实验一flexsim基本操作和简单模拟仿真(4学时)一、实验目的1.了解什么是flexsim及其主要应用2.学习flexsim软件主窗口3.学习flexsim基本概念和专有名词4.了解flexsim建模步骤5.学会把现实系统中的不同环节抽象成仿真模型中的对应实体6.初步认知flexsim模型的建立和运行7.体会发生器、暂存区、传送带、吸收器的使用8.体会A连接和S链接的作用9.学会根据现实情况对相应的实体进行参数设定二、实验内容(一)仔细阅读教材第一部分(二)按以下步骤建立第一个flexsim模型1. 模型基本描述在这个模型中,我们来看看某工厂生产三类产品的过程。
在仿真模型中,我们将为这三类产品设置itemtype值。
这三种类型的产品随机的来自于工厂的其它部门。
模型中还有三台机器,每台机器加工一种特定类型的产品。
加工完成后,在同一台检验设备中对它们进行检验。
如果没有问题,就送到工厂的另一部门,离开仿真模型。
如果发现有缺陷,则必须送回到仿真模型的起始点,被各自的机器重新处理一遍。
仿真目的是找到瓶颈。
该检验设备是否导致三台加工机器出现产品堆积,或者是否会因为三台加工机器不能跟上它的节奏而使它空闲等待?是否需要在检验站前面添加一个缓冲区域?虽然我们以制造业为例,但同类的仿真模型也可应用于其它行业。
以一个复印中心为例。
一个复印中心主要有三种服务:黑白复印、彩色复印和装订。
在工作时间内有3个雇员工作,一个负责黑白复印工作,另一个处理彩色复印,第三个负责装订。
另有一个出纳员对完成的工作进行收款。
每个进入复印中心的顾客把一项工作交给专门负责该工作的雇员。
当各自工作完成后,出纳员拿到完成的产品或服务,把它交给顾客并收取相应的费用。
但有时候顾客对完成的工作并不满意。
在这种情况下,此项工作必须被返回相应的员工进行返工。
此场景与上面描述的制造业仿真模型相同。
但是,在此例中,你可能更多关注在复印中心等待的人数,因为服务速度慢,所以复印中心的业务成本高昂。
这个仿真模型也适用于运输业。
商业运输卡车通过一座桥从加拿大行驶到美国去,进入美国之前还要过海关。
司机首先要取文件,然后通过安检。
有三种类型的卡车。
每种卡车的司机需要填写的文件不同,所以必须向不同的海关部门索取。
文件填写完成后,所有类型的卡车都在同一个安检站进行安检。
如果未通过检查,就必须填写更多的文件。
这个情况中包含的仿真元素与上面的制造业例子完全相同,在此案例中,你可能会对桥梁上排队的卡车数量感兴趣。
如果整个桥上车辆排队几英里,并且造成交通堵塞,那么你就需要对海关的工作进行优化了。
2. 打开flexsim双击桌面上的Flexsim图标打开Flexsim软件。
选择创建新模型(New Model)”选项。
3. 设置模型单位建模之前,用户可以选择合适的单位。
默认情况下,每次创建新模型时,都会出现模型单位窗口(Model Units)。
你可以选择时间、长度、和流体的单位和模型开始时间。
你选择的单位将会用于整个模型中。
参照下图设置模型单位。
4. 创建实体在模型中创建一个发生器、两个暂存区、四个处理器和一个吸收器。
名字与摆放位置如下图。
(注意:其中一个处理器为“检测台”)。
创建实体的操作方法:(1)在实体库中的实体上,按住鼠标左键,将它拖动到模型中的放置位置,松开鼠标。
(2)重命名实体:双击实体,打开属性窗口。
编辑窗口顶部的名字,然后点击应用和确定按钮。
如下图所示。
(3)移动实体:要移动模型中的实体,仅需按住鼠标左键,然后拖动实体至合适位置。
要将实体沿着 z 轴的方向上下移动,请滚动鼠标滚轮,或同时按下鼠标的左右键,然后前后移动鼠标。
(4)尺寸和旋转角度-要编辑实体的尺寸和旋转角度,请点击实体,你会看到沿着三个坐标轴会有三种不同颜色的箭头。
想要改变哪个方向的尺寸,就点击并拖拽哪个方向上的箭头,然后上下拖动鼠标即可。
要编辑实体的旋转角度,请右键单击相应的轴,然后前后拖拽鼠标即可。
你也可以每次按照 5%的比例调整实体,按照 Ctrl 键加上 K或 L 即可。
注意:点击编辑>调整尺寸并旋转实体,即可打开和关闭通过箭头修改尺寸和旋转角度的功能。
(5)删除实体:高亮选中实体,按 Delete键。
5. 实体连接Flexsim模型中的实体之间是通过端口来连接的,端口分为输入端口、输出端口和中间端口三种类型。
端口间的连接有A连接、S连接和D连接三种类型。
请在以下实体间建立A连接关系:发生器与暂存区 1 连接∙暂存区 1 与处理器 1、处理器 2 和处理器 3 分别连接∙处理器 1, 处理器 2,处理器 3 和暂存区 2 分别连接∙暂存区 2 与检测站连接∙检测站与吸收器、暂存区 1 分别连接创建连接的操作方法:方法一:按住键盘的不同字母键并按下鼠标左键,点击一个实体并拖动至另一实体,然后放开鼠标键。
如果点击-拖动的过程中,按住A键,第一个实体将会出现一个输出端口,而在第二个实体上则会出现输入端口。
这两个端口将会自动链接。
如果点击-拖动的同时,按下S键,就会在两个实体上各出现一个中间端口,并且自动连接。
如果点击-拖动的同时,按下Q键,则断开连接,自动删除输入/输出端口。
如果按下W键,点击-拖动鼠标,则会删除中间连接。
方法二:点击工具栏中的按钮,进入连接模式。
然后,通过以下几种方法连接两个实体。
1. 点击一个实体,然后点击另外一个。
2. 像第一条那样,通过点击-拖动的方式。
不论使用哪种方法进行连接,都应该注意,连接顺序将会直接影响到临时实体的移动方向,临时实体将从第一个实体移动至第二个实体。
点击按钮,沿着连接时的方向,从第一个实体,拖动到另一个实体,即可断开连接;中间端口连接不受方向的限制。
6. 定义到达时间间隔接下来要改变各实体的参数,以使它们按模型的描述来工作。
这里从发生器开始一直到吸收器逐个修改参数。
每个实体有它自己的参数视窗。
数据和逻辑会由此视窗添加到模型中。
双击一个实体进入该实体参数视窗。
在这个模型中,我们需要让3种不同的产品类型进入系统。
要完成这一要求,每个临时实体的类型将按照均匀分布被随机分配一个1 到3 之间的整数值,意思是,进入系统的产品是类型1、类型2、或类型3的可能性都一样。
最好在发生器的创建触发器中设置类型值。
这由发生器的出口触发器来完成。
首先是定义到达时间间隔。
每5秒到达一个产品,服从指数分布。
默认情况下,发生器的到达时间间隔服从指数分布,但需要改变分布的均值。
在仿真过程中采用类似于指数分布这样的统计分布,对现实系统中的变化进行模拟。
双击发生器,打开属性窗口,如下图所示:发生器选项卡上,点击按钮,将会弹出一个窗口,按下图所示。
将分布设置为 exponential,渐位线(Location)为0 ? 均值(Scale)设置为5 。
随机数流(Stream)设置为0。
点击窗口之外的任何地方,保存这些设置。
请记住,在开始建立模型的时候就已经设置了单位。
把Scale设置成5,意味着分布的均值为5秒。
如果时间单位设置的是小时,那么这里的均值就是5小时。
7. 指定临时实体的类型和颜色在发生器的创建触发器中设置类型值。
点击触发器选项卡。
在创建触发器(按下按钮)中增加一个函数。
选择设置临时实体类型和颜色,就会弹出一个小窗口:8. 设置暂存器的最大容量暂存区1有两项内容需要设定。
首先,设定它的在最大容量。
第二,需要将暂存区中类型为1的临时实体发送至处理器1,类型为2的临时实体发送到处理器2,以此类推。
打开暂存区的属性窗口完成设置:(1)双击暂存区 1,打开属性窗口。
(2)在暂存区选项卡上,把最大容量修改为 10000。
(3)点击应用,但是不关闭窗口。
9. 指定暂存区1 的发送路径点击上图中临时实体流选项卡。
在输出面板中,发送至端口下拉菜单中,选择指定端口。
弹出带有默认表达式的小窗口。
指定端口的默认表达式为: getitemtype(item),意思是将类型 1 的临时实体发送到第一个输出端口,类型2 送往第二个输出端口,以此类推。
10. 定义加工时间(1)双击处理器 1,打开属性窗口(2)在处理器选项卡上,加工时间下拉列表中选择统计分布(3)在统计分布小窗口中,选择 exponential,使用默认的参数(4)对处理器2和处理器3,重复以上操作。
11. 定义暂存区2 的最大容量按照步骤8设置暂存区2的最大容量为10000。
12. 设置检测站的加工时间(1)双击检测站,打开属性窗口。
(2)在处理器选项卡上, 高亮选中加工时间框内的所有文本。
(3)替换成 4,意思是加工时间为常量 4秒。
13. 设定检测站的路径分配检验站将次品送回到模型前面的工站,将合格产品送到吸收器。
在建立该实体的连接时,应首先把它连接至吸收器,然后将它连接到暂存区1。
这个顺序可以使第一个输出端口连接到吸收器,第二个输出端口连接到暂存区1。
在常规选项卡上,端口模块中选择输出端口,查看是否正确连接。
如果出现端口连接错误的情况,可以通过^和v按钮调整正确。
现在,我们想按百分比,将临时实体发送到不同的输出端口。
(1)点击检验站的临时实体流选项卡。
在发送至端口下拉菜单中,选择按百分比(2)使用按钮,添加一个域段(3)按照下图输入参数,将 80%的产品(合格产品)流向端口 1,也就是吸收器。
20%的产品(次品)通过端口 2 流向暂存区 1。
(4)对返回的次品进行可视化区分。
点击触发器选项卡,在离开触发器(单击)下拉列表中选择设置颜色,然后选择colorblack(item),如下图所示。
(5)点击确认按钮,关闭属性窗口。
14. 重置和运行模型(1)点击左上角的按钮,把系统中的所有变量重置为它们的初始值并清除所有临时实体。
每当模型中创建新的连接时,都需要重置。
(2)点击重置按钮旁边的按钮。
现在模型应该开始运行了。
临时实体应该从第一个暂存区开始,进入3个处理器中的一个,然后到第二个暂存区,再进入检验站,并从这里去往吸收器,也有一些被重新发送回第一个暂存区。
被发回的临时实体为黑色。
(3)要停止模型运行,可随时按按钮(4)要加快或减慢模型运行速度,可左右移动视窗顶部的运行速度滑动条。
另外,你可以点击Ctrl+Down 箭头和 Ctrl+Up 箭头来提高和降低运行速度。
移动滑动条能改变仿真时间与真实时间的比率,它完全不会影响模型运行的结果。
15. 保存模型,并存入U盘,下节课要继续使用此模型(三)课内完成以上模型,并提交老师检查(四)完成实验报告1和课后思考题,打印后1人提交1份。
实验报告1课后思考题1.什么是Flexsim实体?简述其主要类型。
2.什么是Flexsim临时实体?教师检查评分表实验二使用flexsim模型进行统计分析(4学时)一、实验目的1. 进一步熟悉Flexsim建模步骤和操作2. 学会用flexsim进行瓶颈分析3. 学会用Dashboard进行统计分析4. 进一步掌握视图导航操作5. 学会正确使用S连接和A连接二、实验内容(一)Flexsim的数据分析在模型描述时,我们总是提到希望找到系统的瓶颈。