物流仿真及典型仿真软件

物流仿真及典型仿真软件

晓 意

摘 要：物流系统仿真是对物流系统进行建模，并模拟实际物流系统运行情况。物流仿真技术在复杂物流系统的分析和决策中有 巨大价值。本文简介了对物流仿真比较实用、重要的仿真软件及其厂商。

关键词：物流、仿真、软件介绍

Logistics Simulation and the Typical Simulation Software

Xiao Yi

Abstract:Logistics system is a logistics system simulation to simulate the actual operation of logistics systems. Logistics simulation technology in complex logistics systems analysis and decision-making has great value. Here introduced some important practical simulation software of logistics and its makers.

Keywords:Logistics, simulation, software introduction

物流系统仿真是当前一个热门的话题，它是系统模拟仿 真技术在物流中的应用，是系统模拟、计算机仿真、特别是工 业工程、物流等多学科交叉的新学科和研究领域。系统仿真 软件是物流系统规划、设计、评估与改进的有效方法和工具，

从其问世到目前为止，不同国家、公司，在不同背景和发展阶 段下，推出了许多仿真软件。但是，我国工业工程学科发展和 物流热之后，特别是高校引进、流行、使用的，主要有美国的 Flexsim仿真软件，英国的老牌工业工程Witness仿真软件，日 本的RaLC(乐龙)仿真软件，还有一些所谓主流的物流仿真软 件，如ProModel仿真软件。分别对其来源、功能和技术特点、

适用情况等做一个简要的介绍，以便物流企业在今后物流信息 技术规划和应用中加以选择。

物流仿真一般是指系统仿真，而并非是单个机械的动作仿 真。系统仿真是评估对象系统（配送中心、贮系统、拣货系统

、运输系统等）的整体能力等为目的的一门技术。

1. 我国自动化物流系统应用计算机仿真技术

1.1自动化物流系统

自动化物流系统是集光、机、电技术为一体的复杂的系 统工程。能够实现物料传输、识别、分拣、堆码、仓储、检 索和发售等各个环节的全程自动化作业。该系统主要包括：

自动化高架立体仓库系统（AS/RS）；自动化输送机输送系统

（Conveyor Systems）；自动导引车和/或往复式穿梭车系统

（PathMover Systems）；逻辑控制系统（PLC）和计算机集成 化物流管理系统等。

1.2自动化物流系统应用计算机仿真技术的必要性

不仅可以避免建立物理试验模拟系统的投资，减少设计成本，

而且可以通过计算机技术进行精确计算和验证分析，提高系统 方案的可行性。还可以被用来支持投资决定，校验物流系统设 计的合理性，通过对不同的物流策略进行仿真实验来找出最优 解。仿真运行结束后可根据统计数据生成仿真报告，显示各个 物流设备的利用率、空闲率、阻塞率等数据。可根据仿真报告 提供的数据对物流系统的优缺点进行判断，做出科学决策。因 此在我国自动化物流系统应用计算机仿真技术很有必要。

1.3 计算机仿真的基本步骤和方法

根据自动化物流系统的需求和工艺流程建立系统的计算机 仿真模型，并确立系统基本设备的运行参数。

(3)编写逻辑控制程序

根据系统的工艺流程和系统的逻辑控制关系，以及物料流

动过程中，设备处理该物料所需的时间等编写逻辑控制程序。

(4)运行仿真系统

根据物流系统的需求流量，计算出物料出现的时间频率，

把这个频率值输入系统，即可运行此仿真系统。仿真运行时间 可以根据实际物流系统的生产班次，也可按照最大物流量进行 模拟。

(5)仿真结果分析和优化

根据流程运行结果，进行分析，系统是否存在瓶颈，流程 是否畅通，物流量能否满足需求。根据最后的数据统计结果，

分析物流量能否满足需求。如果系统运行后，结果有不理想之 处，要根据相应的原因，调整方案或者改变参数，直至满足物 流系统的生产需求。生成三维动画输出结果及仿真报告，提交 给自动化物流系统的管理者和设计者，进一步优化和完善。

1.3 计算机仿真技术在物流行业中的发展前景

由于我国现代物流产业刚刚兴起，在规划设计自动化物 流系统上计算机仿真技术可应用于复杂生产制造管理、库存管 理、物流和供应链管理、设备和资源优化配置管理，以及商业 流程重组和改进等诸多方面，在成本、反应速度、生产周期、

资源利用和管理模式方面产生非常巨大的经济效益和社会效 益。只有进行了计算机仿真的自动化物流系统，才能真正地为 物流企业解决实际问题，规划和设计出切实可行的工艺方案，

才能使我国的自动化物流系统迈向国际先进水平的行列。因 此，仿真技术在中国的应用前景非常广泛。

2 仿真软件和供应商

选购仿真软件时，必须从分析功能、动画功能、操作容易 性、售后服务等方面来对软件进行评价，根据企业使用仿真软 件的目的不同，评价项目的侧重点不一样。如果仿真的目的是 为了改善企业内部的业务，侧重点应该放在分析功能、售后服 务等项目上；如果仿真的目的是为了做咨询工具，侧重点应该 放在分析功能、动画功能等项目上；如果仿真的目的只是做演 示工具，侧重点应该放在动画功能等项目上。

仿真运行结束后可根据统计数据生成仿真报告，仿真报告 以表格、直方图、饼状图等形式表示，显示了各个物流设备的 利用率、空闲率、阻塞率等数据。用户可根据仿真报告提供的 数据对物流系统的优缺点进行判断，做出科学决策。

2.1 集成C++的Flexsim3D仿真软件

Flexsim的前身是Taylor II，Flexsim应用深层开发对象，这 些对象代表着一定的活动和排序过程。要想利用模板里的某个 对象，只需要用鼠标把该对象从库里拖出来放在模型视窗即 可。每一个对象都有一个坐标、速度、旋转以及一个动态行为 (时间)。对象可以创建、删除，而且可以彼此嵌套移动，它们 都有自己的功能或继承来自其他对象的功能。这些对象的参数 可以把任何制造业、物料处理和业务流程的快速、轻易、高效 建模的主要特征描述出来。

Flexsim是集成C++的3D仿真软件，是工程师、管理者和

决策人对提出的“关于操作、流程、动态系统的方案”进行试 验、评估、视觉化的工具。它具有完全的C++面向对象性，

超强的3D虚拟现实（3D动画），直观的、易懂的用户接口，

卓越的柔韧性。Flexsim是世界唯一的在图形的模型环境中应 用C++ IDE和编译程序的仿真软件。定义模型逻辑时，可直接 使用C++，而且可立刻编译到 Flexsim 中。因为Flexsim 具有 高度的开放性和柔韧性，所以能为几乎所有产业定制特定的模 型。

Flexsim的主要特性如下：

(1)模型

Flexsim采用经过高度开发的部件(Object)来建模。部件表 示商业过程中的活动、行列，即代表着时间、空间等信息。

建立模型时,只需要将相应的部件从部件库拖放到模型视图 (View)中，各个部件具有位置、速度、旋转角度和动态的活 动(时间)等属性。部件可以被制造、被消灭,也可以相互移到 另一个部件里。除了具有自身的属性外还可以继承他的部件的 属性。部件的参数是简单、快速、有效地建立生产、物流和商 务过程模型的主要机能。通过部件的参数设置，我们可以对几 乎所有的物理现象进行模型化。例如，机械手、操作人员、队 列、输“软”的部分也可很容易地使用Flexsim功能强大的部件 库来建模。

图1 Flexsim建立的仓库模型（局部）

(2)层次结构

Flexsim可以让建模者使模型构造更具有层次结构。建 立模型的时候，每一部件都使用继承的方法（即采用继承结 构），可以节省开发时间。Flexsim可以让用户充分利用Micro- soft Visual C++的层次体系特性。

(3)量身定制

目前在市场上，像Flexsim一样能让用户自由自在的量身 定制的仿真软件非常罕见。软件的所有可视窗体都可以向定制 的用户公开。建模人员可以自由地操作部件、视窗、图形用户 界面、菜单、选择列表和部件参数，可以在部件里增加自定义 的逻辑、改变或删掉既存的编码，也可以从零开始建立一个全 新的部件。

值得一提的是，不论是用户设定的还是新创建的部件都 可以保存到部件库中，而且可以应用在其它模型中。最重要的 是，在Flexsim中可以用C++语言创建和修改部件，同时，利用 C++可以控制部件的行为活动。Flexsim的界面、按钮条、菜

单、图形用户界面等都是由预编译的C++库来控制的。

(4)可移植性

Flexsim的部件是向建模者公开的，所以部件可以在不同 的用户、库和模型之间进行交换。可移植性与量身定制相结 合能带来超级的建模速度。定制的部件保存在部件库中，建模 时，只要从部件库中拖放相应部件，就能在新模型中再现这些 部件。可移植性与量身定制延长了部件和模型双方的生命周 期。

(5)仿真

Flexsim具有一个非常高效的仿真引擎，该引擎可同时运 行仿真和模型视图（可视化），并且可以通过关闭模型视图来 加速仿真的运行速度。仿真运行时，利用该引擎和Flexscript语 言准许用户在仿真进行期间，改变模型的部分属性。

Flexsim 能一次进行多套方案的仿真实验。这些方案能自 动进行，其结果存放在报告、图表里，这样我们可以非常方便 地利用丰富的预定义和自定义的行为指示器，像用处、生产 量、研制周期、费用等来分析每一个情节。同时很容易的把结 果输出到像微软的Word、Excel等大众应用软件里，利用ODBC

（开放式数据库连接）和DDEC（动态数据交换连接）可以直 接对数据库进行读写数据。

(6)可视性

Flexsim能利用包括最新的虚拟现实图形在内的所有PC上 可用的图形。如果是扩展名为3DS、VRML、DXF和STL的3D立 体图形文件的话，可以直接调到Flexsim模型中用，而其他仿 真软件中没有这项功能。Flexsim的VR(虚拟现实浏览窗口)放 映装置允许用户调节光源、雾以及虚拟现实立体技术等场景元 素。Flexsim的演示功能提供模型的艺术性表演。用 Flexsim 的 AVI 记录器能快速生成AVI 文件,无论怎样的模型都能复制或 记录在CD上，紧急时可邮送给任何人观看。

图2 Flexsim建立的原材料传输模型（局部）

(7)输出

Flexsim具有强力的商务图表功能，海图(Charts)、饼图、

直线图表和3D文书能尽情地表现模型的信息，需要的结果可以 随时取得。Flexsim 的open architecture允许用户连接OBDC 数 据源、进行读和写，可以实时的连接Word和Excel。

2.2工业工程仿真软件Witness介绍

Witness是英国Lanner集团集数十年系统仿真经验开发出的 面向工业系统、商业系统流程的动态系统建模与仿真的通用系 统仿真软件平台，是世界上在该领域上的主流仿真软件。

2.2.1 应用领域

仿真提供给用户基于决策的更大的幅度和深度的信息，它 不仅仅是一个优化的工具。它能处理复杂的大的系统，即使是 整个工厂。另外，仿真通过快速改变模型逻辑和数据支持灵敏 度分析。无论在制造业或服务业，都可以使用该仿真平台建立 自己流程的仿真模型，仿真模型是工厂或流程的真实表示，基 于此的仿真试验可以较准确的进行工厂或流程的行为预测。

其主要应用领域有：汽车工业、食品、化学工业、造纸、

电子、银行和财务、航空、政府、工程、运输。

2.2.2 功能简介

Witness是平面离散系统生产线仿真器，操作简单，在低 配置计算机上也完全可以灵活使用，是生产线仿真器的老字 号，其齐备的基本仿真功能和处理优势，一直是大家所公认 的。作为可选项，还具备了三维立体显示功能(VR)，扩大了 其适用范围，不过三维立体显示功能是后来添加的可选项，所 以不适合模型从大致轮廓的概念设计开始依次建构下去的动态 过程中使用。

该软件提供离散事件仿真。该软件具备的多种工具使得对 自动化制造系统进行仿真非常容易。周转时间、损坏模式和定 时，调整模式和定时，缓冲设备容量和保存时间，机器类型等 连同路径信息都为仿真提供了方便性。该软件还包括物料流动 优化，虚拟现实功能。有效地物流流动可以使设备间物料和产 品流动的费用最小化。

功能特点：

a) Witness提供了大量的描述工业系统的模型元素 b) 流程的仿真动态演示

c) 流程环节的灵敏度分析 d) 方便的图形界面操作功能

e) 强大的建模功能模组，层次建模策略，可定制的模型 组件库

f) Witness是采用面向对象的建模机制

g) Witness,提供了与其他常用软件工具相集成的功能 2.2.3 Witness的成功应用

Witness是由英国lanner公司推出的功能强大的仿真软件系 统。它可以用于工业规划的离散系统仿真，同时又可以用于连 续流体（如液压、化工、水力）系统的仿真。目前已被成功运 用于国际3000多家知名企业的解决方案项目，如Airbus公司的 机场设施布局优化、BAA公司的机场物流规划、BAE SYSTEMS 电气公司的流程改善、Exxon化学公司的供应链物流系统规 划、Ford汽车公司的工厂布局优化和发动机生产线优化、Trebor Bassett公司的分销物流系统规划，以及Motorola, Nokia公司在 手机生产线上工艺流程的改进等。

使用Witness平台的收益

a) 评估装备与流程设计的多种可能性 b) 提高工厂与资源的运行效率 c) 减少库存

d) 缩短产品上市时间 e) 提高生产线产量 f) 优化资本投资

2.3 RaLC乐龙物流仿真软件

“RaLC（乐龙）”系列软件，是日本 AIS 公司以谁都可 以通过简单的操作就能构筑可在电脑上运行的三维立体模型 物流中心为目标，独立研发而成的三维虚拟物流中心模型构 筑工具。乐龙系列软件是在电脑中建立三维立体动画物流中 心模型，以进行各种工程验证操作为目的的模型构筑工具软 件。根据它们不同用途，可分成如下三个种类：建立演示模型 的“RaLC-Pro”；建立模拟模型的“RaLC-Brain”；建立仿真

（器）模型的“RaLC-Emu”。

乐龙软件点击按钮即可在三维立体画面上显示出的对象 物体，通过对这些对象物体的配置来进行设计，对各个对象物 体的形状和规格，即使在仿真执行中也很容易设置其属性。可 以非常直观且简单的建模。由于仿真结果以动作日志形式排 出，所以可以自由进行分析。用户独创性机器设备可以与模型 整合。人工作业功能的作业管理器也可以说是杰作，如，对于

“分拣、验货、包装、搬运”等一系列作业，用户既可以让多 数人来分担，又可以使工人互相协助;或设定作业优先度等。

仅仅在选用内设菜单选项即可简单完成这些复杂的作业运行，

不需要任何复杂编程，且附带有能自动生成最短行进路径的智 能化功能，比如，只要给出存货位置数据和分拣指令，作业员 就会走向指令产品的放置位置去拣货。即使货位数 据当场发 生变化，作业员也能立即去适应，当布局和货位每发生变化 时，行走路径的设置上不必花费太多时间就能极其简单地进行 多方面的验证。基于此功能，也可以在没有传送带和自动立体 仓库等机器设备的平置型仓库的人员模拟操作中灵活使用，其 效果极好。

2.3.1 乐龙系列软件的特点及概要

作为工具，RaLC系列软件的最大特点是迅速、简便而实 用。物流中心所使用的基本搬运器械设备（包括各种传送带、

自动立体仓库、搬运平板车等）以及工作人员（装卸、分拣、

叉车搬运等）全部以按钮的形式被注册在工具栏上。用鼠标选 择想要设置的与该机械设备相对应的按钮，并仅仅指向三维动 画空间中想要放置的位置，它就立刻出现在地面上。其后沿着 布局一一摆放，并按照货物流水顺序依次对接下去即可。由于 各个传送带之间可自动对接，因此连接作业不费时间。只要轻 轻一按开始按钮，即可启动模型试验。

此外，它还可以组化设备来进行定义和复制。因此，巨大 规模的物流中心也可以轻而易举地构筑“动态”三维物流中心 模型。器械设备的长度、运行速度以及仓库货架数量等，即使

在运行中，也能在属性窗口中更改其参数，并同步将变化结果 反映到动作上。提高团队建模速度和工作效率。营销主管可与 客户展开对话的同时，一边建构模型一边当场演示“动态物流 中心”给客户看，双方可通过商量，将各自的概念效果融入模 型中。使用起来是很方便的。

“RaLC（乐龙）系列”软件，是朝着”一下就能搞定”物 流工程全线的设计、规划工具研制而成。毫无疑问，它的诞生 必将对物流教育乃至整个物流行业带来不可估量的作用。

2.3.2 RaLC系列仿真软件应用领域 (1)物流工程

主要用户为设计院、建筑工程公司、物流工程技术公司 等。

a)算出新建物流中心的运用成本、制定物流中心的改建方 案

b)与工厂邻接型物流中心的设计提案模型

c)物流工程项目的招标审查、新建物流中心的设计提案模 型

(2)物流咨询

主要用户为物流业务、技术咨询公司等。

制定各类物流解决（优化）方案。

(3)物流设备

主要用户为物流设备厂家等。

物流设备选用方案、物流设备能力验证、动画商品目录。

(4)3PL、4PL

主要用户为第三方物流、第四方物流公司

构建面向货主的演示模型；制定运用改善计划；创建物流 成本谈判模型，物流设备选用讨论。

(5)终端用户

主要用户为配送、仓储、运输、产销等物流企业，制造型 企业内部物流生产线。

对自己物流中心的能力、成本等进行验证；创建物流作业 操作说明书；分析实绩与设计值之间的差异；验证人员配置，

灵活应对物流数量的季度变化。

2.3.3 仿真技法概述

所谓的“仿真技法”，是由日本AIS公司提倡的一项物流 工程新型技术。简而言之，它是一种可快速、低廉、出色构筑 完成物流中心的技术手法。在新建与改建工厂或物流中心时，

先通过模仿现实物流中心的机械设备以及人员操作等，在电脑 上构筑虚拟物流中心，以此取代现实的机械设备；利用该虚拟 物流中心可完成各种各样的验证操作，便能建设出“短工期、

低成本、高质量”的物流中心。

我们把该验证模型叫做“仿真器”，把利用该仿真器的工 程技术手法称之为”仿真技法”。”仿真器”与”模拟器”是 有区别的。”模拟器”——是”内在具备作为一切动作依据的 数据，在某种规则下，单独运行”

“仿真器”与管理系统（又称管理系统仿真器）对接后即

可同现实设备一样从系统中接受运行指令。开始运行后，它具 备与系统之间交换实绩演算结果的功能，即“对系统而言，它 充当物流中心的角色”。我们将它和“模拟器”区别开来，称 为“仿真器”。

图3 仿真器概念图

不仅各个物流中心可以单独使用这种“仿真器”，而且企 业内部自生产到物流的全部据点之间也可以建立起相互对应的 连带关系，这样就可以在虚拟空间内实现整个连锁供应活动。

我们将它称作“LSE”（大规模仿真器）。

图4 LSE概念图 2.3.4 对应用户个性化服务

可以将设备厂家独自制造生产的新产品作为”RaLC（乐 龙）系列”软件的扩张设备，进行个性化注册。

厂家独有的特殊设备也将和其他普通的设备一样，仅仅 点击其对应的按钮就能规划和设计出物流中心模型的布局。因 此，无论是厂家的设备引进提案，还是用户的现有生产线设备 引进验证等，也都可以站在双方的立场上有效利用。

如上所述，在所有的立场上，从不同阶段开始都能轻松地 建构模型和进行验证。这样的模型，最终与现实系统对接在一 起作为物流中心仿真器，逐次扩展到雄壮的虚拟实验空间，甚 至还被利用到更广泛的领域。

众所周知，在设计制造领域，在部件设计到整个生产线，

甚至到组装人员的手足运动，产品生命周期等的详细验证，几 乎都是在数字化中进行的，其中“虚拟工厂”的发展较为显 著。非常遗憾，物流行业却大大落后于人。在21世纪的今天，

IT化产业潮流的来势日益凶猛，相信它不管我们是否欢迎，都

将把物流行业吞没进去。“RaLC（乐龙）系列”软件今后必能 为更多物流行业的相关人士所接受，并能够为推进物流行业的 IT化（信息技术化）进程做出自己的贡献。

2.4生产物流仿真功能最强大ProModel仿真软件

ProModel是世界领先的基于仿真的决策支持工具，是应用 最广泛的系统仿真软件。仿真是一种模型技术，在一个计算机 模型中包括了事件的因果关系等，这样计算机系统就能模拟真 实世界中发生的各种行为和事件。仿真模型更多地被作为一 个“what-if”工具来看待，它使设计者或管理者能够对不同 的设计方案和运作战略等进行实验比较，从整个系统的角度出 发，来评价各个方案和运作战略的性能指标以及对系统整体的 影响。

ProModel主要可以用于：

1）生产能力、生产周期、瓶颈分析 2）产能规划、生产排程分析 3）精益制造方案验证 4）布局优化和扩充 5）供应链和库存优化 6）持续改进

7）新产品介绍、流程培训 2.4.1 ProMode概述

ProModel系统中提供使用者人性化的操作接口环境。只要 利用键盘或鼠标根据功能项目选择所需的建构工具（location

& resource）、工作组件（part）及操作设定（operations），就 可以在不需撰写任何程序，而完成一系统仿真的环境。另外软 件更提供使用者可测试追踪（trace）系统内每个操作步骤、每 个工作站、工作母机执行的情形。因此使用者在开发中即可方 便的进行测试与除错，并于完成时可动态的撷取其所需点的使 用情形。

因此，哪怕系统大到2000个操作机、工作站及几千几百的 操作流程都能在极短的时间内完成开发、测试的工作或根据统 计的数据调整系统内各资源的工作量及操作速度等设定参数，

以达到系统所设定目标之最佳化。

在定义整个系统的输入输出因子、组装、包装、加工 等作业流程，甚至流程的逻辑及运作优先规则时，都能借着 设定参数或利用条件变量而弹性调整，也可以利用外在的程 序语言控制，来改变系统的状态。例如：在仿真整个工厂的 生产流程中；人员、机器、物料、无人搬运车（AGV）、夹 具、机器手臂（Robot）、输送 带（Conveyor），都能利用 系统提供的传输模块以设定其速度、容量、加速度、运作顺 序、方向等。

在规划设定好系统后，于仿真执行前，ProModel会先行测 试系统，检查各相关工作站输入、输出是否平衡。假如有忘记 设定的容量、速度等，系统都能自动帮使用者假设并询问意 见，如果不满意可以再修改。真正在模拟的时候又可随时观察 各资源（Resource）使用情形。使用者可追踪系统运作流程，

主机 运输及配送仿真器

各地工厂与物流中心的仿真器

随时中断仿真，并藉系统仿真后，所产生的运作过程统计数 据，统计各工作站、资源使用率等。此外ProModel也提供简单 且易读的统计图、统计报表文件，因而可方便的了解全部资料 利用的情形。

2.4.2 ProModel的特性

ProModel是目前市面上比较成熟的三维物流仿真软件。该 软件提供了真实的三维虚拟现实动画，使得仿真模型非常用以 理解;提供了高级的特征让 用户可以仿真复杂的活动，如机器 人、设备工具、生产线等的运动和转动。该软件还为用户提供 了一套基于专家系统的物料搬运系统，它是根据工业自动化的 真实运行经验开发的。主要包括了三大模块：AutoMod、Au- toStat和AutoView。AutoMod模块提供给用户一系列的物流系统 模块来仿真现实世界中的物流自动化系统。主要包括输送机模 块(辊道、链式)，自动化存取系统(立体仓库、堆垛机)，基于 路径的移动设备(AGV等)，起重机模块等。AutoStat模块为仿 真项目提供增强的统计分析工具，由用户定义测量和实验的标 准，自动在AutoMod的模型上执行统计分析。主要特点是：基 于发展策略运算法则的最优化分析，用户为得到更好的模型来 定义输出审核，多CPU并行计算等。AutoView可以允许用户通 过AutoMod模型定义场景和摄像机的移动，产生高质量的AVI 格式的动画。用户可以缩放或者平移视图，或使摄像机跟踪一 个物体的移动，如叉车或托盘的运动。AutoView可以提供动态 的场景描述和灵活的显示方式。

ProModel的优势：

1）容易使用的界面，快速建模——图形化方式建模，即 时动画；

2）快速简单地无风险地开发“what-if”情景；

3）支持Excel导入和导出数据；

4）利用多达20种统计分布类型产生系统随机变量，或者 直接导入你自己的数据；

5）可带运行许可地分发模型给其它部门；

6）自动生成产出报告；

7）代码重用、模型合并和具有子模型；

8）实时调试；

9）支持3D动画；

10）利用SimRunner和OptQuest进行优化。

2.4.3 可定制性

在ProModel中可以建立定制的直接和ProModel 通讯的接 口。使用Visual Basic 或者其他ActiveX语言，你可以往Pro- Model 增加的功能包括：

1）带图表输出的定制用户界面;

2）定制带参数的界面；

3）从外部数据自动生成模型(如：Excel spreadsheets，数 据库，或者ASCII文本文件);

4）从另一个程序中执行模型；

5）通过编程建模。

2.5 其他仿真软件及厂商简介

2.5.1 AutSimulation 的仿真软件AUTOMOD

AUTOMOD是目前市面上比较成熟的三维物流仿真软件。

主要包括了三大模块：AutoMod、AutoStat和AutoView。Auto- Mod模块提供给用户一系列的物流系统模块来仿真现实世界中 的物流自动化系统。主要包括输送机模块（辊道、链式），自 动化存取系统（立体仓库、堆垛机），基于路径的移动设备

（AGV等），起重机模块等。AutoStat模块为仿真项目提供增 强的统计分析工具，由用户定义测量和实验的标准，自动在 AutoMod的模型上执行统计分析。主要特点是：基于发展策略 运算法则的最优化分析，用户为得到更好的模型来定义输出审 核，多CPU并行计算等。AutoView可以允许用户通过AutoMod 模型定义场景和摄像机的移动，产生高质量的AVI格式的动 画。用户可以缩放或者平移视图，或使摄像机跟踪一个物体的 移动，如叉车或托盘的运动。AutoView可以提供动态的场景描 述和灵活的显示方式。

2.5.2 3i公司的仿真软件SIMAnimation

SIMAnimation 是美国3i公司设计开发的集成化物流仿真软 件。SIMAnimation使用的是先进的基于图像的仿真语言，这种 语言可以简化仿真模型的创建。由于OOP编程方法，仿真系统 可以非常简单的创建模型。许多的先进软件工具都合成为一种 语言，它包括布局编辑器，完全的二维和三维的动画，曲线拟 合，路线优化软件，试验编辑器和完整的用户报表编辑器。同 时仿真模型还包括丰富的交互特点，允许使用者去改变参数输 入，其目的是通过模拟实际生产情况及市场波动对系统造成的 冲击，从而避免了在理想化状态下系统设计所无法预料的各种 因素，对系统的堵塞有着形象和直观的解决方案。

SIMAnimation不同于其他的仿真系统，它可以处理系统物 理元素和逻辑元素。SIMAnimation提供先进的特点去允许用户 仿真复杂的运动，像动力学和速度，像机器人、车床、传输通 道、特殊空间中显示，包括传输、旋转、有形物体、视角和不 断运动视觉。在算法上，SIMAnimaiton在保证出库有限的情况 下，按路径最短原则进行自动定位和设计路经，实现多回路运 输。

SIMAnimation使用OpenGL三维建模技术，集三维实体光 照、材质视点变换、漫游于一体，提供真正的三维动画和虚拟 的现实世界，使仿真模型更加容易理解。同时使管理、生产、

工程人员的意见交流更加容易。

SIMAnimation使用Petri网模型技术。它包含两个程序：建 模部分是针对于物理和逻辑模型。在用户定义物理和逻辑模型 之后，他就可以编辑成为一个可执行模型，在这个模型中仿真 和动画同时运行，并且运行非常快，实现了完全交互化。而且 它可以随时停止来观察统计和模型状态。

纵观国外三维物流仿真软件，都具有虚拟现实、动态反映 物流现实状况的显著优势，应用表现形式灵活多样。但相比之 下，美国3i公司的SIMAnimation具有多方面独特优势：

(1)建模能力强，具有精确性较高的建模功能。

(2)在仿真软件开发和终端用户实用方面，具有较高的灵 活性。

(3)参数化建模是SIMAnimation较之其他软件的独特优 势，它可以通过多元非线性参数设置，建立精确度较高的三维 实体。

(4)SIMAnimation 2.5.3 仿真软件ShowFlow

ShowFlow仿真软件可为制造业和物流业提供建模、仿 真、动画和统计分析工具。ShowFlow可以提供生产系统的 生产量，确定瓶颈位置，估测提前期和报告资源利用率。

ShowFlow还可以被用来支持投资决定，校验制造系统设计 的合理性，通过对不同的制造策略进行仿真实验来找出最优 解。

ShowFlow主要包括几大模块：建模、仿真、统计、分

析、动画和文档输出。

建模：可以定义队列，缓冲器，等待区域，操作任务，运 输工具，输送机，AGV,立体化仓库，自动存取设备，路径等 基本元素的标准属性和特殊属性。

仿真：采用优化的仿真运算法则技术(OSAT)，固定的或 变化的时间仿真运行，可对离散事件进行仿真。

统计：可对多种概率分布（均匀、正态、指数、爱尔朗、

经验分布等）进行统计分析，并带有随机数生成器。

分析：输入数据分析，包括数据设置分析、最合适建议 等，并可导入微软的Excel的数据。输出数据分析，包括可输 出队列曲线图、柱状图、饼状图等，动态图表显示，用户自定 义图表格式，并可将数据输出到微软的Excel中。

动画和文档：可产生二维、三维动画，可对摄像机进行移 动，缩放，旋转。可按功能性或元素排序自动生成模型文档，

产生仿真事件跟踪报告，输入参数值列表等。