SysML在船厂堆场作业系统建模与仿真的应用

"这篇论文探讨了使用系统建模语言SysML对船厂堆场作业系统的建模和仿真方法。通过SysML，作者构建了系统的功能需求、结构和行为模型，并进一步利用ARENA仿真系统将SysML模型转化为可执行的仿真模型。实验验证了SysML在系统建模上的优势以及ARENA作为仿真工具的有效性。" SysML（System Modeling Language）是一种扩展的UML（统一建模语言），专为系统工程设计而设计，它提供了一种标准化的方法来描述和分析复杂系统的需求、设计和实现。在本文中，研究人员专注于船厂堆场作业系统，这是一个高度复杂的物流和生产过程，涉及到物料的搬运、存储和分配。 首先，SysML的系统需求模型用于明确表述系统的功能要求和性能指标，如堆场的容量、作业效率、设备的可用性等。这些需求模型有助于确保系统设计满足业务目标和规范。 其次，系统结构模型则描绘了堆场作业系统的组件、接口和关系。这包括堆场的布局、不同设备（如起重机、叉车）的角色和交互方式，以及它们如何协同完成任务。SysML提供了多种图表（如包图、类图、构件图）来表示这些结构元素。 接着，行为模型通过序列图、状态机图或活动图来描述堆场作业系统的动态行为。例如，如何根据订单调度设备、物料流动路径、作业顺序等。这些模型可以帮助识别潜在的瓶颈和优化机会。 在建立好SysML模型后，研究人员引入了ARENA仿真软件。ARENA是一种强大的离散事件仿真工具，能将抽象的系统模型转化为实际的运行模拟。通过将SysML模型转换为ARENA模型，可以对堆场作业系统进行实验和优化，测试不同策略下的系统性能，如调整设备配置、改进作业流程等。 实例验证显示，SysML的建模能力能够清晰地表达堆场作业系统的复杂性，而ARENA则提供了一个有效的平台来实现和验证这些模型。这种方法对于理解和改善船厂堆场作业系统的效率和生产力有着重要的价值。 这篇论文强调了SysML在系统建模中的实用性和ARENA在系统仿真中的有效性，为船厂堆场作业系统的优化提供了一种科学的方法论。通过这种方式，可以预见未来在物流、制造和其他复杂系统领域，SysML结合仿真工具的应用将会更加广泛。