FlexSim初级

1Flexsim初级培训讲义201201202课程大纲•–第1章：简介•–第2章:Flexsim应用和概念•–第3章:Flexsim建模•–第4-10章:建模•–第11章:高级模型23第一章简介•仿真基础知识–什么是仿真？–离散事件–数据统计34仿真是什么?基于对系统的了解或者根据假设条件，对系统不同部分进行模拟，从而获取整个系统行为的前瞻性。45什么是仿真模型?•将现实系统抽象化显示，用于回答工程师或者管理者的疑问，解决问题。•它只包含对解决疑问或问题有帮助的那部分现实因素。56仿真常用于：•提高设备利用率•减少等待时间和队列长度•有效地分配资源•解决库存（短缺）问题•最大程度地减少故障带来的负面影响•最大程度地减少次品和浪费带来的负面影响•投资方案的评估•确定产品的吞吐量•对可降低成本的方案进行研究•设计最佳的批量尺寸和产品排序•解决物料搬运的问题•研究预置时间和更换工具产生的影响•优化产品和服务的优先级和分配逻辑•对操作员进行整个系统及相关工作的培训•展示新器械的设计和用途•日常决策的制定67离散事件仿真•用于模拟在离散时间点，由特定事件引起的状态变化的系统离散时间点改变状态。•系统事件的示例:–订单/产品的到达–产品移动–机器开始/结束加工–机器故障/修复•状态示例:–机器：空闲、预置、加工，中断–暂存区：空，满–操作员：上班，下班，工作，闲置–运输工具：行走、装载、卸载78仿真能做什么...不能做什么•能！基于采取投入和变量这些输入产生有意义的输出.•不能！基于期望的结果（输出）定义输入。9输入和输出：知道其中的差别模拟输入•到达率•工作人数•加工时间模型输出•吞吐量•使用率•状态10捕捉现实变化的统计分布101-Weibull0.000.250.500.751.001.251.501.752.002.252.500.000.100.200.300.400.500.600.700.80DensityFunctionPlotX-Valuef(x)3-Normal0.000.501.001.502.000.00-0.500.000.100.200.300.400.500.600.700.80DensityFunctionPlotX-Valuef(x)2-Exponential0.01.02.03.04.05.06.00.000.250.500.751.00DensityFunctionPlotX-Valuef(x)4-Lognormal0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.00.000.100.200.300.400.500.600.700.800.901.00DensityFunctionPlotX-Valuef(x)Also:Bernoulli11第2章Flexsim概念11•模型•实体（或对象）-固定资源类-移动资源类(任务执行器)-临时实体-端口-触发器-任务序列•实体库•模型视图12模型、实体和临时实体•模型-由Flexsim实体组成，是现实系统的抽象化显示-只需要对有助于解决问题的那部分系统进行模拟!•实体-组成模型的基本模块，具有行为继承性、支持自定义属性、变量和可视化。•临时实体–从模型中穿过的物品，如产品、客户、纸质文件、电话处理等。1213模型13实体临时实体14FlexSim模型•FlexSim模型是由排队、加工和运输等因素组成的一种系统.–排队上游的到达速率超过下游的加工速率时自然出现的一种现象.–加工是在被加工的临时实体上强制执行的延迟时间.–运输将临时实体从一个实体移动至另外一个实体的过程.1415Flexsim家族树15FlexSim实体固定资源类分配器导航网络节点可视化工具记录器交通控制器发生器暂存区吸收器传送带货架储液罐复合处理器处理器任务执行器网络导航分拣传送带合成器分解器操作员叉车起重机堆垛机机器人升降机16实体分类•固定资源类–发送和/或接收临时实体的实体如.•任务执行类–执行任务的移动资源如.1617固定资源类实体•固定资源类实体是仿真模型的框架。用于定义产品的流程。•固定资源类实体可以:–推动或拉动临时实体–加工临时实体（强迫时间延迟）–临时实体排队(累积到实体的最大容量为止)–调用操作员进行加工（加工/预置）–调用任务执行器将临时实体搬运到下一个资源•两个固定资源类实体间没有运输时间，除非调用任务执行器搬运临时实体。1718任务和任务序列•任务–任务执行器执行的一个指令或活动。如.LOADflowitem•任务序列–按顺序执行的一系列任务如TRAVELtoqueueLOADflowitemTRAVELtoprocessorUNLOADflowitem1819任务执行器类实体•任务执行器是执行任务序列的实体.•任务序列是按照一定顺序完成的任务列表.•任务是一种活动：如装载、卸载、行走，延迟，或者简单的应用.•当任务执行器收到一个任务序列时,便开始按顺序执行任务，直到任务序列执行完成或被抢占去执行优先级更高的任务序列.•当固定资源实体的“使用运输工具”或“使用操作员”框被勾选时，会自动创建并分配任务序列.•使用命令可以自定义并分配任务序列1920分配器资源类•分配器接收到任务序列后，或者将它们进行排队或者立刻将其分配给与它的输出端口连接的其他分配器和/或任务执行器。•一个任务序列可能会通过当前的任务列表先占目前正在执行的任务序列。先占包含暂时中断当前的任务序列，也包含永久删除当前的或者任务执行器将要执行的其他任何任务序列。•任务序列可以通过它们的优先级排序.•因为任务执行器属于分配器一类，所以它也可作为分配器，通过输出端口连接到其他的任务执行器。2021实体库•实体库-用于建立模型的实体列表。根据建模需求，用户可对实体进行自定义和扩展。•实例–将库实体拖拽到建模区时，会创建出此实体的复制品。2122FlexSim标准实体•Flexsim离散对象库中有25个实体.•创建模型的能力将取决于你如何更多的理解这25个对象及实体的三种类型:–固定资源类–任务执行器–分配器•Flexsim实体库的详细介绍可以在用户手册里查询到。2223实体分类•临时实体类型-从一个固定资源类实体传递到另一个固定资源的实体的物品.•临时实体实际上是Flexsim实体.•在模型中，可以对临时实体信息进行设置和访问.---可以使用临时实体信息定义加工时间或者日常决策。2324模型行为模型的大部分活动都是在固定资源类实体上完成的:–临时实体的加工时间–临时实体下一步要发送到哪里–调用共享资源（操作员）加工临时实体–调用运输资源将临时实体运送到下一个固定资源类实体2425实体端口链接•输出/输入端口-定义固定实体间临时实体移动路线.25输入端口输出端口26实体端口链接•中间端口–出于引用的目的,标准用法是指向被调用，用于加工或运输临时实体的任务执行器。26中间端口27端口链接•实体可以有无限的端口数.•模型中每条路线都需要通过端口来设定。•至于临时实体要通过哪个端口是由选定的实体规则决定的。•(请看临时实体流选项卡,发送至端口选项).2728端口链接模式•从菜单栏中提供了不同模式•按“ESC”键返回到普通光标模式29使用键盘快捷键连接端口29AQWS断开连接输入端口到输出端口中间端口到中间端口视图VC30查看端口连接•在“视图设置”中可以显示/隐藏端口连接.•可对连接线的尺寸进行调节3031模型视图31透视投影非透视•其他(非3D）视图:–平面视图–树视图视图是指查看模型的窗口.同时可以打开多个视图.视图的区别在于从不同的角度查看模型.32鼠标操作•视图窗口导航:–平移:左键点击拖动–倾斜和旋转:右键点击拖动–放大:左键&右键点击-拖动(或滚轮)•实体:–沿X轴和Y轴平移:点击鼠标左键拖动实体–沿Z平移:点击实体，滚动鼠标滚轮•高亮=黄框：点击鼠标左键•选中=红框:shift-click或ctrl-click-摁下shift或ctrl按键，点击拖动，框选多个实体。3233编辑红选实体•在视图的侧边栏，使用“编辑选中实体”选项，可对一组选中的实体进行编辑。•视图窗口中，只能有一个高亮实体。（黄色框）•可以选中多个实体。(红色框)3334第3章FlexSim建模步骤1.创建布局–鼠标操作–临时实体流–调整2.端口连接3.编辑实体4.编译&运行5.查看结果–标准报告–状态报告•编辑选中的实体3435模型1•目的通过排队、服务系统（邮局）学习建模的5个基本步骤。•描述--每60秒有一位客户到达邮局。模拟时间间隔的最符合的分布是指数分布[方差为0，均值为60)].–邮局服务窗口的服务时间为lognormal2(31,3.1,0.5)秒。-如果服务窗口前排队的队列超过20个人，新到的人（unhappycustomers），则会直接离开。3536FlexSim建模的基本步骤1-使用实体库中的实体创建布局2-端口连接3-编辑实体的外观和逻辑4-仿真的编译和运行5-查看结果查看主文本的14至21页，获取更多细节。3637模型1布局图3738发生器•发生器用于在模型中创建临时实体.•临时实体的到达速率基于到达的时间间隔、到达时间表或序列。•大部分模型的开始都是有发生器来建立.3839吸收器•吸收器是临时实体离开模型的出口.•临时实体只能通过吸收器“离开”.•吸收器的进入触发器是记录数据的最后一个地方。3940暂存区•暂存区用于堆放临时实体等待进入下游工站•凡是两个工站间有（WIP）在制品的地方都会用到暂存区。•暂存区可能会是桌子、篮子、队列，或者等待室。4041处理器•只要对加工临时实体就会用到处理器。•处理器可以是任何类型的机器或工站，任何消耗时间操作临时实体的东西。•临时实体在处理器停留的时间必须涵盖预置时间、加工时间和阻塞时间。停留时间有时也包含等待操作、叉车和维修处理器的时间如果发生故障。4142步骤1.创建布局42•使用鼠标，从实体库中拖拽实体到模型的视图窗口。•使用鼠标对实体的位置、尺寸和旋转角度进行调整。43临时实体流•不管实体位于布局中的哪个位置，临时实体花费0时间从一个实体到达另外下一个实体。•如果在临时实体流中设置时间延迟，可以通过添加一条传送带或者任务执行器来实现。–传送带的运送时间依赖于它的长度和速度–运输临时实体的时间是由两个实体之间的距离，任务执行器的速度，加速度和减速度等因素决定的。4344步骤2.端口连接44•使用键盘的快捷键或者工具栏中的连接模式，点击-拖拽实体间的端口连接。•方向非常重要！连接方向必须是从发送的实体到接收的实体。发送实体会出现深黄色的框，而接收实体会出现浅颜色的黄框。•这些实体间的输出-输入端口连接在发送和接收临时实体时会用到。45步骤3.编辑实体•属性窗口–双击（或右键单击选择属性）–用于编辑实体的专有属性–用于编辑和查看实体的常规信息。•可视化图形、尺寸、方向、位置•信息切换•端口连接•标签•统计4546属性窗口•每个实体都有自己的属性框•属性会影响临时实体在实体中的停留时间和它们从一个实体到另一个实体的发送方式。•点击应用按钮使修改起作用。•点击确定按钮，应用修改并关闭窗口。•点击取消按钮将取消修改并关闭窗口。4647属性框中的选项卡•根据属性的类型，将它们按照选项卡进行了区分。•每个固定资源类实体都有“临时实体流”选项卡和触发器选项卡。4748理解基本的下拉列表48选择一个选项，或者直接输入表达式编辑选中的选项(模版编辑)编辑此选项的代码选项名称49编辑选取列表•弹出的图形窗口，对选项编辑起到引导的作用。不同选项需要输入不同信息。4950触发器概念•当实体发生重要事件时，就会触发触发器。•用户可以指定多个事件在触发器触发时发生（触发器逻辑）。•临时实体进入或离开实体时可以使用触发器。加工时间结束或维修时间完成时也可以使用触发器。•每个类型的实体都有专门的一套触发器。5051触发器•在特定事件发生时，自定义系统行为–写入信息到临时实体或从临时实体读取信息–改变临时实体或实体的外形属性–向其他实体发送信息–改变其他实体的行为–还有更多