第1章 物流仿真课件
合集下载
物流系统仿真课件 第1讲概率基础
统计学
STATISTICS
【例3-12】
设某种报刊的每版上错别字个数服从 λ =2的泊松分布。随机翻看一版，求：
（1）没有错别字的概率； （2）至多有5个错别字的概率。
解：设X＝每版上错别字个数，则所求概
率为：
P( X＝0)＝ 2
0
e
2
0.1353
0!
P( X 5)＝
x 0
5
2
E ( XY ) E ( X ) E (Y )
• 如果X,Y独立（不相关），则
Cov(X,Y)＝0 即 E(XY)＝E(X) E(Y) • 协方差在一定程度上反映了X、Y之间的相关性 •协方差受两个变量本身量纲的影响。
统计学
STATISTICS
相关系数
XY
Cov( X , Y )
X Y
x
e
2
0.9834
x!
利用EXCEL计算泊松分布的概率
统计学
STATISTICS
二项分布的泊松近似
【前提】当n很大而 p又很小时，二项分布可
用参数λ＝np 的泊松分布近似 【例3-13】一工厂有某种设备80台，配备了3 个维修工。假设每台设备的维修只需要一个维 修工，设备发生故障是相互独立的，且每台设 备发生故障的概率都是0.01。求设备发生故障 而不能及时维修的概率是多少？ 解：X~B(n=80，p=0.01)，由于np=0.8很小， 可以用λ＝0.8的泊松分布来近似计算其概率:
f ( x) ba ,
a xb
P(c≤X≤d)
X 落在子区间 [c，d ] 内的
概率与该子区间的长度成正 比，与具体位置无关
f(x)
《物流系统仿真》课件
结果与展示
1
仿真结果的解读与分析
解读物流系统仿真的结果，分析其对物流系统优化的意义和影响。
2
可视化展示
介绍如何通过可视化手段展示物流系统仿真结果，以便更好地传达和理解。
3
模型优化与改进
讨论如何根据仿真结果对物流系统进行优化和改进，以提高效率和效益。
案例研究
电商物流系统仿真案 例分析
通过一个电商物流系统的 仿真案例，分析如何优化 流程、减少成本和提高服 务质量。
未来发展方向
探讨未来物流系统仿真可能的发展方向，以应对复杂和多变的物流环境。
珍惜生命，远离PPT
以幽默的方式提醒听众珍惜生命，不要过度沉迷于制作和观看PPT。
《物流系统仿真》PPT课件
**注：本PPT课件仅作参考，不作商业用途。**
小案例：建立一建立一个物流系统的仿真模型。
仿真环境
仿真环境的搭建
介绍如何搭建具有真实性的物 流系统仿真环境。
仿真参数的设置
讨论仿真参数的选择与设置， 以确保仿真结果的准确性。
仿真实验的运行与分析
解读和分析物流系统仿真实验 的结果图表，并提出改进建议。
《物流系统仿真》PPT课件
# 物流系统仿真 ## 概述 - 什么是物流系统仿真？ - 为什么需要进行物流系统仿真？ - 物流系统仿真的应用场景
建模方法
物流系统仿真的建模方法
介绍物流系统仿真的常用建模方法，包括离散事件仿真和连续仿真。
数据采集与处理
讨论从实际物流系统中获取数据，并展示如何对数据进行处理和导入仿真模型。
物流中心布局优化案 例分析
以一个物流中心布局的优 化案例为例，探讨如何通 过仿真来提高物流设施的 布局。
物流运输路径规划仿 真案例分析
第一章物流系统仿真基础
动态的运行可以从2D的流图到真实的3D真实模拟，它给你 想像和创造的空间。
建立新的块是很容易的，定制和添加你私人的Enterprise Dynamics套件，创造或定制Enterprise Dynamics的套件没有 技术的限制。
Page ▪ 22
第一章 物流系统仿真基础
物流系统仿真 ——从理论到实践
——系统仿真逐渐成为一门独立的学科
Page ▪ 5
第一章 物流系统仿真基础
物流系统仿真 ——从理论到实践
1.2 连续系统和离散系统的仿真 离散事件系统： 状态变量随时间呈离散状态变化的系统。一个模型的形式
描述为：
M={T,U,X,Y,Ω,λ} 其中，T为时间素；U为状态变量；X为输入变量；Y为输出变量
模型构造与 数据收集
No
模型确认
Yes
仿真程序编 制与验证
Yes
模型确认
Page ▪ 10
仿真实验设 计
模型的仿真 运行
No
仿真结果的 输出与分析
形成研究报告、 文档，为决策 提供依据
第一章 物流系统仿真基础
1.5 常用物流系统仿真软件 系统仿真的相关技术
（1）建模与仿真方法学。 （2）仿真算法。 （3）仿真软件。 （4）仿真计算机/仿真器。 （5）虚拟现实技术 （6）分布仿真技术
；Ω为状态转移函数；λ为状态空间。
连续系统： 系统的状态变量随时间变化而发生连续变化。这类系统的
动态特性可以用微分方程或一组状态方程来描述，也可以用一 组差分方程或一组离散状态方程来描述。
Page ▪ 6
第一章 物流系统仿真基础
1.2 连续系统和离散系统的仿真 离散事件系统与连续系统的区别
（1）时间基。 （2）输入变量和输出变量。 （3）状态变量。 （4）状态转移函数。 （5）状态空间。
建立新的块是很容易的，定制和添加你私人的Enterprise Dynamics套件，创造或定制Enterprise Dynamics的套件没有 技术的限制。
Page ▪ 22
第一章 物流系统仿真基础
物流系统仿真 ——从理论到实践
——系统仿真逐渐成为一门独立的学科
Page ▪ 5
第一章 物流系统仿真基础
物流系统仿真 ——从理论到实践
1.2 连续系统和离散系统的仿真 离散事件系统： 状态变量随时间呈离散状态变化的系统。一个模型的形式
描述为：
M={T,U,X,Y,Ω,λ} 其中，T为时间素；U为状态变量；X为输入变量；Y为输出变量
模型构造与 数据收集
No
模型确认
Yes
仿真程序编 制与验证
Yes
模型确认
Page ▪ 10
仿真实验设 计
模型的仿真 运行
No
仿真结果的 输出与分析
形成研究报告、 文档，为决策 提供依据
第一章 物流系统仿真基础
1.5 常用物流系统仿真软件 系统仿真的相关技术
（1）建模与仿真方法学。 （2）仿真算法。 （3）仿真软件。 （4）仿真计算机/仿真器。 （5）虚拟现实技术 （6）分布仿真技术
；Ω为状态转移函数；λ为状态空间。
连续系统： 系统的状态变量随时间变化而发生连续变化。这类系统的
动态特性可以用微分方程或一组状态方程来描述，也可以用一 组差分方程或一组离散状态方程来描述。
Page ▪ 6
第一章 物流系统仿真基础
1.2 连续系统和离散系统的仿真 离散事件系统与连续系统的区别
（1）时间基。 （2）输入变量和输出变量。 （3）状态变量。 （4）状态转移函数。 （5）状态空间。
物流仿真软件Flexsim入门1PPT60页
后者是指系统状态变化是离散的，多数非工 程系统，如管理、交通、经济等。
物流系统仿真是离散事件系统仿真
§8.1物流系统仿真概述
8.1.2 仿真的作用 评价(Evaluation) 比较(Comparison) 预测(Prediction) 优化(Optimization) 灵敏度分析(Sensitivity analysis) 瓶颈分析(Bottleneck analysis)
提高资源利用率 减小等待时间和排队长度 有效分配资源 提高设备的利用率 减小等待时间和排队长度 有效分配资源 消除缺货问题 把故障的负面影响减至最低
§8.2 Flexsim简介
8.2.4 Flexsim功能
把废弃物的负面影响减至最低 研究可替换的投资概念 决定零件经过的时间 研究降低成本计划 建立最优批量和工件排序 解决物料发送问题 研究设备预置时间和改换工具的影响 优化货物和服务的优先次序与分派逻辑 在系统全部行为和相关作业中训练操作人员 展示新的工具设计和性能 管理日常运作决策 …
§8.1物流系统仿真概述
8.1.3 离散事件系统仿真的步骤
调研系统
建立系统模型
确定仿真算法
修改系统参数
建立仿真模型
系统方案比较
运行仿真模型
确定系统方案
仿真结果分析
仿真结束
仿真结果输出
§8.1物流系统仿真概述
8.1.4 常见的物流(制造)系统仿真软件 Flexsim
Automod
Promodel
Arena
Witness
Quest
Extend 设施布置软件：FactoryCAD、FactoryFlow、
FactoryPlAN、FactoryOPT SLMAnimation、Stream、RaLC……
物流系统仿真是离散事件系统仿真
§8.1物流系统仿真概述
8.1.2 仿真的作用 评价(Evaluation) 比较(Comparison) 预测(Prediction) 优化(Optimization) 灵敏度分析(Sensitivity analysis) 瓶颈分析(Bottleneck analysis)
提高资源利用率 减小等待时间和排队长度 有效分配资源 提高设备的利用率 减小等待时间和排队长度 有效分配资源 消除缺货问题 把故障的负面影响减至最低
§8.2 Flexsim简介
8.2.4 Flexsim功能
把废弃物的负面影响减至最低 研究可替换的投资概念 决定零件经过的时间 研究降低成本计划 建立最优批量和工件排序 解决物料发送问题 研究设备预置时间和改换工具的影响 优化货物和服务的优先次序与分派逻辑 在系统全部行为和相关作业中训练操作人员 展示新的工具设计和性能 管理日常运作决策 …
§8.1物流系统仿真概述
8.1.3 离散事件系统仿真的步骤
调研系统
建立系统模型
确定仿真算法
修改系统参数
建立仿真模型
系统方案比较
运行仿真模型
确定系统方案
仿真结果分析
仿真结束
仿真结果输出
§8.1物流系统仿真概述
8.1.4 常见的物流(制造)系统仿真软件 Flexsim
Automod
Promodel
Arena
Witness
Quest
Extend 设施布置软件：FactoryCAD、FactoryFlow、
FactoryPlAN、FactoryOPT SLMAnimation、Stream、RaLC……
物流系统仿真 第一章PPT课件
1.每个顾客的到达时间间隔 A1,A2,A3,…（一般是随机数） 2.每个顾客的服务时间 S1,S2,S3,…（一般是随机数） 3.模拟的顾客数 (模拟长度) 4.模拟的初始条件
Ai,Si 怎么能知道呢?-- 需要进行输入数据的分析
*
ZBJV1.0
12
1.2 离散系统模拟的基本方法
计算机模拟的基本过程：
A
系统分析 初建模型
实验性模拟
N 模型合 适否? Y
输入数据 收集分析
实验设计 模拟
建立或修 改模型
输出数据 分析
编制程序
*
A
建立文档
ZBJV1.0
13
1.3 模拟语言简介
1. 模拟可使用各种计算机高级语言 2. 专用模拟语言的优点:
1.通用性好. 提供常用的功能模块 2.模块设计原则与模拟过程相仿 3.具有动态存储分配功能, 速度快 4.有标准输出 5.面向过程,简单明了
5)实体: 系统中与研究目的有关的人, 物, 设备等系统 的组成因素。分流动（活动）实体和永久实 体。
1.理发师状态 2.排队长度 3.各顾客到达时间 4.各顾客服务时间 5.模拟钟时间
6)模拟钟: 模拟模型中表示时间的变量。
*
ZBJV1.0
9
1.2 离散系统模拟的基本方法
例:单窗口排队系统 (M/M/1)
8
1.1 概述
3.模拟模型中常见的术语
1)系统变量: 描述系统特征的各种指标或性能, 常随 时间变化。
2)参数: 表征各种系统变量的值。
例：理发店系统模型
3)系统的状态: 某个指定时刻, 所有系统变量的集合。
的系统变量为：
4)事件: 导致系统状态发生变化的过程。不引起系统 状态变化的过程不称为事件。
Ai,Si 怎么能知道呢?-- 需要进行输入数据的分析
*
ZBJV1.0
12
1.2 离散系统模拟的基本方法
计算机模拟的基本过程：
A
系统分析 初建模型
实验性模拟
N 模型合 适否? Y
输入数据 收集分析
实验设计 模拟
建立或修 改模型
输出数据 分析
编制程序
*
A
建立文档
ZBJV1.0
13
1.3 模拟语言简介
1. 模拟可使用各种计算机高级语言 2. 专用模拟语言的优点:
1.通用性好. 提供常用的功能模块 2.模块设计原则与模拟过程相仿 3.具有动态存储分配功能, 速度快 4.有标准输出 5.面向过程,简单明了
5)实体: 系统中与研究目的有关的人, 物, 设备等系统 的组成因素。分流动（活动）实体和永久实 体。
1.理发师状态 2.排队长度 3.各顾客到达时间 4.各顾客服务时间 5.模拟钟时间
6)模拟钟: 模拟模型中表示时间的变量。
*
ZBJV1.0
9
1.2 离散系统模拟的基本方法
例:单窗口排队系统 (M/M/1)
8
1.1 概述
3.模拟模型中常见的术语
1)系统变量: 描述系统特征的各种指标或性能, 常随 时间变化。
2)参数: 表征各种系统变量的值。
例：理发店系统模型
3)系统的状态: 某个指定时刻, 所有系统变量的集合。
的系统变量为：
4)事件: 导致系统状态发生变化的过程。不引起系统 状态变化的过程不称为事件。
物流系统仿真PPT课件
17
五. 随机数的产生方法
合理确定随机数是蒙特卡洛法的关键。 常用的产生随机数的方法：
❖直接法。如抛硬币、袋中摸球、转动轮盘等。 ❖物理法。如脉冲发生器、数字位移寄位器等作为随机数
发生器，产生随机数序列。 ❖数学法（伪随机数法）。利用数学方法，通过计算产生
具有某种分布特征的随机数。（可利用计算机生成） ❖查随机数表。
计算机仿真是一种描述性技术，是一种定量分析方法。通 过建立某一过程或某一系统的模式，来描述该过程或该系 统，然后用一系列有目的、有条件的计算机仿真实验来刻 画系统的特征，从而得出数量指标，为决策者提供有关这 一过程或系统的定量分析结果，作为决策的理论依据。
计算机仿真技术适用于系统复杂、有大量随机因素存在而 又难以用其他定量技术解决的情况。
7
五. 系统仿真的类型
按照系统中实体成活动的动态形式分类
❖连续系统仿真和离散系统仿真。
➢ 如果系统变化的主要方面是连续的，那么对此所进行的仿真为 连续系统的仿真。
➢ 如果系统变化的主要方面是离散的，那么对此所进行的仿真为 离散系统的仿真。
➢ 连续系统的仿真方法主要通过常微分方程的求解，利用改变系 统的边界条件与初始值以研究系统的变化。
18
六. 仿真结果的处理
任何仿真问题的个别具体解本身并不表征这个系 统。
只有得到了很多的个别具体解之后．通过对它们 进行处理，才能获得我们所要知道的决策变量和 目标函数之间存在的关系。
19
3 计算机仿真
20
一. 计算机仿真的概念
计算机仿真是用计算机对系统的结构、功能和行为以及参 与系统控制的人的思维过程和行为进行动态、逼真的模仿。
用计算机仿真方法解决较大系统问题的成本高、时间长。
五. 随机数的产生方法
合理确定随机数是蒙特卡洛法的关键。 常用的产生随机数的方法：
❖直接法。如抛硬币、袋中摸球、转动轮盘等。 ❖物理法。如脉冲发生器、数字位移寄位器等作为随机数
发生器，产生随机数序列。 ❖数学法（伪随机数法）。利用数学方法，通过计算产生
具有某种分布特征的随机数。（可利用计算机生成） ❖查随机数表。
计算机仿真是一种描述性技术，是一种定量分析方法。通 过建立某一过程或某一系统的模式，来描述该过程或该系 统，然后用一系列有目的、有条件的计算机仿真实验来刻 画系统的特征，从而得出数量指标，为决策者提供有关这 一过程或系统的定量分析结果，作为决策的理论依据。
计算机仿真技术适用于系统复杂、有大量随机因素存在而 又难以用其他定量技术解决的情况。
7
五. 系统仿真的类型
按照系统中实体成活动的动态形式分类
❖连续系统仿真和离散系统仿真。
➢ 如果系统变化的主要方面是连续的，那么对此所进行的仿真为 连续系统的仿真。
➢ 如果系统变化的主要方面是离散的，那么对此所进行的仿真为 离散系统的仿真。
➢ 连续系统的仿真方法主要通过常微分方程的求解，利用改变系 统的边界条件与初始值以研究系统的变化。
18
六. 仿真结果的处理
任何仿真问题的个别具体解本身并不表征这个系 统。
只有得到了很多的个别具体解之后．通过对它们 进行处理，才能获得我们所要知道的决策变量和 目标函数之间存在的关系。
19
3 计算机仿真
20
一. 计算机仿真的概念
计算机仿真是用计算机对系统的结构、功能和行为以及参 与系统控制的人的思维过程和行为进行动态、逼真的模仿。
用计算机仿真方法解决较大系统问题的成本高、时间长。
物流系统仿真案例全套教学课件
2.2.2 办公桌建模过程
1.模型假设 ①面板板材、桌腿板材、托盘库连续供应； ②不考虑加工设备出故障的情况； ③人工操作设备均配置一名员工。
2.2.2 办公桌建模过程
2．系统实体与仿真元素关联
表2-1 基础物流对象与系统实体的对应关系
2.2.2 办公桌建模过程
建模过程中用到的其他物流对象： 1）Broker WorkerPool Worker WorkerPlace FootPath 这组资源类对象配合使用实现工人操作设备的功能； 2）Method 和Variable 这组信息类对象灵活控制仿真过程； 3）TableFile 和TimeSequence 这组信息流对象记录仿真运行过程 中的各类数据信息表； 4）Gauge(多以文本、条形图或饼形图的形式显示缓存区存量数据) 和 Plotter(以线型图形式显示) 这组用户接口对象动态显示仿真结果。
Ø 离散制De造sc企rip业tio产n品of结th构e c复om杂p、an生y’产s s组ub织c难on，te目nts前，物流仿 真技术已经应用于离散制造业的各个方面，如在FMS仿真、 AGV路线规划、库存管理仿真、设备利用率平衡、预测生产 计划和生产线的布局规划等方面都有广泛的应用。
Ø 面向离散制造系统的虚拟仿真包括建模、规划和优化评价 三个层次，以建模为支撑，以规划为主线，以优化为目标， 形成虚拟生产系统规划方案，通过对方案的分析和对比，优 化改进，最终输出生产制造系统设计的优化方案。
3）提取表3 中的颜色信息指派给当前进入检验区的桌面图标， 且用colorindex全局变量实时传出表中值，并配合color
1
方法将颜2色指派给进入检验区的桌面。
实现此功能的程序（见P23） 4
图2-20 colortable对象表格设置及效果图
物流信息系统设计与仿真系统应用课件(PPT106页)
仓储调度 线路选择 车辆调度 资产管理
动态配载 设备调度 成本控制 生产率衡量
订单受理记录 货物库存管理 货物运输管理
出入库管理 货物加工管理 车辆在途监控
图7-4 按决策层次划分的物流信息系统
2） 按系统的应用对象分类 供应链上不同的环节、部门所实现的物流功能都不尽相同。 （1）面向制造企业的物流信息系统。 （2）面向零售商、中间商、供应商的物流信息系统。 （3）面向物流企业的物流信息系统(3PLMIs)。
学习目的
通过本章的学习，熟悉物流信息系统及仿真系统的概念、模 式与特点，了解物流信息系统的主要功能、主要技术；了解 物流信息系统规划的内容，理解其重要性及特点；掌握系统 规划的步骤；了解其常用工具、开发方法；掌握三种系统开 发方式的区别；了解物流仿真的目的、内容，熟悉仿真的步 骤；了解仿真的应用现状；了解港口集装箱物流系统及物流 配送中心仿真的目的，掌握其工作流程。
用来产生物品采购计划，供物品采购使用。主要功能有：计划编制、计划 读取、计划审核、报表打印等。
(2)采购合同管理
主要功能有：合同生成、合同录入、查询修改、合同审核、报表打印等。
(3)物品出入库管理
主要功能有：单据录入、查询、修改、调整、统计报表输出、打印、自检 以及月结算等。
(4)物品进销存查询
提供本系统所覆盖业务的信息查询，以及计划与完成情况的对比分析。
系统
统
图7-3 物流信息系统的分类
1）按管理决策的层次分类
按管理决策的层次进行划分，物流信息系统可以分为 物流作业管理系统、物流协调控制系统和物流决策支持 系统，各系统功能如图所示。
物流决策支持系统 物流协调控制系统 物流作业管理系统
客户服务分析 网络/设施选址配置
物流建模与仿真 期末复习PPT 第一章-绪论
➢ ④系统工程是数学理论与行为科学的统一，发 挥人的因素。
1.1 系统概述
▪ 系统特征与分类
目的性 集合性 相关性
系统特征 形式化表达
层次性 整体性 适应性
1.1 系统概述 ➢ ①系统的目的性 ➢ ②系统的集合性 ➢ ③系统的相关性
1.1 系统概述 ➢ ④系统的层次性 ➢ ⑤系统的整体性 ➢ ⑥系统的适应性
1.3 系统仿真概述
▪ 系统、模型与仿真
▪ 系统是研究的对象，模型是系统的抽象，仿真 是通过对模型的实验以达到研究系统的目的。
课堂小结
课后思考： 1. 说明系统的建模方法和流程。 2. 根据系统、模型和仿真的概念，分析系 统、模型和仿真之间的关系。
▪ 系统模型概述
▪ 系统模型的定义和分类
▪ 定义：模型是为了了解系统的结构和行为通过 抽象、归纳、演绎、类比等方法，用适当的表 现形式描述出来的仿制品，即模型是把对象实 体通过适当的过滤，用适当的表现规则描绘出 来简介的模仿品。
▪ 意义：客观系统很难做实验；模型更便于理解； 模型易于操作，用以分析系统本质和规律更加 经济方便；
模型。
1.2 系统模型概述
▪ 建立模型的注意事项 ➢ 明确目的，确定构成要素； ➢ 模型简单化和高精度； ➢ 没有固定不变的建模方法； ➢ 模型的验证； ➢ 没有人类介入的系统建模；（消除思想和心理
等不可量化因Βιβλιοθήκη 的影响） ➢ ……1.3 系统仿真概述
▪ 系统仿真定义
▪ 原因：①系统不存在；②系统破坏性试验；③ 试验条件无法保证，实验成本较高；
人为系统 电子系统、社 会系统、运输 系统、仓储系 统等。
1.1 系统概述
▪ 系统定义 ▪ 针对不同的研究领域，对系统有不同的
1.1 系统概述
▪ 系统特征与分类
目的性 集合性 相关性
系统特征 形式化表达
层次性 整体性 适应性
1.1 系统概述 ➢ ①系统的目的性 ➢ ②系统的集合性 ➢ ③系统的相关性
1.1 系统概述 ➢ ④系统的层次性 ➢ ⑤系统的整体性 ➢ ⑥系统的适应性
1.3 系统仿真概述
▪ 系统、模型与仿真
▪ 系统是研究的对象，模型是系统的抽象，仿真 是通过对模型的实验以达到研究系统的目的。
课堂小结
课后思考： 1. 说明系统的建模方法和流程。 2. 根据系统、模型和仿真的概念，分析系 统、模型和仿真之间的关系。
▪ 系统模型概述
▪ 系统模型的定义和分类
▪ 定义：模型是为了了解系统的结构和行为通过 抽象、归纳、演绎、类比等方法，用适当的表 现形式描述出来的仿制品，即模型是把对象实 体通过适当的过滤，用适当的表现规则描绘出 来简介的模仿品。
▪ 意义：客观系统很难做实验；模型更便于理解； 模型易于操作，用以分析系统本质和规律更加 经济方便；
模型。
1.2 系统模型概述
▪ 建立模型的注意事项 ➢ 明确目的，确定构成要素； ➢ 模型简单化和高精度； ➢ 没有固定不变的建模方法； ➢ 模型的验证； ➢ 没有人类介入的系统建模；（消除思想和心理
等不可量化因Βιβλιοθήκη 的影响） ➢ ……1.3 系统仿真概述
▪ 系统仿真定义
▪ 原因：①系统不存在；②系统破坏性试验；③ 试验条件无法保证，实验成本较高；
人为系统 电子系统、社 会系统、运输 系统、仓储系 统等。
1.1 系统概述
▪ 系统定义 ▪ 针对不同的研究领域，对系统有不同的
物流系统仿真概述(PPT 50张)
5、物流系统的物质基础要素
（5） 组织及管理
是物流系统的“软件”，起着连接、调运、运筹、协调、指挥 其他各要素以保障物流系统目的的实现之作用。
1.3 物流系统的结构
1.3.1 物流系统的层次结构
——对物流系统的结构和功能进行统一的规划、 战略层 设计和评估
战术层
——对物流流程进行计划、 调度和控制
（1）法律制度 决定物流系统的结构、组织、领导、管理方式，国
家对其控制、指挥，管理方式以及这个系统地位、范畴，是物流系统 的重要保障。
（2）行政命令 决定物流系统正常运转的重要支持要素。
1.2 物流系统的要素
4、物流系统的支撑要素
（3）标准化 保证物流环节协调运行，保证物流系统与其它系统在
技术上实现联结的重要支撑条件。
第二节 系统仿真概述
2.1 引子——墨子中的仿真
公输盘说：“先生有什么教导呢？” 墨子先生说：“北方有一个欺侮我的人，希望借助你的力 量去杀了他。” 公输盘很不高兴。 墨子先生说：“请允许我奉送给您十金。” 公输盘说：“我坚守道义，从来不无故杀人。”
第二节 系统仿真概述
2.1 引子——墨子中的仿真
物流系统的目标（5S）
服务目标 快速、及时目标 节约目标 规模化目标 库存调节目标
1.2 物流系统概述
1.2.2 物流系统的分类
1、按照物流业务性质分类 2、按照物流功能分类
1）生产企业物流系统 （1）供应物流 （2）生产物流 （3）销售物流 （4）回收、废弃物流
2）商业企业物流系统 3）物流企业物流系统
（1）供应物流 （2）生产物流 （3）销售物流 （4）回收、废弃物流
1.2 物流系统概述
2、按照物流功能分类
（5） 组织及管理
是物流系统的“软件”，起着连接、调运、运筹、协调、指挥 其他各要素以保障物流系统目的的实现之作用。
1.3 物流系统的结构
1.3.1 物流系统的层次结构
——对物流系统的结构和功能进行统一的规划、 战略层 设计和评估
战术层
——对物流流程进行计划、 调度和控制
（1）法律制度 决定物流系统的结构、组织、领导、管理方式，国
家对其控制、指挥，管理方式以及这个系统地位、范畴，是物流系统 的重要保障。
（2）行政命令 决定物流系统正常运转的重要支持要素。
1.2 物流系统的要素
4、物流系统的支撑要素
（3）标准化 保证物流环节协调运行，保证物流系统与其它系统在
技术上实现联结的重要支撑条件。
第二节 系统仿真概述
2.1 引子——墨子中的仿真
公输盘说：“先生有什么教导呢？” 墨子先生说：“北方有一个欺侮我的人，希望借助你的力 量去杀了他。” 公输盘很不高兴。 墨子先生说：“请允许我奉送给您十金。” 公输盘说：“我坚守道义，从来不无故杀人。”
第二节 系统仿真概述
2.1 引子——墨子中的仿真
物流系统的目标（5S）
服务目标 快速、及时目标 节约目标 规模化目标 库存调节目标
1.2 物流系统概述
1.2.2 物流系统的分类
1、按照物流业务性质分类 2、按照物流功能分类
1）生产企业物流系统 （1）供应物流 （2）生产物流 （3）销售物流 （4）回收、废弃物流
2）商业企业物流系统 3）物流企业物流系统
（1）供应物流 （2）生产物流 （3）销售物流 （4）回收、废弃物流
1.2 物流系统概述
2、按照物流功能分类
物流系统模拟与仿真课件ppt35页
29
物流系统仿真应用
30
31
32
型；
7
中国人口问题？
SARS!
2003的记忆
8
9
仿真的作用与优缺点
仿真的作用？ 仿真的优点？ 仿真的缺点？ ——到学期中和学期末再来讨论一下
10
仿真的作用
对已经发生的系统历史过程， 用于理解实际系统，进行
通过仿真进行再现，以研究 What if分析
其规律
用于对一个系统的多种方案
研究一个尚未存在的对象系 对比研究
系统
按照某些规律结合起来、相互作用、相互依存的所有实 体的有机组合。
模型
对应的真实对象、真实关系中那些有用的、令人感兴趣 的特性的抽象，是对系统某些本质方面的描述，以各 种可用的形式提供被研究系统的描述信息。
13
仿真 Simulation
仿真(Simulation)是对实际过程或系统随时间变化的运作的 模仿(imitation, mimic)。仿真通过建立系统模型(System model)来描述实际系统的行为。
20世纪80年代中期 集成化建模与仿真环境
20世纪90年代
可视化建模仿真，虚拟现实仿真，分布交互仿真
19
系统建模与仿真的发展趋势
90年代以来，计算机仿真技术朝着一体化建模与仿真环境 的方向稳步发展。新的研究热点如：
面向对象仿真（object-oriented simulation, OOS） 定性仿真（qualitative simulation, QS） 智能仿真（intelligence simulation, IS） 分布交互仿真（distributed interactive simulation, DIS） 可视化仿真（visual simulation, VS） 多媒体仿真（multimedia simulation, MS） 虚拟现实仿真（virtual reality simulation, VRS） Internet网上仿真
物流系统仿真应用
30
31
32
型；
7
中国人口问题？
SARS!
2003的记忆
8
9
仿真的作用与优缺点
仿真的作用？ 仿真的优点？ 仿真的缺点？ ——到学期中和学期末再来讨论一下
10
仿真的作用
对已经发生的系统历史过程， 用于理解实际系统，进行
通过仿真进行再现，以研究 What if分析
其规律
用于对一个系统的多种方案
研究一个尚未存在的对象系 对比研究
系统
按照某些规律结合起来、相互作用、相互依存的所有实 体的有机组合。
模型
对应的真实对象、真实关系中那些有用的、令人感兴趣 的特性的抽象，是对系统某些本质方面的描述，以各 种可用的形式提供被研究系统的描述信息。
13
仿真 Simulation
仿真(Simulation)是对实际过程或系统随时间变化的运作的 模仿(imitation, mimic)。仿真通过建立系统模型(System model)来描述实际系统的行为。
20世纪80年代中期 集成化建模与仿真环境
20世纪90年代
可视化建模仿真，虚拟现实仿真，分布交互仿真
19
系统建模与仿真的发展趋势
90年代以来，计算机仿真技术朝着一体化建模与仿真环境 的方向稳步发展。新的研究热点如：
面向对象仿真（object-oriented simulation, OOS） 定性仿真（qualitative simulation, QS） 智能仿真（intelligence simulation, IS） 分布交互仿真（distributed interactive simulation, DIS） 可视化仿真（visual simulation, VS） 多媒体仿真（multimedia simulation, MS） 虚拟现实仿真（virtual reality simulation, VRS） Internet网上仿真
Flexsim物流系统建模与仿真课件(完整版)
入该式主要是为了描述的方便与模型的简洁性；
约束（6）表示每条生产线每天加班不能超过4小时, 因而在生产周期内表 示每条生产线总的加班时间不能超过4*W;
（7）为非负与整数约束。。
排产方法
生产计划问题
近似解方法
最优解方法
迭代方法
构造型方法
控制理论方法
枚举方法
人工智能
邻域搜索 移动瓶颈 插入算法 优先分派
钻
割
铣
单元布局
布局类型的比较
布局形式 产品布局 工艺布局 固定布局 混合布局 单元布局
适用范围
优点
缺点
大批量、少品种的生 结构简单、物流易控 只考虑定量要求，不
产
制、物料处理柔性高 考虑定性要求
同种产品多，产量低、运输成本低、有柔性、流动时间长、工序冲 产量中等批量生产 可应对多种工艺要求 突、成本高、效率低
排产模型
目标函数（1）表示单台平均成本最小化； 约束（2）表示每种产品的生产量与其缺货之和不小于其需求量与库存量
的增量之和；
（3）表示每条生产线的生产时间与夹具调整时间之和等于其正常工作时 间（用单产表示）与加班时间之和, 其中Aij0为第j条生产线期初夹具的总 数；
约束（4）表示库存和缺货不能同时发生； （5）为生产线在排产Xij下夹具调整数的表达式, 其本身不表示约束, 引
上图为数控车床、数控铣床、 机器人及激光雕刻机单元；另 外, 系统有单独控制台, 用于整 个系统的节拍控制。。
该系统主要是进行上盖、 下箱、销钉的加工、装配、 检测和水晶雕刻, 码垛机从 立体仓库中取料至传送带, 各工序识别加工零件、进行 加工、装配、然后进行清洗、 热处理、打标签、综合检测、 废品分拣, 最后合格成品回 库形成一个闭环的FMS；实 现了物料流和信息流的自动 化。
约束（6）表示每条生产线每天加班不能超过4小时, 因而在生产周期内表 示每条生产线总的加班时间不能超过4*W;
（7）为非负与整数约束。。
排产方法
生产计划问题
近似解方法
最优解方法
迭代方法
构造型方法
控制理论方法
枚举方法
人工智能
邻域搜索 移动瓶颈 插入算法 优先分派
钻
割
铣
单元布局
布局类型的比较
布局形式 产品布局 工艺布局 固定布局 混合布局 单元布局
适用范围
优点
缺点
大批量、少品种的生 结构简单、物流易控 只考虑定量要求，不
产
制、物料处理柔性高 考虑定性要求
同种产品多，产量低、运输成本低、有柔性、流动时间长、工序冲 产量中等批量生产 可应对多种工艺要求 突、成本高、效率低
排产模型
目标函数（1）表示单台平均成本最小化； 约束（2）表示每种产品的生产量与其缺货之和不小于其需求量与库存量
的增量之和；
（3）表示每条生产线的生产时间与夹具调整时间之和等于其正常工作时 间（用单产表示）与加班时间之和, 其中Aij0为第j条生产线期初夹具的总 数；
约束（4）表示库存和缺货不能同时发生； （5）为生产线在排产Xij下夹具调整数的表达式, 其本身不表示约束, 引
上图为数控车床、数控铣床、 机器人及激光雕刻机单元；另 外, 系统有单独控制台, 用于整 个系统的节拍控制。。
该系统主要是进行上盖、 下箱、销钉的加工、装配、 检测和水晶雕刻, 码垛机从 立体仓库中取料至传送带, 各工序识别加工零件、进行 加工、装配、然后进行清洗、 热处理、打标签、综合检测、 废品分拣, 最后合格成品回 库形成一个闭环的FMS；实 现了物料流和信息流的自动 化。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
虚拟现实技术
数据手套
走信息路 读北邮书
本书的 封面
23
模拟飞行驾驶
虚拟人
游戏娱乐 走信息路 读北邮书
本书的 封面
24
6自由度飞行模拟器
走信息路
飞行模拟
读北邮书
本书的 封面
25
虚拟现实仿真技术用于治疗心理恐惧症——公 共演讲恐惧症
美国乔治亚大学使用虚拟现实技术来临床治疗 公共演讲恐惧症：很多人，仅仅是想象一下 在公共场合演讲就会手心出汗、心跳加速、 胃部抽搐。通过使用电脑生成图像、声音的 头盔虚拟现实技术来帮助治疗。乔治亚大学 的心理学助理教授Page Anderson，进行临 床应用研究，研究这种新科技能够将公共演 讲的恐惧和忧虑降低到什么程度。
走信息路 读北邮书
本书的 封面
28
物流系统仿真的广泛应用
自动化物流系统仿真
AS/RS系统仿真 Conveyor输送系统仿真 AGV系统仿真 Picking/Sorting系统仿真
生产物流系统仿真 供应链仿真 物流园区规划仿真 交通运输仿真 ……
走信息路 读北邮书
本书的 封面
29
物流配送中心仿真应用
SARS!
2003的记忆
走信息路 读北邮书
本书的 封面
9
走信息路 读北邮书
本书的 封面
10
仿真的作用与优缺点
仿真的作用？ 仿真的优点？ 仿真的缺点？
——到学期中和学期末再来讨论一下
走信息路 读北邮书
本书的 封面
11
仿真的作用
对已经发生的系统历史过程， 用于理解实际系统，进行
通过仿真进行再现，以研究 What if分析
谢谢大家！
走信息路 读北邮书
本书的 封面
两类研究
静态研究 动态研究
走信息路 读北邮书
本书的 封面
7
自古以来的仿真应用
中外古代战争对仿真基本原理的应用，这种 远时代的作战模拟后来以各种棋类（比如 中国象棋、围棋）流传了下来。
建筑中用木模研究建筑物的结构与承载性能
军事沙盘——古代沙盘和现代的沙盘仿真模 型；
走信息路 读北邮书
本书的 封面
8
中国人口问题？
走信息路 读北邮书
本书的 封面
27
五、物流现代化与系统仿真
物流系统是一个多因素、多目标的复杂系统，现代物流越来 越强调物流的系统化、综合化，而物流系统的整体优化是 一个复杂的系统分析问题。
系统仿真方法应用于物流系统有如下几类：
物流过程仿真； 物流管理仿真； 物流成本仿真。
在物流领域中的应用主要涉及交通运输、仓储、供应链、自 动化物流系统、物流园区规划等多个方面。
《物流系统模拟与仿真》课件
第1章 概论 第2章 离散系统(事件)仿真基础 第3章 典型物流系统仿真与建模方法 第4章 仿真数据分析与模型验证 第5章 典型物流系统仿真软件 第6章 Em-Plant 物流仿真系统
走走信信息息路路 读读北北邮邮书书
本书本的书的 封面封面
1
第一章 概论
物流系统建模与仿真实验 （一）
20世纪80年代中期 集成化建模与仿真环境
20世纪90年代
可视化建模仿真，虚拟现实仿真，分布交互仿真
走信息路 读北邮书
本书的 封面
20
系统建模与仿真的发展趋势
90年代以来，计算机仿真技术朝着一体化建模与仿真环境 的方向稳步发展。新的研究热点如：
面向对象仿真（object-oriented simulation, OOS）
走信息路 读北邮书
本书的 封面
14
仿真 Simulation
仿真(Simulation)是对实际过程或系统随时间变化的运作的 模仿(imitation, mimic)。仿真通过建立系统模型(System model)来描述实际系统的行为。
目前，系统仿真多数是在计算机上进行的。 系统仿真可定义为：建立研究对象的计算机模型，在模型上
定性仿真（qualitative simulation, QS）
智能仿真（intelligence simulation, IS）
分布交互仿真（distributed interactive simulation, DIS）
可视化仿真（visual simulation, VS）
多媒体仿真（multimedia simulation, MS）
本书的 封面
5
一、系统仿真作用与优缺点
对一个复杂的实际系统，人们通常采用什么 方式研究？
一个未执行的军事行动 一个正常运行的核电站放射泄漏应急方案 一台尚未有前例的临床手术 一个待建的物流配送中心
走信息路 读北邮书
本书的 封面
6
Simulation？
研究的两类手段
直接在实际系统上研究 建立模型，在模型上研究
16
三、连续与离散事件系统仿真
按照状态变量取值变化 方式可分为连续事件系 统和离散事件系统。
连续系统(Continuous System)：状态变量随 时间连续变化。
离散事件系统(Discrete Event System)：状态 变量只是在离散的时间
点上发生变化，而且这
些离散的时间点是不确 定的。
进行数字试验，把数字试验得出的结论应用于真实系统的 设计、评价和优化等。
走信息路 读北邮书
本书的 封面
15
M&S的基本原理
系统仿真三要素
对象系统 系统模型 计算机（软硬件）
三个基本活动：
系统建模 仿真建模 仿真实验
对象 系统
系统建模
仿真试验
系统 仿真建模 模型
仿真 模型
本书的 封面
走信息路 读北邮书
其规律
用于对一个系统的多种方案
研究一个尚未存在的对象系 对比研究
统的特征、性能、规律等
对其它研究方法得到的研究
对于存在但由于各种因素难 结果进行验证
以在实际系统上进行实验的 系统
其它
作为沟通工具；
培训；……
走信息路 读北邮书
本书的 封面
12
仿真的优势
对复杂性问题的优势 对随机性问题的优势 安全性优势 成本优势
20世纪40年代
电子计算机出现，冯·诺依曼正式提出了系统仿真的概念，
20世纪40年代中期 仿真应用于航空领域
20世纪60年代
出版了仿真领域最具权威性的学术刊物“SIMULATION”； 工业操作过程仿真；
20世纪70年代
包括经济、社会、环境的大系统仿真
20世纪70年代中期
系统与仿真结合，如用于随机网络建模的SLAM仿真系统； 系统仿真与更高级的决策结合，如决策支持系统；
走信息路 读北邮书
本书的 封面
2
课程导言
Modeling & Simulation, M&S
M&S是21世纪制造业的一项关键支撑技术 IMTR将M&S列为能够影响美国整个制造业的发
展，全面提升制造企业技术水平和快速反应能 力的技术领域之一。
走信息路 读北邮书
本书的 封面
3
课程概要
围绕这个理论框架的基 本原理
走信息路 读北邮书
本书的 封面
26
虚拟现实技术用于治疗心理恐惧症——飞行恐惧症和恐 高症
Anderson尝试让患者沉浸于像真实环境一样的虚拟场景 中，以使患者逐渐减轻恐惧感。 虚拟飞行惯于治疗 患有飞行恐惧症的人，在患者坐位下的低音音箱发出 模仿真实喷气飞机引擎的隆隆声。这些境遇会使患者 战胜自身的恐惧，接受Anderson虚拟疗法的患者已 经可以举起手进行提问。虚拟治疗比传统治疗的方便 在于，不会像治疗飞行恐惧症那样往返机场，很难否 认，通过使用科学技术能够避免过多的花费。
用数值方法求解方程。
离散事件系统仿真
建立描述系统的非形式模型，如逻辑的、概率的模 型；
采用专门的数值方法“执行”(Run)仿真模型，而非 求解(Solve)方程；
由数据驱动(Data Driven)
本书的 封面
走信息路 读北邮书
19
四、系统仿真的发展与应用
年代
发展的主要特点
1600-1940
物理科学基础上的建模
掌握一种仿真语言 / 仿 真软件的应用 AutoMod软件和 Flexsim软件
对象 系统
系统建模
仿真试验
系统 仿真建模 模型
仿真 模型
走信息路 读北邮书
本书的 封面
4
本章内容简介
系统仿真的作用和优缺点 相关基本概念 连续系统和离散事件系统仿真 系统仿真的发展与应用 物流现代化与仿真
走信息路 读北邮书
虚拟现实仿真（virtual reality simulation, VRS）
Internet网上仿真
本书的 封面
走信息路 读北邮书
21
仿真的发展与应用实例
你了解哪些仿真的新发展？ 你参观过北邮的虚拟现实实验室吗？ 体验过与虚拟现实仿真系统的人机交互吗？
走信息路 读北邮书
本书的 封面
22
头盔显示器 头部跟踪器
可视化优势 重复性优势 时间优势 风险优势 ……
仿真的劣势或局限性？？…
本书的 封面
走信息路 读北邮书
13
二、相关基本概念
系统
按照某些规律结合起来、相互作用、相互依存的所有实 体的有机组合。
模型
对应的真实对象、真实关系中那些有用的、令人感兴趣 的特性的抽象，是对系统某些本质方面的描述，以各 种可用的形式提供被研究系统的描述信息。
走信息路 读北邮书
本书的 封面
17
连续？离散？
多数工程系统是属于连续系统，如电力系统、 发电机组、航空发动机、液压系统等。