軟件概述
Arena 是美國 Rockwell Automation 旗下的一款離散事件仿真軟件，它通過仿真實驗，協助決策者進行系統 優化和改進。軟件的特別之處是在于它可以建立高度仿真的系統模型，并容納真實系統中的隨機性和可變 性，從而再現復雜系統的真實狀態。另外，軟件提供的模擬動畫，可以直觀地展示系統的動態變化和數據 波動，使決策者能夠更好的理解系統的動態特性。最終，決策者可以在仿真實驗的基礎上做出合理判斷， 為真實系統提出優化方案，實現減少浪費、提高效率，達到科學管理和精益制造的目標。
軟件基于 SIMAN 仿真語言，采用流程圖建模（FBM）方式，以實體為研究對象。其科學性在學術領域內獲得 了廣泛的認可。在國內外有 700 多所大學采用 Arena 軟件教授系統工程、管理科學的專業課程。在每年的 世界性學術仿真大會 WSC 上，Arena 模型的論文引用率最高，并在世界各地的仿真模擬實驗室被廣泛應用。
經過多年的發展和積累，Arena 在業界已經實現規模化應用，大型咨詢公司專門以 Arena 作為工具為客戶進 行服務。在服務業領域，國際機場和大型醫院應用 Arena 實現服務質量提升和流程優化，并為新的投資項 目做出評估。
應用領域
作為業界領先的系統仿真軟件，Arena 自從 1993 年推出 1.0 版本以來，已經在全球 20 多個行業中擁有 7000 多 個大型客戶，35 萬多個終端許可證用戶。Arena 應用范圍涵蓋：制造業、物流、供應鏈、服務系統、國防軍事、 港口機場的運營管理等。
制造業與供應鏈
在傳統制造業與供應鏈領域，Arena 能夠評估系統表現，優化生產流程。它幫助用戶對 物流、廠房布局，庫存和人員配置等進行分析和規劃。例如：美國通用公司應用 Arena 調查生產瓶頸、驗證產品流動配置，最終提高了多種產品的整體性能。陶氏化學，通過 Arena 分析和優化全球物料供應鏈，累積節省成本超過 2000 萬美元。
交通與服務業
Arena 能夠為服務系統找出最優操作方案。例如呼叫中心的電話服務流程，高速公路的 交通控制方案，出租車的管理、調度和路線安排等。例如：百事可樂公司美國電話客服 中心，應用 Arena 優化日程安排與任務分配流程，成功應對了 50%的電話量增長。
國防軍事領域
在國防軍事領域，Arena 協助策劃軍事系統的兵力部署、后勤安排等，幫助用戶對部隊 的應急反應、設備維修、供應保障等行為過程進行分析和規劃。美國國土安全部，使用 Arena 制作應急響應中心模型，進行應急預案的推演驗證，優化了通信調度中心，醫療 救治中心等。
港口與機場運營
在港口、機場運營管理領域，Arena 協助優化安檢、行李處理、旅客服務流程，并進行 機場跑道管理、航線分析等。法蘭克福機場，每年接納 48 萬架次的飛機起降，通過 Arena 優化飛機跑道安排，每年節約 2000 多萬歐元的運營成本。巴拿馬運河管理局，應用 Arena 優化了河道、碼頭和船舶管理方式，構建應急反恐預案，完成了每年 15 次的仿真演練。
軟件功能
流程優化
通過搭建模型，梳理生產線各個步驟，實現對流 程的深入理解，從而找出生產瓶頸，制定改進方 案。通過修改系統參數和流程規則，模擬不同方 案，做出方案評估。利用內置的統計分析工具判 定系統輸出差異的顯著性，評估流程改進效果。
資源分配
通過分析生產過程中人員、設備、空間、時間、 材料等相關生產資源的分配和使用的情況，找出 不合理的資源分配和浪費情況，從而更有效地進 行生產計劃制定、人員排班管理、庫存管理、產 能控制等。
布局優化
Arena 可以實現對設備布置，工件加工軌跡，排 隊情況的可視化仿真。通過對企業流程和布局的 再現，設計出更加合理的廠房布局，減少搬運成 本，為新設備提供合理的占地面積。
生產管理
仿真過程中采集的財務數據，可以對不同生產方 案進行成本分析、收益分析。同時仿真過程中采 集的生產數據，也可用來比對不同方案下的系統 表現，協助管理生產指標、制定生產計劃。
風險控制
通過模擬機械故障、人員變動、物料緊張、訂單 沖擊等不確定因素對于最終產量的影響，提前制 定出合理的應急方案，實現風險控制。
動態演示
在模型的基礎上，編輯 2D 或 3D 的動畫，使得生 產過程有一個更直觀的體現，實現生產過程全程 可視化，為研究生產規律提供便利。
技術特征
模型搭建與驗證：
1 軟件通過拖動模塊搭建流程圖模擬系統邏輯部分，兼具科學性和易用性。流程圖建模（FBM）是系統工 程學研究的經典方法（1969，Schriber），在學術領域的科學性被全世界認可，在每年的學術仿真大會 WSC 上，Arena 模型的論文引用率最高，并在世界各地的仿真模擬實驗室被廣泛應用。建立在系統工程 學的理論基礎上，建模過程科學嚴謹，模型邏輯部分清晰可信。Arena 提供了近 20 個模板和 300 個左右 的邏輯模塊，實現分層建模，最大程度上避免了編程。
2 軟件可以分視窗分別處理數據部分、邏輯部分、動畫顯示部分。分視窗顯示的布局使得建模過程更有條 理，避免了同一視窗內信息過多造成的混亂。Arena 由專用的圖表模塊處理系統的數據部分，由圖形模 塊處理建模過程，信息分類更加合理。
3 Arena 軟件通過在模塊內部進行參數設置，實現對系統流程數據的仿真與控制。智能圖形模塊集成了操 作步驟中的重要參數和控制方法。圖表模塊將參數指標進一步細分，允許對模型細節進行靈活修改。
4 Arena 軟件具備完善的模型驗證和調試功能。可以精確設置仿真過程中的觸發事件和時間點，并可在模 型調試過程中添加新規則，查看模型的后續表現。軟件精確地調試功能保證了使用者可以準確察覺系統 的細微波動，從而實現有效地模型驗證和調試。
數學分析與報告展示：
1 輸入分析器 Input Analyzer 用來進行輸入數據概率分布函數的擬合，并將結果應用于仿真模型中。
2 輸出分析器 Output Analyzer 包括對輸出數據的多樣顯示功能和強大的數理統計分析功能。包含 Pair-t test, ANOVA test 等。利用模型的不同方案輸出的數據結果進行統計學分析，可以得出合理結論。
3 過程分析器 Process Analyzer 通過線性代數的分析方法找到最優方案。通過設置模型的變量、約束、 需要最大化和最小化的目標參數，過程分析器可以自動尋找答案。工具可以比較不同模型中具體參數或 者同一模型中的多次仿真中具體參數的值，并以各種圖表的形式提供比較的結果。
4 內置 OptTek Systems 公司研發的優化工具 OptQuest®，采用 Tabu 搜索算法和遺傳算法對仿真模型進行 優化，對復雜問題提供決策支持。
5 商務報表 Crystal Report 是模型運行完畢之后自動導出的，含有數據分析和圖表。內容自動包含過程 數據、時間數據、實體統計數據、資源使用率等。并支持儲存為多種格式：Excel、PDF、Access、txt 等。
拓展接口：
1 支持底層語言編程建模。通過多級別可視化模塊，模擬由簡單到復雜的各類系統。核心 SIMAN 仿真語言， 運算速度快，適應性強。用戶界面支持與 Visual Basic、 C/C++集成。兼具標準化與開源的特點。
2 控件支持：Active X 控件，編輯個性化的圖形界面和邏輯關系。支持 MicrosoftForm 2.0 系列控件，提 供功能包括：復選框、單選按鈕、列表框等。
3 ODBC 數據庫支持：支持讀寫 Excel, Access, XML, text, Sequensial, LOTUS, Active X Data Object (ADO)實現個性化針對性模型分析。
動畫設計：
1 動態儀表盤為用戶提供可視化商務圖表窗口，實時顯示數據動態。包括水平圖、柱狀圖、餅狀圖等。三 維動畫顯示 3D-player 工具支持用戶從外部或者 Arena 資源庫中導入各種 3D 圖形，通過引擎驅動，對 所建立的模型涉及的現實場景進行虛擬仿真。
2 通過內置動畫設計插件，實現逼真的動畫效果。2D\3D 動畫展示功能可以使模擬結果更加直觀，為系統 研究提供生動的可視化平臺。
