第一章模拟与Automod模拟软体

AutoMod
Step3 資料收集

（2ห้องสมุดไป่ตู้2）
輸入的資料包含：


歷史資料(historical data)
模擬政策(policies) 隨機程序與資料(random) 常數(constant)

資料的定義更要明確，譬如停機時間是否包括設備修理時
間、而設備修理時間是否也包括等待物料及修理人員的時
使用統計分析去獲得模式正確的結果。
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Step10 模式額外的執行

根據模擬完成後的分析，決定是否需要增加額外
的運轉測試，而這些額外的測試可能必須再重新
設計模式的某一部份，並回步驟八的實驗設計階
段，重新定義實驗設計的內容。
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Step11 書面報告整理

將結果以書面方式紀錄下來，可在未來參酌或修改模式時，
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Step12 模式結果的執行

最後執行階段的成功端賴前述十一項步驟的實施
的程度，若最終使用者在模式建立階段能參與並
了解模式本身的特性與結果，則模式執行階段的
構的模式，是否能真實描繪出實際系統的特性與
彼此之間行為。確認模式的專業人員必須評估模
擬的程序 (procedures) 與語法 (algorithms) ，是否能
適當表達出模式定義範圍內所模擬的系統的行為。
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Step8 實驗設計

經過模式驗證與確認的步驟後，我們即可設計適
當的實驗程序以分析系統的行為與結果。其中系
AutoMod
第一節 模擬基本概念

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AutoMod 雖然建模的過程是以圖示的方式來建構，
程式邏輯也是英文式的語法，但在需要的情況下，
可寫出相當有彈性且與實際系統幾乎一致的模式。
我們曾以AutoMod模擬LCD廠的存取機(stocker)發
現，模擬的結果與現場實際存取機動作的誤差在 0.1% 以下，也實證了 AutoMod 在實務上應用的價 值。

模擬(simulation)即是一種以相對較少假設的數學模式 來描述複雜系統方法，並可在建構適當模擬模式 (simulation model)後，以電腦進行模式的模擬，清楚 了解系統的行為。
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第一節 模擬基本概念

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譬如在設計一個製造系統或物流系統之初，即可
透過模擬的方式進行模式建構並研究其行為及效
AutoMod
決定性(deterministic)與隨機性(stochastic)的模擬模式

如果一個模擬模式沒有包括機率的(probabilistic)因
素，屬於決定性模式，例如用來描述物體運動的
微分方程式。在該模式中，如果邊界條件或初始
值是相同的，則系統的行為也會有相同的結果。
在隨機性模擬模式中，隨機的因素包含在模式之 中，如模擬速食店的服務系統，其中顧客到來的 過程與服務的時間皆是一種隨機過程，對該系統 進行不同的模擬試驗，其結果皆會不同。
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The End
AutoMod
靜態(static)與動態(dynamic)的模擬模式

靜態與動態模擬模式主要的差異在於時間，靜態
模擬模式是用來表現系統在某一特定時間的行為，
或用來表達系統行為不因時間改變而有所影響的
系統，如常用的蒙地卡羅模式(Monte Carlo models)
即是一種靜態的模擬模式。而動態模擬模式所適 合的系統會隨著時間改變其狀態，如生產系統中 的輸送帶系統會一直隨著時間改變。
AutoMod
Step3 資料收集

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模擬模式的建立必須有正確資料作為基礎，而資
料收集的程序更提供模式建構者了解作業程序及
真實系統限制的一個良好機會。正確的資料是模
擬結果成功的核心要素，在模式可以執行之前，
需事先提供各種相關的輸入資料，包括：所有的 變數(variables)與因素(factors)，以協助模式的定義。
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第一節 模擬基本概念
e0 e1 e2 e3 d1 e4 e5 a3 a1 a2 S1 d2
（4/5）
e6
e7 Time a4
A1
A2
A3
S2
A4
S3
d3
離散式事件導向模擬M/M/1等候線模式的事件圖

AutoMod模擬軟體即提供我們建立離散式事件導向模式的 環境，並具備相當多物流搬運系統，如 Conveyor 、 ASRS 、 Path Mover、Power and Free等，以方便我們建構複雜的製 造與物流系統。AutoMod以其本身的英文式的語法來撰寫 模式的邏輯，並可以C程式語言結合。
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第二節 模擬發展策略
Step1 問題定義 （Problem formulations） Step2設定目標與整體規劃 （Setting an objective and overall design） Step3 資料收集 （Data collection） Step4模式範圍的定義 （Defining model boundaries） Step5模型建構 （Model development） Step6模式驗證 （Verification） Step7 模式確認 （Validation）
第三節 本書撰寫理念與綱要

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從第八章以後，為 AutoMod 其他功能的介紹，其 中 第 八 章 介 紹 能 顯 現 系 統 執 行 過 程 的 Business Graphics，第九章為ACE與DTrace工具軟體的說明， 第十章則為AutoMod子系統Kinematics的應用。第 十一章為建立實驗分析所不可或缺的統計工具軟 體AutoStat，第十二章為將模式執行畫面拍攝下來 的 AutoView軟體使用的說明，最後一章，第十三 章則將一些指令以英文字母排列次序介紹，可供 未來查詢與學習指令的參考。
紹，並說明基本的指令，並以一個範例說明指令
的用法。第四章為 Conveyor 系統的介紹，第五章 討論Path Mover系統，第六章為AS/RS系統的說明， 第七章為 Process 系統進一步的介紹，包括 Order List、Functions、Counter、Table等的應用。
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事件即會在時程中發生，且理論上並不會有兩個事件發生 在同一時間，如速食店的服務系統中顧客的到來、離開等 皆是事件，而輸送帶系統中產品經過或離開某一控制點也 都是一種事件。
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Step1 問題定義

每一個模擬研究在開始之前，都必須先對所要研
究的問題詳細描述與定義，例如某一段製造過程
所需要的設備數目、 AGV系統所需車輛數目、輸
能，並進行各種 what-if 的研究，可在實際系統建
構之前了解各種設計可能的行為與效能，並發現
各種設計可能的問題，以避免實際系統建構完成 之後的問題，如瓶頸作業的產生、系統產能不足、 系統暫存區不足或過多等問題。
AutoMod
第一節 模擬基本概念

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一般而言，我們可以三種方式對於一個模擬模式
AutoMod
第二節 模擬發展策略

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透過 AutoMod 建構所要研究的系統的模式，可在
實際系統建構之前了解系統設計上的問題及系統
效能，免去未來建構完成後因系統設計未能滿足
目的所需要修改或重置的成本。建構完整的
AutoMod 模擬模式以協助企業進行系統評估不僅 只 需 要 將 系 統 的 配 置 (layout) 畫 出 ， 並 利 用 AutoMod 提供的便利的工具來完成模式，更需有 一縝密的程序與方法來協助模擬模式的建構。
（3/3）
模 型 分 析 階 段
問題解決階段
模擬策略流程圖（資料來源：AutoMod User’s Guide, 2005）
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第三節 本書撰寫理念與綱要

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本書共分成 13 章，第二章為 AutoMod 基本操作為
簡介，並以一個簡單的範例讓讀者建構並執行第
一個 AutoMod 的模式。第三章為 Process 系統的介
進行分類：
靜態(static)與動態(dynamic)的模擬模式 決定性(deterministic)與隨機性(stochastic)的模擬模式 連續式(continuous)與離散式(discrete)的模擬模式

AutoMod本身雖具有管線與儲存槽(pipes and tanks)
的子系統，但主要仍為用來描述動態與隨機的離 散式事件導向(discrete-event driven)的模擬軟體。
第一章 模擬與Automod模擬軟體
AutoMod
第一節 模擬基本概念

（1/5）
為了能詳細研究一個系統，以了解其各實體(entity)之
間的關係，並能進一步預測系統的行為與效能，我們
可以實際的系統 (actual system) 或建構一個實體模型 (physical model)進行實驗(experiment)。
送帶的規格等，以便能針對問題進行模式建構。
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Step2 設定目標與整體規劃

要了解模擬是否為一適當的工具來解決問題時，
首先必須決定模擬可協助我們解答何種問題。如
果模擬是一適當的工具，接下來即要決定該模擬
模式所需包含的內容為何？使用何種實驗方式？
模擬所需要的資料型態為何？在設定模式所要達 成的目標時，也要考慮模擬模式將會被如何來使 用。
（2/3）
模 式 準 備 階 段
AutoMod 模 型 建 構 階 段
是
否
模擬策略流程圖（資料來源：AutoMod User’s Guide, 2005）
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第二節 模擬發展策略
Step8 實驗設計 （Experimental design） Step9模式的執行與分析 （Production runs and analysis） Step10模式額外的執行 （Making additional runs） Step11書面報告整理 (Documentation of results） Step12模式結果的執行 （Implementation） 重 新 設 計 與 執 行
統穩態到達的時間(warm-up period)、每次模擬運
轉 (simulation runs) 的時間與每一模擬運轉的次數
(number of replications) 等，都須定義在實驗計中。
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Step9 模式的執行與分析

我們不應只根據一次隨機模式執行的結果當作結
論，而應進行多次模擬運轉(production runs)，並
間等，如此才能真實反應資料所代表系統的意義。
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Step4 模式範圍的定義

一般而言，我們先由簡單的模式開始再逐漸建構
更複雜的模式。雖然 AutoMod 提供便利且高彈性
的開發環境來建構複雜的模式，但複雜模式的建
構需花費相當多時間，因此須了解是否有需要建
構複雜的模式，並了解所蒐集資料精密度是否適 合此複雜的系統。
能有清楚的定義與結果以便做適當的處理。

如果程式會被不同的操作者使用，他們必須了解如何操作 該模式，清楚簡明的記錄會使模式的使用者能夠回顧模式 改善的過程，以作為未來遭遇問題時的參考。因此，該文 件應該包含：最終模式的定義、其他可能模式的設計、評
估不確定因素的準則、實驗設計的結果、最終的結論與建
議等。另外，假如結果必須由更高階的人員來評判，該記 錄必須加入模式有效性的評估。
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連續式(continuous)與離散式(discrete)的模擬模式

連續式模式表示系統變數隨著時間而改變，一般而言，如
果產品本身不能分割成以「個」為單位，則需以連續式方
式建構模式，如模擬化學廠的管線與儲存槽系統、煉鋼廠 流程等。在離散式模擬模式中，系統變數因事件(event)的
發生而改變，而隨著模擬時程 (simulation clock) 的進展，
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Step5 模型建構

一旦完成所需要資料的蒐集時，就必須將資料轉
換成AutoMod的流程程序(process procedures)。當
然模式的目的會影響到流程程序的定義，例如，
若工廠某一區域常因需要而變動，則程序的定義
須較為有彈性，以便未來修改時較為方便。
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Step6 模式驗證

對模式的測試與驗證，可了解所建構的模式是否
根據原設計之過程與目的在執行？模式是否有正
確的反應出系統的行為？模式是否能精確地表達
問題本身？在此階段若發現問題，須回到步驟三、
四或五，以重新蒐集資料或定義模式的範圍或建 構模式。
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Step7 模式確認

模式確認的步驟是由專業人員或管理者確認所建