物流仿真软件包介绍

目前市面上流行的各种物流仿真软件有通用仿真软件(General-purpose Simulation Software)和面向应用的仿真软件(Application-Oriented Simulation Software)两类。从仿真软件发展之初,就有从通用软件向专用软件发展的趋势,强调软件使用的易用性。可以由应用针对性的过程语言编程提供子程序库,而最终过程语言又发展成为通用目的的仿真语言。随后,这些通用语言逐渐获得了界面和菜单系统的形式,使得实际的编程过程在界面和菜单系统中完成,而隐藏了编程过程。随着软件的用户群的发展,仿真软件根据不同的专业应用进行界面裁剪,例如面向制造,或者医疗与远程通信的服务业等。仿真软件的专业性越高,意味着越多的细节和专门的信息可以建立到模型中去。例如,COMNET包括了特定传输电缆和协议的预定结构,而MEDMODEL则提供了医疗服务设施的典型实体的逻辑和动画图标。

功能界面化已经成为仿真软件的一个发展特征。很多仿真软件都具有将其建模功能集成在其界面中的特征,例如AweSim(基于SLAM)、Witness、Promodel、TaylorⅡ和AutoMod等,都将建模功能集成到界面中,强调各自的易用性和全面的强大功能。

在建模技术上,有些软件采用层次建模结构。例如Arena和Slx就是具有层次建模结构的软件。最底层的单元可以用来建立在模型中,或代表一般的单元组合(如在制造装置中,表示输入传送带、缓冲站、服务机,以及可能的检验站的组合),或者代表特定应用领域中的特定模块(如一个加工单元及其动作)。这样的层次结构为应用导向的仿真器带来了优势,较低层次的模型允许其与通用仿真语言相关联。有些软件则同时具有两种方式,通过层次设计,在顶层允许用户与程序互动,似乎专门为其专业应用所做,而同时又提供了从最基本的层面使用语言的机制。这样就为软件提供了全面的灵活性。

与其他计算机软件一样,物流仿真软件越来越多地与其他应用软件共享信息。许多软件能够从不同类型的电子表格和数据库格式接受数据,并同时向它们输出数据。绝大多数产品都提供程序语言(如C、VB等语言),可以与仿真代码连接,以获取特定的信息资源或者进行专门的计算,如仿真系统内的调度和决策计算等。

物流仿真软件包的集成度越来越高。通过软件商提供的附加软件,在能力规划、排程调度、输入建模和运行控制等方面的功能越来越全面。对于那些没有包括输入建模的软件,用户往往通过其他的工具来对观测数据进行拟合,从而生成输入数据模型。这种分析工具如ExpertFit和StatFit等,都可以进行观测数据拟合,提供多种分布,并且还提供了与部分仿真软件的接口。

目前已经发布的仿真软件有几十种,根据James J.Swain的广泛调查,在台式电脑上运行的离散事件仿真软件产品就有四五十种。这些软件有不同的应用目的和应用背景,各有侧重。软件商与他们的用户通过产品邮件、定期的产品时事通信和年会保持联系和沟通,这也进一步促进了软件的不断发展。

这些软件可谓各有特点,各有所长。人们通常选择三维实体效果比较好的软件进行物料搬运和物流机械的仿真分析,选择适合做系统分析和流程分析的软件进行供应链网络的系统分析,而选择能嵌入优化算法的扩展功能较好的软件来进行复杂物流系统的调度问题的研究。

未来的仿真软件将在以下几个方面得到进一步的发展:

①采用新的建模仿真方法学、人工智能等新技术改善建模仿真功能;

②增强对建模仿真全生命周期活动的支持功能;

③基于标准及基于软总线的开放的体系结构;

④注重面向专业领域、面向用户,扩大应用领域;

⑤支持复杂系统虚拟样机的开发;

⑥开发及完善支持分布仿真工程的支撑框架。

目前几个应用较多的大型仿真套件有英国Lanner公司推出的Witness,美国Brooks Automation公司开发的AutoMod,美国System Modeling公司开发的Arena和美国Imagine That公司开发的通用仿真平台Extend,美国3i公司设计开发的SIM Animation,美国Flexsim Software Products公司开发的Flexsim,日本AIS公司开发的RaLC等。在仿真领域,交通运输仿真又往往有专门的仿真软件,如美国TransCAD公司开发的专门用于交通的物流系统仿真软件TransCAD,以及世界各科研单位或机构自行开发的仿真软件等。

本章选择介绍Arena、AutoMod、eM-Plant、Extend、Flexsim、RaLC、Matlab、Witness八个在物流系统分析中常用的仿真软件,其目的在于给读者一个关于物流仿真软件的概观,了解不同软件之间的异同,并引导有兴趣的读者对这几种软件进行初步的学习,了解其基本功能和应用。对于各种软件的详细了解和深层次的应用,需要读者参考有关软件提供的教程和帮助文件进行更深入的学习。