《FlexSim基础教程》课件

基础教程FlexSim课程目标1掌握FlexSim软件安装与基础操作学会软件的安装配置，熟练使用界面功能，掌握基本的建模操作和视图控制技巧2学会构建基本仿真模型理解仿真建模的基本流程，能够创建简单的生产线和物流系统模型3理解仿真逻辑与数据分析方法掌握仿真运行机制，学会收集和分析仿真数据，生成有意义的统计报告能够独立完成简单系统的仿真分析什么是？FlexSim3D离散事件仿真软件复杂系统建模工具FlexSim采用先进的3D图形技专门用于模拟、分析和优化各术，能够创建逼真的三维仿真种复杂系统，帮助企业在实施环境，让用户直观地观察系统前验证设计方案的可行性运行过程广泛的应用领域在制造业、物流配送、医疗服务、港口运营等多个领域得到广泛应用，为各行业提供决策支持仿真基础概念仿真定义离散事件建模过程通过计算机模型再现系统状态在特定时间将实际系统抽象为计真实系统的行为和特点发生变化，时间轴算机可以处理的数学征，是一种强大的分上的关键节点决定系和逻辑模型析工具统行为验证确认确保模型准确反映真实系统的特征和行为模式仿真的价值降低实施风险识别系统瓶颈通过仿真预先验证方案可行性，避免昂贵精确定位系统性能瓶颈，为优化改进提供的实施错误，大幅节省投资成本明确方向和科学依据决策支持工具方案比较优化提供直观的数据分析和可视化结果，为管测试多种替代方案，量化比较不同策略的理层决策提供强有力支撑效果，选择最优解决方案软件安装FlexSim系统要求检查确保计算机满足Windows10/11操作系统要求，内存8GB以上，显卡支持3D加速下载安装包从官方网站下载最新版本的FlexSim安装包，确保文件完整性和安全性运行安装向导以管理员权限运行安装程序，按照向导提示选择安装选项和目标路径激活软件使用有效的许可证密钥完成软件激活，启用全部功能和技术支持服务网络版安装步骤服务器端配置在服务器上插入加密狗硬件设备，这是网络版许可管理的核心组件，确保多用户访问的安全性驱动程序安装运行hdd

32.exe安装加密狗驱动程序，建立硬件与软件之间的通信连接，确保许可识别正常监控程序部署启动aksmon

32.exe监控程序，实时管理网络许可的分配和回收，监控用户使用状态软件界面概述主菜单和工具栏对象库面板模型视窗属性与状态面板位于界面顶部，包含文件左侧面板显示所有可用的中央3D建模区域，用户在右侧显示选中对象的详细操作、编辑功能、视图控建模实体，包括固定资此构建和查看仿真模型属性设置，底部状态栏显制等常用命令工具栏提源、移动资源、流体组件支持多视角观察和实时交示当前操作状态和系统信供快速访问按钮，提高操等，通过拖拽方式添加到互操作息作效率模型中视图控制移动视图点击空白区域并拖动可平移视图位置旋转视图右键点击空白区域并拖动可旋转观察角度缩放控制使用鼠标滚轮或双键拖动调整视图大小重置视图点击主页按钮快速恢复默认视角对象库介绍实用工具统计图表、仪表盘等分析工具流体资源液体、气体处理专用组件移动资源操作员、叉车、AGV等移动设备固定资源处理器、输送机、暂存区等基础设施对象库是FlexSim的核心组件集合，每个类别都包含了该领域的专业建模元素固定资源构成了系统的基础框架，移动资源提供动态处理能力，流体资源专门处理连续性物料，实用工具则帮助分析和可视化仿真结果基本建模步骤规划模型布局分析系统需求，设计整体架构创建基础实体从对象库添加必要的建模元素连接端口与流程建立实体间的逻辑关系和物流路径设置参数与属性配置各实体的具体参数和行为规则运行与验证执行仿真并验证模型的正确性模型中生成实体拖拽定位选择实体将选中的实体拖动到建模视窗中的目从左侧实体库中选择需要的建模对标位置，根据模型布局进行精确定象，点击并按住准备拖拽操作位完成放置自动命名松开鼠标键完成实体放置，系统自动新创建的实体将获得系统自动生成的分配默认名称如Source

1、Queue1唯一标识符，便于后续引用和管理等实体移动与调整移动操作旋转调整垂直移动用鼠标左键点住实体并右键点击实体并拖动可使用鼠标滚轮或同时按拖动到新位置，可以在以改变其朝向角度，确住左右键拖动可以调整水平面上自由移动，精保设备面向正确的方向实体的高度位置确调整模型布局快速复制按住Ctrl键同时拖动实体可以快速创建副本，提高建模效率端口类型与连接端口类型功能描述连接方向典型应用输入端口接收临时实流入原料进入体输出端口发送临时实流出产品输出体中间端口建立实体关双向资源调用联端口连接是FlexSim中建立实体间关系的核心机制通过不同类型的端口，可以精确定义物料流、信息流和控制流的路径，确保仿真模型准确反映真实系统的运行逻辑实体之间的连接方法按住A键首先按住键盘上的A键，这是连接模式的激活快捷键，进入端口连接状态点击起始实体在按住A键的同时，用鼠标左键点击并按住第一个实体，作为连接的起点拖动到目标保持鼠标左键按下状态，拖动到第二个实体上，系统会显示连接预览线完成连接松开鼠标键，两个实体之间将形成黑色连线，表示成功建立了逻辑连接关系常用实体介绍发生器5min到达间隔控制临时实体产生的时间间隔3实体类型定义产生的临时实体种类数量10批量大小每次产生的实体数量设置1000最大数量系统运行期间的总产生上限发生器是仿真模型的起点，负责按照预设规律向系统中注入临时实体通过调整其参数，可以模拟不同的需求模式，如稳定需求、季节性波动或随机到达等各种实际情况常用实体介绍暂存区容量控制存取规则设置暂存区的最大存储容量，超出限制将阻止新实体进配置FIFO先进先出、LIFO后进先出或基于优先级的存取入，模拟真实的空间约束策略，符合不同业务需求处理时间优先级设置设置实体在暂存区的停留时间，可模拟检验、冷却或其为不同类型的实体分配处理优先级，实现差异化的服务他必要的等待过程策略和资源调度常用实体介绍处理器处理器是生产系统的核心实体，模拟各种加工、装配、检验等生产活动其关键参数包括处理时间分布、设置时间、操作员需求和故障模式设置通过精确配置这些参数，可以真实反映设备的生产能力和可靠性特征常用实体介绍输送机常用实体介绍吸收器统计设置销毁规则配置需要收集的统计数据类定义实体离开系统的条件和方型，如吞吐量、停留时间、利式，可以设置按时间、按数量用率等关键性能指标，为后续或按条件进行销毁操作分析提供数据基础输出数据设置配置数据输出格式和存储位置，支持实时监控和历史数据分析，便于性能评估和优化案例演示简单生产线发生器暂存区×2处理器×4吸收器原料到达点，原料缓存和成三个加工工位成品出货点，模拟订单或原品缓存，提供和一个质检站统计产量和性材料的进入缓冲能力能构建基础模型步骤11拖拽发生器从实体库选择Source对象，拖拽到模型视窗左侧位置2位置调整将发生器放置在合适的起始位置，确保后续连接方便3重命名实体双击实体将其重命名为原料到达，便于识别和管理4参数设置设置到达间隔时间为5分钟，建立稳定的物料供应构建基础模型步骤2添加暂存区从实体库中拖出Queue对象，放置在发生器右侧适当位置，作为原料的临时存储区域命名与定位将暂存区重命名为原料缓存，调整其位置确保与发生器对齐，便于后续连接操作容量配置设置暂存区容量为10个单位，这个容量应该根据实际生产节拍和缓冲需求来确定构建基础模型步骤3并行处理器布局工作站命名差异化设置从实体库拖出三个Processor对象，排分别将处理器重命名为工作站

1、为每个工作站设置不同的处理时间，列在暂存区右侧，形成并行加工配工作站

2、工作站3，清晰标识每个模拟实际生产中设备能力的差异，如8置这种布局可以提高系统的处理能加工单元的功能分钟、10分钟、12分钟力和灵活性构建基础模型步骤4添加成品暂存拖出第二个Queue实体位置布局放置在处理器组右侧功能命名命名为成品缓存容量扩展设置容量为15个单位构建基础模型步骤5添加检验站从实体库拖出Processor对象，放置在成品缓存区右侧，作为质量检验工位功能命名将检验处理器重命名为质检站，明确其在生产流程中的质量控制作用时间设置设置检验时间为3分钟，反映实际质检操作所需的时间投入质量参数配置产品不良率为5%，模拟真实生产中的质量问题和返工情况构建基础模型步骤6添加吸收器命名定义从实体库拖出Sink对象，放置在质检将吸收器重命名为成品出货，明确站右侧，作为系统的最终出口其作为产品最终输出点的功能统计启用数据配置在吸收器属性中启用统计数据收集功设置数据输出格式和存储方式，为后能，记录吞吐量、停留时间等关键指续的性能分析和优化提供数据支撑标连接实体1主流程连接按照A键连接发生器→原料缓存→三个工作站→成品缓存→质检站→成品出货，形成主要的生产流程2并行分流将原料缓存同时连接到三个并行工作站，实现负载分担和处理能力扩展3汇流合并三个工作站的输出端口都连接到成品缓存，将并行处理的结果重新汇合4返工回路质检站检测到不合格品时，通过额外连接返回到原料缓存进行重新加工实体参数配置发生器属性访问间隔时间实体类型数量限制右击发生器实体，从设置临时实体到达的配置产生的临时实体设置仿真期间的最大弹出菜单中选择属时间间隔，可选择固类型和外观属性，包产生数量，控制系统性选项，打开详细定值、正态分布、指括颜色、形状和标识的总体负载和运行时的参数配置界面数分布等多种模式信息间实体参数配置处理器处理时间分布设置与操作设置加工时间的统计分布，如正态分布模拟稳定工艺，指数分布反配置设备的设置时间和操作人员需求，模拟换型、调试等非生产性映随机性较大的过程，三角分布适用于有明确最小最大值的情况时间，以及人机配合的生产模式故障与维修输入输出逻辑设置设备故障模式包括MTBF平均故障间隔时间和MTTR平均修复时配置实体的接收和发送规则，包括批量处理、优先级排序和路径选间，真实反映设备可靠性对生产的影响择等高级逻辑功能实体参数配置暂存区可视化方式设置存储物品的显示效果处理延迟配置实体在暂存区的停留时间存取规则选择FIFO、LIFO或优先级排序方式容量限制设置暂存区的最大存储容量暂存区的配置直接影响系统的缓冲能力和流程效率合理的容量设置可以平衡存储成本和生产连续性，适当的存取规则确保符合业务逻辑，处理延迟时间反映实际的搬运和准备工作运行与调试仿真参数设置设置仿真运行时长为8小时或480分钟，调整仿真速度以便观察系统行为，配置预热期消除初始状态影响控制按钮操作使用运行按钮启动仿真，暂停按钮临时停止观察，重置按钮清除当前状态重新开始，或使用F5快捷键快速启动实时监控调试观察实体在系统中的流动状态，监控队列长度变化，检查设备利用率情况，识别潜在的瓶颈和异常行为统计数据收集内置统计功能自定义仪表盘KPI指标设置实时监控配置FlexSim自动收集基本的统创建个性化的数据监控界定义关键绩效指标如吞吐设置数据刷新频率和报警计数据，包括实体数量、面，选择关键指标进行实量、周转时间、设备OEE阈值，实现对系统状态的停留时间、设备利用率等时显示，支持多种图表类等，建立标准化的评估体持续监控和异常预警核心指标这些数据为性型和数据格式系能评估提供基础图表与仪表盘FlexSim提供丰富的可视化工具，支持条形图、折线图、饼图等多种图表类型用户可以通过拖拽方式快速创建图表，配置数据源和刷新频率，添加数据标签和图例说明图表的颜色和样式可以自定义，确保与企业视觉标准保持一致，为决策者提供直观清晰的数据展示的高级功能FlexSimProcess Flow流程建模提供图形化的流程建模工具，适用于复杂的业务逻辑和决策流程，与3D模型完美集成ExpertFit数据分析内置的统计分析工具，自动识别数据分布类型，为仿真参数提供科学的统计基础实验管理器支持多因素实验设计，自动运行多个场景，比较不同参数组合的性能表现优化引擎集成智能优化算法，自动寻找最优参数配置，实现系统性能的自动化提升3D场景定制支持导入CAD模型，自定义材质纹理，创建逼真的三维仿真环境介绍Process Flow复杂逻辑处理图形化建模专门处理条件判断、循环控制、资源使用标准流程图符号构建复杂逻辑，调度等传统3D建模难以表达的复杂逻直观表示系统的决策和控制流程辑编程替代无缝集成为非编程用户提供可视化的逻辑构建与3D实体模型完美结合，实现视觉效方式，降低高级建模的技术门槛果与逻辑控制的统一管理人员与资源管理操作员配置添加不同技能等级的操作员，设置其工作能力、移动速度和操作范围，模拟真实的人力资源配置班次管理配置工作班次、休息时间和节假日安排，真实反映企业的作息制度对生产效率的影响技能矩阵建立操作员技能矩阵和培训计划，优化人员配置和工作分配，提高整体作业效率路径优化规划最佳移动路径和调度策略，减少无效移动时间，提升资源利用效率和响应速度故障与维修模拟故障类型参数设置典型值影响因素随机故障MTBF平均故120小时设备老化障间隔计划维护维护周期168小时保养策略修复时间MTTR平均修2小时维修技能复时间备件供应库存水平85%供应链效率故障与维修模拟是设备密集型系统建模的重要组成部分通过设置合理的故障模式和维修策略，可以评估不同维护方案对生产连续性的影响，优化备件库存和维修资源配置输送系统建模输送网络创建复杂的输送带网络结构分流合流设置智能分流器和合流点控制运行参数配置速度、间距和积累规则特殊设备模拟变速带、提升机等专用设备输送系统是现代工厂自动化的核心组成部分FlexSim提供了强大的输送建模功能，支持复杂的网络拓扑结构，智能的流量控制，以及各种特殊输送设备的仿真通过精确建模输送系统，可以优化物料流动效率，减少拥堵和等待时间数据分析与实验多因素实验敏感性分析方案比较报告生成设计正交实验和全因分析关键参数变化对并行运行多个仿真场自动生成标准化的分子实验，系统地研究系统输出的敏感程景，量化比较不同方析报告，包含图表、多个参数对系统性能度，识别影响系统性案的性能差异，为决统计数据和改进建的影响，找出最优参能的关键因子和控制策提供客观依据议，支持决策制定过数组合点程模型验证技巧动画观察法数据对比法极端测试历史验证通过观察仿真动画发现异将仿真结果与历史数据进在极端条件下检验模型的使用历史数据验证模型准常行为行比较稳定性确性可视化增强3D3D可视化增强功能让仿真模型更加逼真和专业用户可以导入实际的CAD模型替换默认对象，自定义材质纹理营造真实环境氛围，设置专业的照明效果和相机动画这些功能不仅提升了模型的视觉效果，更重要的是增强了stakeholder的理解和接受度，为项目推进提供有力支持中的编程FlexSim用户界面定制创建专业的操作界面触发器事件响应系统事件执行自定义逻辑自定义函数编写可重用的功能模块FlexScript脚本基于C++语法的专用脚本语言FlexScript是FlexSim的内置编程语言，基于C++语法但专门为仿真建模优化通过编程可以实现复杂的业务逻辑，创建自定义函数提高建模效率，设置智能触发器响应系统事件，甚至开发专业的用户界面掌握基本的编程技能将大大扩展FlexSim的应用范围和建模能力数据交互与接口Excel集成数据库连接直接读取Excel文件中的参数数据，输出仿真结果到电子表格，实支持SQL Server、Oracle、MySQL等主流数据库，实现实时数据读现与现有办公系统的无缝对接和数据共享取和结果存储，构建企业级的数据管理体系实时数据采集API开发接口通过OPC、MQTT等工业通信协议连接现场设备，获取实时生产数提供标准的API接口，支持与ERP、MES、WMS等企业信息系统集据，实现数字孪生系统的动态同步成，构建完整的数字化解决方案仿真项目管理1需求分析深入了解客户业务需求，明确仿真目标和成功标准，制定详细的项目范围和交付计划2数据收集收集系统运行数据、设备参数、工艺流程等基础信息，确保模型输入数据的准确性和完整性3模型构建基于需求分析和数据收集结果，构建仿真模型并进行验证，确保模型准确反映现实系统4方案设计设计多个改进方案并进行仿真评估，量化分析各方案的优缺点，为决策提供科学依据5结果分析深入分析仿真结果，提出具体的改进建议和实施计划，支持项目的后续实施和监控案例分析制造车间25%产能提升通过生产线平衡优化实现的产能改善30%在制品减少优化缓存配置降低在制品库存6工位数量装配线包含的标准化工作站15%效率提升人员配置优化带来的整体效率改善这个制造车间案例展示了仿真技术在生产优化中的强大作用通过建立6工位装配线的详细仿真模型，识别了生产瓶颈并提出了针对性的改进方案最终实现了25%的产能提升和30%的在制品减少，验证了仿真驱动优化的价值案例分析物流仓库。