Promodel 模擬分析軟體

　ProModel是一套功能相當強且容易使用的資料及圖型導向系統模擬軟體，它提供模組（Module）的觀念及操作方式讓使用者可彈性的設計多種生產系統並進行模擬及分析。從小型化工場（small job shops），大型工廠生產（large mass production）及先進的彈性製造系統（flexible manufacturing system）皆可容易的規劃及模擬。

　　ProModel系統中提供使用者人性化的操作介面環境。只要利用鍵盤或滑鼠根據功能項目選擇所需的建構工具（location & resource） 、工作元件（part）及操作設定（operations），就可以在不需撰寫任何程式（此乃相對於一些高階模擬語言如SLAM等而言），而完成一系統模擬的環境。另外軟體更提供使用者可測試追蹤（trace）系統內每個操作步驟、每個工作站、工作母機執行的情形。因此使用者在開發中即可方便的進行測試與除錯，並於完成時可動態的擷取其所需點的使用情形。

　　因此，那怕系統大到2000個操作機、工作站及幾千幾百的操作流程都能在極短的時間內完成開發、測試的工作或根據統計的資料調整系統內各資源的工作量及操作速度等設定參數，以達到系統所設定目標之最佳化。

　　在定義整個系統的輸入輸出因子、組裝、包裝、加工等作業流程，甚至流程的邏輯及運作優先規則時，都能藉著設定參數或利用條件變數而彈性調整，也可以利用外在的程式語言控制，來改變系統的狀態。例如：在模擬整個工廠的生產流程中；人員、機器、物料、無人搬運車（AGV）、夾具、機器手臂（Robot）、輸送帶（Conveyor）， 都能利用系統提供的傳輸模組以設定其速度、容量、加速度、運作順序、方向等。

　　在規劃設定好系統後，於模擬執行前，ProModel會先行測試系統，檢查各相關工作站輸入、輸出是否平衡。假如有忘記設定的容量、速度等，系統都能自動幫使用者假設並詢問意見，如果不滿意可以再修改。真正在模擬的時候又可隨時觀察各資源（Resource）使用情形。使用者可追蹤系統運作流程，隨時中斷模擬，並藉系統模擬後，所產生的運作過程統計資料，統計各工作站、資源使用率等。此外ProModel也提供簡單且易讀的統計圖、統計報表檔，因而可方便的了解全部資料利用的情形。一些常見的ProModel應用包括：

　　1.產能規劃

　　2.瓶頸分析

　　3.廠房佈置規劃

　　4.生產排程

　　5.〝日本JIT〞系統規劃

　　6.生產週期分析

　　此外ProModel又可讓設計者藉調整工作站數量、速度、輸入方式、輸出方式（如：批次），以作整體系統的各種可能狀況下的評估，以作為將來真正建造設計時的參考，使用及分析彈性相當寬廣。


ProModel模組簡介

　　在進一步介紹ProModel所提供之各模組前，需先了解ProModel所提供用來描述系統（構成模組）的基本模擬單元。說明如下：

1.物件（part）：系統中處理的物項或生產單元。在模組中，對物件
　　　　　　　 須定義所有在系統中移動的個體，如物料、半成
　　　　　　　 品、成品等，它們的到達率、到達的方式（批次）
　　　　　　　 、於何時到達等，以及系統在運件過程中所輸入或
　　　　　　　 產生的個體。

2.資源（resource）：系統中對物件處理的過程中執行某項功能的機
　　　　　　　　　器、人、設備、搬運系統等。一般而言資源又
　　　　　　　　　可歸納為下列四種型態：

(1)製程位置（routing location）：物件被送往或進行作業之處，如機
器、倉儲區、裝卸站、工作站等。

(2)一般資源（general resource）：用於作業和物件運送，如作業員、夾具等。它有一定的容量而無作業特性，可被共用或進行維修。

(3)傳輸設備（transporters）：用來傳輸各工作站的元件，並可定義其路徑、控制的機能。如機械人、推高機、自動搬運車等。

(4)輸送帶（conveyors），運輸帶很像一般傳輸設備，但其路徑是實體的，通常不只作傳輸物件，而且可排序、分類、累積等，如皮帶式、流動式、台車式等。

3.製程路徑（routing）：定義路徑的流程邏輯。是整個系統的重心，
　　　　　　　　　　 它直接定義了系統的物流邏輯及移動時所花
　　　　　　　　　　 的時間。如：那個物料經由那些工作站經由
　　　　　　　　　　 什麼運送方式到下一站、輸出站或暫存區。

4.作業（operation）：物件抵達製程位置所進行的活動，須設定作業
　　　　　　　　　 的型態及時間。

5.物件排程（part scheduling）：定義將被產生並導入系統中的物件的
　　　　　　　　　　　　　 導入次序、數量及頻率。物件可從系
　　　　　　　　　　　　　 統中任何位置導入，導入後由製控制
　　　　　　　　　　　　　 其移動。

6.資源容量（resource capacity）：資源的容量指在任何時間可獨立使
用該資源的最大物件數量。

7.資源停頓時間（resource downtime）：ProModel擁有可用來模擬各
　　　　　　　　　　　　　　　　　種型式的停頓之內建程序。 　　ProModel提供以下五種型式的停頓，包括：

　　　　(1)以時鐘時間（Clock）為基準

　　　　(2)以使用時間（Usage）為基準

　　　　(3)以工作週期（Cycle）為基準

　　　　(4)以整備（Setup）為基準

　　　　(5)以工作班次（Shift）為基準

8.使用者自定變數（user variable）：可被視為用於作決定或保持某特
　　　　　　　　　　　　　　　 定記錄之計數器、邏輯開關或計
　　　　　　　　　　　　　　　 值器。

9.物件屬性（part attributes）：乃伴隨各個別物件的值，用以代表批
　　　　　　　　　　　　　次大小、物件優先權、系統中的時間
　　　　　　　　　　　　　等。

10.函數表（function tables）：可定義成組的自變數或因變數值。

11.副程式（subroutines）：由使用者所寫的程式（以TurboPascal或
　　　　　　　　　　　　C）。當邏輯或運算的複雜程度超過了
　　　　　　　　　　　　ProModel內建模型單元的能力時，可以
　　　　　　　　　　　　在任何作業或製程步驟中呼叫副程式。

　　另外，對於最重要的系統參數－時間，ProModel提供的輸入方式極具彈性。它可以根據最複雜的條件來決定時間 。除非特別指定，模型中所有時間值的單位均為分鐘，其後則可選擇性的附加最多兩位之小數值或者附加冒號與兩位的秒數值（如２：０４或２：５５），也可以選擇以時：分：秒的型式來輸入時間（如１２：０５：２５表示１２小時５分２５秒）。

　　時間值可以用以下任何方式來表達：

　　　　(1)常數（如３，５.４２，.４，５：４０或：０５）

　　　　(2)內建分佈

　　　　(3)使用者自定分佈

　　　　(4)變數值

　　　　(5)屬性值

　　　　(6)函數表

　　　　(7)副程式

　　上述模擬單元之介紹不但提示構成ProModel模組之基本要素，同時說明了一些基本觀念。接下來，我們可以介紹ProModel所提供的模組了。如同前文所描述ProModel的模組包含了屬性模組和圖型模組兩大類，重要的屬性模組包含下列各項：

　　(1)製程模組：定義系統中各位置（Locations）的流程邏輯及輸
　　　　　　　　 出入關係和各物件在各位置上的作業和時間。

　　(2)物件排程模組：定義物件在何時，以及何處，以何種方式導
　　　　　　　　　　 入系統。

　　(3)容量模組：定義各資源的容量。

　　(4)模擬參數模組：定義模擬開始的時間、模擬時間長度、報告
　　　　　　　　　　 的型態、待追蹤的資源等。

　　有了上述的模組就足以完整的模擬一個系統。若我們從另一個角度來看，上述四模組，不管在模擬何種系統都是不可或缺的：製程模組（Routing Module）描述了系統內部的流程，物件排程模組（Part Schedule Module）決定了物件輸入系統的方式，容量模組（Capacity）決定了在流程上各可使用資源之數目，而模擬參數模組（Simulation Parameter Module）則設定了模擬時長度。由此看來，這四個模組可謂模擬的基本模組（當然也是ProModel的基本模組），但除了這些模組外，還有其它的屬性模組，如停頓時間模組（Downtime Module）以定義資源因整備、故障、換班或休息等因素而無法利用的時間；簡而言之，即定義資源無法正常使用的型態。

　　當我們使用物料搬運設備時，另外還須定義特殊之模組，如使用輸送器時定義的輸送器模組（Transporter Module）；使用吊車時定義的吊車模組（Crane Module）；使用機器人所定義的機器人模組（Robot Module）和使用輸送帶時所須的輸送帶模組（Conveyor Module）等，這些模組是選擇性的，只有在使用到相對應的物料運處理設備時才須叫用。上述各物料搬運模組因各搬運設備的複雜程度在其下又有相關的次模組；以輸送器模組為例，其下有四個次模組，分別用來定義以下各輸送器系統的作業特性：

　　(1)輸送帶規格（Transporter Specification）

　　(2)輸送器路徑邏輯（Transporter Path Logic）

　　(3)位置間之介面（Location Interface）

　　(4)輸送器搜尋優先順序（Transporter Search Priority）

　　上述所在屬性模組及物料搬運組及其次模組將在課程中詳述其操作。

　　有了屬性模組，雖然可以進行模擬並得到結果進行分析，但卻沒有生動的動畫模擬。所謂一張圖勝過千言萬語，圖形可以提供我們在模擬過程中的整體概念，並憑視覺直接印證所建構的模擬系統與實體相似的程度，為了完成動畫模擬，尚須下列圖型模組：

　　(1)繪圖選擇項模組（Graphics Options Module）：定義螢幕種
　　　類、 所包含的面積、內定顏色及圖項（Icon）檔檔名等。

　　(2)靜態符號模組（Static Symbols Module）：選擇並定義各種符
　　　號來代表模型中的各個製程模組與通用資源。

　　(3)動態符號模組（Dynamic Symbols Module）：定義代表在螢幕
　　　上移動的模型單元（entity）的動態符號。

　　(4)圖型與註標模組（Figures and Labels Module）：提供輸入文字
　　　或其它圖型設計，並將之顯示在螢幕上以作為動畫模擬的一
　　　部分。