从第三讲开始依次介绍物流仿真领域应用最广的一款软件Flexsim的功能特点，建模方法，以及应用案例。 车辆排队长度一、Flexsim系统仿真软件的简介
Flexsim是一款通用离散仿真软件，被用来对若干不同行业不同系统进行建模和仿真。据粗略估计，世界500强企业中的一半为Flexsim的客户，包括通用磨坊食品公司、戴姆勒克莱斯勒、可口可乐、波音公司、通用汽车、佳能、IBM、三星、富士康等一些著名企业。物流行业包括FedEx、DHL、LSI物流、德马泰克、AE等一些著名物流或物流设备企业。 Flexsim是一套集计算机三维图像处理技术、仿真技术、人工智能技术、数据处理技术为一体，为制造、物流等领域服务。运用Flexsim系列仿真软件，可在计算机内建立研究对象的系统三维模型，然后对模型进行各种系统分析和工程验证，最终获得优化设计和改造方案。用此软件，可以快速确定物流设备导入方案或3D竟标演示方案，提高中标率；验证物流项目的可行性；提供改善和管理的基本数据，降低运营成本。 Flexsim是新一代离散事件系统仿真的有效工具。面向对象的建模方式使得建模过程更为快捷，只需通过
图形的拖动和必要的附加程序就可以快速地建立起系统的模型。软件提供了丰富的物理单元，如处理器、操作员、堆垛机、货架等，大大方便了用户的建模。所建立的物理仿真模型可以用三维动画方式表现出来。三维动画模型形象、生动、逼真地表现出整个物流系统，为物流中心的规划设计或改造提供了有效的可视化手段。
目前，Flexsim软件已经在物流领域里成功地进行了多种系统的建模与仿真分析，如配送中心的拣选仿真、仓储出入库仿真、产品仓库分拣仿真、生产物流系统仿真、集装箱码头仿真、机场物流仿真等。
Flexsim研究的对象多是复杂的多目标系统。Flexsim将众多目标的不同参数组合的运行结果输出后供分析者比较，选取较优的参数组合。由于Flexsim提供了逼真图形动画显示、完整的运作绩效报告，并通过模型运行给分析者提供了各种方案相关的大量反馈信息，因此分析者可以在较短的时间内对各种方案的优劣进行比较，对各种预选方案做出评估。
使用Flexsim可以达到以下效果：
（1） 提高资源（设备资源、人力资源、资金资源）的利用率；
（2） 减小等待时间和排队长度；
（3） 有效分配资源；
（4） 消除缺货问题；
（5） 把故障的负面影响减至最低；
（6） 把废弃物的负面影响减至最低；
呈味核苷酸（7） 研究可替换的投资概念；
（8） 决定零件经过的时间；
（9） 研究降低成本的计划；
（10） 建立最优批量和工序排序；
（11） 坚决物料发送问题；
（12） 研究设备预置时间和改换工具的影响；
（13） 优化货物和服务的优先次序与分派逻辑；
（14） 在系统全部行为和相关作业中训练操作人员；
（15） 展示新的工具设计和性能；
（16） 管理日常运作决策；
（17） 从历史运行中得到经验和教训。
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二、Flexsim系统仿真软件功能特征
1、建模功能
1）Flexsim建模是直接从三维开始的，无须转换。目前市场上的大多数仿真软件产品要求用户在二维环境中建模，待模型完成后，转换成三维，转换操作繁琐而且三维效果差。
图1 AutoCAD的平面布置图上直接建立3D模型
2）Flexsim用拖放图形方法建立模型，Flexsim提供有固定类实体库，执行类实体库，流体类实体库，以及用户实体库。建模时将相应的实体拖放到模型窗口的指定位置，操作简单。 3）Flexsim提供的实体具有相当的柔韧性，实体的参数设定可适应于不同层次的使用者，对于初中级使用者，Flexsim提供了物流业常见策略，用户只需要选择和修改数据，就可以实现先进先出、先进后出、随机出入、百分比出入、统计概率出入、最长队列出入、最短队列出入、按品种出入、按标签出入等出入库策略，无需编程。而对于高级使用者，可以直接用VC++编程，实现更复杂的有特殊需求的出入库策略，每个实体都有VC++编程接口。
4）Flexsim应用深层开发实体，这些实体代表着一定的活动和排序过程。每一个实体都有一个坐标(x，y，z)、速度(x，y，z)，旋转(x，y，z)以及一个动态行为(时间)。实体可以创建、删除，而且可以彼此嵌套移动，它们都有自己的功能或继承来自其他实体的功能。这些实体的参数可以快速、轻易、高效地把任何制造业、物流业、甚至一般商务流程的主要特征描述出来。穿透科技
Flexsim中的实体参数可以表示几乎所有存在的实物对象。像机器、操作员、传送带、叉车、仓库、交通灯、储罐、箱子、货盘、集装箱等等都可以用Flexsim中的实体表示，同时数据信息也可以轻松地用Flexsim丰富的实体库表示出来。用户通过实体编辑器能轻易地建立新的实体或修改现有的实体、允许
用户添加个性化功能和接口。
5）由于Flexsim具有树状结构且功能齐全的实体库、Flexsim可以让用户使模型构造
更具有层次结构。在组建客户实体的时候，每一组件都使用了继承的方法，节省了开发时间。另外Flexsim中的实体都是开放的，因此这些实体可以在不同的用户、库和模型之间进行交换。
2、仿真分析功能
1） Flexsim可以用试验的形式来仿真假定的情节，而且它可以自动运行并把结果存在报告、图表中。可以利用预定义和自定义的行为指示器，像生产量、研制周期、费用等来分析每一个情节。而且也可以将结果导入到别的应用程序像Exeel等，利用ODBC(开放式数据库连接)和DDEC(动态数据交换连接)可以直接输入仿真数据。
图2 Flexsim仿真实例
2) Flexsim在模型运行过程中记录了所有设备的所有状态（工作、等待、阻塞、故障等）的时间数值，以及设备加工产品的个数，用户可以自由组合和输出由这些数据组成的报表。当然提供包括设备利用率、单条模型生产线的加工总能力、单个设备的加工能力、设备状态的时长及时间比例、模型瓶颈分析等统计分析功能。
图3 Flexsim提供的设备状态饼图
3)Flexsim提供平面和立体饼图、柱状图、折线图、海图、以及甘特图等多种图形图表，支持数据与图表混合的统计报表。
4)优化模块Optquest完全集成于Flexsim中，Optquest用于仿真优化，即寻一组最佳的参数值（或决策变量值），以使得目标函数最优，在仿真模型中执行优化功能。
5)统计分析功能 自带随机变量发生器，能容易地建立近似于现实系统的数学模型。提供了20种以上的统计分布函数。集成了ExpertFit，具有拟合统计分布函数的功能。 3、可视化功能
1) Flexsim把所有最新的虚拟现实图形整合在个人计算机上。如果是扩展名为3DS、VRML、DXF和STL的三维图形的话，可以直接导入Flexsim模型中。Flexsim也是世界上为数不多的支持Google 3D仓库图形的仿真软件之一。
2) Flexsim所有模型均建立和运行于耀眼的彩三维中 ，采用了与先进的视频游戏相同的虚拟现实技术。
--通过简单的点击和拖动，可从任何角度观看模型。
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-通过“飞行漫游模块”，用户可随镜头漫游整个模型运行状况。可以任意使用全景、局部放大、侧面、反面等漫游技巧。
--多个窗口可以设置不同的视角，仿真运行时，以便同时观察系统的各部分。实现模型的规模化展现。
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图4 Flexsim的仓库模型
4、外围接口的功能
1)Flexsim完全与VC++ 相结合，能够链接到任何ODBC数据库（像Oracle、SQLServer 或Access）和大众数据结构文件（如text, Excel, 或 Word)。
丰田质量管理2)使用COM组件可远程控制Flexsim， 你可以用大众化语言，如VB、C + +、JavaScript、C＃等等来创建对象(Objects)。COM允许在两个应用程序之间更好的交换信息，从而使客户端应用程序可以直接检索仿真运行的信息等等，即从ERP、WMS等物流软件直接操控Flexsim 仿真模型。
3)Flexsim可获取PLC数据，支持用 PLC 直接控制虚拟模型，验证控制逻辑。这个技术被广泛应用于自动立体仓库的控制逻辑验证。
5、运动学的功能
运动学功能允许一个对象同时实现多个移动操作，在每个运动方向都有加速度、减速度、起始速度、结束速度以及最大速度等属性。Flexsim的运动学功能能实现设备的动作，平移（水平运动，或垂直运动），或是旋转运动，从而使模拟过程更接近真实。
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