ExtendSim7 培訓(xùn)材料_第一部分

1、王巖峰王巖峰 美國(guó)波士頓大學(xué)制造工程系博士刃之礪信息科技（上海）有限公司總經(jīng)理美國(guó)工業(yè)工程師協(xié)會(huì)（IIE）資深會(huì)員ExtendSim 7 培訓(xùn)培訓(xùn) 第一部分第一部分本培訓(xùn)資料附帶演示案例。所有案例可以在ExtendSim 7 演示版軟件中運(yùn)行和觀看。 ExtendSim 7演示版軟件除了不能保存模型外，其他功能和正式版一樣。感興趣的用戶可以注冊(cè)并登陸 ExtendSim 中國(guó)區(qū)技術(shù)支持網(wǎng)站，免費(fèi)下載 ExtendSim 7 演示版（約100M）。http:/www.edgestone-:81/bbs/viewthread.php?tid=1149&extra=page%3D1如果下載有

2、困難，可以將詳細(xì)郵寄地址和聯(lián)系方式（包括郵政編碼和電話）發(fā)到 infoedgestone-，我們會(huì)寄去免費(fèi)光盤。培訓(xùn)準(zhǔn)備培訓(xùn)準(zhǔn)備無(wú)論仿真軟件是否還可以勝任其他何種功能，無(wú)論仿真軟件是否還可以勝任其他何種功能，仿真軟件的第一項(xiàng)、也是最重要的功能就是解仿真軟件的第一項(xiàng)、也是最重要的功能就是解決問(wèn)題。不能快速解決問(wèn)題的仿真軟件無(wú)論可決問(wèn)題。不能快速解決問(wèn)題的仿真軟件無(wú)論可以展示何種動(dòng)畫(huà)，也是短暫的、沒(méi)有生命力的，以展示何種動(dòng)畫(huà)，也是短暫的、沒(méi)有生命力的，也是無(wú)法和專業(yè)動(dòng)畫(huà)軟件差異化競(jìng)爭(zhēng)的。解決也是無(wú)法和專業(yè)動(dòng)畫(huà)軟件差異化競(jìng)爭(zhēng)的。解決問(wèn)題是仿真軟件的靈魂。問(wèn)題是仿真軟件的靈魂。王巖峰王巖峰綱要：綱要：

3、（1）仿真基礎(chǔ)（2）ExtendSim 介紹（3）ExtendSim 基本體系結(jié)構(gòu)（4）ExtendSim 舉例和模塊說(shuō)明離散模型: 洗車模型；超市模型；食堂模型；產(chǎn)能估算模型連續(xù)模型：河流污染模型；飛機(jī)組裝模型（5）ExtendSim 數(shù)據(jù)管理舉例：項(xiàng)目管理模型；生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度模型（6）ExtendSim 三維動(dòng)畫(huà)簡(jiǎn)介舉例：機(jī)器人手臂模型（7）ExtendSim 編程簡(jiǎn)介（1）仿真作用）仿真作用投料投料Release機(jī)器機(jī)器1Workstation 1出廠出廠Shipout搬運(yùn)搬運(yùn)Move假如你是生產(chǎn)管理人員或咨詢師，你面對(duì)的問(wèn)題是如何減少以下流程假如你是生產(chǎn)管理人員或咨詢師，你面對(duì)的問(wèn)題是

4、如何減少以下流程中產(chǎn)品的平均制造周期。中產(chǎn)品的平均制造周期。機(jī)器機(jī)器2Workstation 2制造周期縮短案例制造周期縮短案例見(jiàn) CT7.mox 模型多角度看仿真多角度看仿真定義一：從仿真對(duì)象定義一：從仿真對(duì)象牛津辭典：牛津辭典：是一種通過(guò)相似模型或者裝置來(lái)模擬某種情形或者系統(tǒng)是一種通過(guò)相似模型或者裝置來(lái)模擬某種情形或者系統(tǒng)行為方式行為方式的技術(shù)，用來(lái)更便捷地獲取信息或者用來(lái)訓(xùn)練人員。的技術(shù)，用來(lái)更便捷地獲取信息或者用來(lái)訓(xùn)練人員。 英國(guó)英國(guó) HNH 公司柔性制造系統(tǒng)實(shí)體模型公司柔性制造系統(tǒng)實(shí)體模型 實(shí)體模型的缺點(diǎn)：實(shí)體模型的缺點(diǎn)：不靈活；不靈活；代價(jià)高；代價(jià)高；制作周期長(zhǎng)；制作周期長(zhǎng)；能做到

5、面面俱到，達(dá)到我們的所有目的嗎？能做到面面俱到，達(dá)到我們的所有目的嗎？制造周期？空間要求？制造周期？空間要求？ 人員安排？人員安排？ 。先有模型，先有模型， 再想問(wèn)題再想問(wèn)題 仿真之大忌仿真之大忌定義二：從技術(shù)本身著眼定義二：從技術(shù)本身著眼計(jì)算機(jī)仿真是指在計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì)，并生成擁有許多變量的替計(jì)算機(jī)仿真是指在計(jì)算機(jī)上設(shè)計(jì)，并生成擁有許多變量的替代模型，模型中的這些變量與現(xiàn)實(shí)世界或者設(shè)計(jì)中的系統(tǒng)中代模型，模型中的這些變量與現(xiàn)實(shí)世界或者設(shè)計(jì)中的系統(tǒng)中的變量具有相同的的變量具有相同的動(dòng)態(tài)運(yùn)行法則動(dòng)態(tài)運(yùn)行法則?！?Mcleod(1988）流程圖流程圖系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)符號(hào)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)符號(hào)Petri 網(wǎng)符號(hào)網(wǎng)符號(hào)M

6、atlab SimuLink你不必理解這些都代表什么：你不必理解這些都代表什么：模型表達(dá)方式多種多樣；模型表達(dá)方式多種多樣；都是為了同樣一個(gè)目的：讓計(jì)算機(jī)知道你的系統(tǒng)都是為了同樣一個(gè)目的：讓計(jì)算機(jī)知道你的系統(tǒng)仿真是多個(gè)領(lǐng)域有效的研究和決策工具仿真是多個(gè)領(lǐng)域有效的研究和決策工具Andrei Borshchev & Alexei FilippovAndrei Borshchev & Alexei Filippov 定義三：定義三： 從仿真的作用和功效著眼從仿真的作用和功效著眼唯一不變的是變化本身唯一不變的是變化本身我們?cè)鯓尤?yīng)對(duì)：我們?cè)鯓尤?yīng)對(duì)：逃避逃避被動(dòng)應(yīng)對(duì)被動(dòng)應(yīng)對(duì)主動(dòng)出擊主動(dòng)

7、出擊改變變化的軌跡改變變化的軌跡管理能力管理能力和回報(bào)和回報(bào)你的能見(jiàn)度夠遠(yuǎn)嗎？視角更全面嗎？你的能見(jiàn)度夠遠(yuǎn)嗎？視角更全面嗎？ 仿真技術(shù)在國(guó)外被統(tǒng)稱為仿真技術(shù)在國(guó)外被統(tǒng)稱為 預(yù)測(cè)性分析預(yù)測(cè)性分析 Predictive Analysis仿真技術(shù)是讓你既看到樹(shù)木，又看到森林的工具之一仿真技術(shù)是讓你既看到樹(shù)木，又看到森林的工具之一仿真的本質(zhì)仿真的本質(zhì)時(shí)間是自然所賜，它是無(wú)形的，但不是虛無(wú)的，它是無(wú)價(jià)的，時(shí)間是自然所賜，它是無(wú)形的，但不是虛無(wú)的，它是無(wú)價(jià)的，卻不可能提前領(lǐng)取，也無(wú)法滯后保留，它一縱即逝，所以工卻不可能提前領(lǐng)取，也無(wú)法滯后保留，它一縱即逝，所以工業(yè)工程非常重視對(duì)時(shí)間資源的充分利用。業(yè)工程非

8、常重視對(duì)時(shí)間資源的充分利用。佚名佚名矛盾矛盾需求的時(shí)間需求的時(shí)間 供給的時(shí)間供給的時(shí)間需求的數(shù)量需求的數(shù)量 供給的數(shù)量供給的數(shù)量仿真的本質(zhì)仿真的本質(zhì)對(duì)有限資源分配、占用、釋放方式進(jìn)行研究的試驗(yàn)工具對(duì)有限資源分配、占用、釋放方式進(jìn)行研究的試驗(yàn)工具資源包括：時(shí)間資源、設(shè)備資源、人力資源、空間資源仿真和仿真和JIT、精益的關(guān)系、精益的關(guān)系JIT、精益是試圖在不同時(shí)間點(diǎn)上對(duì)有限資源實(shí)現(xiàn)需求和供給平衡的方法。而仿真正是研究這種供求方式的工具。沒(méi)有什么工具比仿真技術(shù)更能貼切地研究精益生產(chǎn)方式提高生產(chǎn)效率的難度提高生產(chǎn)效率的難度從理解到改善從理解到改善From Understanding to Improv

9、ement仿真，一個(gè)理解和改善復(fù)雜系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的有效方法仿真，一個(gè)理解和改善復(fù)雜系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的有效方法 捕捉系統(tǒng)關(guān)鍵要素，理解系統(tǒng)運(yùn)作規(guī)律捕捉系統(tǒng)關(guān)鍵要素，理解系統(tǒng)運(yùn)作規(guī)律 從定性分析到定量改善從定性分析到定量改善 快速實(shí)驗(yàn)，測(cè)試多種建議想法快速實(shí)驗(yàn)，測(cè)試多種建議想法 低成本，無(wú)風(fēng)險(xiǎn)，不需要中斷正常運(yùn)作低成本，無(wú)風(fēng)險(xiǎn)，不需要中斷正常運(yùn)作 圖形動(dòng)畫(huà)界面，有效的溝通工具圖形動(dòng)畫(huà)界面，有效的溝通工具仿真在企業(yè)中的地位仿真在企業(yè)中的地位PLANNEROrder PlanningSCHEDULERWork DispatchingSIMULATORScenario AnalysisFactoryModel

10、ingWhat IfFactoryStatusWorkRelease* 臺(tái)積電黃崑智用仿真進(jìn)行生產(chǎn)系統(tǒng)的分析用仿真進(jìn)行生產(chǎn)系統(tǒng)的分析訂單數(shù)量產(chǎn)品組合機(jī)器分配制造周期單位成本庫(kù)存水平投資回報(bào)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)特性和因果關(guān)聯(lián)Production Dynamics & Cause-Effect定義三：從仿真的作用和功效著眼：定義三：從仿真的作用和功效著眼：我們認(rèn)為我們認(rèn)為仿真是一個(gè)將對(duì)現(xiàn)實(shí)復(fù)雜系統(tǒng)的仿真是一個(gè)將對(duì)現(xiàn)實(shí)復(fù)雜系統(tǒng)的運(yùn)作規(guī)律運(yùn)作規(guī)律利用計(jì)算機(jī)方式利用計(jì)算機(jī)方式有有選擇地，有針對(duì)性地選擇地，有針對(duì)性地在計(jì)算機(jī)內(nèi)表達(dá)出來(lái)，并通過(guò)在計(jì)算機(jī)內(nèi)表達(dá)出來(lái)，并通過(guò)有目的的有目的的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)改善外部世界的有效

11、手段。改善外部世界的有效手段。它是一個(gè)融合多種學(xué)科知識(shí)，又服務(wù)于多種學(xué)科的復(fù)合型應(yīng)它是一個(gè)融合多種學(xué)科知識(shí)，又服務(wù)于多種學(xué)科的復(fù)合型應(yīng)用，它是一個(gè)可以用，它是一個(gè)可以研究因果關(guān)系、預(yù)測(cè)未來(lái)發(fā)展研究因果關(guān)系、預(yù)測(cè)未來(lái)發(fā)展的有效工具的有效工具之一。之一。（2）ExtendSim 介紹介紹ExtendSim 一直致力于成為行業(yè)內(nèi)功一直致力于成為行業(yè)內(nèi)功能領(lǐng)先、性價(jià)比領(lǐng)先、服務(wù)領(lǐng)先的決能領(lǐng)先、性價(jià)比領(lǐng)先、服務(wù)領(lǐng)先的決策支持工具策支持工具ExtendSim 仿真軟件仿真軟件u美國(guó) Imagine That, Inc. 開(kāi)發(fā)的優(yōu)秀通用仿真平臺(tái)u經(jīng)濟(jì)、方便、功能強(qiáng)大、建模離散、連續(xù)和流體系統(tǒng)(和DCS接口）

12、u開(kāi)放源代碼，集成開(kāi)發(fā)環(huán)境(IDE)，可擴(kuò)展性在仿真軟件中領(lǐng)先u學(xué)習(xí)周期短，適合教學(xué)、研究和企業(yè)咨詢u 全球用戶超過(guò)13,000，有十多家企業(yè)以它為平臺(tái)開(kāi)發(fā)商業(yè)仿真系統(tǒng)u 1000多內(nèi)嵌函數(shù)，100多個(gè)預(yù)制模塊，20多種隨機(jī)數(shù)發(fā)生和擬和器全球擁有用戶最多的仿真軟件之一“It is powerful and cheap” Accenture (埃森哲埃森哲), 2001半導(dǎo)體電子行業(yè)：半導(dǎo)體電子行業(yè)： Motorola, Ericsson, Nokia, National Semiconductor, Texas Instruments, Applied Materials, Canon計(jì)算機(jī)和

13、通信行業(yè)：計(jì)算機(jī)和通信行業(yè)：IBM，HP, Apple Computer, Gateway, Hitachi, Toshiba, Microsoft，EDS ，AT&T, Cisco, Lucent, Nortel工業(yè)系統(tǒng)：工業(yè)系統(tǒng)： GE, ABB, United Technologies, Honeywell, Pratt & Whitney, Siemens, DuPont汽車和航空運(yùn)輸：汽車和航空運(yùn)輸： Ford, Boeing, Honda, Mitsubishi, Northwest Airline, US Postal Service零售品：零售品： Coca-C

14、ola, Kodak, Johnson & Johnson, P&G, Unilever石油化工和醫(yī)藥：石油化工和醫(yī)藥：Shell, Texco, Eli Lilly, Merck, Pfizer鋼鐵冶金：鋼鐵冶金：Nippon Steel, Alcoa, Lukens Steel部分客戶全球用戶最多的仿真軟件之一學(xué)校和研究機(jī)構(gòu)：學(xué)校和研究機(jī)構(gòu)：哈佛商學(xué)院，斯坦福大學(xué)，耶魯大學(xué)， 美國(guó)宇航局，東京大學(xué)，普渡大學(xué)，佐治亞理工，伊利諾斯大學(xué)，依阿華大學(xué)，馬里蘭大學(xué)，麻州大學(xué)，墨爾本大學(xué)，賓州大學(xué)，德州大學(xué)，威斯康星大學(xué) 等等政府機(jī)構(gòu)：政府機(jī)構(gòu)：美國(guó)能源部、美國(guó)國(guó)防部、美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)

15、、美國(guó)海軍、美國(guó)空軍，美國(guó)環(huán)境保護(hù)署，世界銀行等等軟件介紹全球用戶最多的仿真軟件之一英特爾、佳能、英特爾、佳能、ABB、諾基亞、寶鋼、華為、富士康、東風(fēng)日產(chǎn)、緯地科、諾基亞、寶鋼、華為、富士康、東風(fēng)日產(chǎn)、緯地科技、技、Venetian(澳門）、空軍研究所、航天科工集團(tuán)、中科院、清華大學(xué)、澳門）、空軍研究所、航天科工集團(tuán)、中科院、清華大學(xué)、上海交大、南京大學(xué)、上海理工、上海海事、解放軍軍事交通、中國(guó)礦業(yè)上海交大、南京大學(xué)、上海理工、上海海事、解放軍軍事交通、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)、陜西科大、中國(guó)傳媒大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、武漢理工大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、陜西科大、中國(guó)傳媒大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、武漢理工大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)

16、、東北大學(xué)、重慶大學(xué)、北京理工大學(xué)、中國(guó)民航大學(xué)等等大學(xué)、東北大學(xué)、重慶大學(xué)、北京理工大學(xué)、中國(guó)民航大學(xué)等等軟件介紹軟件介紹在中國(guó)在中國(guó)在中國(guó)已經(jīng)應(yīng)用的領(lǐng)域：在中國(guó)已經(jīng)應(yīng)用的領(lǐng)域：u半導(dǎo)體生產(chǎn)分析和調(diào)度；u鋼鐵物流運(yùn)輸調(diào)度；u供應(yīng)鏈庫(kù)存管理；u軍事物流；u武器裝備效能評(píng)估和維護(hù)；u港口運(yùn)輸；u煤礦車輛調(diào)度；u筆記本配件全球供應(yīng)鏈分析；u通訊設(shè)備生產(chǎn)管理和供應(yīng)鏈優(yōu)化；u生產(chǎn)設(shè)備效能分析；u醫(yī)療流程；u物流仿真和培訓(xùn)；u 電力調(diào)度；等等軟件種類軟件種類橫向領(lǐng)域橫向領(lǐng)域生產(chǎn)線負(fù)載平衡路徑規(guī)劃優(yōu)化算法作業(yè)成本法流程改善設(shè)備分配并購(gòu)決策調(diào)度績(jī)效管理庫(kù)存管理瓶頸分析風(fēng)險(xiǎn)管理制造周期研究新技術(shù)引進(jìn)批量管理產(chǎn)

17、能規(guī)劃排隊(duì)論需求管理縱向領(lǐng)域縱向領(lǐng)域政府流程樹(shù)木培植服務(wù)行業(yè)工廠設(shè)計(jì)和布局生理學(xué)信息科技供應(yīng)鏈管理軟件工程安全系統(tǒng)化工領(lǐng)域業(yè)務(wù)建模食品行業(yè)航空/機(jī)場(chǎng)半導(dǎo)體制造物流呼叫中心教育培訓(xùn)精神病學(xué)包裝應(yīng)用公共事業(yè)管理生產(chǎn)制造認(rèn)知建模醫(yī)藥行業(yè)通訊系統(tǒng)廢物處理運(yùn)營(yíng)管理釀酒行業(yè)包裹運(yùn)送電力調(diào)度環(huán)境保護(hù)應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域在供應(yīng)鏈物流方面的部分應(yīng)用在供應(yīng)鏈物流方面的部分應(yīng)用寶潔寶潔 P&G “Ultimate Supply Chain”諾基亞諾基亞 Nokia 安全庫(kù)存安全庫(kù)存松下電工松下電工 全球供應(yīng)鏈全球供應(yīng)鏈索尼索尼 全球電池供應(yīng)鏈全球電池供應(yīng)鏈美國(guó)能源部美國(guó)能源部 石油戰(zhàn)略儲(chǔ)備供應(yīng)鏈?zhǔn)蛻?zhàn)略儲(chǔ)備供應(yīng)

18、鏈US 郵政局郵政局 Postal Service 郵政供應(yīng)鏈郵政供應(yīng)鏈美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì)美國(guó)海軍陸戰(zhàn)隊(duì) 軍事物流仿真軍事物流仿真ExtendSim 特點(diǎn)特點(diǎn)u易用性：ExtendSim是唯一采用物件流和信息流可以同時(shí)在模塊圖標(biāo)上動(dòng)態(tài)表達(dá)的仿真軟件，采用模塊組合的方式快速搭建模型，符合決策過(guò)程中的思維方式。 學(xué)習(xí)曲線短，建模效率高，適合教學(xué)、科研和咨詢領(lǐng)域；u多用途：支持連續(xù)數(shù)值（包括蒙特卡羅等）、離散事件、離散速率（連續(xù)流體）、批量化流程、基于Agent的復(fù)雜系統(tǒng)建模、基于State-Action狀態(tài)決策系統(tǒng)等多種建模方法的仿真集成平臺(tái)；ExtendSim 特點(diǎn)特點(diǎn)u可重復(fù)性和可擴(kuò)展性：Exte

19、ndSim 模塊100%開(kāi)放源代碼，自帶集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，用戶可以根據(jù)需要修改已有模塊和創(chuàng)造全新模塊，這些模塊可以歸類在用戶自己的模塊庫(kù)中，并加密保護(hù)，具備自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，可以獨(dú)立銷售這些模塊庫(kù)，可以重復(fù)使用。這一特點(diǎn)增加了模型設(shè)計(jì)的效率和增值潛力。此外，ExtendSim 的三維虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)本身也是源代碼開(kāi)放的成熟軟件產(chǎn)品。u交互性：ExtendSim 運(yùn)行前無(wú)需編譯模型；即使在模型運(yùn)行過(guò)程中，參數(shù)和模型邏輯也可以在線修改。方便的交互性可以快速回答和重新分析各種問(wèn)題。 ExtendSim 特點(diǎn)特點(diǎn)u規(guī)模性：ExtendSim 充分利用類C語(yǔ)言的強(qiáng)大功能和運(yùn)算能力，并且支持分層結(jié)構(gòu)，所以可以用來(lái)創(chuàng)

20、建含有成千上萬(wàn)個(gè)模塊的復(fù)雜模型，運(yùn)行效率在模型超過(guò)上萬(wàn)個(gè)模塊和對(duì)象時(shí)也揮灑自如。u可視性：ExtendSim提供了快捷的二維動(dòng)畫(huà)和復(fù)雜逼真的三維動(dòng)畫(huà)開(kāi)發(fā)環(huán)境。ExtendSim的三維動(dòng)畫(huà)環(huán)境采用了最先進(jìn)的開(kāi)源網(wǎng)絡(luò)游戲引擎，動(dòng)畫(huà)制作效率高，效果栩栩如生。 而且三維虛擬現(xiàn)實(shí)引擎本身也是開(kāi)源的。u 高級(jí)數(shù)據(jù)管理：ExtendSim 提供新一代圖形化仿真數(shù)據(jù)庫(kù)，和模型內(nèi)參數(shù)和表格動(dòng)態(tài)鏈接，自動(dòng)產(chǎn)生更多統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)報(bào)告ExtendSim 特點(diǎn)特點(diǎn)u 連接性：ExtendSim支持ActiveX/OLE控件和ODBC數(shù)據(jù)源。內(nèi)嵌1000多個(gè)系統(tǒng)函數(shù)可以實(shí)現(xiàn)和數(shù)據(jù)庫(kù)、EXCEL和其他數(shù)據(jù)源的集成，充分利用WIN

21、DOWS操作系統(tǒng)的資源，可以和Delphi、C+ Builder、Visual Basic、Visual C+代碼鏈接；u 性價(jià)比：ExtendSim 從第一個(gè)版本開(kāi)始，就秉持高性價(jià)比的理念，軟件的價(jià)格是其他主流仿真軟件價(jià)格的1/2 到 1/4，具有不可比擬的投資回報(bào)率。 （3）ExtendSim 基本體系結(jié)構(gòu)基本體系結(jié)構(gòu)ExtendSim 是是 搭積木的益智類游戲搭積木的益智類游戲 刻畫(huà)流程的運(yùn)作規(guī)律刻畫(huà)流程的運(yùn)作規(guī)律 提升關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)提升關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo) 找到資源分配、占用、釋放的最佳方式找到資源分配、占用、釋放的最佳方式ExtendSim 主要模塊庫(kù)主要模塊庫(kù)模塊庫(kù)模塊庫(kù)模塊數(shù)量模塊數(shù)量說(shuō)明

22、說(shuō)明Item31物件（實(shí)體）處理模塊Value30數(shù)值（信息）處理模塊Plotter14圖表繪制模塊Animation 2D 3D9二維和三維動(dòng)畫(huà)Rate11基于流速（批量化處理）模塊Utilities16輔助支持模塊Electronics44電子電路設(shè)計(jì)對(duì)一般離散系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，最重要的模塊庫(kù)是 Item 和 ValueExtendSim 主要模塊庫(kù)主要模塊庫(kù)ExtendSim 可以從任何一個(gè)模塊庫(kù)中拖拉模塊組成模型。ExtendSim 像磚廠，提供了優(yōu)質(zhì)的磚頭，如何把它們建成心目中最完美的建筑，還需要優(yōu)秀的設(shè)計(jì)師和施工隊(duì)。用戶就是設(shè)計(jì)師和施工隊(duì)。ExtendSim 主要模塊庫(kù)主要模塊庫(kù)100多個(gè)

23、模塊可以適應(yīng)各種領(lǐng)域的不同問(wèn)題？可以！如何做？ 答案很簡(jiǎn)單，就是問(wèn)題簡(jiǎn)化和抽象化，抓住運(yùn)作規(guī)律，重點(diǎn)放在邏輯的理解上，追求內(nèi)部的相似，解決關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)，動(dòng)畫(huà)的漂亮永遠(yuǎn)都可以后期制作。先邏輯再動(dòng)畫(huà)是仿真項(xiàng)目成功的保證；先邏輯再動(dòng)畫(huà)是仿真項(xiàng)目成功的保證；為了動(dòng)畫(huà)嵌入邏輯是項(xiàng)目失敗的必然。為了動(dòng)畫(huà)嵌入邏輯是項(xiàng)目失敗的必然。ExtendSim 主要模塊庫(kù)主要模塊庫(kù)加載模塊庫(kù)選擇菜單 library - Open library用戶可以創(chuàng)建和加密自己的模塊庫(kù)，每個(gè)模塊庫(kù)是位于安裝目錄中 libraries 子目錄下的一個(gè)文件，容易拷貝和轉(zhuǎn)移。在第一次使用ExtendSim之前，請(qǐng)備份模塊庫(kù)子目錄 lib

24、raries一旦出現(xiàn)問(wèn)題，可以用備份模塊庫(kù)直接覆蓋損壞的模塊庫(kù)。ExtendSim 主要模塊庫(kù)主要模塊庫(kù)模型中的模塊和模塊庫(kù)中模塊的關(guān)聯(lián)：經(jīng)過(guò)拖拉，放入到模型中的模塊是模塊庫(kù)中模塊的一個(gè)復(fù)制品。在保存模型時(shí)，模型中的模塊并不保存，而只是保存模塊源頭（也就是模塊庫(kù)中的模塊）的一個(gè)索引。因此，如果用戶更改了模塊庫(kù)中的模塊，引用這個(gè)模塊的所有模型都會(huì)更改。不同模塊庫(kù)中的模塊有顏色不同，便于區(qū)分Item 模塊：綠色；Value模塊：橙色；Rate 模塊：藍(lán)色ExtendSim 主要模塊庫(kù)主要模塊庫(kù)自動(dòng)加載模塊庫(kù)：如果希望每次啟動(dòng)ExtendSim，常用的模塊庫(kù)自動(dòng)加載，可以選擇菜單 Edit-Opti

25、ons，在libraries分頁(yè)中如下選擇：ExtendSim 基本構(gòu)成基本構(gòu)成ExtendSim 模塊之間有兩種邏輯流。一種是物件（Item），代表系統(tǒng)中的物體。物件可被賦予屬性（預(yù)制屬性和自定義屬性）和優(yōu)先級(jí)。物件的涵義很廣，既可以代表被處理的物體，包括生產(chǎn)零部件、病人和通訊傳輸中的信息包等，也可以代表處理的資源，包括人員、設(shè)備和工具等。仿真模型中可以跟據(jù)需要在這兩個(gè)角色之間自由轉(zhuǎn)換。在二維模型中，默認(rèn)的動(dòng)畫(huà)形態(tài)是一個(gè)綠色的小球，用戶可以根據(jù)需要更改這個(gè)小球的圖片。物件的傳輸一般需要耗費(fèi)時(shí)間。第二種邏輯流是數(shù)值或者說(shuō)是信息（Value），在模型運(yùn)行期間不斷變化。所謂的數(shù)值是一個(gè)單純的數(shù)，包

26、括隊(duì)列長(zhǎng)度、統(tǒng)計(jì)值和容器中液面高度等等。這些數(shù)值可以是輸入值，也可以是統(tǒng)計(jì)結(jié)果，或者是某種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的地址索引等等。這些信息往往在仿真運(yùn)行中決策判斷時(shí)需要。數(shù)值或者信息的傳遞是不需要耗費(fèi)時(shí)間。ExtendSim 基本構(gòu)成基本構(gòu)成ExtendSim 模塊的端口種類種類種類輸入輸入輸出輸出說(shuō)明說(shuō)明數(shù)值（Value）模塊利用數(shù)值（信息）的輸入輸出端口傳遞數(shù)值（信息）物件（Item）Item 或者 Rate模塊庫(kù)中的模塊通過(guò)物件端口傳遞物體（實(shí)體）流體（Flow）離散速率模塊庫(kù)中的模塊傳遞流體。通用（Universal）通用輸入端口更常用，可以接收來(lái)自數(shù)值、物件、流體和用戶自定義端口的任何輸出類型端口數(shù)

27、組（Array）用于通過(guò)端口同時(shí)傳遞一組數(shù)值（信息）用戶定義（User Defined) 用戶可以通過(guò)編程改變自定義端口的類型。Activity 模塊ExtendSim 基本構(gòu)成基本構(gòu)成ExtendSim 模塊的端口種類 所有輸入端口命名以“In”結(jié)尾，輸出端口命名以“Out”結(jié)尾（大小寫不區(qū)分）?？梢酝ㄟ^(guò)修改名稱的結(jié)尾在輸入和輸出之間轉(zhuǎn)換 用戶可以在自己設(shè)定的模塊上添加任意端口，包括分層模塊 端口的添加按鈕在工具欄最右側(cè) 新加入的端口默認(rèn)為輸入端口，用戶可以通過(guò)修改端口的結(jié)尾命名來(lái)改變成輸出端口 為了動(dòng)畫(huà)需要，用戶可以選擇菜單中 Model- Hide Connectors 隱藏端口Exte

28、ndSim 基本構(gòu)成基本構(gòu)成ExtendSim 模塊之間的連線 物件端口之間的連線往往表明了物件流轉(zhuǎn)的路徑；二維模型中的連線可以在三維動(dòng)畫(huà)窗口中自動(dòng)生成三維物體移動(dòng)路徑。 數(shù)值端口之間的連線表明了數(shù)值（信息）傳遞的通路。 連線的線型可以通過(guò)菜單 Model - Connection Lines 定義 連線可以通過(guò)菜單 Model - Hide Connections 隱藏 ExtendSim 支持命名連線，大大簡(jiǎn)化連線的密集程度，便于組織。用戶在模型任何地方雙擊，激活文本輸入，就可以輸入連線名稱；連接到相同命名上的連線為實(shí)際連通在一些的連線，例如ExtendSim 基本構(gòu)成基本構(gòu)成Extend

29、Sim 模塊基本結(jié)構(gòu) ExtendSim 模塊100%開(kāi)源，選擇模塊后右鍵選擇Open Structure 每個(gè)模塊的源代碼由對(duì)話框設(shè)計(jì)和代碼設(shè)計(jì)兩部分組成。對(duì)話框設(shè)計(jì)包括用戶需要輸入的參數(shù)和觀察的結(jié)果，見(jiàn)右圖 添加對(duì)話框中的控件是通過(guò)菜單Develop-New Dialog Item 實(shí)現(xiàn) 添加對(duì)話框中的分頁(yè)是通過(guò)Develop-New Tab 實(shí)現(xiàn)ExtendSim 基本構(gòu)成基本構(gòu)成ExtendSim 模塊基本結(jié)構(gòu) 代碼設(shè)計(jì)分為五個(gè)部分，包括動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)、端口定義、變量定義、模塊幫助和模塊源代碼。見(jiàn)右圖 這個(gè)窗口也是ExtendSim集成開(kāi)發(fā)環(huán)境的組成部分，用戶可以在這個(gè)環(huán)境中設(shè)定斷點(diǎn)，進(jìn)行代

30、碼調(diào)試。 關(guān)閉模塊時(shí)，會(huì)自動(dòng)提示錯(cuò)誤信息，如果沒(méi)有錯(cuò)誤，則自動(dòng)編譯成機(jī)器代碼。ExtendSim 基本構(gòu)成基本構(gòu)成雖然ExtendSim 開(kāi)放源代碼，但不鼓勵(lì)用戶直接通過(guò)改寫源代碼進(jìn)行建模。大部分情況下，ExtendSim已有的模塊足夠滿足復(fù)雜邏輯的模擬。學(xué)習(xí)ExtendSim的第一步就是熟悉已有模塊的功能，可以靈活搭建各種復(fù)雜邏輯。最常用的模塊是 Item 和 Value 模塊庫(kù)中的模塊。下面我們通過(guò)例子來(lái)說(shuō)明主要模塊的使用方法。先從離散事件模型開(kāi)始。（3）ExtendSim 離散事件仿真離散事件仿真離散事件仿真：離散事件仿真：（1）描述了大部分現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)隨時(shí)間變化的演變（2）仿真的運(yùn)行是由在

31、不確定時(shí)間點(diǎn)上發(fā)生的事件驅(qū)動(dòng)（3）仿真時(shí)間是跳躍的，間隔不一定相等，有時(shí)是不確定的（4）因?yàn)槭悄M隨時(shí)間變化的演變，因此需要包含延遲模塊，包括作業(yè)、運(yùn)輸，或者廣義的活動(dòng)（5）在ExtendSim中，主要由Item模塊庫(kù)中的模塊搭建而成，如果仿真中需要傳遞數(shù)據(jù)或信息，還可能包含Value模塊庫(kù)中的模塊。ExtendSim 模擬離散事件仿真，需要注意：模擬離散事件仿真，需要注意：（1）模塊可以來(lái)源于Item 和 Value 模塊庫(kù)中的模塊。（2）至少有一個(gè)可以延遲時(shí)間的模塊，例如Activity, Transport, Convey Item 或Workstation，否則時(shí)間無(wú)法向前推進(jìn)。（3）

32、必須有Executive 模塊，而且放置于模型的左上角，擔(dān)當(dāng)離散事件時(shí)鐘的角色。（4）必須有物件生成模塊，模擬需要被處理的物體或有處理能力的資源。生成模塊包括 Create 和 Resource Item。 默認(rèn)情況下，產(chǎn)生的物件以綠色小球作為二維動(dòng)畫(huà)圖片。（5）模塊被激發(fā)的機(jī)制每個(gè)模塊詳細(xì)功能中文說(shuō)明每個(gè)模塊詳細(xì)功能中文說(shuō)明 參見(jiàn)參見(jiàn) http:/www.edgestone- Item 模塊庫(kù)中模塊的類型模塊庫(kù)中模塊的類型Item 模塊庫(kù)中的模塊根據(jù)對(duì)“綠色小球”處理和滯留的時(shí)間分為三類：Residence（駐留），Passing （穿過(guò)），Decision （決策）。 每個(gè)Item 模塊在

33、對(duì)話框左下角都標(biāo)注了屬于哪種類型（Block Type）。大部分類型都比較直觀，不必刻意去記住。種類種類特點(diǎn)特點(diǎn)Residence（駐留）駐留類型的模塊可以讓綠色小球在模塊內(nèi)停留一段時(shí)間。Passing （穿過(guò)）穿過(guò)類型的模塊只是讓綠色小球一帶即過(guò)，不產(chǎn)生任何時(shí)間停留。這些模塊只是為了輔助模型的邏輯。Decision （決策）決策模塊在決定綠色小球走哪個(gè)分支的時(shí)候，根據(jù)用戶選項(xiàng)，既可能暫留綠色小球，也可能不予暫留。ExtendSim Item 模塊庫(kù)中模塊的類型模塊庫(kù)中模塊的類型每個(gè)模塊詳細(xì)功能中文說(shuō)明每個(gè)模塊詳細(xì)功能中文說(shuō)明 參見(jiàn)參見(jiàn) http:/www.edgestone- 建模思路建模思

34、路抓?。x散事件）仿真的本質(zhì)：有限資源的分配、占用、釋放有限資源的分配、占用、釋放的方式的研究的方式的研究（1）什么是有限的資源？ （2）誰(shuí)在消耗有限的資源？ （3）資源在各個(gè)環(huán)節(jié)是如何分配、占用和釋放的？ （4）時(shí)間是怎樣向前推進(jìn)的？在哪些環(huán)節(jié)上有時(shí)間延遲？（5）系統(tǒng)中有多少種類物件？（6）它們是怎樣走完整個(gè)流程的？有哪些流程是重合的，哪些是分離的？（7）什么是模型的量化指標(biāo)（觀察指標(biāo)、目標(biāo)指標(biāo)）？（8）什么是模型可控變量（可以改變量化指標(biāo)的變量）？ ExtendSim 舉例（離散事件仿真）舉例（離散事件仿真）洗車模型洗車模型洗車模型洗車模型情形情形1 1車輛每隔車輛每隔 4 4分鐘到來(lái)一輛

35、；分鐘到來(lái)一輛；只有一條洗車線只有一條洗車線洗車需要洗車需要6 6分鐘；分鐘；關(guān)注問(wèn)題關(guān)注問(wèn)題解答解答什么是有限的資源？洗車線誰(shuí)在消耗有限的資源？需要清洗的汽車資源在各個(gè)環(huán)節(jié)是如何分配、占用和釋放的？ 簡(jiǎn)單分配，先來(lái)的車先洗，如果來(lái)不及清洗，后續(xù)的車需要等待時(shí)間是怎樣向前推進(jìn)的？在哪些環(huán)節(jié)上有時(shí)間延遲？汽車到達(dá)是有時(shí)間間隔；洗車時(shí)需要消耗時(shí)間；系統(tǒng)中有多少種類物件？只有一種車輛它們是怎樣走完整個(gè)流程的？有哪些流程是重合的，哪些是分離的？只有一個(gè)簡(jiǎn)單流程，就是汽車到達(dá)、排隊(duì)、清洗、離開(kāi)。所有汽車都遵循同一個(gè)流程什么是模型的量化指標(biāo)（觀察指標(biāo)、目標(biāo)指標(biāo)）？在洗車模型中，我們先不考慮什么是模型可控變

36、量（可以改變量化指標(biāo)的變量）？ 在洗車模型中，我們先不考慮這個(gè)表格雖然有點(diǎn)繁瑣，但可以幫助理清思路，在系統(tǒng)復(fù)雜時(shí)很有用這個(gè)表格雖然有點(diǎn)繁瑣，但可以幫助理清思路，在系統(tǒng)復(fù)雜時(shí)很有用ExtendSim 舉例（離散事件仿真）舉例（離散事件仿真）洗車模型洗車模型ExtendSim 中如何處理有限資源中如何處理有限資源（1）占用有限資源一段時(shí)間，可以簡(jiǎn)單用一段時(shí)間延遲模擬，資源并不顯性地模擬出來(lái)；（2）如果資源本身占用方式很靈活，在占用過(guò)程中有其他復(fù)雜方式出現(xiàn)（拆分、合并、移動(dòng)、產(chǎn)生、消滅、數(shù)量增減等），可以將資源顯性模擬出來(lái)。顯性模擬的方式有多種，我們會(huì)在后續(xù)例子中演示。ExtendSim 舉例（離散

37、事件仿真）舉例（離散事件仿真）洗車模型洗車模型ExtendSim 和時(shí)間延遲相關(guān)的模塊有：和時(shí)間延遲相關(guān)的模塊有：產(chǎn)生物件的時(shí)間延遲：Create處理過(guò)程中的時(shí)間延遲：Activity, Transport, Convey Item, Workstation Activity 可以模擬廣泛的時(shí)間延遲，包括處理、運(yùn)輸、傳送等 Transport 主要是為了處理二維三維動(dòng)畫(huà)中物件的移動(dòng)而設(shè)定 Convey Item 主要是為了處理二維三維動(dòng)畫(huà)中在傳送帶類型設(shè)備上物件的滑動(dòng)移動(dòng)而設(shè)定 Workstation 主要在需要顯性顯性設(shè)定延遲的過(guò)程需要多種資源都具備時(shí)才可以發(fā)生的情況（即使如此，這個(gè)模塊的功

38、能也可以通過(guò)其他模塊組合實(shí)現(xiàn)）每個(gè)模塊詳細(xì)功能中文說(shuō)明每個(gè)模塊詳細(xì)功能中文說(shuō)明 參見(jiàn)參見(jiàn) http:/www.edgestone- 舉例（離散事件仿真）舉例（離散事件仿真）洗車模型洗車模型洗車模型洗車模型 情形情形1 （用戶可以打開(kāi) car1.mox）ExtendSim 舉例（離散事件仿真）舉例（離散事件仿真）洗車模型洗車模型洗車模型洗車模型 情形情形1 （用戶可以打開(kāi) car1.mox）說(shuō)明：說(shuō)明：（1）任何離散事件模型都要有Executive 模塊，并且放置于模型左上角。（2）洗車線和時(shí)間延遲用一個(gè)Activity來(lái)模擬，等待的汽車用Queue 來(lái)模擬，汽車的產(chǎn)生用Create 來(lái)模擬，離

39、開(kāi)系統(tǒng)的汽車通過(guò)Exit 模塊銷毀。（3）模型可以采用ExtendSim 克隆功能，將任何輸入輸出參數(shù)和圖表從對(duì)話框中克隆到模型中集中顯示和調(diào)整?？寺〉淖龇ㄊ谴蜷_(kāi)任何一個(gè)對(duì)話框，選擇工具欄中的克隆按鈕 然后將任何控件拖拉到模型中。（4）采用了命名連線（length），動(dòng)態(tài)顯示隊(duì)列的長(zhǎng)度（5）采用了繪圖模塊，一般來(lái)說(shuō)，在離散事件仿真中，觀察某個(gè)指標(biāo)隨時(shí)間的變化，可以采用Plotter模塊庫(kù)中的 Plotter, Discrete Event 模塊。（6）Activity 模塊中 Maximum numbers in activity 設(shè)定為1，表明，每次只能處理一輛車，也就是說(shuō)，只有一條洗車線。

40、思考：思考：為什么汽車的隊(duì)列長(zhǎng)度直線上升？答案：答案：處理能力不夠，處理速率小于汽車到達(dá)速率 ExtendSim 舉例（離散事件仿真）舉例（離散事件仿真）洗車模型洗車模型情形情形2 2 車輛每隔車輛每隔 4 4分鐘到來(lái)一輛；分鐘到來(lái)一輛； 增加一條洗車、上光線增加一條洗車、上光線 洗車需要洗車需要6 6分鐘；分鐘； 洗車、上光需要洗車、上光需要8 8分鐘分鐘 25%25%的車需要上光的車需要上光ExtendSim 舉例（離散事件仿真）舉例（離散事件仿真）洗車模型洗車模型ExtendSim 的分支路徑 當(dāng)流程中存在不同的處理路徑，可以采用分支模塊。分支現(xiàn)象非常普遍，在制造業(yè)中的工序處理，銀行中不

41、同業(yè)務(wù)等等。 ExtendSim 中最常用的分支模塊包括： Select Item Out：從一個(gè)源頭來(lái)的物件向多個(gè)出口中的一個(gè)輸出； Select Item In: 從多個(gè)源頭選擇其中一個(gè)或者合并所有源頭后輸出物件； Throw Item / Catch Item：可以不用連線，不分模型層次，在任何兩個(gè)模塊之間“拋送”和“接收”物件。這種物件轉(zhuǎn)移方式可以使得復(fù)雜模型變得簡(jiǎn)潔 Gate: 有條件地讓物件通過(guò) Exit: 物件最后離開(kāi)系統(tǒng)銷毀的模塊。每個(gè)模塊詳細(xì)功能中文說(shuō)明每個(gè)模塊詳細(xì)功能中文說(shuō)明 參見(jiàn)參見(jiàn) http:/www.edgestone- 舉例（離散事件仿真）舉例（離散事件仿真）洗車模

42、型洗車模型洗車模型洗車模型 情形情形2 這個(gè)情形可以有多種模塊組合方法，我們會(huì)一一展示，所有的模型都以car2_開(kāi)頭，這些模型產(chǎn)生的效果都是一樣的。 為了使模型簡(jiǎn)潔，部分在car1.mox中的克隆和圖形控件被刪除ExtendSim 舉例（離散事件仿真）舉例（離散事件仿真）洗車模型洗車模型洗車模型洗車模型 情形情形2 模型模型1 （用戶可以打開(kāi) car2_1.mox）說(shuō)明：說(shuō)明：（1）為了表達(dá)車輛有兩個(gè)分支可選（洗車線，和 洗車上光線），采用了Select Item Out 模塊（2）在Select Item Out中選擇 Select Output Based On = Random，然后在下

43、面概率表格中將對(duì)應(yīng)于洗車線的出口的選擇概率定為0.75，對(duì)應(yīng)于洗車上光線出口的選擇概率為0.25 ExtendSim 舉例（離散事件仿真）舉例（離散事件仿真）洗車模型洗車模型洗車模型洗車模型 情形情形2 模型模型2 （用戶可以打開(kāi) car2_2.mox）說(shuō)明：說(shuō)明：（1）在Select Item Out中選擇 Select Output Based On = Select Connector，同時(shí)Top Output is chosen by Select value = 1， 這樣在圖標(biāo)上就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)數(shù)值輸入端口，用戶可以通過(guò)這個(gè)端口顯性地指明物件應(yīng)該選擇哪個(gè)出口。如果這個(gè)端口輸入值為1，那

44、么依據(jù)Top Output is chosen by Select value = 1這個(gè)選項(xiàng)，物件選擇最上面的出口，以下端口的選擇數(shù)值依次加1，也就是說(shuō)，如果輸入值為2，物件選擇第二個(gè)端口，依次類推。（2）同時(shí)，從Value模塊庫(kù)中增加Random Number模塊，這個(gè)非常常用的模塊可以產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)。在這個(gè)模塊中，采用Empirical Table （經(jīng)驗(yàn)表格）分布，只能輸出1（概率為0.75）和2（概率為0.25）。這里1和2數(shù)值的確定要和（1）中Top Output is chosen by Select value 的設(shè)定相呼應(yīng)。（3）運(yùn)行機(jī)制是，當(dāng)一個(gè)汽車（綠色小球）進(jìn)入到Selec

45、t Item Out模塊時(shí)，就會(huì)激發(fā)讀取Select 端口的數(shù)值，會(huì)進(jìn)一步激發(fā)讀取Random Number 模塊的數(shù)值。然后根據(jù)Random Number 的數(shù)值決定應(yīng)該走哪條分支，如果是1就會(huì)走最上面的分支，如果是2，就會(huì)走最下面（第二條）分支。ExtendSim 舉例（離散事件仿真）舉例（離散事件仿真）洗車模型洗車模型洗車模型洗車模型 情形情形2 模型模型3 （用戶可以打開(kāi) car2_3.mox）說(shuō)明：說(shuō)明：（1）這個(gè)模型中采用設(shè)定物件屬性這一種非常常用的方法。屬性可以刻劃物件的特有特征，這些特征往往是模型中采用不同處理方法、處理路徑、處理時(shí)間的依據(jù)。（2）我們用Set 模塊定義了一個(gè)數(shù)

46、值類型的屬性 WashCar， 如果這個(gè)屬性取值為1，那么選擇洗車路徑（最上面），如果取值為2，那么選擇洗車上光路徑（最下面）。（3）這個(gè)屬性的取值是由Random Number 模塊輸入（4）在Select Item Out 中輸入 Select Output based on = Property = WachCar，然后輸入WachCar 取值和端口的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 這里也同樣需要設(shè)定最上面的出口的對(duì)應(yīng)取值，也就是 In Select Output column, X chooses top output Car2 的三個(gè)模型雖然很簡(jiǎn)單，但展示了在復(fù)雜模型中常用的建模方法的三個(gè)模型雖然很簡(jiǎn)單

47、，但展示了在復(fù)雜模型中常用的建模方法ExtendSim 舉例（離散事件仿真）舉例（離散事件仿真）洗車模型洗車模型情形情形3 3 車輛每隔車輛每隔 4 4分鐘到來(lái)一輛；分鐘到來(lái)一輛； 增加一條洗車、上光線增加一條洗車、上光線 洗車需要洗車需要6 6分鐘；分鐘； 洗車、上光需要洗車、上光需要8 8分鐘分鐘 25%25%的車需要上光的車需要上光 司機(jī)多給小費(fèi)插隊(duì)到前面，有司機(jī)多給小費(fèi)插隊(duì)到前面，有10%10%的司機(jī)會(huì)給小費(fèi)的司機(jī)會(huì)給小費(fèi)ExtendSim 舉例（離散事件仿真）舉例（離散事件仿真）洗車模型洗車模型ExtendSim 離散仿真中的隊(duì)列 隊(duì)列是最普遍的現(xiàn)象之一，隊(duì)列可以改變這個(gè)流程的處理次

48、序，也就改變了資源占用、分配和釋放的方式，因此，隊(duì)列是離散仿真中最重要的結(jié)構(gòu)模塊之一，也往往是資源等待被分配的規(guī)則進(jìn)行運(yùn)算的地方。 ExtendSim 中最常用的隊(duì)列模塊包括： Queue， 用戶很容易設(shè)定常用的隊(duì)列特征，包括先入先出和具備優(yōu)先級(jí)的隊(duì)列；也可以設(shè)定為等待資源的隊(duì)列（在后續(xù)例子中會(huì)詳細(xì)說(shuō)明）。 Queue, Equation 可以在此嵌入復(fù)雜的排序規(guī)則和算法 Queue, Matching 可以模擬多種隊(duì)列中物件相互匹配并釋放的情況。例如某種型號(hào)產(chǎn)品裝配，需要所有零配件型號(hào)匹配、數(shù)量具備時(shí)才能釋放。每個(gè)模塊詳細(xì)功能中文說(shuō)明每個(gè)模塊詳細(xì)功能中文說(shuō)明 參見(jiàn)參見(jiàn) http:/www.e

49、dgestone- 舉例（離散事件仿真）舉例（離散事件仿真）洗車模型洗車模型洗車模型洗車模型 情形情形3 （用戶可以打開(kāi) car3.mox）說(shuō)明：說(shuō)明：（1）新定義了一個(gè)數(shù)值型變量Tip，Tip的數(shù)值由另外一個(gè)Random Number 模塊賦值。數(shù)值0（概率0.9）表示沒(méi)有給小費(fèi)，數(shù)值1（概率0.1）表示給小費(fèi)。（2）在隊(duì)列Queue 模塊中，選擇排序的依據(jù)是采用Tip屬性，按照從大到小的順序排列（Tip 數(shù)值為1的顧客排在數(shù)值為0的顧客之前），如下（3）如果Tip數(shù)值相同，按照先入先出的原則。（4）如果用戶有復(fù)雜的排序規(guī)則，或者有不同的打破相同排序優(yōu)先級(jí)的策略，可以采用Queue, Equ

50、ationExtendSim 舉例（離散事件仿真）舉例（離散事件仿真）洗車模型洗車模型關(guān)于時(shí)間單位的說(shuō)明關(guān)于時(shí)間單位的說(shuō)明 ExtendSim 除了提供我們熟悉的秒、分、天等時(shí)間單位，也提供了所謂的Generic 無(wú)量綱時(shí)間單位，用于當(dāng)模型中所有時(shí)間單位都統(tǒng)一時(shí)的一種設(shè)定方法，這也是默認(rèn)方式。在洗車模型中，我們采用了這種方法。這種方法的好處，就是在于模型的維護(hù)成本很低，不需要考慮哪些模塊采用了不同的時(shí)間單位，如果以后有單位變化，也不用打開(kāi)不同時(shí)間單位的模塊手工修改。 模型默認(rèn)時(shí)間單位的修改在菜單 Run - Simulation Setup 中。用戶可以在單個(gè)模塊中調(diào)整時(shí)間單位。 Extend

51、Sim 也支持日歷時(shí)間，修改在Run-Simulation Setup 中。ExtendSim 舉例（離散事件仿真）舉例（離散事件仿真）洗車模型洗車模型ExtendSim 舉例（離散事件仿真）舉例（離散事件仿真） 超市模型超市模型一家小型自選超市，顧客到達(dá)時(shí)間服從指數(shù)分布。平均1分鐘來(lái)一位顧客。市場(chǎng)準(zhǔn)備了一批籃子。顧客到達(dá)時(shí)，如發(fā)現(xiàn)有空的籃子，就取一個(gè)進(jìn)入。如果沒(méi)有空的，就離去。男顧客選取物品的時(shí)間為5-15分鐘，女顧客則為15-25分鐘。男顧客占顧客總數(shù)的40%。當(dāng)顧客挑選完物品以后，就到出口的收款臺(tái)處交款。收款臺(tái)處有一位收款員，所需時(shí)間為1分鐘。用后的籃子放回以被后用。有10%的顧客不買任

52、何東西，將籃子交回后即離去。建立此問(wèn)題模型，同時(shí)研究不同籃子的數(shù)量和顧客平均購(gòu)物時(shí)間的關(guān)系。ExtendSim 舉例（離散事件仿真）舉例（離散事件仿真） 超市模型超市模型關(guān)注問(wèn)題關(guān)注問(wèn)題解答解答什么是有限的資源？籃子，超市的空間，收銀員誰(shuí)在消耗有限的資源？顧客（獲得籃子的，沒(méi)獲得籃子的，男顧客，女顧客等等）資源在各個(gè)環(huán)節(jié)是如何分配、占用和釋放的？ 籃子需要在顧客到達(dá)的時(shí)候獲得，才能進(jìn)入到超市中，采用先到先得的方式；超市的空間被占用從顧客開(kāi)始購(gòu)物開(kāi)始，占用的時(shí)間是不同的，不遵從某種次序；收銀員的占用是先來(lái)先得時(shí)間是怎樣向前推進(jìn)的？在哪些環(huán)節(jié)上有時(shí)間延遲？購(gòu)物需要占用時(shí)間；收款需要占用時(shí)間系統(tǒng)中有

53、多少種類物件？可以按照顧客是否購(gòu)物，顧客性別，顧客是否因?yàn)榛@子數(shù)量不足而被拒絕與否來(lái)分類它們是怎樣走完整個(gè)流程的？有哪些流程是重合的，哪些是分離的？因?yàn)榛@子不夠而被拒絕的顧客直接離開(kāi)系統(tǒng)；購(gòu)物的顧客進(jìn)入購(gòu)物流程；購(gòu)物結(jié)束后買東西的顧客需要進(jìn)入付款流程，而沒(méi)有購(gòu)買的顧客放下籃子直接離開(kāi)什么是模型的量化指標(biāo)（觀察指標(biāo)、目標(biāo)指標(biāo)）？模型需要對(duì)顧客平均購(gòu)物時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并且和籃子的數(shù)量建立關(guān)系。什么是模型可控變量（可以改變量化指標(biāo)的變量）？ 籃子的數(shù)量是可以修改的。ExtendSim 舉例（離散事件仿真）舉例（離散事件仿真） 超市模型超市模型我們將采用兩種不同的方法模擬這個(gè)問(wèn)題，效果是一樣的。在Ext

54、endSim中一個(gè)問(wèn)題經(jīng)?？梢杂枚喾N方法模擬，我們鼓勵(lì)學(xué)習(xí)人員用多種方案模擬同一個(gè)問(wèn)題，這是提升建模水平的好方法。ExtendSim 舉例（離散事件仿真）舉例（離散事件仿真） 超市模型超市模型超市模型超市模型 方案方案1 （用戶可以打開(kāi) market1.mox）說(shuō)明：說(shuō)明：（1）這個(gè)模型大部分采用了我們?cè)谙窜嚹Ｐ椭刑岬降姆椒ê湍K。（2）最主要的差別在于模型采用Resource Pool 模塊模擬籃子，采用Queue模塊中Resource Pool Queue 的方式來(lái)模擬占用籃子，采用Resource Pool Release 模塊模擬釋放籃子。（3）Resource Pool 模塊用來(lái)模擬

55、可以不用區(qū)分個(gè)體而更關(guān)心數(shù)量變化的資源群體，比如說(shuō)這個(gè)例子中的籃子，或者說(shuō)食堂中的桌椅等等。雖然我們不關(guān)心籃子之間，或者桌椅之間的差別，但如果沒(méi)有這些資源，物件將無(wú)法繼續(xù)處理下去（顧客無(wú)法繼續(xù)購(gòu)物，用餐人員無(wú)法就餐等等）。這些資源使用完畢，需要釋放并返還，供以后顧客利用。Resource Pool 也可以模擬有限數(shù)量的虛擬令牌或者指令，如果獲得了令牌或者指令，就可以繼續(xù)處理，否則就需要等待。（4）用Activity模擬超市購(gòu)物過(guò)程，設(shè)定Maximum items in activity 為無(wú)窮大，表明這個(gè)模型中超市有足夠大的容量，我們更關(guān)系顧客占用超市空間的時(shí)間，而對(duì)空間的大小沒(méi)有限制。Ext

56、endSim 舉例（離散事件仿真）舉例（離散事件仿真） 超市模型超市模型超市模型超市模型 方案方案1 （用戶可以打開(kāi) market1.mox）說(shuō)明：說(shuō)明：（5）在購(gòu)物環(huán)節(jié)，采用Equation(I) 模塊來(lái)根據(jù)顧客性別選擇合適的購(gòu)物時(shí)間（6）設(shè)定了一個(gè)命名連線 AvailableBaskets 一方面實(shí)時(shí)記錄剩余的籃子數(shù)量，另外一方面用來(lái)控制顧客是否可以進(jìn)入到超市進(jìn)行購(gòu)物（7）當(dāng)顧客在Queue （Resource Pool Queue）模式下獲得需要的資源種類和數(shù)量時(shí)，就離開(kāi)隊(duì)列。在我們這個(gè)例子中，顧客離開(kāi)隊(duì)列時(shí)已經(jīng)占用了一個(gè)籃子，相當(dāng)于籃子和顧客已經(jīng)捆綁在一起。記?。侯櫩驮陔x開(kāi)超市時(shí)，需要

57、釋放這個(gè)籃子。（8）為了計(jì)算顧客平均購(gòu)物時(shí)間，在顧客進(jìn)入到超市后，設(shè)定了一個(gè)屬性Entertime，數(shù)值來(lái)源于一個(gè)非常常用的Simulation Variable模塊（在Value模塊庫(kù)中），這個(gè)模塊可以不斷輸出一些系統(tǒng)變量的數(shù)值，例如當(dāng)前時(shí)刻，當(dāng)前運(yùn)行次數(shù)等等。然后，在模型末尾，增加一個(gè)Information 模塊，設(shè)定購(gòu)物時(shí)間的起始時(shí)間是由Entertime屬性決定的。ExtendSim 舉例（離散事件仿真）舉例（離散事件仿真） 超市模型超市模型超市模型超市模型 方案方案1 （用戶可以打開(kāi) market1.mox）我們換一個(gè)思路，既然在方案我們換一個(gè)思路，既然在方案1中，籃子相當(dāng)于和顧客捆

58、綁在一起，那么我們也可以顯性地用中，籃子相當(dāng)于和顧客捆綁在一起，那么我們也可以顯性地用捆綁模塊來(lái)模擬。捆綁模塊來(lái)模擬。ExtendSim 舉例（離散事件仿真）舉例（離散事件仿真） 超市模型超市模型超市模型超市模型 方案方案2 （用戶可以打開(kāi) market2.mox）說(shuō)明：說(shuō)明：（1）和方案1相比，方案2取消了Resource Pool 模塊，而采用顯性地將籃子模擬為一類資源，可以與顧客捆綁，在顧客購(gòu)物結(jié)束后，將顧客和籃子再進(jìn)行拆分，拆分后的籃子回流到籃子資源模塊。主要的修改部分用橙色方塊標(biāo)注。（2）與Resource Item 相比，Resource Pool 是沒(méi)有物件的輸入輸出端口，獲得和

59、釋放Resource Pool 中的資源都是在瞬間完成，也就是說(shuō)，一旦獲得資源，Resource Pool的剩余資源數(shù)量立刻減少1個(gè)，釋放資源后，剩余資源數(shù)量立刻增加1個(gè)。而采用方案2中的捆綁方式，會(huì)增加一些靈活性。比如說(shuō)，如果籃子釋放后，需要花費(fèi)一點(diǎn)時(shí)間清洗后才能放回到籃子群體中，就不能用Resource Pool的方式，而可以采用捆綁的方式，在籃子和顧客拆分后，讓籃子通過(guò)一個(gè)模擬清洗的延遲模塊，再返回到籃子資源群體中。（3）在Batch和Unbatch模塊中，我們都選擇了Preserve uniqueness 選項(xiàng)，就是因?yàn)槲覀冞€是需要保持籃子和顧客各自獨(dú)立的屬性，而不是融合在一起。 Pr

60、eserve uniqueness 選項(xiàng)必須選項(xiàng)必須在匹配的在匹配的Batch和和Unbatch中都同時(shí)選擇才有效，同時(shí)注意保持端口涵義的前后一致。中都同時(shí)選擇才有效，同時(shí)注意保持端口涵義的前后一致。ExtendSim 舉例（離散事件仿真）舉例（離散事件仿真） 超市模型超市模型超市模型超市模型 方案方案2 （用戶可以打開(kāi) market2.mox）ExtendSim 舉例（離散事件仿真）舉例（離散事件仿真） 食堂模型食堂模型一家小型食堂，顧客到達(dá)服從指數(shù)分布。平均1分鐘來(lái)一位顧客。餐廳分為冷食部和熱食部，冷食部有1個(gè)服務(wù)窗口，熱食部有4個(gè)服務(wù)窗口，冷熱食窗口服務(wù)時(shí)間均為1分鐘。其中40%的顧客選擇冷食，60%的顧客選擇熱食。選購(gòu)后顧客尋找座位，食堂目前有200