家電維修物流系統建模與模擬

A. 物流系統分析與模擬

《物流系統模擬》
本書的內容按照物流系統、系統模擬原理及方法、可視化物流系統模擬工具及案例等3個方面來組織。首先介紹了物流系統及模擬的基本原理和方法、現代生產物流系統及模擬的基本原理和方法；接著介紹了系統模擬原理及方法，包括隨機數產生、連續系統及離散事件系統模擬、模擬輸入及輸出分析方法和物流系統可視化交互模擬；最後介紹了幾種目前主流的可視化物流系統模擬工具： Flexsim、Witness、Arena、Extend，並介紹了利用Flexsim模擬平台進行物流系統模擬的案例，包括單服務台排隊系統模擬、半導體晶圓製造生產線模擬、港口集裝箱物流系統模擬、物流配送中心模擬。

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B. 物流系統模擬不適用於哪些工作

物流模擬使用的建模方法有排隊理論，Petri網，線性規劃等。
一些專業的物流模擬軟體平台，提供基本的功能元素，使模擬的編程工作大大簡化，常見的有Witness,em-Plant,Flexsim,Simio等等。
由於物流系統的專業化和規模化，物流模擬已經逐步成為物流行業規劃與建設的必備環節。
連續型模擬法連續系統指系統的狀態在時間上是平滑變化。
為了反映連續系統的特徵，模擬模型建立一組由狀態變數組成的狀態方程，可以是代數方程、微分方程、函婁方程、差分方程等。
這些方程描述了各狀態變數與主要變數—-模擬時間的關系。
在此基礎上，按一定的規則將模擬時間一步一步向前推移，對方程的求解與評價，計算和記錄各個狀態變數在各個時間點的具體數值。
通過連續系統的模擬模型，對系統狀態在整個時間序列中的連續性變化進行動態的描述。
離散性模擬方法離散系統是指系統狀態在某些隨機時間點上發生離散變化的系統。
這種引起狀態變化的行為稱為「事件」，因而這類系統是由事件驅動的。
事件發生是隨機的，因而離散系統一般都具有隨機特徵。
系統的狀態變數往往是離散變化的。
離散模型模擬方法主要分為事件為基礎、以活動基礎和以過程為基礎的模擬方法。
以事件為基礎的模擬方法模型是通過定義系統在事件發生時間的變化來實現的
以活動為基礎是模擬模型是通過描述系統的實體所進行的活動，以及預先設置導致活動開始或結束的條件，這種模擬模型適用於活動延續時間不定，並且由滿足一定條件的系統狀態而決定的情況。
以過程為基礎的模擬模型綜合了以事件為基礎的模擬和以活動為基礎的模擬兩者的特點，描述了作為模擬對象的實體地模擬時間內經歷的過程。

C. 物流系統建模與模擬的物流系統建模與模擬

·出版日期：2009年
·ISBN：9787308064996
·條形碼：9787308064996
·開本：16
·叢書名：高等院校物流管理與物流工程專業系列教材

D. ralc物流模擬軟體 哪裡能下載

軟體介紹：

ralc物流模擬軟體是一款三維動畫物流系統模擬快速建模與分析軟體。它能夠運用三維動畫系統的模擬模塊對物流的倉儲配送流程系統進行全方面的模擬規劃設計、分析驗證，並且還能夠通過物流設備和控制系統對作業的人員、作業的機器以及業務信息數據進行系統模擬，從而為物流工程規劃和設計以及物流生產配送管理提供科學的驗證數據。

所需工具：點擊下載 RaLC(樂龍) 模擬軟體

軟體特點

1、不確定性：ralc物流模擬軟體的這種不確定性存在於物流系統中的每一節點，包括客戶需求、原材料供應供需關系、采購准備時間、運輸時間等。

2、復雜性：物流系統包含供應商、製造商的選擇，配送中心的選址，運輸方式的選擇等。

3、物流系統各個實體主動改變內部或外部結構，以適應環境的變化，從而呈現出物流系統的非線性。

4、物流系統各個實體為了適應市場環境的變化，與周圍環境和其他實體間不斷進行交互作用，並根據學到的經驗改變自身的結構和行為方式，尋找合適的實體組成物流系統，使其逐步具備適應性。

5、多樣性：由於物流系統各實體要素間處於不斷相互作用和不斷適應的過程，造成了實體向不同的方面發展變化。

6、動態性：是指現代物流系統要求物流系統提供更加完備、迅速和靈活的服務，並隨時保持物流信息的暢通，使現代物流系統具有一定柔性。正因為物流系統具有上述特點，所以很難用數學式或表計算來求解系統的因果關系。系統模擬就是對實際觀測所獲得的數據建立起來的一種動態模型，既反映了系統的物理特徵和邏輯特徵，也表達了系統的靜態性質和動態性質，有利於對系統進行分析。

功能介紹

一、主要功能

1、運用標准化的基本模塊，通過直接調整設備的規格、功能、運動、邏輯等技術參數，在不需編程的基礎上快速建模，實現基本意義上的模擬和分析，且概念性的表達設計思想。按照WMS系統原理，抽象運算物流數據，獲取模擬結果，為管理、規劃提供科學依據。

2、RaLC物流模擬軟體，使用交互性強，即時修改即時模擬;能導入各種格式圖片、DXF以及3DS文件;設計結果以圖片、錄像和特有可執行文件等形式展示;模塊功能屬性與現實設備對應，模型設備之間的邏輯關聯建立快速;3D動畫直觀展現設備布局、人員器具配置、作業區分布及基本工作流程;基本商品數據的導入和特有可操控的全方位多視點展示結果的輸出。

3、命令豐富、高度智能化的作業管理器模塊，具備編輯作業人員作業內容、控制設備的復雜邏輯等強大功能，全面表現物流配送中心進貨、入庫、分類、揀選、加工、出庫、運輸等所有與貨物處理相關的設備及人員的詳細作業流程，作業人員具備障礙物繞行、自動識別最短路徑、命令指示行動路線和實現多人協同工作的高度智能。

二、詳細功能

1、功能組成：ralc物流模擬軟體中包含了倉庫、配送中心的所有 的設備。不僅有普通倉庫用到的：貨架、叉車、手推車等常用設備；也有先進的自動智能設備：自動碼垛機、AGV無人搬運車、自動軌道車、升降機、自動立體倉 庫、移動貨架、旋轉貨架等百餘種與現實物流環境相對應的物流設備模塊，只需點擊按鈕就可以添加設備。模型模塊面向對象開發、各有與自身結構和功能特點相對 應的參數屬性表。使用時只需按要求對其屬性做相應調整即可，無需進行復雜編程。

2、建模方式：ralc物流模擬軟體採用視窗操 作方式，物流設備及功能模塊可直接點擊按鈕添加使用。各個設備之間的邏輯關系可根據在設備上的貨品流向方便地通過雙擊滑鼠即可建立連接。無需煩瑣編程。並 且在建模過程中可隨時根據需要，調整和修改設備參數。另外，在完成的模型中還可以將具有個性化的設備組保存為設備庫文件，便於靈活的多次調用。

3、 人員動作的表現：在物流中心，設備的功能動作相對固定，比較容易模擬；但是，工作人員的動作及任務比較復雜，難以模擬；因此將工作人員豐富而復雜的動作和 作業任務模擬出來是樂龍模擬軟體的最大特色。在樂龍軟體中，定義了作業管理器這個虛擬的設備，並通過作業管理器與設備之間的連接，來實現了物流中心的工 作。按照不同的動作類別和工作內容，軟體內置了300多條命令語句。通過靈活的調用命令，可實現復雜的動作內容。另外，軟體中的作業員已具有高度的人工智 能性，比如可識別動態中兩位置之間的最短路徑和避開障礙物。

4、物流設備功能：軟體中的設備模塊都是根據現實物流設備原形進行 開發的。都具有與真實物流設備相對應的功能。並且可以通過模塊自身的屬性調整尺寸、顏色、形狀以及機械參數等。各個設備模塊在建成模擬模型系統中，既在功 能上有獨立性，在邏輯連接上又有關聯性；因而模擬模型系統中不同的設備或作業區域能夠完成對相對獨立的離散時間的處理。從而能很好地表現物流配送中心的局 部及整體的作業流程。

5、模擬數據驅：建立完成的模擬模型即可以實現生動形象的3D動畫演示，更為重要的是能夠利用接近現實的物流模擬數據直接驅動模型運做，形象地展現物流作業場景。模擬數據涵蓋了物流配送中心商品進貨作業、商品進庫作業、商品初始庫存、商品揀選出庫等作業內容。

6、數據記錄特點：ralc物流模擬軟體採用日誌文件方式，以秒為單位詳細記錄下模擬系統模型在運行過程中某一時刻，每個商品、每個設備以及每個工作人員運行情況的數據。為後期的模擬分析提供了詳細可靠的基礎數據。

7、 數據分析：ralc物流模擬軟體包帶有模擬數據分析工具，通過解析模型日誌，可以得到設備的能力圖、作業時間分布圖、作業內容分布圖等數據圖表。以此反映 物流配送中心的總體運行情況，為改善決策提供有力參考依據。特別值得指出的是，RaLC系列模擬軟體在對人員的工作情況分析上，可以詳細劃分人員的行為和 工作結構。從而可以改善作業人員的行為方式和工作方法。

8、軟體圖形介面：ralc物流模擬軟體，能夠方便地從程序外部導入用AutoCAD、3DS Max、Photoshop等繪圖軟體繪制輸出的3DS、DXF格式圖形和BMP格式圖像。用以豐富模型的3D畫面。

9、 輔助工具：ralc物流模擬軟體件包具有FAN可執行文件製作、AVI錄像文件製作、BMP高像素（像素可調整）圖片輸出等功能。可以方便地把建成的模擬模 型製作成相應的文件，便於把模型公開展示。說明：Fan可執行文件是可脫離RaLC系列模擬軟體，獨立執行的EXE文件。Fan模型封裝了

E. 物流系統建模與模擬的介紹

物流系統建模與模擬介紹了在實際研究中，隨著物流理論和實踐的不斷深入，所提出的研究問題日益復雜，非確定因素、模糊因素眾多，因果關系復雜，單獨應用數學方法就難以進行描述或很難求解且有時無法求解，使得我們的研究需要採用計算機模擬的方法來輔助解決。

F. 生產物流系統模擬 該模型實驗器中的方案重復次數應設為幾次為什麼

二、系統模擬
系統模擬是20世紀40年代末以來伴隨著計算機技術的發展而逐步形成的一門新興學科。模擬（Simulation）就是通過建立實際系統模型並利用所見模型對實際系統進行實驗研究的過程[2]。最初，模擬技術主要用於航空、航天、原子反應堆等價格昂貴、周期長、危險性大、實際系統試驗難以實現的少數領域，後來逐步發展到電力、石油、化工、冶金、機械等一些主要工業部門，並進一步擴大到社會系統、經濟系統、交通運輸系統、生態系統等一些非工程系統領域。可以說，現代系統模擬技術和綜合性模擬系統已經成為任何復雜系統，特別是高技術產業不可缺少的分析、研究、設計、評價、決策和訓練的重要手段。其應用范圍在不斷擴大，應用效益也日益顯著。
1．系統模擬及其分類
系統模擬是建立在控制理論、相似理論、信息處理技術和計算機初等理論基礎之上的，以計算機和其他專用物理效應設備為工具，利用系統模型對真實或假設的系統進行試驗，並藉助於專家的經驗知識、統計數據和信息資料對實驗結果進行分析研究，進而做出決策的一門綜合的實驗性學科。從廣義而言，系統模擬的方法適用於任何的領域，無論是工程系統（機械、化工、電力、電子等）或是非工程系統（交通、管理、經濟、政治等）。
系統模擬根據模型不同，可以分為物理模擬、數學模擬和物理—數學模擬（半實物模擬）；根據計算機的類別，可以分為模擬模擬、數字模擬和混合模擬；根據系統的特性；可以分為連續系統模擬、離散時間系統（采樣系統）模擬和離散事件系統模擬；根據模擬時鍾與實際時鍾的關系，可以分為實時模擬、欠實時模擬和超實時模擬等。
2．系統模擬的一般步驟
對於每一個成功的模擬研究項目,其應用都包含著特定的步驟，見圖9-2。不論模擬項目的類型和研究目的又何不同，模擬的基本過程是保持不變的，要進行如下9步：
問題定義
制定目標
描述系統並對所有假設列表
羅列出所有可能替代方案
收集數據和信息
建立計算機模型
校驗和確認模型
運行模型
分析輸出
下面對這九步作簡單的定義和說明。它不是為了引出詳細的討論，僅僅起到拋磚引玉的作用。注意模擬研究不能簡單遵循這九步的排序，有些項目在獲得系統的內在細節之後，可能要返回到先前的步驟中去。同時，驗證和確認需要貫穿於模擬工程的每一個步驟當中。
（1）問題的定義
一個模型不可能呈現被模擬的現實系統的所有方面，有時是因為太昂貴。另外，假如一個表現真實系統所有細節的模型也常常是非常差的模型，因為它將過於復雜和難於理解。因此，明智的做法是：先定義問題，再制定目標，再構建一個能夠完全解決問題的模型。在問題定義階段，對於假設要小心謹慎，不要做出錯誤的假設。例如，假設叉車等待時間較長，比假設沒有足夠的接收碼頭要好。作為模擬綱領，定義問題的陳述越通用越好，詳細考慮引起問題的可能原因。
（2）制定目標和定義系統效能測度
沒有目標的模擬研究是毫無用途的。目標是模擬項目所有步驟的導向。系統的定義也是基於系統目標的。目標決定了應該做出怎樣的假設、應該收集那些信息和數據；模型的建立和確認考慮到能否達到研究的目標。目標需要清楚、明確和切實可行。目標經常被描述成像這樣的問題「通過添加機器或延長工時，能夠獲得更多的利潤嗎？」等。在定義目標時，詳細說明那些將要被用來決定目標是否實現的性能測度是非常必要的。每小時的產出率、工人利用率、平均排隊時間、以及最大隊列長度是最常見的系統性能測度。
最後，列出模擬結果的先決條件。如：必須通過利用現有設備來實現目標，或最高投資額要在限度內，或產品訂貨提前期不能延長等。
（3）描述系統和列出假設
簡單點說，模擬模型降低完成工作的時間。系統中的時間被劃分成處理時間、運輸時間和排隊時間。不論模型是一個物流系統、製造工廠、或服務機構，清楚明了的定義如下建模要素都是非常必要的：資源、流動項目（產品、顧客或信息）、路徑、項目運輸、流程式控制制、加工時間，資源故障時間。
模擬將現實系統資源分成四類：處理器，隊列，運輸，和共享資源如操作員。流動項目的到達和預載的必要條件必須定義，如：到達時間、到達模式和該項目的類型等屬性。在定義流動路徑時，合並和轉移需要詳細的描述。項目的轉變包括屬性變化、裝配操作（項目和並）、拆卸操作（項目分離）。在系統中，常常有必要控制項目的流動。如：一個項目只有在某種條件或某一時刻到來時才能移動，以及一些特定的規則。所有的處理時間都要被定義，並且要清楚表明那些操作是機器自動完成，哪些操作是人工獨立完成，哪些操作需要人機協同完成。資源可能有計劃故障時間和意外故障時間。計劃故障時間通常指午餐時間，中場休息，和預防性維護等。意外故障時間是隨機發生的故障所需的時間，包括失效平均間隔時間和維修平均間隔時間。
在這些工作完成之後，需要將現實系統作模型描述，它遠比模型描述向計算機模型轉化困難。現實向模型的轉化意味著你已經對現實有了非常徹底的理解，並且能將其完美的描述出來。這一階段，將此轉換過程中所作的所有假設作詳細說明非常有必要。事實上，在整個模擬研究過程中，所有假設列表保持在可獲得狀態是個很好的主意，因為這個假設列表隨著模擬的遞進還要逐步增長。假如描述系統這一步做得非常好，建立計算機模型這一階段將非常簡便。
注意，獲得足夠的，能夠體現特定模擬目的的系統本質的材料是必要的，但是不需要獲得與真實系統一一對應的模型的描述。正如愛因斯坦所說「做到不能再簡單為止」。
（4）列舉可能的替代方案
在模擬研究中，確定模型早期運行的可置換方案是很重要的。它將影響著模型的建立。在初期階段考慮替代方案，模型可能被設計成可以非常容易的轉換到替換系統。
（5）收集數據和信息
收集數據和信息，除了為模型參數輸入數據外，在驗證模型階段，還可以提供實際數據與模型的性能測度數據進行比較。數據可以通過歷史紀錄、經驗、和計算得到。這些粗糙的數據將為模型輸入參數提供基礎，同時將有助於一些需要較精確輸入參數數據的收集。
有些數據可能沒有現成的記錄，而通過測量來收集數據可能要費時、費錢。除了在模型分析中,模型參數需要極為精確的輸入數據外,同對系統的每個參數的數據進行調查、測量的收集方式相比，採用估計方法來產生輸入數據更為高效。估計值可以通過少數快速測量或者通過咨詢熟悉系統的系統專家來得到。即使是使用較為粗糙的數據，根據最小值、最大值和最可能取值定義一個三角分布，要比僅僅採用平均值模擬效果都要好得多。有時候採用估計值也能夠很好的滿足模擬研究的目的。例如，模擬可能被簡單的用來指導人員了解系統中特定的因果關系。在這種情況下，估計值就可以滿足要求。
當需要可靠數據時，花費較多時間收集和統計大量數據，以定義出能夠准確反映現實的概率分布函數就是非常必要的。需要的數據量的大小取決於變數的變異程度，但是也有通用的規則，大拇指法指出至少需要三十甚至上百的數據。假如要獲得隨機停機時間的輸入參數，必須要在一個較長時間段內捕獲足夠多的數據。
（6）建立計算機模型
構建計算機模型的過程中，首先構建小的測試模型來證明復雜部件的建模是合適的。一般建模過程是呈階段性的，在進行下一階段建模之前，驗證本階段的模型工作正常，在建模過程中運行和調試每一階段的模型。不會直接將整個系統模型構建起來，然後點擊「運行」按鈕來進行系統的模擬。抽象模型有助於定義系統的重要部分，並可以引導為後續模型的詳細化而進行的數據收集活動。我們可能想對同一現實系統構建多個計算機模型，每個模型的抽象程度都不相同。
（7）驗證和確認模型
驗證是確認模型的功能是否同設想的系統功能相符合。模型是否同我們想構建的模型相吻合，產品的處理時間、流向是否正確等。確認范圍更廣泛。它包括：確認模型是否能夠正確反映現實系統，評估模型模擬結果的可信度有多大等。
（8）驗證
現在有很多技術可以用來驗證模型。最最重要的、首要的是在模擬低速運行時，觀看動畫和模擬鍾是否同步運行，它可以發現物料流程及其處理時間方面的差異。
另一種驗證技術是在模型運行過程中，通過交互命令窗口，顯示動態圖表來詢問資源和流動項目的屬性和狀態。
通過「步進」方式運行模型和動態查看軌跡文件可以幫助人們調試模型。運行模擬時，通過輸入多組模擬輸入參數值，來驗證模擬結果是否合理也是一種很好的方法。在某些情況下，對系統性能的一些簡單測量可以通過手工或使用對比而來獲得。對模型中特定區域要素的使用率和產出率通常是非常容易計算出來的。
在調試模型中是否存在著某種特定問題時，推薦使用同一隨機數流，這樣可以保證模擬結果的變化是由對模型所做的修改引起的，同時對隨機數流不做改動，有時對於模型運行在一些簡單化假設下，非常有幫助，這些假設是為了更加簡便的計算或預測系統性能。
（9）確認
模型確認建立模型的可信度。但是，現在還沒有哪一種確認技術可以對模型的結果作出100%的確定。我們永遠不可能證明模型的行為就是現實的真實行為。如果我們能夠做到這一步，可能就不需要進行模擬研究的第一步（問題的定義）了。我們盡力去做的，最多隻能是保證模型的行為同現實不會相互抵觸罷了。
通過確認，試著判斷模型的有效程度。假如一個模型在得到我們提供的相關正確數據之後，其輸出滿足我們的目標，那麼它就是好的。模型只要在必要范圍內有效就可以了，而不需要盡可能的有效。在模型結果的正確性同獲得這些結果所需要的費用之間總存在著權衡。
判斷模型的有效性需要從如下幾方面著手：
①模型性能測度是否同真實系統性能測度匹配？
②如果沒有現實系統來對比，可以將模擬結果同相近現實系統的模擬模型的相關運行結果作對比。
③利用系統專家的經驗和直覺來假設復雜系統特定部分模型的運行狀況。
對每一主要任務，在確認模型的輸入和假設都是正確的，模型的性能測度都是可以測量的之前，需要對模型各部分進行隨機測試。
④模型的行為是否同理論相一致？確定結果的理論最大值和最小值，然後驗證模型結果是否落入兩值之間。
為了了解模型在改變輸入值後，其輸出性能測度的變化方向，可以通過逐漸增大或減小其輸入參數，來驗證模型的一致性。
⑤模型是否能夠准確的預測結果？這項技術用來對正在運行中的模型進行連續的有效性驗證。
⑥是否有其他模擬模擬器模擬了這個模型？要是有的話那就再好不過了，可以將已有模型的模擬結果同現在設計的模型的運行結果進行對比。
（10）運行可替代實驗
當系統具有隨機性時，就需要對實驗做多次運行。因為，隨機輸入導致隨機輸出。如果可能，在第二步中應當計算出已經定義的每一性能測度的置信區間。可替代環境能夠單獨構建，並可以通過使用WITNESS軟體中的「Optimizer」模塊來設置並自動運行模擬優化。
WITNESS軟體的「Optimizer」模塊為了執行優化操作，通過選擇目標函數的最大化或最小化，定義需要實驗的許多決策變數，需要達到的條件變數，需要滿足的約束等，然後讓優化模塊負責搜索變數的可替換數字，來運行模型。最終得出決策變數集的優化解決方案，和最大化或最小化的模型目標函數。「Optimizer」模塊設置了一套優化方法，包括遺傳演算法、模擬處理、禁忌搜索、分散搜索和其他的混合法來得出模型的優化配置方案。
在選擇模擬運行長度時，考慮啟動時間，資源失效可能間隔時間，處理時間或到達時間的時間或季節性差異，或其他需要系統運行足夠長時間才能出現效果的系統特徵變數，是非常重要的。
（11）輸出分析
報表、圖形和表格常常被用於進行輸出結果分析。同時需要於今年用統計技術來分析不同方案的模擬結果。一旦通過分析結果並得出結論，要能夠根據模擬的目標來解釋這些結果，並提出實施或優化方案。使用結果和方案的矩陣圖進行比較分析也是非常有幫助的。

G. 全國大學生物流設計大賽

全國大學生物流設計大賽是由教育部高等學校物流類專業教學指導委員會發起並主辦的一項非營利活動。大賽面向全國大學生，是教育部批准資助的九大賽事之一。

"全國大學生物流設計大賽"由教育部高等學校物流類專業教學指導委員會和中國物流與采購聯合會共同舉辦的一項面向全國大學生的大型物流教學實踐方面的競賽活動。

是教育部實施"質量工程"中的幾項專業設計大賽之一，也是目前國內最具專業性、權威性、實用性的大學生物流大賽，大賽每兩年舉辦一次。

(7)家電維修物流系統建模與模擬擴展閱讀：

全國大學生物流設計大賽比賽意義：

全國大學生物流設計大賽目的在於實現物流教學與實踐相結合，提高大學生實際動手能力、策劃能力、協調組織能力，促進大學物流人才培養模式。

課程設置、教學內容和方法的改革，推動物流教學改革和科學研究，為全國高校搭建開放的物流教學改革及學術交流平台，建立社會群眾宣傳普及物流知識的平台，更好的培養和發現物流人才。

H. WITNESS 生產線物流系統建模與模擬實驗 急求高手！！！如果做得好再加50，發到我郵箱:602923021qq.com

呃

I. 物流系統建模步驟

可參考arean的書籍

J. 物流系統建模與模擬的內容簡介

《物流系統建模與模擬》講述了：計算機沒有普及以前，物流系統模擬普遍採用的是運用數學方法建立數學模型。當研究的物流系統不是十分復雜，或經過簡化降低了系統的復雜程度時，可以利用數學方法，如線性代數、微積分、運籌學、計算數學等方法去求解問題。但在實際研究中，隨著物流理論和實踐的不斷深入，所提出的研究問題日益復雜，非確定因素、不可知因素、模糊因素眾多，因果關系復雜，單獨應用數學方法就難以進行描述或很難求解且有時無法求解，使得我們的研究需要採用計算機模擬的方法來輔助解決。