页数：46页文件大小：1.68 MB来源： 物流系统仿真案例ppt课件
本课件先对比传统建模与模块化建模流程，说明用通用模块拼接搭建系统模型的思路；随后用Emplant-AGVS建立医院AGV输送系统模型，讨论数量、调度与停靠站点优化；最后用Emplant-Conveyor搭建传送带模型。
本页为第六章模块化仿真案例封面，标示课程名称与本章主题。
简言之，类似儿童积木游戏，用积木块进行不同的搭配、组合的方法和原理就是最简单、最基本的模块化概念。
传统的仿真建模方法是对每一个新系统建模时，仿真用户都要根据新系统的数学模型重新建立仿真模型；模块化建模方法打破了这种思维定式，将整个系统细分为若干个模块，通过模块的拼接来搭建整个系统模型，新模型的建立过程就是一些通用标准模块和专用模块的拼接过程。
本页对比图6-1传统的建模流程与图6-2模块化仿真建模的基本流程，说明模块化建模如何减少重复建模工作。
Emplant-AGVS是一个用来建立自动导引车辆系统模型的应用对象库，它是在仿真软件Em-plant的基础上经过二次开发得到的、专用于对AGVS进行仿真的模块。
AGVS模块是在仿真软件Em-plant的基础上开发的，需要事先进行AGVS模块的加载，加载步骤如图6-3所示。
Emplant-AGVS在Em-plant基础上进行二次开发，适当保留了Em-plant基本对象（信息流对象、用户接口对象等），进一步开发了20余个AGVS模块特有的实体对象、管理对象、统计分析对象及辅助数据信息录入对象，工作界面如图6-4所示。
本页对AGVS应用对象库分成五大类对象进行介绍，下表列出相关数据。
原文仅给出表题，具体对象清单未在源文本中提取，需对照原图补充。
本页为表6-1的续表，接续列出AGVS应用对象库中其余类别的对象。
原文仅标注“续表”，具体对象清单未在源文本中提取，需对照原图补充。
在创建的20余个AGVS对象中，除了agvs（agvs小车）、part（零件或产品）以及3个AttributeExplorer（属性显示）是直接应用单个Em-plant基本对象以外，其余各个应用对象均是由多个基本对象构成的，即这些应用对象相当于一个Frame，内部有实现相应功能的结构和使用Em-plant基本对象搭建而成的子模型。
一般情况下用户建立AGVS模型时不需要关心该对象的内部结构，除特殊要求外；当模型仿真运行报错时，则有必要通过查看相应内部结构找到对象参数设置是否错误。
本页对轨道对象中的十字交叉轨道对象agvs_crossing作具体说明（见教材P171-172），内部结构如图6-5所示。
医院系统一般有6个作业单位，分别是药房（兼库房）、病房、化验室、消毒室、冷藏室和医疗垃圾站；另外有5类流动的物品，即药剂、医用试管、血样、测试剂和病患用品（如床单、病号服等），物流流程如图6-7所示。
根据5类主要的流动物品的物流流程，建立医院AGV输送系统基础模型，如图6-8所示。
注意：轨道对象和工作站对象的布置要根据物流流动方向一致，保证黄色箭头指向正确。
重点对station工作站对象参数和ProdMgr生产管理对象参数进行设置。图6-9为station对象工作站类别和工作站功能设置，单击Available operation后的Open按钮，打开窗口设置药剂的流程。
本页为表6-2 AGV系统其他station对象参数设置表，下表列出相关数据。
原文仅给出表题，具体参数数据未在源文本中提取，需对照原图补充。
在ProdMgr生产管理对象图标的用户界面操作并设置相应物品种类信息，界面及masterdataL窗口如图6-11所示。
本页为表6-3 5类对象相应的流程计划表的设置，下表列出相关数据。
原文仅给出表题，具体计划数据未在源文本中提取，需对照原图补充。
本页为图6-12 AGVS中5类物品的输送计划。
注意：在填写相应信息时，确保输入信息无误，否则仿真无法正常运行。
当模型布局和模型对象参数设定完毕后，可通过运行AGVS模块提供的辅助工具ASSI对象来自动完成agvs_manager和ProdMgr两大管理对象内部结构相关表格的填写，以及其他对象中少数信息的统计，从而大大简化用户的任务量。
注意：模型结构和对象参数的每次修改，都需要ASSI对象辅助数据信息的录入，否则修改无效。
当有一台AGV时，系统完成输送计划总的运行时间为245.0458min。
当AGV完成输送计划后，通过VehUtil对象统计AGV的利用率概况和小车详细利用情况的数据（具体操作见教材P178），结果如图6-14所示。
在医院各单位布局已定的前提下，投资建设AGV输送系统最先考虑的是AGV数量为多少时系统运行效率相对最好。
本页为图6-15系统运行时间及AGV平均利用率与AGV数量的关系折线图，用于确定最优AGV数量。
AGVS模块提供的四种小车调度策略：下表列出相关数据。
| 调度策略 | 规则说明 |
|---|---|
| longest waiting time | AGV按照先进先出（FIFO）的原则进行调度 |
| shortest waiting time | AGV按照后进先出（LIFO）的原则进行调度 |
| shortest distance | 在agvs_manager中空闲状态的小车里，选择距离目的地最短的AGV完成运输任务 |
| minimum utilization | 调度agvs_manager中利用率最低的AGV完成运输任务 |
应用AGVS模块中agvs_manager对象提供的不同小车调度策略，可分析出使系统达到最优的小车调度策略。
根据4种调度策略依次进行仿真，并统计系统运行时间和小车利用状况的数据，下表列出相关数据。
4种调度策略对应的AGV利用率柱状图见教材P181。
原文仅给出表题，具体统计数据未在源文本中提取，需对照原图补充。
调度员根据经验通常会安排AGV在空闲时就近停靠，即多安排几个小车停靠点，对提高系统运行效率有所帮助，因此小车停靠点（即多个agvs_station位置）的确定策略很重要。图6-17为两台agvs_station时的模型。
本页为图6-18 AGV最短距离调度策略下1个、2个agvs_station时小车利用率对比图，以及表6-6 AGV最长等待时间调度策略下不同模型的详细统计数据。
Emplant-Conveyor仿真模块是在Em-plant的基础上进行二次开发后的软件。它运用Em-plant中的基础控件进行组合，编写Method控制运行，形成一个固定的frame，应用在Em-plant的工具栏中，作为传送带仿真的基本控件。
本页以cv_br3对象为例，展示其内部结构。
Emplant-Conveyor传送运输对象及主要功能：下表列出相关数据。
| 对象名称 | 主要功能 |
|---|---|
| cv_Straight | 沿直线传送物料 |
| cv_Bend | 沿弯曲方向传送物料 |
| cv_br2 | 升高或转向 |
| cv_br3 | 多方向升高、转向 |
| cv_junction2 | 零件汇合 |
| cv_junction3 | 多方向零件汇合 |
| cv_crossing | 传送带交叉传输 |
| cv_batchline | 批处理 |
| cv_interface | 连接其他系统 |
| cv_dockingStation | 装卸平台 |
| cv_PutIn | 零件入口 |
| cv_PutOut | 零件出口 |
Emplant-Conveyor传送控制与生产控制对象：下表列出相关数据。
| 类别 | 对象名称 | 主要功能 |
|---|---|---|
| 传送控制对象 | Part | 代表零件 |
| 传送控制对象 | cv_Manager | 记录系统数据 |
| 生产控制对象 | Station | 加工站台 |
| 生产控制对象 | ProductionManage | 记录零件加工顺序 |
Emplant-Conveyor辅助对象及主要功能：下表列出相关数据。
| 对象名称 | 主要功能 |
|---|---|
| ASSI | 注册传送系统 |
| AttributeExplorerBatchLine | 记录系统运行数据 |
| AttributeExplorerAll | 记录系统运行数据 |
某机械车间生产SS（套筒扳手）、OS（开口扳手）和ORS（梅花扳手）三种不同的零件。
模型布局如图中所示，新建一个Frame窗口conveyor-station，在其中放置各个对象，并用Connector连接它们。
机加工车间各加工站的station属性设置：下表列出相关数据。
| Station name | Station type | Available operations |
|---|---|---|
| warmup | heavy fuel equipment | warmup |
| forging | forging machine | forging |
| checking | checking | check |
| turning | lathe | trun |
| milling | milling machine | mill |
| grinding | grinding machine | grind |
| drilling | drilling machine | drill |
| packing | packing machine | pack |
原文 turning 加工站的 Available operations 写作“trun”，疑为“turn”笔误，此处按原文保留，建议对照原图核对。
设置ProdMgr，并输入产品的生产工艺流程，本页给出SS的加工工序。
本页给出SS加工工序与ORS加工工序的设置，两类零件的工序步数差别明显。
不同投产批量组合的仿真结果对比：下表列出相关数据。
| 批次组合（SS, OS, ORS） | 加工时间 | 评价 |
|---|---|---|
| (14, 16, 15) | 38:53.0917 | 基准方案 |
| (13, 12, 15) | — | 设备利用角度更为合理 |
| (10, 15, 15) | — | 所用时间最少 |
原文仅给出(14, 16, 15)组合的用时38:53.0917，另两组仅作定性比较，具体加工时间需对照原图补充。
在Customer order列表中输入要加工的零件订单信息时应注意：SS和OS的数量输入有限制，SS的加工数量最多为16时，OS最多可以输入14；同样OS的加工数量最多为16时，SS最多可以输入14。ORS无数量限制。
超过数量限制，系统运行无错误，但进行到某一时间将会发生阻塞。
Emplant-AGVS模块和Emplant-Conveyor模块是通过对Em-plant的基本模块进行组合设置开发的，分别适用于不同的仿真环境。模块化方法为扩大仿真应用范围的同时简化仿真建模过程提供了解决方法。
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