flexsim物流工程实验报告.docx
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flexsim物流工程实验报告
垃圾回收场仿真与分析
1.建立概念模型
1.1系统描述
近几十年来，由于人类的滥砍、滥伐，无情的破坏我们的大自然，地球上能用的资产和能源逐渐地减少，环保团体发现如果我们不再注重保护环境，终有一天我们会失去地球这个美好的家园。
所以近年来，环保团体大力的提倡垃圾回收，位于某地的一家垃圾回收站，把回收来的资源分成铁铝罐、保特瓶和塑胶三大类后存储起来。
下面这个模型就是对该资源回收站的仿真。
1.2系统数据
垃圾到达的时间间隔服从均值为15，标准差为3的正态分布；
分拣垃圾的时间间隔服从最大值为7的的指数分布；
储存垃圾的容器容积各为500单位；
垃圾经过分类处理后需要起重机和叉车运送到储存容器。
1.3概念模型
2．建立Flexsim4模型
第1步：
模型实体设计
模型元素
系统元素
备注
Flowitem
回收到的垃圾
Source
产生垃圾
Queue
垃圾暂存区
Separator
垃圾分拣装置
将回收到的垃圾分拣后输出
Conveyor
传送设备
FlowNode
传送设备
Reservoir
垃圾存储容器
Rack
垃圾存储容器
Crane
垃圾搬运设备
Transporter
垃圾搬运设备
第2步：
在模型中加入Source（发生器）
从库中拖入一个Source到模型中。
右键点击该实体，选择Properties（属性），
在弹出的属性页中选择Visual项目，改变Position,Rotation,andSize中的RZ（绕Z轴方向旋转的角度）为45，使Processor偏转45度角放置。
点击Apply和OK保存设置。
更改后布局图如图12-3所示：
说明：
所有固定实体资源都可以通过这种操作来改变摆放的角度，故本章后面的类似实体摆放将不再截图描述操作细节。
第3步：
在模型中加入Queue和Separator
从库中拖放一个Queue和一个Separator到模型中。
如图摆放它们的角度和位置。
其中Queue和Separator的摆放角度（RZ值）都为45度。
如图12-4所示：
第4步：
在模型中加入Conveyor（传送带）
拖放两条Conveyor到模型中。
更改Conveyor的摆放角度和布局。
先改变Conveyor属性页中的RZ值为-45度。
双击Conveyor打开参数页，点选Layout项目。
更改section1中得length数值为5；
点击AddCurved添加一段弯曲得传送带，设置其radius为3。
点击Apply和OK保存并关闭窗口。
同样对另一条Conveyor也做布局上得改变。
更改section1中得length数值为5；
点击AddCurved添加一段弯曲得传送带，设置其radius为3。
第5步：
在模型中加入FlowNode（流节点）
在库中得下拉菜单中选择FixedResources。
然后从库中拖入一个FlowNode到模型中。
由于模型容量的限制所以将原来的3个改为1个。
第6步：
在模型中加入Queue和Reservoir（储液罐）
从库中拖入三个Queue和两个Reservoir到模型中，如图进行摆放。
其中Reservoir可以在库中得FixedResources中找到。
第7步：
在模型中加入Rack（货架）
从库中拖入一个Rack到模型，并调整其摆放得角度（RZ为90度）。
第8步：
在模型中加入Crane（起重机）、transporter（叉车）和Operator（操作员）
此处本来可以采用叉车，但是由于软件的限制（试用版本），不能在模型中加入太多的实体，所以将叉车去掉，用起重机代替。
从库中拖入Crane、transporter、Operator到模型中。
其中Crane在实体库的MobileResources中可以找到。
第9步：
连接端口
根据模型回收分类的顺序，先对固定实体进行连接（注意A连接是有方向的）。
A连接的次序依次是：
Source连接第一个Queue，Queue连接Separator，Separator同时连接到两条Conveyor和第一个FlowNode上，3个FlowNode依次连接最后连到一个Queue上，两条Conveyor分别连接两个Queue，上面的两个Queue再分别连接到两个Reservoir上，最下面的Queue连接到Rack上。
然后进行S连接：
将Operator连接Source后面的Queue，将Crane连接三个Queue中的上面两个，最后将Transporter连到最下面一个Queue。
最后布局图
第10步：
Source参数设置
双击Source打开属性设置页。
选择Source项目下的Inter-Arrivaltime中的NormalDistribution。
点击Inter-Arrivaltime下拉菜单后的参数编辑按钮
进行指令参数设置：
点击OK对修改进行保存。
接下来要对产生流动实体的颜色进行修改。
点选参数页中的SourceTriggers项目，在OnExit下拉菜单中选择SetColor。
点击OnExit下拉菜单后的参数编辑按钮
进行指令参数设置：
在弹出页中对参数做如下更改（粗体为改动部分）：
“Assignitemthecolor:
colorblue”
这个指令表示Source产生实体时给每个实体一种颜色blue（蓝色）。
设定好后保存退出。
第11步：
Queue参数设置
双击打开一个Queue的参数设置页，点选Flow项目，在UseTransport前面点击打勾，表示需要操作员对流动实体进行搬运。
说明:
因为这个模型中的四个Queue都用到了Operator、Crane所以对它们都需要进行同样的设置。
第12步：
Separator参数设置
双击打开Separator参数设置页。
在ProcessTimes项目下的ProcessTime下拉菜单中选择ExponentialDistribution（指数分布）。
点击ProcessTime下拉菜单后面的参数编辑按钮
进行指令参数设置：
在弹出页中对参数做如下更改（粗体为改动部分）：
这个指令表示Separator处理实体的时间间隔服从最大值为7的的指数分布。
点击Separator项目，点选Split（分解），在SplitorUnpackQuantity下拉菜单中选择SpecificNumber。
点击SplitorUnpackQuantity下拉菜单后面的参数编辑按钮
进行指令参数设置：
在弹出页中对参数做如下更改:
Split/Unpackquantityof3。
这个指令表示Separator将把实体分解为三份输出。
保存退出。
第13步：
Conveyor参数设置
双击上面第一条Conveyor，打开参数页。
点选Triggers项目，在OnExit下拉菜单中选择SetColor。
点击OnExit下拉菜单后面的参数编辑按钮
进行指令参数设置：
这个指令表示Conveyor在把实体送走的时候随机触发动作将实体染为绿色。
保存退出。
用同样的方法让下面的一条Conveyor在把实体送走的时候随机触发动作将实体染为黄色（即修改SetColor指令为coloryellow）
第14步：
Reservoir参数设置
双击一个Reservoir打开参数设置页。
在Reservoir项目下将MaximumContent改为500。
这个指令表示Reservoir的最大容量为500个。
同样对另外一个Reservoir也做同样的设置，使其最大容量为500个。
第15步：
Rack参数设置
双击打开Rack参数设置页。
改变Rack项目下的MaximumContent为500。
指令表示Rack的最大容量为500个。
第16步：
加入和设定3个Recorder
我们要使用3个Recorder对Separator工作时的状态和信息进行动态显示。
从库中拖入3个Recorder。
首先双击模型上部左边的Recorder，打开编辑窗口
单击DataCaptureSettings（数据收集设置）选项，弹出编辑框。
在TypeofData下拉菜单中选择StandardData（标准数据）。
选择StandardData后编辑窗口会对应显示出两个下拉菜单。
在ObjectName下拉菜单中选择Separator4，表示该Recorder要记录的是Separator4的数据。
在Datatocapture下拉菜单中选择Staytime（停留时间），表示该Recorder要显示的是Separator4的停留时间。
设置完毕后，然后单击Next，回到初始编辑窗口。
单击DisplayOptions（显示选项）。
在弹出的编辑窗口中的GraphTitle中填入：
SeparatorStaytime。
这个操作添加了Recorder的名称。
设置完成后点击Done完成设置。
最后保存退出。
再对该Recorder外观进行设置。
再将RX值改为90，将Recorder绕X轴转90度；将Z值改为3.00（即SY值的1/2），使Recorder在Z轴方向提高3个单位，与其它实体处于同一个水平面。
保存退出。
同理：
再对模型上部右侧的Recorder进行设置。
用和设置前面的Recorder同样的步骤。
在DataCaptureSettings中，进行如下设置：
TypeofData:
StandardData；
ObjectName:
Separator4；
Datatocapture:
Content（容量）。
单击Next。
同样单击DisplayOptions（显示选项）。
在弹出的编辑窗口中的GraphTitle中填入：
SeparatorContent。
点击Done保存退出。
然后设置该Recorder的属性。
在其属性编辑窗口中进行如下设置：
Z值改为3；RX值改为90；SX值改为6。
保存退出。
最后对模型下部的Recorder进行设置。
用和设置前面的Recorder同样的步骤，在DataCaptureSettings中，进行如下设置。
TypeofData:
StandardData；
ObjectName:
Separator4；
Datatocapture:
State（状态）
单击Next。
同样单击DisplayOptions（显示选项）。
在弹出的编辑窗口中的GraphTitle中填入：
SeparatorState。
点击Done保存退出。
然后设置该Recorder的属性。
在其属性编辑窗口中进行如下设置：
将Color设置为粉色；
将SX值设置为8.00；
将SY值设置为8.00。
设置完成后的模型图为：
第17步：
打开数据记录开关
Ctrl+鼠标矩形框选择全部，然后点击菜单栏中的Statsistic，在objectgraphdate的弹出菜单中点击selectedobjectsOn，这时可以在模型中看到所有实体都有被绿色框选中，这个操作相当于打开了数据收集开关；再点击HideGreenIndicatorBoxes，隐藏绿色选框。
3．模型运行
第18步：
编译
到此，我们可以对模型进行编译和运行了。
单击主视窗底部的
按钮。
编译过程完成后，就可以进行模型的重置和运行了。
第19步：
重置模型
单击主视窗左下角
按钮。
重置模型可以保证所有系统变量都是初始值，并将模型中所有流动实体清除。
第20步：
运行模型
单击主视窗底部
按钮。
可以看到模型开始运行，流动实体从Source发出，经过Queue短暂存储后进入Separator分解为三份再通过三条路径到达三个临时存储实体的Queue，然后通过Crane或者Transporter送到Reservoir和Rack。
同时可以看到Recorder对Staytime、Content和State三个数据进行动态展示。
如图12-45所示：
要停止运行，可随时按
按钮。
后面你将学到如何按特定时间长度和特定重复次数来运行模型。
当模型定义中用到随机分布时，多次运行模型是很重要的。
要加快或减慢模型运行速度，可左右移动视窗底部的运行速度滑动条。
图12-46模型运行速度控制栏
移动此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。
4数据分析
让模型运行一段时间，可以从模型图中直观的看出该模型的瓶颈所在。
由于Crane的工作效率比较慢，导致传送带发生了堆积，并影响倒Separator的效率，所以要优化这个系统，我们可以考虑提高Crane的速度，或者增加更多的Transporter来改善这种情况；同时在Reservoir和Rack存储满（500个）之后也会出现堆积和系统停滞，可以考虑增加存储设施或者输出设施（比如增加一个Sink）来解决这个问题。
当运行足够长的时间后，所有的货架和储存器都达到了上限的图为：
5.感想
这次试验和离散系统仿真试验（plantsimulation软件）有点像，况且有一个模板可以套用，所以不是很难做，但是由于软件本身的限制（非正式的版本）所以只好将流的节点flownode删掉了两个，这样模型中的实体数量就在使用版本所能容许的范围之内。
通过这次试验，加强了对物流系统的理解，也多了解了一个仿真软件，和plantsimulation软件对比来看，这个软件有三维功能，能够从不同的角度看出系统存在的问题，并且模型的连接分了不同的种类，A连接和S连接，我觉得这一点仅仅是本软件的优点，因为他将单向物流和双向物流区别对待，这样做更加条例清晰；而这也是缺点之一，由于不同的连接所以需要用鼠标不停地点击来连接，不像plantsimulation中直接可以拖动鼠标连接。
需要删除连接的时候不能直接用键盘的delete键来删除，需要点击disconnection按钮，再点击连接的实体，所以造成了很多冗余的操作。
此外由于是三维立体建模过程，所以显示比较慢，我觉得可以在开始建模之前先不要加载三维建模模块，这样建模的过程机器会快很多。
而且，操作习惯也和别的软件的大不相同，一些常用的快捷键比如全选，等都有很大的区别，这一点使得新学习的同学不容易上手。
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