1.物流系统应用三维虚拟仿真技术的必要性

随着物流行业生产自动化水平不断提高，生产系统越发复杂，生产节奏愈来愈快，管理者对生产改进的决策，均需要谨慎考虑。如果措施不当，则需要付出高昂代价。正是由于系统的复杂性、快节奏以及柔性特征，预测决策对系统带来的影响，人类大脑已经无法完成。而计算机仿真技术弥补了这一不足，成为自动化物流系统管理者的有用工具，成为生产系统规划设计人员的得力助手。

在自动化物流系统中应用计算机仿真技术，不仅能够避免建立物理实验模拟系统的投资，降低设计成本，还能够利用计算机技术进行计算、验证和分析，提高系统设计方案的可行性。根据物流中心的工艺设备参数以及工艺流程建立的计算机仿真系统，能够形成直观的三维仿真动画，提供生产系统的生产量，锁定瓶颈位置，统计资源利用率。其还可用来支持投资决策，校验物流系统设计的合理性。即通过对不同物流策略进行仿真实验寻找最优解。仿真运行结束后，可以根据统计数据生成仿真分析报告，显示各个物流设备的空闲率、利用率和阻塞率等数据。这样就可以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.物流仿真软件介绍

（1）Flexsim 1993年起，Flexsim软件即进入了仿真软件市场。它是迄今为止世界上唯一一个在图形建模环境中集成了C++IDE和编译器的仿真软件。该软件环境中，C++能够直接用来定义模型，且不会在编译中出现问题。这样，就不再需要用户定义变量的复杂链接和动态链接库。

Flexsim有广阔的应用范围，还能应用在更高层次的仿真工程上。Flexsim能应用于建模、仿真以及实现业务流程可视化。

（2）Witness Witness是Lanner集团的仿真平台，融汇了多年的计算机仿真开发经验。在全世界范围内大约6000多Witness系统在使用。应用领域包括制造业、银行和机场等。具体应用涵盖：有规律地运行模型、资产项目评估、更改提案评估、测试生产计划、更改管理和物流咨询。

Witness能应用于下列领域：汽车工业、食品、银行和财务、造纸、化学工业、电子、政府、航空、工程和运输。

（3）AutoMod Automod是由Autosumulation旗下的Brooks软件部门开发的，目前市面上较为成熟的三维物流仿真软件。主要包括三个模块：AutoMod、AutoStat和AutoView。Au-toMod模块能提供给用户一系列物流系统模块用以仿真现实的物流自动化系统。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。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。

其主要特点是：提供基于发展策略运算法则的最优化分析，能够为用户得到更好的模型来定义输出审核，以及多CPU并行计算等。AutoView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格式动画。用户可以缩放或者平移视图，或者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。

（4）SIMAnimation SIMAnimation是美国3i公司设计开发的集成化物流仿真软件。SIM-Animation使用的是基于图像的仿真语言。这种语言能够简化仿真模型的创建过程。由于其采用面向对象（OOP）的编程方法，仿真系统可以简单地创建模型。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、路线优化软件、完整的二维和三维的动画、曲线拟合、试验编辑器以及完整的用户报表编辑器。同时，仿真模型还具有交互特点，允许使用者改变参数输入，其目的是通过模拟实际生产情况以及市场波动对系统造成的冲击，进而避免在理想化状态下，系统设计无法预料的各种因素。这对系统的堵塞提供了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与逻辑元素。SIMAn-imation允许用户仿真复杂的运动，如动力学和速度，具体的如车床、机器人、传输通道以及特殊空间中的显示，包括传输、有形物体、旋转、视角记忆不断运动视觉。在算法上，SIMAnimation在保证出库量有限的情况下，按路径最短原则进行自动定位与设计路径，实现多回路运输。(www.daowen.com)

SIMAnimation采用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：建模部分是针对物理和逻辑模型。在用户定义物理和逻辑模型后，就可以编辑成一个可执行模型。在这个模型中，仿真和动画同时运行，并且运行快，实现了完全交互化。此外，它可以随时停下来观察统计和模型状态。

（5）ShowFlow ShowFlow是来自英国的仿真软件。它可以为物流业和制造业提供建模、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策，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主要包括六大模块，即建模、仿真、统计、分析、动画和文档输出。

（6）RaLC RaLC（乐龙）软件，是上海乐龙人工智能软件有限公司提供的。它是面向对象的物流配送中心所使用的基本搬运器械设备，即对象事物，包括各种传送带、自动立体仓库和平板车等，以及工作人员的装卸、分拣和叉车搬运等，全部以按钮的形式摆放在工具栏上，而且可以按对象物体的配置来进行设计，用于对各类对象物体的形状和规格建模也十分直观。

RaLC乐龙系列软件在建模速度、建模操作简便性、模拟和仿真精确度等方面都处于世界领先水平。

（7）Arena Arena是美国System Modeling公司开发的可视化的通用交互集成的仿真软件，很好地解决了计算机仿真与可视化的有机集成问题，具备高级仿真器的易用性和专用仿真语言的柔性。

在物流中的主要运用有：①在生产过程中进行设备布置，实现工件加工轨迹的可视化仿真等；②在生产管理中，进行生产计划、库存管理、生产控制和产品市场的预测与分析等；③在生产价值分析方面，可进行生产系统经济性和风险性分析，从而改进生产、降低成本或辅助企业投资决策；④可实现企业流程再造可视化仿真优化，实现敏捷供应链管理的可视化仿真决策等。

（8）Supply Chain Guru Supply Chain Guru是来自美国的供应链战略规划仿真软件，它允许用户输入或导入供应链网络信息，并使用人工智能和嵌入的知识库，用以自动建立强大的离散事件仿真和网络优化模型。用户可以测定改变供应链结构或策略所带来的影响，优化模型以选择改进的供应源关联，仿真多个供应链设计方案以评估服务和费用之间的折中，预测库存投资、运输费用以及生产情况，为企业提供预算功能。

（9）Classwarehouse Classwarehouse是来自英国的仓库物流仿真软件，一种专门用于仓库设计的仿真软件，通过在虚拟的计算机环境来进行设计、改进和测试复杂的仓库解决方案。它还能帮助公司评估产品的产量、人员的组织以及设备情况，来量化成本、效率以及服务水平。Classwarehouse所解决的实际问题范围很广，从对新建仓库的设计、评估，到对已有仓库的某个具体生产工艺的改进，再到如何在改变供应链和客户需求时保证成本、服务和效率三者间的平衡和优化。

除了Arena和Supply Chain Guru，其他都为三维软件，其中Flexsim和RaLC有很好的面向对象性，Supply Chain Guru是专门的供应链仿真软件，Classwarehouse是专门的仓库仿真软件。