物流仿真软件AutoMod介绍
因为工作的关系,对国内目前主流的物流仿真软件,分别都有不同程度的接触,如:em-plant、Quest、Flexsim、Witness及Demo3d等。最近在我们的仿真群111749993里,经常有网友提问对不同软件的对比,遂想到了,整理一个系列,分别对不同的软件进行介绍,最后再进行一个比较。接上篇对Flexsim的介绍后,整理了一些网上对AutoMod的介绍。希望对大家有所帮助。
一、AutoMod概述
AutoMod是由美国Brook Automation公司开发的产品,它是目前市面上比较成熟的三维离散性事件仿真软件之一,被广泛的应用于制造系统、仓储系统、物流处理、企业内部物流、港口、车站、配送中心,以及控制系统等的仿真分析、评价和优化设计等。AutoMod在国外已有比较广泛的应用,在国内也被越来越多的用户采纳,比如清华大学机械工程系的陈昌祥等人应用AutoMad软件完成了两级库存系统的仿真分析和参数优化,同时分析了用户需求模型对库存系统运行状态的影响:在教育行业,上海交大与美国Brook Automation公司联合培训AutoMod专业人才。
二、AutoMod模块结构
AutoMod主要包括了四大模块:AutoMod模块、AutoStat模块、AutoView模块以及一些辅助模块。
①AutoMod模块是这个软件中最基本的部分,其他模块的使用必须建立在这个模块的基础之上。AutoMod模块包括两个部分:AutoMod Model Editor和AutoMod Runtimes。AutoMod Model Editor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)和起重机模块等,用户可以选择适当的模块组建自己的相应模型。 AutoMod Runtime是用来控制仿真模型运行的。Runtime提供了运行设定与仿真环境,可设定运行时间参数。在这里,AutoMod模块提供了两种随机数发生器和多种随机函数,可以支持稳态仿真和多次快速仿真。
②AutoStat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。其仿真结果输出形式有多种,如表格、饼图、曲线和数据文件等。
③AutoView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。
④AutoMod辅助模块包括模型间通讯模块,三维图形生成模块等等,通过这些模块运用可以实现一些特殊功能。例如:通过MCM模块,AutoMod可以实现半实物仿真。
AutoMod模型的子系统
在实际中,AutoMod使用10种模型系统来刻画实际的生产系统和物流系统的结构。这10种模型系统分别是逻辑进程(Process )、子模型(Submodel )、移动路径(Path Mover )、输送系统(Conveyor)、释放系统(Power&Free )、容器与管道系统(Tanks&Pipes )、自动化立体仓库(ASIRS )、桥式起重机(Bridge Crane )、运动机构(Kinematics )、静态系统(Static )。其中Process系统是模型的主线,相当于主程序,在高版本的Auotmad中创建模型时自动生成,其他9个模型系统均可以通过AutoMod主菜单进行操作。
三、AutoMod建模环境
AutoMod软件中有两个用户环境,即编辑环境和仿真环境。
(1)编辑环境也叫建模环境,用户可以在这里建立模型并且定义一些模型参数。当打开AutoMod以后进入的就是AutoMod窗口(编辑环境)。在AutoMod窗口中可以塑造一个新的模型或打开一个己经存在的模型。编辑环境分为两个窗口,一个是Process system面板,一个是绘图窗口。绘图窗口主要用来建立静态仿真环境模型,主要是场景的设置和一些模型的调用。Process system面板中主要包括Process, Loads, Resources, Queues, Lists, Sources file, Variables, Functions、Labels等等。
进程( Process)是仿真模型的主线,相当于主程序。AutoMod的仿真策略是进程交互法,面板里的Process就是这里提到的进程,Process的具体内容或者操作可由用户编写AutoMod程序代码的方式定义。
①货物(Loads)是系统中临时实体,是仿真程序或者仿真系统的线索,进程的执行是由Loads来驱动的。
②资源(Resources)是系统中的永久性实体,在配送中心中操作工、叉车、机器、货架和汽车等一般被定义成资源。
③队(Queues)是系统中暂时存放临时实体(Loads)的地方。其属性可以选择FIFO/IFILO策略。队的容量默认是一,但在实际应用中可以根据需要任意调整,也可以设定为无限大。
④变量(Variable )是用户根据需要定义的,变量有多种类型,如整数型变量、实数型变量、字符串变量、随机型变量、Process, Loads等的指针变量,以及用户自定义变量。所有变量的初始值均为1。
⑤函数(Function)是AutoMod提供的可供用户调用的功能子程序,如模型初始化函数、模型Snap函数、模型结束函数和一些标准的c函数等。用户也可以自己定义函数,每个函数必须有一个返回值,但这个返回值可以被忽略。
⑥子程序((Subroutine)的功能类似于函数,但是没有返回值。定义子程序就可以在主程序中直接多次的调用,它可以使你的逻辑模型变的更小、更容易改变。
⑦源文件(Source Files )是用来编写AutoMod代码程序的。一个模型的源文件可以包括用户编程的多个文件。AutoMod有自己的用户语言,有一套完整的语法,基于这中语法的代码可以编写复杂的仿真程序。
(2)仿真环境是用户用来运行仿真模型、观看仿真动画和查着仿真结果的应用环境。仿真环境包括仿真窗口(AutoMod simulation window)、状态对话框(Status dialog box)和信息对话框(Messages dialog box)三个窗口。仿真窗口显示仿真模型布局图和动画;状态对话框显示当前仿真时间和仿真状态——暂停或运行状态:信息对话框显示模型运行信息和错误。在仿真环境中,除了主菜单以外,还有一些辅助工具按钮,如Select, View, Help, Home等等。这些工具主要是用于改变模型的视图,方便观看仿真过程中的各个部分的变化。
四、AutoMod的一些优点
AutoMod在仿真建模中具有一些其独特的优点,主要表现在以下几个方面:
①模型的高精度。AutoMod仿真软件提供了精确的建模平台,与其他仿真软件相比,AutoMod对模型的精细程度没有限制,可以根据用户的需要,刻画模型的任意程度的细节,因此可以提高极高的建模精度。
②较强的兼容性。在AutoMod中直接绘图比较麻烦,这就要求借用其他软件来进行绘制所需要的图形,在这方面AutoMod软件提供了强大的接口功能,可以在CAD , Pro/E或Solidedge等软件中绘图,然后直接在AutoMod中调用,不需要任何的处理。另外它还可以把*.cell, *.cel等格式的图形文件直接导入AutoMod中,大大提高了AutoMod的建模功能。
③虚拟现实3D图形显示。AutoMod可以生成3D虚拟现实动画。AutoMod使用类似CAD制图的方式来建立物理模型的系统空间布局和实体空间结构。同时软件采用了虚拟现实的显示,实物的形状、尺寸精确,而且显示美观,满足了市场对显示效果的要求。
④丰富的模型单元。AutoMod提供了丰富的模型单元,用户可以直接调用进行建模,如果不满意用户可以通过修改图形的参数来该变图形的大小和形状以满足用户的使用要求,这样大大加快了用户建模的速度。
⑤自带的仿真语言语法结构简单。AutoMod自带的仿真语言语法很简单,不要求用户有很深的计算机知识和语言编程功底,用户很容易上手。用AutoMod自带仿真语言编程结构也比较简单。
⑥可以进行快速仿真分析。
⑦有多种输出功能。仿真,仿真论坛,仿真软件,物流仿真,供应链仿真,生产仿真,交通系统仿真,流程仿真。
五、AutoMod的应用领域
钢铁与铝材 航空航天、汽车 仓储与配送、制造 机场 / 行李处理、运输 半导体、物流 包裹与信件处理
