支持。
三、研究方法本次研究将采用实验研究和案例分析相结合的方法，通过构建生产流程模型和进行仿真实验，研究生产过程的优化和方案比较，以取得研究目的。
四、研究进展目前，已经对研究方案做了详细的分析和设计。
下一步将根据研究计划，在Flexsim软件平台上建立生产流程模型，采集生产数据，进行仿真分析，试图找到最优解决方案。
五、总结本次研究旨在探索基于Flexsim的生产流程建模与仿真技术对于制造企业提高生产效率和产品质量的重要作用，为企业在实际生产中应用该技术提供决策支持。
基于Arena仿真技术在钢铁生产流程中的应用研究
基于Arena仿真技术在钢铁生产流程中的应用研究摘要:在介绍Arena仿真技术的同时,将Arena仿真技术引入到钢铁企业生产过程中。
通过建立炼钢工艺仿真模型,分析仿真模型的有效性以及子系统的可靠性。
结果表明改进施工生产能力的因素并不简单,涉及到的因素较多。
基于Arena的施工管理有助于改善生产流程,提高生产率。
关键词:Arena 仿真技术钢铁工业生产流程现代钢铁生产工序多,生产工艺复杂,兼有离散和连续过程工业的特点,是典型的复杂的工程系统。
钢铁企业生产流程的科学运作和管理是实现快捷、多批p1 Arena仿真技术Arena是基于SIMAN／CINEMA发展起来的,特色功能在于能够很好地解决计算机仿真与可视化技术的有机集成,兼备高级仿真器(Simulators)易用性和专用仿真语言灵活性(Flexibility)的特点,并且还可以与通用编程语言(如Visual Basic、FORTRAN和C／C++等)编写的程序链接运行[1]。
Arena与其他仿真软件一样遵循系统仿真的基本逻辑概念和结构。
通常,仿真是通过对代表某真实系统的模型进行试验来了解此系统的方法[2]。
通过仿真可以解决“What if”一类的决策问题。
仿真过程就是通过分析可控输入量和概率输入量的值如何影响或改变仿真模型的输出量,并就可控输入量提出决策建议,而这些可控输入量将会为真正的系统带来所期望的输出量。
这里,仿真模型包括了数学表达式和逻辑表达式两种。
其中,前者用于定量分析,更具研究价值。
Arena的仿真研究通用建模步骤[3]包括:(1)用公式表示概念问题和分析。
(2)数据和信息采集。
(3)模型建立。
(4)查证和确认。
(5)试验设计。
(6)进行试验和结果分析;(7)试验设计描述。
(8)最终结果分析和程序文件。
Arena系统结构如图1所示,具有模块化、层次性的特点。
Arena 的层次从下向上,建模水平则由低到高。
最低层是编程语言工具(如VB、FORTRAN或C／C++等),常用来满足复杂的决策规则或外部数据的选取等特别建模需求。
数控加工流程的Arena仿真建模与优化研究
例 验 证 了算 法 的 有 效 性 ． 关 键 词 ： 车 间调 度 ；仿 真 建 模 ；遗 传 算 法 ；启 发
式 调 度 规 则
优 化算 法 、 发式 算法 和仿 真技 术相 结合 ， 启 开发 生产
计 划 和调度 系 统 Ｌ ．随着 仿 真 技 术 的发 展 ， 多 实 ５ ］ 很
证 明 是 典 型 的 ＮＰ ｈ ｒ — ａｄ问 题 ， 此 ， 其 进 行 研 ］因 对 究 具有重 要 的理论 意义 和工程 价值 ． 近 年 来 ， 于 启 发 式 算 法 利 用 了 面 向 特 定 问 题 由 的 知 识 和 经 验 ， 算 时 间 也 比较 合 理 ， 此 被 广 泛 应 计 因
态 实 时调 度 ； 最后 ， 用 面 向 对 象 的 编 程 思 想 ， 助 Ａｒｎ 应 借 ｅ ａ类 库， 设计 了一 个作 业排 序 问题 的仿 真 优 化 集 成 框 架 ．通 过 实
据此 ， 车间排 序 的性 能 指 标 进 行评 价后 再 次 进 行 对 优化搜 索 ， 取 得 了 较 好 的 结 果［ ．Ａｒｉａ Ｒ ｉｅ 并 ４ ］ ｔ ， ａｎ ｂ 的研究 则是 以一 个化 工 厂为背 景 ， 专家 系统 技术 、 将
中 图 分 类 号 ： Ｔ ３ １９ Ｐ ９ ．
文 献 标 识码 ： Ａ
用 的仿 真软 件相继 推 出 ， 大提 高 了仿 真 的规模 、 大 效 率 和实 用性 ．国内学 者潘燕 春 等人 以通用 仿 真工 具
Ａｒｎ 为 平 台 ， ｅａ 以贪 婪随机 自适 应 搜索 算 法 为基 础 ， 结 合高级 语 言 ＶＢ， 利用 面 向对象 编程 思想 ， 通过 Ａ— ｒｎ 类 库 ， ｅａ 实现 了一个 通用 的车 间 作业 排 序 问 题 的 仿 真优 化 系统框 架［ ． ６ ］ 在 已有 研究 中 ， 供 了一条 解 决 问题 的有 效思 提 路 ， 问题 做 了相 当 多的假 设 ， 但 没有充 分考 虑到 实 际 问题 中所 存 在 的批 量 、 器 故 障 、 工等 情 况 ， 机 返 与实 际存在 较大 差距 ． 本文 以某 复杂 产 品制造 企业 数控 加工 车间 为背 景 ， Ａｒｎ 以 ｅ ａ作 为 建 模 工 具 ， 立 数 控 加 工 车 间 的 建 仿真模 型 ； 以遗 传算 法优 化各 机器前 的优 先列 表 ， 获 得各 机器 前工件 加 工 的优 先顺 序 ， 在仿 真过 程 中 ， 并 结合启 发式 规则 和 一 种 针对 返 工 的 重 调度 策 略 ， 实
基于Arena的制造过程仿真研究
基于Arena的制造过程仿真研究随着制造业的快速发展，如何提高生产效率和降低成本成为了制造企业亟需解决的问题。
而制造过程仿真作为一种有效的工具，正在被广泛应用于制造业中。
本文将探讨基于Arena的制造过程仿真研究，并介绍其在提高生产效率和优化生产流程方面的应用。
首先，基于Arena的制造过程仿真研究的核心是建立一个真实性强、准确性高的模型。
通过收集和整理生产过程中的数据，包括工艺流程、设备设置、人员配置等，利用Arena软件进行模拟仿真。
通过模拟仿真，可以模拟不同的生产场景，预测生产过程中可能出现的问题，并提出相应的解决方案。
这种仿真研究可以帮助制造企业全面了解生产过程，找出瓶颈和不足之处，进而优化生产流程。
其次，基于Arena的制造过程仿真研究可以帮助企业提高生产效率。
通过模拟仿真，可以评估不同的生产方案，优化生产调度，减少生产过程中的等待时间和资源浪费，提高设备利用率和生产效率。
此外，仿真研究还可以帮助企业预测和解决生产过程中可能出现的问题，如生产线堵塞、生产能力不足等，从而提前采取相应的措施，保证生产计划的顺利进行。
最后，基于Arena的制造过程仿真研究还可以降低企业的成本。
通过模拟仿真，可以评估不同的生产方案对成本的影响，找出成本较高的环节，并提出相应的改进方案。
此外，仿真研究还可以优化物料流动和库存管理，减少库存积压和物料浪费，从而降低企业的运营成本。
综上所述，基于Arena的制造过程仿真研究在提高生产效率和优化生产流程方面具有重要的应用价值。
它可以帮助制造企业全面了解生产过程，优化生产调度，预测和解决生产过程中可能出现的问题，降低运营成本。
因此，制造企业应密切关注和应用基于Arena的制造过程仿真研究，以提升自身在市场竞争中的竞争力。
基于Arena仿真技术在钢铁生产流程中的应用研究
基于Arena仿真技术在钢铁生产流程中的应用研究作者：陈雅李志刚来源：《科技资讯》2012年第36期摘要：在介绍Arena仿真技术的同时，将Arena仿真技术引入到钢铁企业生产过程中。
通过建立炼钢工艺仿真模型，分析仿真模型的有效性以及子系统的可靠性。
结果表明改进施工生产能力的因素并不简单，涉及到的因素较多。
基于Arena的施工管理有助于改善生产流程，提高生产率。
关键词：Arena 仿真技术钢铁工业生产流程中图分类号：TG21 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）12（c）-0100-02现代钢铁生产工序多，生产工艺复杂，兼有离散和连续过程工业的特点，是典型的复杂的工程系统。
钢铁企业生产流程的科学运作和管理是实现快捷、多批量、低成本的市场竞争目标的重要手段。
在实践中，对于一个新上项目或技改项目的设计，是否能确保该项目有效达产，是否能发现制约生产能力的瓶颈所在，局部的技术改造会对原有生产系统产生什么样的影响，是工艺流程设计者和管理者非常关注的问题。
借助有效的仿真软件，通过工艺流程建模，科学分析模型输出结果，将为流程的设计和管理提供有利的决策工具。
本文重点介绍了Arena仿真技术的基本特点及其在钢铁企业中的应用案例，说明该技术可以有效地应用到钢铁企业生产流程设计中，并且有助于管理者的科学决策。
1 Arena仿真技术Arena是基于SIMAN/CINEMA发展起来的，特色功能在于能够很好地解决计算机仿真与可视化技术的有机集成，兼备高级仿真器（Simulators）易用性和专用仿真语言灵活性（Flexibility）的特点，并且还可以与通用编程语言（如Visual Basic、FORTRAN和C/C++等）编写的程序链接运行[1]。
Arena与其他仿真软件一样遵循系统仿真的基本逻辑概念和结构。
通常，仿真是通过对代表某真实系统的模型进行试验来了解此系统的方法[2]。
通过仿真可以解决“What if”一类的决策问题。
基于Arena汽车生产线物流仿真研究
毕业设计（论文）报告毕业设计（论文）报告汽车生产线物流仿真研究交通学院院（系）交通运输专业学号 21202103学生姓名王玥指导老师张永老师起讫日期 2006年3月——2006年6月设计地点东南大学交通学院汽车生产线物流仿真研究交通学院院（系）交通运输专业学号 21202103 学生姓名王玥指导老师张永老师起讫日期 2006年3月——2006年6月设计地点东南大学交通学院摘要摘要随着汽车需求量和生产量的持续增长，汽车产业已成为我国的重要支柱产业。
汽车生产物流的运作效率的提高可大大提高汽车生产线的效率，减少不必要的浪费，提高汽车生产企业的生产效率。
仿真技术可提高决策者的工作效率，并能对系统不确定的因素进行有效分析。
在汽车生产中运用仿真技术，有助于进行系统分析，解决生产过程中的随机因素的影响。
因此，应用仿真技术研究汽车生产物流系统的优化具有重要的现实和理论意义。
文章首先介绍了汽车生产物流理论以及仿真的基础知识，分析了使用仿真技术在汽车生产线中运用的重要意义，并提出利用Arena仿真软件建立相关模型，来进行汽车生产线的仿真。
随后进行了汽车生产线流程分析，并重点对涂装环节的基本流程及设计原则进行了进一步阐述。
在进行生产线物流仿真系统设计时，文章先设定了仿真的目标，对仿真案例进行假设，然后利用Arena仿真软件进行具体模型的设计与建立。
在建好模型后，对不同的方案及不同的参数进行运行，根据运行结果进行分析，比较了不同方案以及同种方案不同参数情况下的关系。
关键词：汽车生产线；物流；仿真；涂装；ArenaABSTRACTAbstractBy the growth along with the demand quantity and the productivity of automobile, this industry has become the important pillar industry of our country. The enhancement of the operation efficiency of automobile product logistics may greatly enhance the efficiency of the automobile production line, reduces the nonessential waste, enhances the production efficiency of the automobile production enterprise. The simulation technology may enhance policy-maker's working efficiency, and can carry on the effective analysis to the system indefinite factor. Using simulation technology in automobile production is helpful to carries on the system analysis, in the solution production process stochastic factor influence. Therefore, using simulation engineering to optimize the system of automobile product logistics has the important reality and the theory significance.This article first introduced the thing flows the logistics theory as well as the system simulation elementary knowledge, analyzed the utilization vital significance by using simulation technology in the automobile production line, and proposed using the Arena simulation software establishment correlation model, in order to carry on the automobile production line the simulation. Afterwards has carried on the automobile production line flow analysis, and further elaborated the basic flow and the principle of design about paint. When carries on the production line flows the simulation system design, this article has first established the simulation goal, carries on the supposition to the simulation case, then do the design and the establishment carries on the concrete model by using Arena simulation software. After constructs the model, carries on the movement to the different plan and the different parameter, according to moves the result to carry on the analysis, compared with different plan as well as in homogeneous plan different parameter situation relations.Key word: Automobile production line; Logistics, Simulation; Painting; Arena目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (i)第一章绪论 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 研究意义和目的 (1)1.3 国内外研究现状 (2)1.3.1 国外研究现状 (2)1.3.2 国内研究现状 (2)1.3.3 文献分析 (4)1.4 研究问题界定 (4)1.5 技术路线 (5)1.6 论文结构 (5)第二章理论基础 (6)2.1 汽车生产物流理论 (6)2.2 仿真理论 (7)2.2.1 仿真的定义 (7)2.2.2 仿真的作用 (7)2.2.3 仿真的一般步骤 (8)2.3 物流仿真语言 (9)2.3.1 仿真语言简介 (9)2.3.1 Arena仿真软件介绍 (9)2.4 仿真在汽车生产线中的应用 (12)2.5 本章小结 (13)第三章汽车生产线流程分析 (14)3.1 流水线生产组织 (14)3.1.1 流水生产的作用 (14)3.1.2 流水生产的特征 (14)3.1.3 流水生产的分类 (14)3.2 汽车生产线流程介绍 (15)3.3 涂装流程分析 (17)3.3.1 基本流程 (17)3.3.2 设计原则 (17)3.4 本章小结 (18)第四章汽车生产线物流仿真设计 (19)4.1 汽车生产线物流仿真目标 (19)4.1.1 仿真在生产物流中的应用 (19)4.1.2 具体仿真目标 (20)4.2 汽车生产线物流仿真案例与假设 (20)4.2.1 生产线仿真案例 (20)4.2.2 影响因素假设 (21)4.3 汽车生产线物流仿真模型设计 (22)4.3.1 仿真步骤 (22)4.3.2 具体模型 (23)4.4 汽车生产线物流仿真结果分析 (28)4.4.1 不同方案的比较分析 (28)4.4.2 相同方案的比较分析 (31)4.5 本章小结 (33)第五章结论与展望 (34)5.1 论文的主要研究成果 (34)5.2 论文的不足和研究展望 (34)参考文献 (36)致谢 (38)第一章绪论1.1 选题背景汽车产业是国家工业化水平的代表性产业，也是最典型的成熟产业和垄断竞争型产业。
Arena仿真概述详解
队列的平均队长： 队列中的最大队长： 零件的平均和最大停留时间 (在系统中停留的时间，或成为周转时间)
Hale Waihona Puke Fi = flowtime of ith part
研究目标：输出性能指标(continued...)
机器设备的使用率 (忙率) 即钻床处于忙态的时间占仿真总时间的比例。这是另一个随时间离散变化的统计量，其随时间变化的函数为如下“忙态”函数 其它需要的指标 information overload? 并不是指标越多越好
排队论: 第一个“M”说明到达过程是马尔可夫过程（Markovian），即到达间隔独立、且服从相同的指数概率分布。 第二个“M”代表服务时间分布，此处也是指数分布。 “1”表示只有一个服务台。至少在表面上这个模型很适合本例问题。
interface
consistent at
any level of
计算机仿真技术的沿革 (continued...)
上世纪80年代 微机越来越强大 桌面系统软件也具备了GUI和动画功能 仿真技术被普遍接受 传统制造行业 服务业 医疗健康业 “商业流程” 仍然是大多数是在大企业中得到应用 通常只是一种辅助工具
计算机仿真技术的沿革 (continued…)
目前 逐渐在小型企业中得到推广 成为了一种标准工具 通常会在设计过程的前期进行应用 可以进行实时控制 未来展望 与操作系统的兼容和交互 为特定行业和企业开发出专用“模板” 自动统计设计和分析
模拟中需考虑的对象 (continued…)
Queues队列 当实体无法进行运动时(通常是由于无法获取需要的资源)用于实体等待的对象 具有名称，通常是与相应的资源绑定 可以因为有限的空间和资源来设定有限的排队空间——当实体到达一个已满的队列时必须定义如何对实体进行处理 对于此对象，通常需要观测队列的程度，等待时间，等等
基于Arena的Z电商企业供应链仿真系统建模研究
基于Arena的Z电商企业供应链仿真系统建模研究文章使用Arena仿真软件用系统仿真离散事件仿真的方法对Z电商企业供应链AMZ、FBA、MFNCOD三种模式进行分析，并建立指标评价体系，最后进行供应链仿真的建模和实施，为企业供应链分析决策提供支持。
标签：Arena仿真；供应链仿真；电商企业仿真引言随着经济发展以及信息技术的普及，供应链管理的需求越来越大。
供应链的规模和复杂程度都日益增加。
对供应效率和成本控制的需求使得供应链管理成为企业管理理论和实践研究的热点。
本研究以系统仿真的应用为基础，系统调研典型电商Z企业的供应链流程，对亚马逊中国目前三种主要经营模式进行建模仿真。
分别是：AMZ、FBA、MFNCOD。
AMZ：由亚马逊直接销售和发货。
FBA：亚马逊平台上已注册的商家，只需将商品发送至亚马逊运营中心进行妥善保管和在全国范围内优化库存分配，当接到顾客订单时，亚马逊物流将采用统一的包装和运输标准来配送商品。
MFNCOD：亚马逊平台上已注册的商家，不在亚马逊的库房进行配货，当接到顾客订单时，供应商向亚马逊发货，亚马逊通过进货、出货和配送完成销售流程。
1 Arena仿真模型简介离散系统的仿真软件Arena是由美国Rockwell公司在早期的SIMAN/CINEMA仿真系统基础上开发的具有代表性的一款支持离散事件系统仿真的仿真软件包。
Arena通过使用层次化的建模体系以保证灵活地进行各个水平上的仿真建模。
Arena具有在同一工作环境下的动画显示能力，而且还对某些统计设计和分析提供了包括图形在内的整体支持，这是良好仿真研究的重要组成部分。
2 Z电商企业的新型电子商务模式2.1 价值流与物流分析AMZL：货物流直接从仓库抵达顾客，Z电商企业直接向顾客收取销售收入。
FBA：货物仍从仓库抵达顾客，Z电商企业除了向顾客收取收入支付给FBA 供应商，也从供应商处收取一定的利润返还（例如3%）。
MFNCOD：顾客下订单后，由Z电商企业上门取货，之后将货物配送给顾客，Z电商企业除了向顾客收取收入支付给MFNCOD供应商，也从供应商处收取一定的利润返还。
Arena建模仿真技术
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5.Arena建模实例
• 串行的两个服务台
– 客户到达时间间隔服从均值为1小时指数分布 – 两个服务台的服务时间均服从均值为1的指数
分布
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5.Arena建模实例
• 串行的两个服务台
– 加入新的Resource：Server 2 – 加入新的Process：Process 2
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5.Arena建模实例
• Decide：
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5.Arena建模实例
• 模型结构
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5.Arena建模实例
• 模型运行状况
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5.Arena建模实例
• 运行控制 • 结束条件有两种定义方式：
– 规定运行时间 – 规定进入系统的实体数量
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5.Arena建模实例
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5.Arena建模实例
• 资源
– 服务台1～5
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5.Arena建模实例
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5.Arena建模实例
• 产生实体和服务台1
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5.Arena建模实例
• 服务台2和服务台3
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5.Arena建模实例
• 服务台4和服务台5
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6.Arena仿真结果输出
• Reports
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6.Arena仿真结果输出
• 重复运行法（复演法） • 序贯程序法 • 方差缩减技术
7.Arena其他功能
• 输入分析
– Input Analyzer——输入分析器 – Tools → Input Analyzer
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7.Arena其他功能
• 流程分析
– Process Analyzer——流程分析器 – Tools → Process Analyzer
基于虚拟仿真的制造业生产流程优化研究
基于虚拟仿真的制造业生产流程优化研究制造业生产流程优化是制造企业提高产能和效率的关键所在。
虚拟仿真技术作为一种高效的工具，被广泛应用于制造业生产流程的优化研究中。
本文将基于虚拟仿真技术，对制造业生产流程进行优化研究，旨在提出一种可行的方法来改善制造企业的生产效率和质量。
在制造业的生产过程中，往往存在着许多瓶颈和问题，如工艺流程不合理、设备利用率低、物料配送效率低等。
通过虚拟仿真技术，可以对整个生产流程进行模拟和优化，找到瓶颈所在，并提出相应的改进方法。
首先，通过建立制造业生产流程的虚拟模型，可以模拟和分析各个环节的工艺流程，并对其中存在的问题进行识别和分析。
比如，在流水线生产中，可以通过虚拟仿真模拟出各个工位的工作流程，找出生产过程中的瓶颈工序和不合理的布局。
通过对生产数据的实时监控和分析，可以发现并优化生产过程中的低效环节，从而提高整体生产效率和质量。
其次，虚拟仿真技术还可以帮助制造企业优化设备利用率和生产调度。
通过分析生产流程中的设备使用情况和瓶颈环节，可以合理安排设备的使用顺序和生产计划，从而最大限度地提高设备的利用率和生产能力。
同时，虚拟仿真技术还可以通过模拟和优化物料的配送路径和时间，减少物料的运输时间和成本，提高物料的配送效率。
此外，虚拟仿真技术还可以模拟和优化制造业中的质量控制过程。
通过模拟和分析整个生产流程中的质量检测环节和不合格品处理流程，可以找出存在的问题，并提出相应的改进方法。
通过优化质量控制过程，可以降低不良品率，提高产品质量和客户满意度。
虚拟仿真技术在制造业生产流程优化中的应用已经取得了一系列的成功案例。
如汽车制造行业中，企业可以利用虚拟仿真技术分析整个生产过程中的工艺流程，优化车辆装配流程和人机交互界面。
通过模拟和优化，可以提高装配效率和质量，降低人为错误的发生概率。
类似的，航空制造、电子制造等行业也可以通过虚拟仿真技术，优化生产流程，提高生产效率和质量。
虚拟仿真技术的应用还可以进一步拓展。
基于仿真技术的工业生产流程设计方法研究
基于仿真技术的工业生产流程设计方法研究工业生产流程的设计对于提高生产效率和质量至关重要。
而借助仿真技术，可以在虚拟环境中模拟和优化生产流程，为实际生产提供指导。
本文将研究基于仿真技术的工业生产流程设计方法，以探讨其在提高生产效率和质量方面的应用和优势。
首先，我们将介绍仿真技术在工业生产流程设计中的基本原理。
仿真技术利用计算机模型模拟真实世界的物理过程，可以在虚拟环境中进行试验和优化。
在工业生产流程设计中，通过建立生产线的数字模型，可以模拟物料流动、工序安排、设备利用率等关键参数，并根据模型结果进行优化调整，以达到最佳的生产效果。
其次，我们将探讨仿真技术在工业生产流程设计中的应用。
利用仿真技术，我们可以在生产前进行多种方案的比较，评估各个方案的效果以及可能出现的问题。
例如，在设计汽车生产流水线时，可以通过仿真模拟不同的工艺布局、装配方式以及工人工作安排，从而找到最佳的方案。
仿真技术还可以帮助优化物料流程，减少生产环境中的拥塞和等待时间，提高生产效率。
此外，仿真技术还能够帮助预测生产的风险和异常情况。
通过建立模拟模型，可以模拟并分析各种可能的故障和问题，以及如何应对这些问题。
以工业机器人生产为例，通过模拟模型，可以预测机器人的故障率和维修时间，从而提前制定维修计划，减少生产线停工时间。
此外，仿真技术还可以用于培训和教育。
通过建立虚拟环境，工人可以在虚拟环境中进行训练，模拟实际生产环境中的操作。
这样可以提前锻炼工人的技能，减少生产线上的错误和事故发生。
不仅如此，仿真技术还可以与其他技术相结合，进一步提高生产流程的设计效果。
例如，与人工智能技术结合，可以通过学习算法优化生产调度，降低生产成本。
与物联网技术结合，可以实时监测生产线上的设备状态，及时发现故障并提前维修。
与大数据技术结合，可以分析生产数据，发现潜在问题并进行预测。
然而，虽然仿真技术在工业生产流程设计中具有诸多优势，但也面临一些挑战和问题。
例如，建立精确、准确的模型需要耗费大量的时间和人力成本。
生产流程建模与仿真技术在制造业中的应用研究
生产流程建模与仿真技术在制造业中的应用研究随着工业化和自动化的日益普及，制造业的生产效率和产品质量成为制造业发展的关键。
生产流程建模与仿真技术因此得以广泛应用于制造业中，为企业提高生产效率和产品质量起到十分重要的作用。
本文将从生产流程建模和仿真技术的基本原理入手，探讨其在制造业中的应用研究。
一、生产流程建模技术生产流程建模技术指的是将一个生产过程按照时间顺序分解成为若干个单元，确定每个单元的具体操作和时间，然后建立数学模型，以便分析和优化生产过程。
在制造业中，生产流程建模技术广泛应用于流程优化、生产调度等方面。
生产流程建模技术有多种建模方法，主要有Petri网、流程图、状态转换图等。
Petri网是一种基于图形表示过程行为的工具，它以图形的形式表示物品和活动的关系，并且能够刻画并发性和同步性。
Petri网可以用于描述生产流程中物品在不同生产环节中的流转，对流程的优化和分析具有很好的效果。
生产流程建模技术是生产流程仿真的基础，通过建立生产流程模型，可以将生产过程抽象成为一个数学模型，方便对生产过程进行分析和优化。
下面将介绍生产流程仿真技术及其在制造业中的应用。
二、生产流程仿真技术生产流程仿真技术是一种以计算机模拟的方法来模拟生产环境和过程的技术。
通过将生产流程模型转化为计算机程序，可以在计算机上进行仿真，以便对生产流程进行优化和分析。
生产流程仿真技术可以在没有实际生产环境和设备的情况下对生产流程进行模拟，从而为决策提供科学依据。
生产流程仿真技术主要有离散事件仿真和连续仿真两种，其中离散事件仿真是最常用的一种。
离散事件仿真指的是将生产过程抽象为一系列的事件，在特定的事件发生时，触发相应的动作，然后进入下一个事件循环，直至仿真结束。
根据仿真模型的不同，离散事件仿真分为确定性模型和随机性模型。
生产过程仿真技术具有三方面的作用：一是可以帮助企业发现潜在问题，并及时采取措施解决；二是可以优化生产过程，提高生产效率和产品质量；三是可以帮助企业制定更加合理的生产计划和生产调度方案。
arena在制造业企业组织结构中应用研究
2001年3月 陕 西 工 学 院 学 报Mar.2001第17卷第1期 Journal of Shaanxi Institute of Technology Vol.17 No.1[文章编号]1002-3410(2001)01-0001-05Arena 在制造业企业组织结构中应用研究徐旭珊1, 周 勇1, 张军月2(1.西南交通大学经济管理学院,四川成都 610031; 2.上海交通大学模具CAD 中心,上海 200030)[摘 要] 在介绍Arena 基础上,将Arena 引入企业组织结构分析和研究。
对于组织柔性研究,Arena 将是非常可靠的工具。
运用Arena 对直线职能制和事业部制这两种企业组织结构进行定量讨论。
并以两种企业组织结构的运行时间为指标,对两者的运行效率进行了仿真对比。
[关 键 词] 企业组织结构; Arena ; 直线职能制; 事业部制; 建模[中图分类号] TP311; F406.2 [文献标识码] A基金项目:国家自然科学基金资助项目(79870035)收稿日期:2000-12-18 作者简介:徐旭珊(1973-),男,江西南昌人,西南交通大学在读博士生,主要研究方向为计算机集成制造系统,敏捷制造,柔性管理等。
1 引言制造业作为一个国家经济发展的基础和支柱产业,必将随着人类的生存发展而持续下去。
随着科学技术尤其是信息技术的飞速发展、竞争激烈的买方市场的形成、公众消费观念日趋个性化、全球大市场和贸易体系的建立、知识经济的兴起以及社会对可持续发展和环境保护问题的日益关注,使得制造业的生产方式有关的管理模式正面临巨大的变革。
在这种大环境下,我国制造业既有良好的发展机遇,又面临着严峻挑战。
制造业为国民经济的这种快速增长肩负着重要使命,它要为各行业特别是能源、交通、主要原材料等支柱产业提供先进、优质的技术装备,为广大市场提供能满足不同需求的物美价廉的消费品,为对外贸易提供有竞争性的高附加值的出口商品等等。