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1、 物流系统模拟与仿真 课件 第一章概论 物流系统建模与仿真实验 一 课程导言 Modeling Simulation M SM S是21世纪制造业的一项关键支撑技术IMTR将M S列为能够影响美国整个制造业的发展 全面提升制造企业技术水平和快速反应能力的技术领域之一 课程概要 围绕这个理论框架的基本原理掌握一种仿真语言 仿真软件的应用AutoMod软件和Flexsim软件 仿真试验 系统建模 仿真建模 系统模型 仿真模型 对象系统 本章内容简介 系统仿真的作用和优缺点相关基本概念连续系统和离散事件系统仿真系统仿真的发展与应用物流现代化与仿真 一 系统仿真作用与优缺点 对一个复杂的实际系统 人们
2、通常采用什么方式研究 一个未执行的军事行动一个正常运行的核电站放射泄漏应急方案一台尚未有前例的临床手术一个待建的物流配送中心 Simulation 研究的两类手段直接在实际系统上研究建立模型 在模型上研究两类研究静态研究动态研究 自古以来的仿真应用 中外古代战争对仿真基本原理的应用 这种远时代的作战模拟后来以各种棋类 比如中国象棋 围棋 流传了下来 建筑中用木模研究建筑物的结构与承载性能军事沙盘 古代沙盘和现代的沙盘仿真模型 中国人口问题 SARS 2003的记忆 生态 遗传 心理学仿真 仿真的作用与优缺点 仿真的作用 仿真的优点 仿真的缺点 到学期中和学期末再来讨论一下 仿真的作用 对已经发
3、生的系统历史过程 通过仿真进行再现 以研究其规律研究一个尚未存在的对象系统的特征 性能 规律等对于存在但由于各种因素难以在实际系统上进行实验的系统 用于理解实际系统 进行Whatif分析用于对一个系统的多种方案对比研究对其它研究方法得到的研究结果进行验证其它作为沟通工具 培训 仿真的优势 对复杂性问题的优势对随机性问题的优势安全性优势成本优势 可视化优势重复性优势时间优势风险优势 仿真的劣势或局限性 二 相关基本概念 系统按照某些规律结合起来 相互作用 相互依存的所有实体的有机组合 模型对应的真实对象 真实关系中那些有用的 令人感兴趣的特性的抽象 是对系统某些本质方面的描述 以各种可用的形式提
4、供被研究系统的描述信息 仿真Simulation 仿真 Simulation 是对实际过程或系统随时间变化的运作的模仿 imitation mimic 仿真通过建立系统模型 Systemmodel 来描述实际系统的行为 目前 系统仿真多数是在计算机上进行的 系统仿真可定义为 建立研究对象的计算机模型 在模型上进行数字试验 把数字试验得出的结论应用于真实系统的设计 评价和优化等 M S的基本原理 系统仿真三要素对象系统系统模型计算机 软硬件 三个基本活动 系统建模仿真建模仿真实验 仿真试验 系统建模 仿真建模 对象系统 仿真模型 系统模型 三 连续与离散事件系统仿真 按照状态变量取值变化方式可分
5、为连续事件系统和离散事件系统 连续系统 ContinuousSystem 状态变量随时间连续变化 离散事件系统 DiscreteEventSystem 状态变量只是在离散的时间点上发生变化 而且这些离散的时间点是不确定的 连续 离散 多数工程系统是属于连续系统 如电力系统 发电机组 航空发动机 液压系统等 银行 配送中心等属于离散系统 按照研究对象状态变量的变化方式 系统仿真分为连续系统仿真和离散事件系统仿真 连续系统仿真建立描绘系统的数学方程式 如微分方程 状态方程或传递函数 用数值方法求解方程 离散事件系统仿真建立描述系统的非形式模型 如逻辑的 概率的模型 采用专门的数值方法 执行 Run
6、 仿真模型 而非求解 Solve 方程 由数据驱动 DataDriven 四 系统仿真的发展与应用 系统建模与仿真的发展趋势 90年代以来 计算机仿真技术朝着一体化建模与仿真环境的方向稳步发展 新的研究热点如 面向对象仿真 object orientedsimulation OOS 定性仿真 qualitativesimulation QS 智能仿真 intelligencesimulation IS 分布交互仿真 distributedinteractivesimulation DIS 可视化仿真 visualsimulation VS 多媒体仿真 multimediasimulation
7、MS 虚拟现实仿真 virtualrealitysimulation VRS Internet网上仿真 仿真的发展与应用实例 你了解哪些仿真的新发展 你参观过北邮的虚拟现实实验室吗 体验过与虚拟现实仿真系统的人机交互吗 头盔显示器 头部跟踪器 数据手套 虚拟现实技术 模拟飞行驾驶 虚拟人 游戏娱乐 6自由度飞行模拟器 飞行模拟 虚拟现实仿真技术用于治疗心理恐惧症 公共演讲恐惧症美国乔治亚大学使用虚拟现实技术来临床治疗公共演讲恐惧症 很多人 仅仅是想象一下在公共场合演讲就会手心出汗 心跳加速 胃部抽搐 通过使用电脑生成图像 声音的头盔虚拟现实技术来帮助治疗 乔治亚大学的心理学助理教授PageAn
8、derson 进行临床应用研究 研究这种新科技能够将公共演讲的恐惧和忧虑降低到什么程度 虚拟现实技术用于治疗心理恐惧症 飞行恐惧症和恐高症Anderson尝试让患者沉浸于像真实环境一样的虚拟场景中 以使患者逐渐减轻恐惧感 虚拟飞行惯于治疗患有飞行恐惧症的人 在患者坐位下的低音音箱发出模仿真实喷气飞机引擎的隆隆声 这些境遇会使患者战胜自身的恐惧 接受Anderson虚拟疗法的患者已经可以举起手进行提问 虚拟治疗比传统治疗的方便在于 不会像治疗飞行恐惧症那样往返机场 很难否认 通过使用科学技术能够避免过多的花费 五 物流现代化与系统仿真 物流系统是一个多因素 多目标的复杂系统 现代物流越来越强调物流的系统化 综合化 而物流系统的整体优化是一个复杂的系统分析问题 系统仿真方法应用于物流系统有如下几类 物流过程仿真 物流管理仿真 物流成本仿真 在物流领域中的应用主要涉及交通运输 仓储 供应链 自动化物流系统 物流园区规划等多个方面 物流系统仿真的广泛应用 自动化物流系统仿真AS RS系统仿真Conveyor输送系统仿真AGV系统仿真Picking Sorting系统仿真生产物流系统仿真供应链仿真物流园区规划仿真交通运输仿真 物流配送中心仿真应用 配送中心管理调度策略仿真 配送中心作业流程仿真 配送中心布局与资源配置仿真 物流系统仿真应用
