eM-Plant仿真技術(shù)教程

前言

仿真技術(shù)與運籌學、概率和數(shù)理統(tǒng)計一起，日益成為各行各業(yè)解決和分析問題的主要支持工具，它在工程的前期規(guī)劃、投資平衡分析、生產(chǎn)物流運行控制、供應鏈管理與庫存控制、作業(yè)排序、資源分配、流程分析與改進等眾多方面發(fā)揮著巨大作用。eM－Plant是一款面向?qū)ο蟮碾x散事件動態(tài)系統(tǒng)仿真軟件，是工廠、生產(chǎn)線及生產(chǎn)物流過程中仿真與優(yōu)化的最佳解決軟件之一。2001年我國開始引進該軟件，2005年以后一些大型制造企業(yè)開始正式使用該軟件，在一些研究所和高校中也應用得越來越廣泛。目前，許多高校開設(shè)的系統(tǒng)仿真、設(shè)施規(guī)劃與物流分析等課程也以該軟件為主導學習軟件，還有一些高校將該軟件設(shè)定為工業(yè)工程等專業(yè)學生必須掌握的軟件。一直以來，eM－Plant的教學使用的都是英文的用戶手冊及網(wǎng)絡(luò)中為數(shù)不多的零散教程和資料，學生的學習、教師的講授都受到很大影響，效率不高。eM－Plant的使用者以及網(wǎng)絡(luò)仿真類論壇上的很多學習者都表示需要一本詳細介紹eM－Plant使用方法及案例的中文教程。本書的出版可謂非常及時，不但內(nèi)容詳盡、結(jié)構(gòu)合理，術(shù)語和相關(guān)名詞的翻譯也比較準確，是目前內(nèi)容最詳盡、操作性最強的一本教程。教程中的各章節(jié)都有范例模型供讀者參考，范例步驟合理、準確，讀者完全可以按照書中的操作步驟學習掌握。本書可以作為工業(yè)工程、管理科學與工程、物流管理、系統(tǒng)工程等專業(yè)的高年級本科生及碩士研究生教學用書，也可以作為工業(yè)工程領(lǐng)域以及物流領(lǐng)域的技術(shù)人員學習eM.Plant的培訓手冊及實驗手冊。

內(nèi)容概要

本書是一本學習eM-Plant仿真軟件的教程。本書參考了國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究內(nèi)容，有針對性地設(shè)計了與知識點相關(guān)的范例，內(nèi)容詳盡、結(jié)構(gòu)合理，術(shù)語和相關(guān)名詞翻譯準確，是目前操作性很強的一本教程。本書定位于仿真技術(shù)入門水平，適合準備從事仿真建模的初學者使用。本書的編寫以eM-Plant 8.1版本為基礎(chǔ)，同時也適用于更高和更低版本的入門學習。    本書按照適合讀者自學和實驗課程教學組織編寫，每一章分學習目標、學習重點、理論知識、范例學習和課后練習5個部分。學習目標和學習重點提煉各章主要內(nèi)容，理論知識詳細講解各章知識點，范例學習通過3～5個經(jīng)典實例實踐各章的內(nèi)容，課后練習便于讀者加深對知識的掌握。本書第1章講述仿真建模所需背景知識，第10章介紹eM-Plant中的工具和應用模版，其他各章可直接作為課程的實驗手冊使用。    本書的配套光盤中包含部分范例視頻及模型文件，方便讀者學習和參考。

書籍目錄

第1章  仿真建模與eM-Plant  1.1  系統(tǒng)與模型  1.2  計算機仿真    1.2.1  計算機仿真的定義和作用    1.2.2  計算機仿真的適用條件    1.2.3  計算機仿真解決問題的步驟    1.2.4  離散事件系統(tǒng)仿真  1.3  仿真軟件和面向?qū)ο蟮姆椒?   1.3.1  仿真軟件的發(fā)展    1.3.2  面向?qū)ο蟮姆椒▽W  1.4  eM-Plant概述    1.4.1  eM-Plant的發(fā)展歷史    1.4.2  eM-Plant的特點    1.4.3  eM-Plant的典型應用    1.4.4  eM-Plant的系統(tǒng)配置要求  1.5  eM-Power——eM-Plant所在的大家庭第2章  eM-Plant的初步知識  2.1  eM-Plant的安裝  2.2  eM-Plant的工作界面    2.2.1  eM-Plant工作界面的構(gòu)成    2.2.2  eM-Plant工作界面的調(diào)整  2.3  工作環(huán)境設(shè)置    2.3.1  通用(General)選項卡    2.3.2  模型(Modeling)選項卡    2.3.3  仿真(Simulation)選項卡    2.3.4  單位(Units)選項卡    2.3.5  用戶界面(User Interface)選項卡    2.3.6  編輯器(Editor)選項卡    2.3.7  隨機數(shù)種子(Seed Values)設(shè)置  2.4  仿真建模流程    2.4.1  新建仿真項目    2.4.2  規(guī)劃項目的組織結(jié)構(gòu)    2.4.3  建立仿真模型    2.4.4  運行驗證仿真模型    2.4.5  確認仿真模型    2.4.6  實驗設(shè)計和仿真模型分析    2.5  范例學習    范例1  創(chuàng)建第一個eM-Plant模型    范例2  對象的復制和繼承第3章  eM-Plant建模的基本元素——對象  3.1  對象的分類  3.2  物流對象    3.2.1  控制和框架類物流對象    3.2.2  生產(chǎn)類物流對象    3.2.3  運輸類物流對象    3.2.4  資源類物流對象    3.2.5  設(shè)置物流對象的共同參數(shù)  3.3  信息流對象  3.4  用戶接口對象  3.5  移動對象    3.5.1  Entity對象    3.5.2  Container對象    3.5.3  Transporter對象  3.6  移動對象的產(chǎn)生、回收和移動機制    3.6.1  移動對象的生成——Source對象    3.6.2  移動對象的回收——Drain對象    3.6.3  移動對象在物流對象中移動的原則    3.6.4  移動對象進出物流對象的控制  3.7  范例學習    實例1  使用Event Controllel對象跟蹤仿真事件    范例2  Source對象中Operating mode項的作用    范例3  物流對象準備環(huán)節(jié)(Set-Up)的設(shè)置    范例4  Trigger對象的應用第4章分流、動畫和層式結(jié)構(gòu)  4.1  分流的實現(xiàn)——FlowControl對象    4.1.1  離去策略(Exit Strategy)選項卡    4.1.2  進入策略(Entry Strategy)選項卡  4.2  層式結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)——Interface對象  4.3  圖標編輯器(Icon Editor)    4.3.1  圖標的創(chuàng)建和編輯    4.3.2  定義動畫    4.3.3  顯示動畫和禁止顯示動畫  4.4  范例學習    范例1  圖標參考點、動畫點及動畫線的設(shè)置和作用    范例2  分流和分流動畫    范例3  層式結(jié)構(gòu)    范例4  層式結(jié)構(gòu)的動畫設(shè)置第5章  表和圖  5.1  表    5.1.1  表的類型    5.1.2  定義表    5.1.3  表中數(shù)據(jù)的存取  5.2  圖    5.2.1  設(shè)置圖的數(shù)據(jù)來源    5.2.2  設(shè)置圖的其他參數(shù)  5.3  仿真數(shù)據(jù)的顯示和保存  5.4  范例學習    范例1  棧表(StackFile)以及隊列表(QueueFile)的存取    范例2  Chart對象的使用之一    范例3  chart對象的使用之二第6章  SimTalk語言和Method對象  6.1  SimTalk簡介    6.1.1  SimTalk中的名稱、保留字以及預定義Method對象    6.1.2  名稱空間和訪問路徑    6.1.3  匿名指代符    6.1.4  SimTalk的數(shù)據(jù)類型和運算符    6.1.5  SimTalk的常量和變量    6.1.6  SimTalk的控制語句    6.1.7  系統(tǒng)函數(shù)  6.2  Method對象    6.2.1  Method對象的結(jié)構(gòu)    6.2.2  Method調(diào)試器    6.2.3  Method對象的調(diào)用  6.3  全局變量——Vatiable對象  6.4  范例學習    范例1  Method調(diào)試器的使用    范例2  匿名指代符的使用    范例3  Variable對象的使用    范例4  Method對象的調(diào)用第7章  物流對象——生產(chǎn)類物流對象  7.1  SingleProc對象和ParallelProc對象  7.2  Assembly對象  7.3  DismantleStationg對象  7.4  Buffer對象、PlaceBuffer對象和Store對象  7.5  Sorter對象  7.6  Cycle對象  7.7  Generator對象  7.8  ShiftCalendar對象  7.9  范例學習    范例1  Assembly對象和DismantleStation對象的使用    范例2  Buffel對象和PlaceBuffer對象的使用    范例3  Store對象的使用    范例4  采用ShiftCalendar對象排班    范例5  Cycle對象的使用第8章物  流對象——運輸類物流對象  8.1  Line對象  8.2  Track對象  8.3  TurnTable對象  8.4  AngularConverter對象  8.5  TwoLaneTrack對象  8.6  Transporter對象  8.7  范例學習    范例1  Line對象的使用    范例2  Transportei對象的方向控制之一    范例3  Transporter對象的方向控制之二    范例4  Transporter對象的方向控制之三第9章  物流對象——資源類物流對象  9.1  請求服務(wù)  9.2  提供服務(wù)  9.3  調(diào)度資源  9.4  Workplace對象和FootPath對象  9.5  范例學習    范例1  Exporter對象和Broker對象的使用    范例2  WorkerPool對象、Workplace對象及FootPath對象的使用    范例3  設(shè)置一組工人(Workers)提供多項服務(wù)(Services)    范例4  服務(wù)請求在Broker對象之間的傳遞第10章  eM-Plant的工具、附加件及應用模版  10.1  工具    10.1.1  統(tǒng)計分析工具    10.1.2  實驗工具    10.1.3  優(yōu)化工具  10.2  附加件  10.3  應用模版  10.4  范例學習    范例1  DataFit對象的使用    范例2  Experiment工具的使用之一    范例3  Experiment工具的使用之二第11章  綜合應用案例  11.1  問題描述  11.2  建立模型    11.2.1  建模準備    11.2.2  放置對象    11.2.3  設(shè)置對象的參數(shù)    11.2.4  編寫Method對象的程序內(nèi)容    11.2.5  收集仿真運行結(jié)果  11.3  運行驗證模型    11.3.1  確定仿真運行的次數(shù)    11.3.2  確定穩(wěn)態(tài)開始時間

章節(jié)摘錄

插圖：不論在制造業(yè)、金融業(yè)、服務(wù)業(yè)還是在醫(yī)療業(yè)，人們所面臨的決策問題都越來越龐大、越來越復雜，迫切需要一種有效解決問題的方法。它應該具有全面性和一般性（適用于不同領(lǐng)域），可以不設(shè)定過多的假設(shè)條件，可以達到任意復雜程度和任意規(guī)模的要求，可以不用建立過于抽象的模型而能夠直接觀察系統(tǒng)的行為。無疑，計算機仿真具備上述所有的要求。仿真已經(jīng)同運籌學和統(tǒng)計學一樣，成為人們研究系統(tǒng)的主要方法，應用領(lǐng)域越來越廣泛。但是，作為一種方法，計算機仿真不可能解決所有問題。明確計算機仿真的適用環(huán)境和條件，可以更好地發(fā)揮它的價值。1.計算機仿真的適用情況無論是ThomasH.Naylor在l966年提出的觀點，還是Robert.E.Shannon在1998年提出的觀點，許多學者都對計算機仿真的適用環(huán)境進行了研究。結(jié)果顯示，計算機仿真在以下11情況中較為適用。（1）研究復雜系統(tǒng)內(nèi)部子系統(tǒng)的相互作用。（2）通過變更仿真、組織及環(huán)境的信息，觀察這些改變對模型行為的影響。（3）在仿真模型設(shè)計過程中，獲取的信息可能具有很大價值，利用這些信息可以為改進系統(tǒng)提出建議。（4）改變仿真的輸入，觀察產(chǎn)生的輸出，可以使人們深入地了解哪些變量是最重要的以及變量之間是如何相互作用的。（5）仿真可以作為教學設(shè)備，增強學習者利用解析方法求解的能力。（6）在新設(shè)計或者新策略實施前，運用仿真進行實驗。通過對實驗過程的觀察和對實驗結(jié)果的分析，掌握新設(shè)計或者新策略可能帶來的效果和可能存在的問題。（7）驗證解析解。（8）通過仿真實驗，測試生產(chǎn)線對設(shè)備的各項參數(shù)有什么要求，從而確定實際生產(chǎn)線中需要使用的設(shè)備。（9）設(shè)計用于訓練的仿真模型，比如仿真駕駛艙，從而保證在不具備實體設(shè)備的情況下也可以進行學習，并且不需要額外的費用和現(xiàn)場指導。（10）以動畫的形式表現(xiàn)運行的系統(tǒng)，實現(xiàn)系統(tǒng)的可視效果。（11）現(xiàn)代系統(tǒng)（比如工廠及服務(wù)組織）非常復雜，只能通過仿真才能處理其內(nèi)部各部分之間的相互作用。

編輯推薦

《eM-Plant仿真技術(shù)教程優(yōu)技》是由科學出版社和北京希望電子出版社共同出版的。全面、系統(tǒng)介紹eM-Plant軟件范例簡明、典型適用于物流工程、工業(yè)工程、系統(tǒng)工程等

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