WITNESS系統(tǒng)離散型元素

1、WITNESS統(tǒng)離散型元素離散型元素是為了表示所要研究的現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中可以看得見(jiàn)的、可以計(jì)量個(gè) 數(shù)的物體，一般用來(lái)構(gòu)建制造系統(tǒng)和服務(wù)系統(tǒng)等。主要包括：零部件（ Part ）、 機(jī)器（Machine）、輸送鏈（Conveyor）、緩沖區(qū)（Buffer ）、車(chē)輛（Vehicle ）、 軌道（Track）、勞動(dòng)者（Labor）、路徑（Path）、模塊（Module）。（1）零部件（ Part）零部件（ Part ）是一種最基本的離散型元素，它可以模擬在其他離散型元素間移動(dòng)、儲(chǔ)存和被處理的任何事物，在 WITNESS使用圖標(biāo)表示。WITNESS的零部件表述的是一個(gè)廣義的概念，它既可以模擬生產(chǎn)系統(tǒng)中進(jìn)行機(jī)械

2、加工、裝配、制造的零部件， 微型電子元件等， 也可以模擬銷(xiāo)售過(guò)程中的產(chǎn)品、 大公司全程處理的項(xiàng)目、 電話 交流中一個(gè)的呼叫請(qǐng)求、 超市中川流不息的顧客、 醫(yī)院中的病人、 機(jī)場(chǎng)上的行李 等。WITNESS零部件模擬的事物在系統(tǒng)中總是從一個(gè)地點(diǎn)到達(dá)另一個(gè)地點(diǎn)，最 終被直接送出系統(tǒng)， 或者成為最終裝配品的一部分而送出系統(tǒng)。 例如：對(duì)一個(gè)零 售店進(jìn)行仿真時(shí)，被銷(xiāo)售產(chǎn)品（ Part 元素模擬）總是先存放在貨架上，一旦有 顧客需求， 則被用于滿(mǎn)足顧客需求而被顧客帶出系統(tǒng)； 對(duì)中國(guó)移動(dòng) 10086 電話呼 叫中心仿真時(shí)，客戶(hù)咨詢(xún)電話（ Part 元素）不斷到達(dá)呼叫中心，有時(shí)需要排入 隊(duì)列等待客服人員服務(wù)，有

3、時(shí)直接接受客服服務(wù)， 經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的客服應(yīng)答之后， 客戶(hù)咨詢(xún)電話下線， 也即退出呼叫中心系統(tǒng)； 對(duì)手機(jī)裝配線進(jìn)行仿真時(shí)， 手機(jī)屏 幕、鍵盤(pán)等（ Part 元素模擬）不斷由物料組人員送達(dá)裝配線對(duì)應(yīng)工位上暫存， 然后逐件被裝配到手機(jī)主板上， 通過(guò)輸送鏈送入下道工序， 最終成為完整的手機(jī) 被送出裝配線。 Part 元素可以模擬實(shí)際系統(tǒng)中那些被加工、被處理的對(duì)象，這 些對(duì)象在系統(tǒng)中僅僅存放特定長(zhǎng)度時(shí)間（加工、存儲(chǔ)和運(yùn)輸時(shí)間之和），最終要 被送出系統(tǒng)，這些對(duì)象也稱(chēng)為臨時(shí)實(shí)體。用于模擬實(shí)際系統(tǒng)各種臨時(shí)實(shí)體的零部件進(jìn)入系統(tǒng)的方式各具特色，但是都可以通過(guò)三種方式對(duì)其臨時(shí)實(shí)體進(jìn)入系統(tǒng)的過(guò)程進(jìn)行描述。WINTES

4、為零部件進(jìn)入模型設(shè)計(jì)有三種主要方式：I.被動(dòng)式（Passive）：只要有需要，零部件可以無(wú)限量進(jìn)入模型。如在生 產(chǎn)性企業(yè)中，一些零部件堆放在倉(cāng)庫(kù)中， 當(dāng)生產(chǎn)需要時(shí)， 可以隨時(shí)把它取 出來(lái)供應(yīng)生產(chǎn)。II.主動(dòng)式（ Active ）： 零部件可以間隔固定的一段時(shí)間（例如，每隔 10 分 鐘）進(jìn)入模型； 可以按照一定的隨機(jī)分布進(jìn)入模型，如顧客到達(dá)商店的時(shí)間間隔服從均勻分布；也可以 經(jīng)驗(yàn)分布的時(shí)間間隔（例如，10分鐘， 20分鐘， 30 分鐘）到達(dá)模型中；III.特殊規(guī)則 的主動(dòng)式 （Active with profile ）： 例如，一個(gè)餐館，有 50 位“顧客”（零部件）在上午 8 點(diǎn)到達(dá)那里，

5、10位顧客在上午 8： 01至 11： 59到達(dá)那里， 50 位在中午 12 點(diǎn)到達(dá)， 50 位在 12點(diǎn)半到達(dá)等等，每 星期都如此。在該方式中， 建模師可以使用 Active with profile 方式 對(duì)零部件到達(dá)模型的時(shí)間、時(shí)間間隔、到達(dá)最大數(shù)量等選項(xiàng)進(jìn)行設(shè)置。WITNESS部件類(lèi)型元素的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)對(duì)話框中提供了這三種方式的設(shè)計(jì)，女口圖 4 所示。圖 4 零部件 Part 元素細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)對(duì)話框 Detail零部件以何種方式進(jìn)入模型需要根據(jù)其所模擬的實(shí)際對(duì)象進(jìn)入實(shí)際系統(tǒng)的 模式來(lái)確定。 例如：在使用仿真研究銀行營(yíng)業(yè)柜臺(tái)開(kāi)放時(shí)間和數(shù)量對(duì)服務(wù)效率的 影響時(shí)，到銀行營(yíng)業(yè)廳的顧客將使用零部件類(lèi)型的

6、元素來(lái)模擬。 由于在實(shí)際系統(tǒng) 中，顧客是主動(dòng)到達(dá)銀行營(yíng)業(yè)廳的， 可以很容易想到顧客元素進(jìn)入模型的方式為 主動(dòng)式的， 但是如何確定顧客進(jìn)入模型服從的規(guī)律呢？基于排隊(duì)論理論， 顧客到 達(dá)系統(tǒng)的間隔時(shí)間是服從特定隨機(jī)分布的， 極大可能性服從指數(shù)分布， 但是對(duì)于 這里研究的銀行營(yíng)業(yè)廳系統(tǒng)， 顧客到達(dá)是否服從指數(shù)分布？假若顧客到達(dá)間隔時(shí) 間服從指數(shù)分布，那么這個(gè)指數(shù)分布的均值為多少？這些問(wèn)題都需要在建模之前 通過(guò)收集實(shí)際系統(tǒng)數(shù)據(jù)， 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)擬合和假設(shè)檢驗(yàn)來(lái)解決， 具體實(shí)現(xiàn)方法參看相 關(guān)統(tǒng)計(jì)學(xué)教程。對(duì)于各種類(lèi)型的零部件元素在建模過(guò)程中需要進(jìn)行相關(guān)細(xì)節(jié)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)， 以 實(shí)現(xiàn)其模擬的實(shí)際對(duì)象的數(shù)據(jù)特征和行為特

7、性， 這些細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)在 Witness 仿真建 模中稱(chēng)之為元素細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)( Detail Design )。零部件細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)過(guò)程是通過(guò)該元 素的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)對(duì)話框完成的， 下面以 Active 方式的 Part 元素細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)進(jìn)行說(shuō)明 (其他兩種類(lèi)型零部件元素細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)對(duì)話框參看后續(xù)示例教程部分) ，對(duì)話框如 圖 5 所示。圖 5 主動(dòng)式 Active 零部件元素細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)對(duì)話框 主動(dòng)式零部件細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)對(duì)話框 General 頁(yè)面項(xiàng)目說(shuō)明：? Maximum零部件進(jìn)入系統(tǒng)的總量限制，如果沒(méi)有總量限制，請(qǐng)保留為缺省 值： Unlimited ；如果有總量限制，在其下方的文本框中輸入限制的數(shù)量；? First Ar

8、rival ：第一批零件進(jìn)入模型的時(shí)間點(diǎn)，缺省情況下第一批零件在 0 時(shí)刻進(jìn)入模型；? Shift ：設(shè)定零部件進(jìn)入系統(tǒng)的班次情況；? Inter Arrival ：前后兩批零件的到達(dá)間隔時(shí)間，可以是常量、變量或者具 有實(shí)數(shù)返回值的函數(shù)，或者是這些類(lèi)型數(shù)據(jù)組成的實(shí)數(shù)表達(dá)式，注意不能為 負(fù)數(shù)；? Lot Size ：每批到達(dá)零件的批量；? To. ：用于設(shè)計(jì)該零部件進(jìn)入系統(tǒng)后的去向，例如：進(jìn)入某個(gè)隊(duì)列，或直 接進(jìn)入某個(gè)車(chē)床上進(jìn)行加工等；? Actions on Create. ：用于設(shè)計(jì)該零部件對(duì)象創(chuàng)建時(shí)所要執(zhí)行的相關(guān)操作， 可以是數(shù)據(jù)的計(jì)算，或者改變系統(tǒng)其它對(duì)象的屬性等；? Actions o

9、n Leave. ：用于設(shè)計(jì)該零部件離開(kāi)系統(tǒng)時(shí)所要執(zhí)行的相關(guān)操作；（ 2）機(jī)器（ Machine）機(jī)器（Machine）是用于模擬實(shí)際系統(tǒng)中獲取、處理零部件對(duì)象并將其送往 特定地點(diǎn)的對(duì)象或過(guò)程的離散型元素，在 WITNESS使用圖標(biāo)表示。WITNESS的機(jī)器也是一個(gè)廣義 的概念，它可以模擬實(shí)際生產(chǎn)制造系統(tǒng)中的特定機(jī)器設(shè)備， 也可以模擬提供相關(guān) 服務(wù)的柜臺(tái)。例如：機(jī)器可以代表有裝載、旋轉(zhuǎn)、卸載、空閑和保養(yǎng)這五個(gè)狀態(tài) 的一臺(tái)車(chē)床，也可以代表有空閑、 工作、關(guān)閉三個(gè)狀態(tài)的一個(gè)機(jī)場(chǎng)登記服務(wù)臺(tái) （將 旅客與他們的行李分開(kāi)，并發(fā)放登機(jī)卡），還可以代表有焊接，空閑和保養(yǎng)三個(gè) 狀態(tài)的一個(gè)機(jī)器人焊接工等等。實(shí)際

10、系統(tǒng)對(duì)零部件對(duì)象進(jìn)行處理的過(guò)程和方式多種多樣， Witness 提供了七 種類(lèi)型的機(jī)器來(lái)建立不同類(lèi)型處理過(guò)程的仿真對(duì)象：1. 單處理機(jī)（ Single ）。單處理機(jī)為一次只能處理一個(gè)部件，單個(gè)部件輸入 單個(gè)部件輸出的機(jī)器或處理過(guò)程。例如：普通車(chē)床總是裝上一件零件后對(duì)該零件進(jìn)行機(jī)械操作，最后的完成品還是一個(gè)零件；單個(gè)銀行服務(wù)柜臺(tái)總 是為當(dāng)前的一個(gè)顧客提供服務(wù)，服務(wù)結(jié)束后還是一個(gè)顧客離開(kāi)。2. 批處理機(jī) (Batch) 。批處理機(jī)為一次同時(shí)對(duì)多個(gè)零部件進(jìn)行處理，處理結(jié)束 后還是輸出這些數(shù)量的零部件的機(jī)器或處理過(guò)程，n個(gè)部件輸入n個(gè)部件輸 出。例如：油漆車(chē)間對(duì)某些機(jī)械件的高溫噴漆過(guò)程，總是先將特定數(shù)

11、量的 機(jī)械件送入噴漆箱，封閉后噴漆設(shè)備同時(shí)對(duì)這些機(jī)械件進(jìn)行噴漆，噴漆過(guò) 程結(jié)束將這些機(jī)械件送出噴漆箱，噴漆過(guò)程前后的零件數(shù)量不會(huì)改變。3 . 裝配機(jī) (Assembly) 。裝配機(jī)為將輸入的多個(gè)零部件組裝成一個(gè)組件輸出的機(jī)器或處理過(guò)程，m個(gè)部件輸入1個(gè)部件輸出。例如：汽車(chē)裝配線的發(fā)動(dòng)機(jī) 裝配工位，在輸入一個(gè)車(chē)體和一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)部件后開(kāi)始安裝，安裝結(jié)束后輸 出一個(gè)帶有發(fā)動(dòng)機(jī)的車(chē)體； 啤酒生產(chǎn)線最后的打包工序輸入 12個(gè)零部件(12 瓶啤酒)進(jìn)行打包后輸出一箱啤酒，即輸入的零部件數(shù)量為12，輸出零部件數(shù)量為 1。4 . 生產(chǎn)機(jī) (Production) 。生產(chǎn)機(jī)為將一個(gè)零部件輸入后能輸出多個(gè)零部件的機(jī)

12、器或處理過(guò)程，1個(gè)部件輸入m個(gè)部件輸出。例如：鋼板切割設(shè)備輸入單 片鋼板，加工后會(huì)輸出多件鋼材和一些邊角料；啤酒銷(xiāo)售柜臺(tái)拆開(kāi)啤酒包 裝箱的過(guò)程，輸入的為一箱啤酒，輸出的為 12瓶啤酒。需要注意的是，生 產(chǎn)機(jī)不僅輸出原部件，而且輸出帶有規(guī)定生產(chǎn)數(shù)目的附加零部件，例如： 啤酒拆卸過(guò)程，輸入的為一個(gè)啤酒箱，輸出的為12瓶啤酒，拆卸后的輸出零件不僅包括一個(gè)空的啤酒箱，還包括 12瓶啤酒。5 . 通用機(jī)( General )。通用機(jī)為輸入零件數(shù)量和輸出零件數(shù)量都可以進(jìn)行自定義的一類(lèi)機(jī)器或者處理過(guò)程，m個(gè)部件輸入n個(gè)部件輸出。例如：某臺(tái)鋼 板切割機(jī)器輸入 3 塊鋼板，每塊鋼板可以切割為 4 等份的鋼材，這

13、樣需要 使用通用機(jī)模擬該設(shè)備， 該設(shè)備的輸入零部件數(shù)量為 3，輸出零部件數(shù)量為 3*4=12 件。6 . 多周期處理機(jī)( Multiple Cycle )。多周期處理機(jī)為一個(gè)作業(yè)工序需要進(jìn)行連續(xù)的多道處理過(guò)程的機(jī)器或者處理過(guò)程，其一個(gè)作業(yè)工序可以包括多 個(gè)處理周期，在每個(gè)處理周期都可以設(shè)置輸入的零部件及數(shù)量以及輸出零 部件的類(lèi)型和數(shù)量。該類(lèi)機(jī)器可以模擬這樣的裝配過(guò)程：該裝配過(guò)程在一 個(gè)工位完成，該裝配過(guò)程先要對(duì)1個(gè)A和2個(gè)B進(jìn)行20s的組裝，再提取2 個(gè)C組裝到A和B的組裝成品上，組裝時(shí)間為30S;再提取1個(gè)D進(jìn)行10S 的組裝。還可以模擬半自動(dòng)機(jī)床的作業(yè)過(guò)程，某半自動(dòng)機(jī)床在上料的 10S 和

14、下料的20S需要一名工人協(xié)助，而在上料后將進(jìn)行 1000s的自動(dòng)加工過(guò) 程，自動(dòng)加工過(guò)程不需要工人協(xié)助。7. 多工作站機(jī)( Multiple Station )。多工作站機(jī)為多臺(tái)聯(lián)結(jié)在一起的機(jī)器 設(shè)備組成的工作機(jī)組，零部件在該工作機(jī)組上按照同樣的順序和作業(yè)方式 接受加工處理。設(shè)定機(jī)器元素類(lèi)型可以通過(guò)對(duì) Machine 類(lèi)型元素細(xì)節(jié)對(duì)話框的 Type 項(xiàng)進(jìn)行 選擇，參看圖 6 所示。圖6 機(jī)器類(lèi)型選擇界面3)輸送鏈( Conveyor)輸送鏈?zhǔn)强梢阅M系統(tǒng)兩點(diǎn)間零部件運(yùn)輸?shù)膫魉脱b置的離散性元素，在WITNESS使用圖標(biāo)表示。輸送鏈可以模擬皮帶輸送鏈和滾軸輸送鏈， 例如： 發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸生產(chǎn)線上的滾軸

15、輸送鏈， 機(jī)場(chǎng) 運(yùn)送行李的傳送帶，汽車(chē)裝配系統(tǒng)中的地鏈，手機(jī)裝配線上的皮帶輸送鏈等。Witness 提供了四種類(lèi)型的輸送鏈：移位固定式 (Indexed Fixed) 、 移位隊(duì) 列式(Indexed Queuing)、連續(xù)固定式(Continuous Fixed)、連續(xù)隊(duì)列式 (Continuous Queuing) ，可以在輸送鏈的細(xì)節(jié)對(duì)話框中進(jìn)行選擇設(shè)定，如圖 7 所示。?固定式Fixed :固定式輸送鏈表示當(dāng)零部件送達(dá)該類(lèi)輸送鏈后，這些零部件 按照相同的速度向前移動(dòng)，它們之間的距離保持固定不變，即當(dāng)某個(gè)零部件 移動(dòng)到輸送鏈前端，但是不能向外輸出時(shí)，整個(gè)輸送鏈就會(huì)停止移動(dòng)，其他 零部件也

16、將保持在原來(lái)的位置不動(dòng)。經(jīng)常用于模擬皮帶輸送鏈，當(dāng)輸送鏈前 端停止時(shí)，整個(gè)皮帶將會(huì)停止，其他位置的零部件將不再向前移動(dòng)。?隊(duì)列式Queuing：隊(duì)列式輸送鏈允許零部件進(jìn)行移動(dòng)堆積，即當(dāng)某個(gè)零部件 移動(dòng)到輸送鏈前端， 但是不能向外輸出時(shí)， 后面的零部件依然會(huì)向前端移動(dòng)， 直至靠近其前面額零部件不能再向前移動(dòng)為止。該類(lèi)輸送鏈經(jīng)常用于模擬滾 軸輸送鏈，當(dāng)輸送鏈前端停止時(shí)，后面的滾軸依然將零部件向前運(yùn)輸。圖 7 輸送鏈元素的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)對(duì)話框?qū)τ诠潭ㄊ胶完?duì)列式輸送鏈之間的差異， 可以通過(guò)圖 8 中的兩幅圖片進(jìn)行比 較，從這兩幅圖上可以看出：? 在時(shí)間段 t 1-t 2 內(nèi)輸送鏈均為正常移動(dòng)，兩種類(lèi)型輸送鏈

17、上的零件均向前移 動(dòng)，狀態(tài)表現(xiàn)一致。? 到了時(shí)間點(diǎn) t 2時(shí)，零件 P5 到達(dá)輸送鏈的前端，但是處于阻塞狀態(tài)不能離開(kāi)輸 送鏈，在時(shí)間段 t 2-t 3-t 4 輸送鏈均處于阻塞狀態(tài)，這時(shí)兩類(lèi)輸送鏈上的零件 有不同的狀態(tài)表現(xiàn)： （1）固定式輸送鏈上的零件之間需要保持距離不變，由 于 P5 不能向前移動(dòng)，所以后續(xù)的所有零件都不能向前移動(dòng)；（ 2）隊(duì)列式輸 送鏈上的零件可以不斷向前移動(dòng)，直至靠近其前面的零件。所以在 t 3時(shí)刻， P4移動(dòng)到P5左側(cè)；t4時(shí)刻P3移動(dòng)到P4左側(cè)。移位式 Indexed ：移位式輸送鏈模擬的輸送鏈?zhǔn)怯珊芏嗔慵胖梦?、放置?槽組成的， 每個(gè)放置位只能放置一個(gè)零件。 零件

18、從一個(gè)放置位移動(dòng)到下一個(gè)放置 位需要的時(shí)間稱(chēng)為移位時(shí)間（ Index Time ）。連續(xù)式 Continuous ：連續(xù)式輸送鏈模擬的輸送鏈為平整的連續(xù)輸送鏈，沒(méi)有 嚴(yán)格意義上的放置位劃分， 只要零件的長(zhǎng)度在輸送鏈上可以容納下， 就不會(huì)嚴(yán)格 區(qū)分零件的放置點(diǎn)。當(dāng)一條連續(xù)輸送鏈長(zhǎng)度為500cm時(shí),運(yùn)輸?shù)牧慵锳（長(zhǎng)50cm） 和B （長(zhǎng)100cm，如果這些零件緊挨著送上該輸送鏈，輸送鏈上可能運(yùn)輸?shù)牧?件組合為：AAAAAAAAB AAAABBB AABBBB BBBBB因?yàn)檫@些組合的總長(zhǎng)度均 為500cm不可能在輸送鏈上出現(xiàn)的零件組合為 BBBBAAAA因?yàn)樵摻M合零件的總 長(zhǎng)度已經(jīng)超過(guò)了輸送鏈的

19、長(zhǎng)度了。圖 8 固定式和隊(duì)列式輸送鏈移位式和連續(xù)式輸送鏈的區(qū)別可以用圖 9 進(jìn)行比較。在移位式輸送鏈中，如 圖（a）,不論零件的長(zhǎng)度多么的?。ó?dāng)然，零件的長(zhǎng)度必須不大于輸送鏈的一 個(gè)放置位的長(zhǎng)度），該零件都將占據(jù)一個(gè)放置位，如圖中的零件P3,這樣在輸送鏈上最多只能放置 9 個(gè)零件。在連續(xù)式輸送鏈上能夠放置零件的數(shù)量同輸送鏈長(zhǎng) 度和每個(gè)零件的長(zhǎng)度有關(guān)，因?yàn)闆](méi)有嚴(yán)格的位置限制，零件可以一個(gè)挨著一個(gè)， 如圖（b）所示。關(guān)于移位式輸送線放置位的說(shuō)明：上圖（a）為具有9個(gè)放置位的移位式輸送線示意圖，零部件總是從輸送鏈 的尾端Rear處進(jìn)入輸送鏈，即從編號(hào)9的放置位進(jìn)入輸送鏈，然后依次運(yùn)行到 前面的放置位

20、，直至放置位 1處離開(kāi)輸送線，即輸送鏈的前端 Front ，即移位式 輸送鏈放置位編號(hào)是沿著輸送鏈運(yùn)行方向逐漸遞減的。圖 9 移位式和連續(xù)式輸送鏈的區(qū)別4） 緩沖區(qū)（ Buffer ）緩沖區(qū)是用于模擬存放零部件元素的離散型元素，在 Witness 中使用圖標(biāo)表示，緩沖區(qū)是存放部件的離散元素。 緩沖區(qū)可以表示倉(cāng)庫(kù)、 線邊庫(kù)存、 柜臺(tái)前的隊(duì)列等， 例如汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)原材料倉(cāng) 庫(kù)、成品倉(cāng)庫(kù)，裝配線旁的零件暫存區(qū)，手機(jī)組裝線邊的零件儲(chǔ)備箱，超市的貨 架，影劇院售票處的隊(duì)列等。緩沖區(qū)是一種被動(dòng)型元素，既不能像機(jī)器元素一樣主動(dòng)獲取部件，也不 能主動(dòng)將自身存放的部件運(yùn)送給其他元素； 它的部件存取依靠系統(tǒng)中其他

21、元素主 動(dòng)的推或拉。 我們可利用緩沖區(qū)規(guī)則， 使用另一個(gè)元素把部件送進(jìn)緩沖區(qū)或者從 緩沖區(qū)中取出來(lái)。部件在緩沖區(qū)內(nèi)還按一定的順序整齊排列（例如，先進(jìn)先出， 后進(jìn)先出）。5)車(chē)輛( Vehicle )車(chē)輛是用于模擬實(shí)際系統(tǒng)運(yùn)載工具的一種離散型元素， 在 Witness 中使用圖標(biāo) 表示。使用車(chē)輛可以將一個(gè)或多個(gè)零 部件從一個(gè)地點(diǎn)運(yùn)載到另一個(gè)地點(diǎn)，車(chē)輛元素可以表示卡車(chē)、客車(chē)、鏟車(chē)、 AGV 等。車(chē)輛必須沿著軌道( track )運(yùn)動(dòng)。建立了車(chē)輛模型之后，必須建立該車(chē)輛 所處的運(yùn)輸軌道環(huán)境，然后車(chē)輛才可以實(shí)現(xiàn)相關(guān)的裝、卸載和運(yùn)輸作業(yè)。6）軌道（ Track ）軌道是用于模擬實(shí)際系統(tǒng)中的道路或者 AG

22、V!輸軌道的離散型元素，在Witness 中使用圖標(biāo)表示。車(chē)輛所走的路徑是由一系列軌道組成的。 每條軌道都是單向的； 假如你需要一條雙向的軌道， 只需定義兩條沿相同線路但方向相反的軌道就可以了。車(chē)輛在“尾部”（ rear ） 進(jìn)入軌道并向“前部”（ front ）運(yùn)動(dòng)。一旦到達(dá)前部，該車(chē)輛可以進(jìn)行裝載， 卸載或其它的操作。 然后它將移動(dòng)到下一條路線的尾部并開(kāi)始向那條路線的前面 運(yùn)動(dòng)。7）勞動(dòng)者（ Labor ）勞動(dòng)者以模擬系統(tǒng)中的共享資源的離散型元素，在 Witness 中使用圖標(biāo)表示。勞動(dòng)者可以模擬實(shí)際系統(tǒng)中的工 人，也可以模擬實(shí)際系統(tǒng)中的維修工具等， 不論是工人還是工具， 他們都具有為 其

23、他元素共享的屬性。 例如：如果模擬的是工人， 該工人可能需要同時(shí)看護(hù)多臺(tái) 半自動(dòng)機(jī)床， 為機(jī)床進(jìn)行上、 下料操作， 當(dāng)有兩臺(tái)以上的機(jī)床同時(shí)需要上或下料 時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)共享沖突， 一名工人不能同時(shí)對(duì)兩臺(tái)機(jī)床進(jìn)行操作， 必然會(huì)有一臺(tái) 機(jī)床需要等待， 進(jìn)而影響整個(gè)系統(tǒng)的績(jī)效。 如果模擬的是工具， 該工具可能在多 臺(tái)設(shè)備或者多項(xiàng)操作中都需要使用它，也存在共享沖突的可能。（ 8）路徑（ Path） 路徑是設(shè)定部件和勞動(dòng)者（或者其它資源）從一個(gè)地點(diǎn)到達(dá)另一個(gè)地點(diǎn)的移 動(dòng)路程的離散型元素，在 Witness 中使用圖標(biāo)表示。Path 元素同 Conveyor 元素既有相同點(diǎn)，也有不同點(diǎn)。相同之處是 ：兩類(lèi)元素

24、都可以將零部件從一個(gè)地點(diǎn)運(yùn)送到另一個(gè)地點(diǎn)， 而且這個(gè) 運(yùn)送過(guò)程需要一定的時(shí)間。不同之處是：? Path 元素可以實(shí)現(xiàn)控制作業(yè)人員從一個(gè)地點(diǎn)走到另一個(gè)地點(diǎn)所需要的時(shí)間； 同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)由勞動(dòng)者搬運(yùn)零部件從一個(gè)地點(diǎn)移動(dòng)到另一個(gè)地點(diǎn)；但是 Path 運(yùn)送零部件或者勞動(dòng)者的過(guò)程比較簡(jiǎn)單， 就是按照均勻速率從一個(gè)地點(diǎn) 運(yùn)送到另一個(gè)地點(diǎn)。? Conveyor 元素只能夠運(yùn)送零部件元素， 而不能運(yùn)送勞動(dòng)者元素； 輸送鏈上的 零部件可以實(shí)現(xiàn)零部件是移位式的運(yùn)送，還是隊(duì)列式的運(yùn)輸；輸送鏈上的零 部件還可以在其任意的放置位離開(kāi)。總之，只有在必要時(shí)我們才使用路徑。假如模型中的元素有很長(zhǎng)的作業(yè)周期 時(shí)間而它們之間的行

25、程距離很短， 那就沒(méi)有必要添加路徑元素而增加模型的復(fù)雜 性了。路徑的選用應(yīng)基于建模對(duì)象的特征或者需要實(shí)現(xiàn)的功能，主要考察路徑、 軌道和車(chē)輛、輸送鏈實(shí)現(xiàn)建模功能的方便性，以進(jìn)行合理選用建模元素。9）模組（ Module）模組是表示其他一些元素集合的離散型元素，在 Witness 中使用圖標(biāo)表示。通過(guò)模組元素， 可以很容易的在簡(jiǎn)單模型的基礎(chǔ)上構(gòu)建出較大的模型， 例如一個(gè)工廠由 3 個(gè)車(chē)間組成，每個(gè)車(chē)間 由 3 條生產(chǎn)線組成， 而且這些生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)和作業(yè)方式相同， 整個(gè)工廠結(jié)構(gòu)如圖 10 所示。圖 10 工廠結(jié)構(gòu)示意圖 在建立該工廠仿真模型時(shí)，可以先建立一條生產(chǎn)線的仿真模型，可以通過(guò)如 下幾步使用模

26、組元素方便快捷的構(gòu)建起整個(gè)工廠的仿真模型：（1）建立一條生產(chǎn)線仿真模型，例如 Line11 ，在該模型調(diào)試結(jié)束后，將 Line11 構(gòu)建為一個(gè)模組元素；（2）通過(guò)復(fù)制生產(chǎn)線模組，建立車(chē)間仿真模型。因?yàn)樵摴S的生產(chǎn)線在結(jié)構(gòu)和 作業(yè)方式基本相同，只是在作業(yè)對(duì)象和作業(yè)時(shí)間上有差異，因此可以通過(guò)復(fù)制 Line11 模組建立 Line12 和 Line13 的生產(chǎn)線仿真模組， 然后對(duì) Line12 和 Line13 進(jìn)行相關(guān)的修改， 并建立這三條生產(chǎn)線之間的物料交互邏輯， 最后將這三個(gè)模組 組建為Shopl模組，即完成了車(chē)間仿真模型的構(gòu)建。（3）通過(guò)復(fù)制車(chē)間模組，建立工廠仿真模型。復(fù)制 Shopl模組，

27、建立Shop2和 Shop3車(chē)間仿真模組，并對(duì)Shop2和Shop3進(jìn)行相關(guān)修改和調(diào)整，以及三個(gè)車(chē)間 之間的物料交互邏輯， 最后將這三個(gè)車(chē)間模組組建為 Factory 模組，完成工廠仿 真模型的構(gòu)建。通過(guò)模組方式建立仿真模型， 有助于提高模型結(jié)構(gòu)的可讀性， 并易于維護(hù)和擴(kuò)展， 提高仿真 項(xiàng)目的開(kāi)放效率和成功率。附： Buffer 設(shè)置對(duì)話框祥解3.1 Input Option 輸入選項(xiàng)設(shè)置見(jiàn)圖中紅色圓圈部分。該部分用于設(shè)計(jì)當(dāng) Part進(jìn)入Buffer時(shí)的排隊(duì)規(guī)則，四個(gè)選項(xiàng)設(shè)置內(nèi)容分別如下：Rear:剛進(jìn)入的Part將排在隊(duì)列的尾部，為系統(tǒng)的缺省設(shè)置；Front :剛進(jìn)入的Part將排在隊(duì)列的頭

28、部；At :選中這一項(xiàng)，將出現(xiàn)一個(gè)輸入位置的編輯框In put Position，如下圖所示，即可以指定剛進(jìn)入的Part排在隊(duì)列的具體位置；By Attribute :選中這一項(xiàng)，將出現(xiàn)一個(gè)屬性選擇框AttributeName和排序選項(xiàng)Sort Into ，如下圖所示，即根據(jù)特定的屬性，將剛進(jìn)入的Part的屬性值和 Buffer隊(duì)列中已經(jīng)存在的Part的屬性值按照升序 Ascending或者Descending排列，以決定 Part在隊(duì)列中的位置。iRpiltOption：Attribute： Kame：-=國(guó)Sort Ln.to廠V Eescendirtg3.2 Delays Option延

29、遲選項(xiàng)設(shè)置II am 或|Buffer 001Tiaikt 1 Ij-L apaLC 1 艮芒:LOOOOption| Re sr*pti *rt.First |Search fromt BerR Prnt*ti ons on Input.iti SHE on Oalptit.況幫肋ICoolBuffer 設(shè)置一個(gè) Mi nimumDetail Buffer - Buffers001General 虹 t ion百 Reportiikg lloteiBuffer元素的延遲選項(xiàng)設(shè)置見(jiàn)上圖紅色圓圈部分。該部分用于設(shè)置 Part在該Buffer中存儲(chǔ)的延遲設(shè)置，六個(gè)選項(xiàng)設(shè)置的內(nèi)容如下：None： P

30、art元素在Buffer中沒(méi)有延遲設(shè)置，即Part元素進(jìn)入隊(duì)列隨時(shí)可以被取出；Min :表示Part在這個(gè)Buffer中至少需要存儲(chǔ)多長(zhǎng)時(shí)間，才允許其輸出到下道工序。選擇 這一項(xiàng)，將出現(xiàn) Minimum Time設(shè)置編輯框，如下圖所示。其中Minimum Time的編輯框用于輸入part在Buffer中至少需要存儲(chǔ)的時(shí)間長(zhǎng)度，Shift和Allowanee項(xiàng)參見(jiàn)系統(tǒng)幫助。例如：如果一個(gè)名稱(chēng)為 CoolBuffer的Buffer用于存放鑄造件 A,而A需要存放30分鐘，才Max表示Part在這個(gè)Buffer中存儲(chǔ)時(shí)間不得超過(guò)一個(gè)最大的時(shí)間長(zhǎng)度，如果超出，則需要進(jìn)行強(qiáng)制輸出。選擇該項(xiàng)，將出現(xiàn) Ma

31、ximum Time和Exit Rule 項(xiàng)，其中 Maximum Time 編輯框輸入的為存儲(chǔ)的最大時(shí)間長(zhǎng)度，可以為常量或表達(dá)式；Exit Rule 用于設(shè)置當(dāng)part在Buffer中存儲(chǔ)時(shí)間達(dá)到該最大值時(shí)，如何輸出這個(gè)Part。例如：當(dāng)某類(lèi)具有特定保質(zhì)期限的食品存儲(chǔ)于超市貨架上，一旦食品達(dá)到它的保質(zhì)期臨界值，需要讓它們強(qiáng)制下柜銷(xiāo)毀， 這時(shí)就需要設(shè)置用于表示貨架的Buffer的延遲項(xiàng)為Max。DOption；Maj_irntm_Del ays|UndLemecL烈IL t Rul.WaitBoth :選擇延遲項(xiàng)為 Both時(shí)，表示Part在該Buffer中既有最小存儲(chǔ)時(shí)長(zhǎng)的限制，也具有 最大

32、時(shí)長(zhǎng)的限制，即Part在Buffer中的存儲(chǔ)時(shí)間只有達(dá)到Minimum Time設(shè)定的界限后，才能輸出；另一方面如果Part在buffer中的存儲(chǔ)時(shí)間達(dá)到了Maximum Time設(shè)定的值，則會(huì)被強(qiáng)制輸出Buffer，輸出規(guī)則由Exit Rule 確定。MaxRepeat:選擇延遲項(xiàng)為 Max Repeat時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的 MaximumTime編輯框和 Exit Rule 按鈕，如下圖。該項(xiàng)實(shí)現(xiàn)的功能為：當(dāng)part在buffer中存放的時(shí)間達(dá)到 Maximum Time的設(shè)置值，但是根據(jù) Exit Rule 又不能將其送出（例如輸出規(guī)則為：Push to Mach in e001,而Mac

33、hine001在這個(gè)時(shí)刻處于忙的狀態(tài)，不能接收外界的 Part輸入，這樣push to Machine001將失效），根據(jù)Max Repeat, part將繼續(xù)留在 Buffer中，直到存儲(chǔ)時(shí)間有達(dá)到了一個(gè)MaximumTime，然后再判斷 Exit Rule是否可以將該 Part送出Buffer，如此重復(fù)，直至 part被送出該Buffer，或者被其他的元素主動(dòng)取出Buffer 。D elajsMaximum Tine:|u.defined骯Both Repeat:選擇延遲項(xiàng)為 Both Repeat時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)如下的界面。該選項(xiàng)實(shí)現(xiàn)的功能為：Part將在該Buffer中至少存放 Minimum Time的時(shí)間，最多不能超出 MaximumTim