物流仿真软件Flexsim入门1
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Flexsim采用对象对实际过程中的各元素建模
连接（Connections）
Flexsim中通过对象之间的连接定义模型的流程
方法（Methods）
对象中的方法定义了模型中各对象所需要完成 的作业
对象与继承
• Flexsim采用面向对象的技术 • 大部分Flexsim对象都是FixedResource 或TaskExecutor对象的子对象
Pairwise Exchange
Pairwise Exchange
枚举法 盲目搜索（或愚蠢和无遗漏的搜索） 以Pentium3 为例，n=6，数秒； n=9,２小时；n>15,花一年．
广度优先的搜索策略
启发式方法
陡削下降成对互换(Steepest Descent Pairwise Interchange, 简称SDPI) 算法要点:从一分配方案出发,取一对设施系统 进行相互交换各自场址。将原分配方案与所 有新分配方案总成本进行比较，选取总成本 小者；继续迭代，直到成对互换不再产生有 改进的结果，程序停止，达到了局部优化。
FactoryPlAN、FactoryOPT SLMAnimation、Stream、RaLC……
§8.2 Flexsim简介
8.2.1 8.2.2 8.2.3 8.2.4 Flexsim基本情况 Flexsim安装 Flexsim应用案例 Flexsim功能
§8.2 Flexsim简介
8.2.1 Flexsim基本情况 Flexsim是面向对象的离散事件系统仿真软件 Flexsim是一个强有力的分析工具，可帮助工程师
• 执行类（TaskExecuter）
– Dispatcher, Operator, Transporter, Elevator, Robot, Crane, ASRSvehicle
• 网络类（Node）
– NetworkNode, TrafficControl
• 图示类（Visual Object）
§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 …
工具栏
• 工具栏中常用到的按钮包括
– ToolBox：编辑全局表格/变量 – Commands：Flexsim命令帮助 – Tree：打开模型树 – Ortho：打开模型正投影视图 – Persp：打开模型透视图
8.3.1 Flexsim建模的基本概念
Flexsim仿真模型的基本组成
对象（Objects）
– 根据电脑操作系统打上相应的补丁 – 安装Visual C++ .net – 安装Flexsim – 安装HASP Driver – 插入软件加密狗 – 输入客户序列号
• 开始菜单 / Flexsim 3 / Flexsim License Activation
Flexsim软件的安装步骤（网络版）
本课程学习内容
CH1 CH2 CH3 CH4 CH5 CH6 CH7 绪论 物流与供应链基础 设施选址 设施布置设计 物料搬运系统设计 仓储、库存及其系统 设施布置问题的模型、算法与量化技术
CH8 物流仿真软件Flexsim入门
CH8 物流仿真软件Flexsim入门 §8.1 物流系统仿真概述 §8.2 Flexsim简介 §8.3 Flexsim基本概念及开发步骤 §8.4 实例介绍 §8.5 高级开发简介
• 网络版
– 服务器上安装：
• 加密狗 • hdd32.exe（加密狗驱动）(HASP device driver) • aksmon32.exe （服务器监控程序） • lmsetup.exe （服务器序列号管理器） ***上面三个文件在网络版安装光盘的目录下可以找到
– 客户机上安装：
• • • • Visual C++ .net Flexsim软件 hdd32.exe （加密狗驱动） 在Flexsim安装目录生成一个network.txt文件
• 对象（Objects） • 连接（Connections） • 方法（Methods）
连接与端口
• Flexsim模型中的对象之间是通过端口来连接 的 • 三种类型的端口
– 输入端口（input ports）
• Fixed Resource之间的连接
– 输出端口（output ports）
• Fixed Resource之间的连接
“a”连接
• 按下 “a”键的同时用鼠标从一个对象拖 拉到另一个对象上以连接二者 • “a”连接用于除中心端口之外的所有其 他的连接 • “a”连接用“q”取消
• Flexsim建模的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ本概念
– Flexsim软件主窗口布局 – Flexsim仿真模型的基本组成
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 系统方案比较
建立仿真模型
运行仿真模型 仿真结果分析 仿真结果输出
确定系统方案
仿真结束
§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、
– 中心端口（center ports）
• 连接Task Executer和Fixed Resource
“s”连接
• 按下 “s”键的同时用鼠标从一个对象拖 拉到另一个对象上以连接二者 • “s”连接仅用于中心端口之间的连接 （即连接Task Executer和Fixed Resource ） • “s”连接用“w”取消（按下 “w”键的同 时用鼠标从一个对象拖拉到另一个对象 上以连接二者）
Flexsim在系统生命周期各阶段的应用： (1)系统建立和实施前：对规划设计方案进行评 价、修正 (2)系统建立后：评价 (3)系统改造和功能扩展：用模型进行可行性分 析
§8.2 Flexsim简介
8.2.4 Flexsim功能 Flexsim可以达到以下效果： 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
– 子对象拥有其父对象所有的接口和相应的功 能 – 用户相对比较容易很快掌握子对象的使用
Flexsim家族树
Flexsim的对象库
对象分类
• 资源类（Fixed Resources）
– Source, Queue, Processor, Sink, Combiner, Separator, MultiProcessor, Conveyor, MergeSort, FlowNode, Rack, and Reservoir
和设计人员在系统设计和运作中做出智能决策。采 用Flexsim，可以建立一个真实系统的3D计算机模型， 然后用比在真实系统上更短的时间或者更低的成本 来研究系统。
世界500强企业中约有一半为Flexsim的客户, 包括一些著名企业,如DHL、FedEx、Nasa…
8.2.2 Flexsim软件的安装步骤（单机版） • 单机版
第16讲
目 录
§7.3 二次分配模型 CH8 物流仿真软件Flexsim入门
§7.3 二次分配问题的模型与算法 二次分配模型(Quadratic Assignment Problem,简称QAP)
计算总成本
例
算法： （1）枚举法 （2）启发式方法
Pairwise Exchange
Pairwise Exchange
– VisualTool, Recorder
资源类对象
• Fixed Resource 类对象一般是仿 真模型中的主干 对象 • 此类对象决定了 模型的流程
执行类对象
• Task Executer对象可从Fixed Resource 对象中获取并执行任务，如物料搬运或 生产操作等。 • 一个Task Executer对象可以向其他Task Executor对象指派任务，或者管理模型 中所有的Task Executers对象。 • Task Executers对象不参与模型中的流 程指派。
服务问题：要求以最高满意度和最低可能成本来处
理用户及其需求
制造问题：要求以最低可能成本在适当的时间制造
适当产品
物流问题：要求以最低可能成本在适当的时间，适
当的地点，获得适当的产品
其它
系统仿真的对象有三大类型：排队系统、库存系 统、网络系统；凡是归属于这三类的，都可以通过建 模、仿真来分析。
§8.2 Flexsim简介 8.2.4 Flexsim功能
网络类对象
• NetworkNode对象一般用来设定Task Executor对象的行动路线
图示类对象
• 图示类对象可用在仿真模型中显示各种 信息、标识、图片或图表等 • VisualTool和Recorder对象可用来提高仿 真模型的直观感，同时可用来实时显示 和搜集模型的输出数据
迁移实体（Flowitem）
Simulation is the imitation of a dynamic system using a computer model in order to evaluate and improve system performance.
§8.1物流系统仿真概述
8.1.1 系统仿真的概念
系统仿真的方法应用于各领域：如工程类系 统（机械、化工、电力、电子等），非工程 类系统（交通、管理、经济、政治等）。 早期的系统仿真多是物理模型，如：用于军 事训练的沙盘、古代工匠建造房屋的模型、 飞机风洞实验等。近年来更多借助于计算机 仿真对模型进行运行与实验。
§8.1物流系统仿真概述
8.1.1 系统仿真的概念
根据所研究系统的不同，系统仿真可分为连 续系统仿真和离散系统仿真。 前者是指系统状态随时间连续变化的情况， 多数工程系统，如机电、化工、电力等； 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)
§8.1物流系统仿真概述
• 迁移实体指模型中存在迁移的对象 • 迁移实体可用来表示生产或服务中的原 料、产品或产品集，如零件、部件、托 盘、容器等；也可以是任务执行者 • 迁移实体可点击工具栏按钮Flowitem定 义 • 可对每个迁移实体定义对象类别 （Itemtype）
• Flexsim建模的基本概念
– Flexsim软件主窗口布局 – Flexsim仿真模型的基本组成
§8.3 Flexsim基本概念及开发步骤
• 8.3.1 Flexsim建模的基本概念 – Flexsim软件主窗口布局 – Flexsim仿真模型的基本组成 • 8.3.2 Flexsim软件的使用步骤
8.3.1 Flexsim建模的基本概念
Flexsim软件主窗口布局
Flexsim软件主窗口由下面五部分构成 菜单 工具栏 对象库 模型视图 仿真控制栏
§8.1物流系统仿真概述
8.1.1 系统仿真的概念 8.1.2 仿真的作用 8.1.3 离散事件系统仿真的步骤 8.1.4 常见的物流(制造)系统仿真软件
§8.1物流系统仿真概述 8.1.1 系统仿真的概念
针对真实系统建立模型,然后在模型上进行试 验,用模型代替真实系统,从而研究系统性能的 方法称为系统仿真。
§8.2 Flexsim简介
8.2.3 Flexsim应用案例 配送中心拣选仿真 仓储系统入／出库仿真 产品库分拣仿真 高速公路仿真 供应链仿真 集装箱码头仿真 生产物流仿真 机场仿真 医院仿真 城市应急系统仿真 …
§8.2 Flexsim简介
8.2.4 Flexsim功能
Flexsim能解决的问题可归纳为以下四方面：
连接（Connections）
Flexsim中通过对象之间的连接定义模型的流程
方法（Methods）
对象中的方法定义了模型中各对象所需要完成 的作业
对象与继承
• Flexsim采用面向对象的技术 • 大部分Flexsim对象都是FixedResource 或TaskExecutor对象的子对象
Pairwise Exchange
Pairwise Exchange
枚举法 盲目搜索（或愚蠢和无遗漏的搜索） 以Pentium3 为例，n=6，数秒； n=9,２小时；n>15,花一年．
广度优先的搜索策略
启发式方法
陡削下降成对互换(Steepest Descent Pairwise Interchange, 简称SDPI) 算法要点:从一分配方案出发,取一对设施系统 进行相互交换各自场址。将原分配方案与所 有新分配方案总成本进行比较，选取总成本 小者；继续迭代，直到成对互换不再产生有 改进的结果，程序停止，达到了局部优化。
FactoryPlAN、FactoryOPT SLMAnimation、Stream、RaLC……
§8.2 Flexsim简介
8.2.1 8.2.2 8.2.3 8.2.4 Flexsim基本情况 Flexsim安装 Flexsim应用案例 Flexsim功能
§8.2 Flexsim简介
8.2.1 Flexsim基本情况 Flexsim是面向对象的离散事件系统仿真软件 Flexsim是一个强有力的分析工具，可帮助工程师
• 执行类（TaskExecuter）
– Dispatcher, Operator, Transporter, Elevator, Robot, Crane, ASRSvehicle
• 网络类（Node）
– NetworkNode, TrafficControl
• 图示类（Visual Object）
§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 …
工具栏
• 工具栏中常用到的按钮包括
– ToolBox：编辑全局表格/变量 – Commands：Flexsim命令帮助 – Tree：打开模型树 – Ortho：打开模型正投影视图 – Persp：打开模型透视图
8.3.1 Flexsim建模的基本概念
Flexsim仿真模型的基本组成
对象（Objects）
– 根据电脑操作系统打上相应的补丁 – 安装Visual C++ .net – 安装Flexsim – 安装HASP Driver – 插入软件加密狗 – 输入客户序列号
• 开始菜单 / Flexsim 3 / Flexsim License Activation
Flexsim软件的安装步骤（网络版）
本课程学习内容
CH1 CH2 CH3 CH4 CH5 CH6 CH7 绪论 物流与供应链基础 设施选址 设施布置设计 物料搬运系统设计 仓储、库存及其系统 设施布置问题的模型、算法与量化技术
CH8 物流仿真软件Flexsim入门
CH8 物流仿真软件Flexsim入门 §8.1 物流系统仿真概述 §8.2 Flexsim简介 §8.3 Flexsim基本概念及开发步骤 §8.4 实例介绍 §8.5 高级开发简介
• 网络版
– 服务器上安装：
• 加密狗 • hdd32.exe（加密狗驱动）(HASP device driver) • aksmon32.exe （服务器监控程序） • lmsetup.exe （服务器序列号管理器） ***上面三个文件在网络版安装光盘的目录下可以找到
– 客户机上安装：
• • • • Visual C++ .net Flexsim软件 hdd32.exe （加密狗驱动） 在Flexsim安装目录生成一个network.txt文件
• 对象（Objects） • 连接（Connections） • 方法（Methods）
连接与端口
• Flexsim模型中的对象之间是通过端口来连接 的 • 三种类型的端口
– 输入端口（input ports）
• Fixed Resource之间的连接
– 输出端口（output ports）
• Fixed Resource之间的连接
“a”连接
• 按下 “a”键的同时用鼠标从一个对象拖 拉到另一个对象上以连接二者 • “a”连接用于除中心端口之外的所有其 他的连接 • “a”连接用“q”取消
• Flexsim建模的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ本概念
– Flexsim软件主窗口布局 – Flexsim仿真模型的基本组成
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 系统方案比较
建立仿真模型
运行仿真模型 仿真结果分析 仿真结果输出
确定系统方案
仿真结束
§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、
– 中心端口（center ports）
• 连接Task Executer和Fixed Resource
“s”连接
• 按下 “s”键的同时用鼠标从一个对象拖 拉到另一个对象上以连接二者 • “s”连接仅用于中心端口之间的连接 （即连接Task Executer和Fixed Resource ） • “s”连接用“w”取消（按下 “w”键的同 时用鼠标从一个对象拖拉到另一个对象 上以连接二者）
Flexsim在系统生命周期各阶段的应用： (1)系统建立和实施前：对规划设计方案进行评 价、修正 (2)系统建立后：评价 (3)系统改造和功能扩展：用模型进行可行性分 析
§8.2 Flexsim简介
8.2.4 Flexsim功能 Flexsim可以达到以下效果： 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
– 子对象拥有其父对象所有的接口和相应的功 能 – 用户相对比较容易很快掌握子对象的使用
Flexsim家族树
Flexsim的对象库
对象分类
• 资源类（Fixed Resources）
– Source, Queue, Processor, Sink, Combiner, Separator, MultiProcessor, Conveyor, MergeSort, FlowNode, Rack, and Reservoir
和设计人员在系统设计和运作中做出智能决策。采 用Flexsim，可以建立一个真实系统的3D计算机模型， 然后用比在真实系统上更短的时间或者更低的成本 来研究系统。
世界500强企业中约有一半为Flexsim的客户, 包括一些著名企业,如DHL、FedEx、Nasa…
8.2.2 Flexsim软件的安装步骤（单机版） • 单机版
第16讲
目 录
§7.3 二次分配模型 CH8 物流仿真软件Flexsim入门
§7.3 二次分配问题的模型与算法 二次分配模型(Quadratic Assignment Problem,简称QAP)
计算总成本
例
算法： （1）枚举法 （2）启发式方法
Pairwise Exchange
Pairwise Exchange
– VisualTool, Recorder
资源类对象
• Fixed Resource 类对象一般是仿 真模型中的主干 对象 • 此类对象决定了 模型的流程
执行类对象
• Task Executer对象可从Fixed Resource 对象中获取并执行任务，如物料搬运或 生产操作等。 • 一个Task Executer对象可以向其他Task Executor对象指派任务，或者管理模型 中所有的Task Executers对象。 • Task Executers对象不参与模型中的流 程指派。
服务问题：要求以最高满意度和最低可能成本来处
理用户及其需求
制造问题：要求以最低可能成本在适当的时间制造
适当产品
物流问题：要求以最低可能成本在适当的时间，适
当的地点，获得适当的产品
其它
系统仿真的对象有三大类型：排队系统、库存系 统、网络系统；凡是归属于这三类的，都可以通过建 模、仿真来分析。
§8.2 Flexsim简介 8.2.4 Flexsim功能
网络类对象
• NetworkNode对象一般用来设定Task Executor对象的行动路线
图示类对象
• 图示类对象可用在仿真模型中显示各种 信息、标识、图片或图表等 • VisualTool和Recorder对象可用来提高仿 真模型的直观感，同时可用来实时显示 和搜集模型的输出数据
迁移实体（Flowitem）
Simulation is the imitation of a dynamic system using a computer model in order to evaluate and improve system performance.
§8.1物流系统仿真概述
8.1.1 系统仿真的概念
系统仿真的方法应用于各领域：如工程类系 统（机械、化工、电力、电子等），非工程 类系统（交通、管理、经济、政治等）。 早期的系统仿真多是物理模型，如：用于军 事训练的沙盘、古代工匠建造房屋的模型、 飞机风洞实验等。近年来更多借助于计算机 仿真对模型进行运行与实验。
§8.1物流系统仿真概述
8.1.1 系统仿真的概念
根据所研究系统的不同，系统仿真可分为连 续系统仿真和离散系统仿真。 前者是指系统状态随时间连续变化的情况， 多数工程系统，如机电、化工、电力等； 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)
§8.1物流系统仿真概述
• 迁移实体指模型中存在迁移的对象 • 迁移实体可用来表示生产或服务中的原 料、产品或产品集，如零件、部件、托 盘、容器等；也可以是任务执行者 • 迁移实体可点击工具栏按钮Flowitem定 义 • 可对每个迁移实体定义对象类别 （Itemtype）
• Flexsim建模的基本概念
– Flexsim软件主窗口布局 – Flexsim仿真模型的基本组成
§8.3 Flexsim基本概念及开发步骤
• 8.3.1 Flexsim建模的基本概念 – Flexsim软件主窗口布局 – Flexsim仿真模型的基本组成 • 8.3.2 Flexsim软件的使用步骤
8.3.1 Flexsim建模的基本概念
Flexsim软件主窗口布局
Flexsim软件主窗口由下面五部分构成 菜单 工具栏 对象库 模型视图 仿真控制栏
§8.1物流系统仿真概述
8.1.1 系统仿真的概念 8.1.2 仿真的作用 8.1.3 离散事件系统仿真的步骤 8.1.4 常见的物流(制造)系统仿真软件
§8.1物流系统仿真概述 8.1.1 系统仿真的概念
针对真实系统建立模型,然后在模型上进行试 验,用模型代替真实系统,从而研究系统性能的 方法称为系统仿真。
§8.2 Flexsim简介
8.2.3 Flexsim应用案例 配送中心拣选仿真 仓储系统入／出库仿真 产品库分拣仿真 高速公路仿真 供应链仿真 集装箱码头仿真 生产物流仿真 机场仿真 医院仿真 城市应急系统仿真 …
§8.2 Flexsim简介
8.2.4 Flexsim功能
Flexsim能解决的问题可归纳为以下四方面：