基于Flexsim的仿真實(shí)驗(yàn)報(bào)告（精）

1、基于flexsim的仿真實(shí)驗(yàn)報(bào)告 專業(yè)班級：工業(yè)工程一班 姓 名：石洋洋 學(xué) 號：20100770223 4 基于flexsim的仿真實(shí)驗(yàn)1. 實(shí)驗(yàn)報(bào)告2. 提交flexsim的仿真圖基于flexsim的仿真實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?flexsim是一個(gè)基于windows的，面向?qū)ο蟮姆抡姝h(huán)境，用于建立離散事件流程過程。flexsim是工程師、管理者和決策人對提出的“關(guān)于操作、流程、動態(tài)系統(tǒng)的方案”進(jìn)行試驗(yàn)、評估、視覺化的有效工具。flexsim能一次進(jìn)行多套方案的仿真實(shí)驗(yàn)。這些方案能自動進(jìn)行，其結(jié)果存放在報(bào)告、圖表里，這樣我們可以非常方便地利用豐富的預(yù)定義和自定義的行為指示器

2、，像用處、生產(chǎn)量、研制周期、費(fèi)用等來分析每一個(gè)情節(jié)。同時(shí)很容易的把結(jié)果輸出到象微軟的word、excel等大眾應(yīng)用軟件里。另外，flexsim具有強(qiáng)力的商務(wù)圖表功能，海圖(charts)、餅圖、直線圖表和3d文書能盡情地表現(xiàn)模型的信息，需要的結(jié)果可以隨時(shí)取得。 本實(shí)驗(yàn)的目的是學(xué)習(xí)flexsim軟件的以下相關(guān)內(nèi)容：l 如何建立一個(gè)簡單布局l 如何連接端口來安排臨時(shí)實(shí)體的路徑l 如何在flexsim實(shí)體中輸入數(shù)據(jù)和細(xì)節(jié)l 如何編譯模型l 如何操縱動畫演示l 如何查看每個(gè)flexsim實(shí)體的簡單統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) 我們通過學(xué)習(xí)了解flexsim軟件，并使用flexsim軟件對實(shí)際的生產(chǎn)物流建立模型進(jìn)行仿真運(yùn)行

3、。從而對其物流過程，加工工序流程進(jìn)行分析，改進(jìn)，從而得出合理的運(yùn)營管理生產(chǎn)。1.2實(shí)驗(yàn)要求（1） 認(rèn)識flexsim仿真軟件的基本概念； （2） 根據(jù)示例建立簡單的物流系統(tǒng)的仿真模型； （3） 通過flexsim仿真模型理解物流系統(tǒng)仿真的目的和意義1.2.1實(shí)驗(yàn)2多產(chǎn)品單階段制造系統(tǒng)仿真與分析某工廠加工三種類型產(chǎn)品的過程。這三類產(chǎn)品分別從工廠其它車間到達(dá)該車間。這個(gè)車間有三臺機(jī)床，每臺機(jī)床可以加工一種特定的產(chǎn)品類型。一旦產(chǎn)品在相應(yīng)的機(jī)床上完成加工，所有產(chǎn)品都必須送到一個(gè)公用的檢驗(yàn)臺進(jìn)行質(zhì)量檢測。質(zhì)量合格的產(chǎn)品就會被送到下一個(gè)車間。質(zhì)量不合格的產(chǎn)品則必須送回相應(yīng)的機(jī)床進(jìn)行再加工。 我們希望通過仿

4、真實(shí)驗(yàn)找到這個(gè)車間的瓶頸所在，以回答如下問題：檢驗(yàn)臺能否及時(shí)檢測加工好的產(chǎn)品？或者檢驗(yàn)臺是否會空閑？緩存區(qū)的大小重要嗎？ 該仿真模型的概念模型如下：1.2.2實(shí)驗(yàn)3產(chǎn)品測試工藝仿真與分析某工廠車間對兩類產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)。這兩種類型的產(chǎn)品按照一定的時(shí)間間隔方式到達(dá)。隨后，不同類型的產(chǎn)品被分別送往兩臺不同的檢測機(jī)進(jìn)行檢測，每臺檢測機(jī)只檢測一種特定的產(chǎn)品類型。其中，類型 1的產(chǎn)品到第一臺檢測機(jī)檢測，類型 2 的產(chǎn)品到第二臺檢測機(jī)檢測。產(chǎn)品檢測完畢后，由傳送帶送往貨架區(qū)，再由叉車送到相應(yīng)的貨架上存放。類型 1的產(chǎn)品存放在第 2個(gè)貨架上，類型 2 的產(chǎn)品存放在第 1個(gè)貨架上。我們希望通過仿真運(yùn)行來回答如下問

5、題：這個(gè)檢測流程的效率如何？是否存在瓶頸？如果存在，怎樣才能改善整個(gè)系統(tǒng)的績效呢？這些問題都是我們希望通過仿真分析得以解決的。 二、實(shí)驗(yàn)過程1.建立概念模型2.建立flexsim6的模型：（1）確立概念模型中各元素的模型實(shí)體；（2）在新建模型中加入模型實(shí)體；（3） 根據(jù)各個(gè)模型實(shí)體之間的關(guān)系建立連接；（4） 根據(jù)題目要求的系統(tǒng)數(shù)據(jù)為不同的模型實(shí)體設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，已達(dá)到對各工序?qū)嵤┛刂频哪康模?. 模型建立之后，模型的運(yùn)行與分析；4. 運(yùn)行完成后輸出報(bào)表，查看每個(gè)模型實(shí)體的簡單統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；5. 根據(jù)輸出數(shù)據(jù)對生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行分析，找出瓶頸工序，并合理規(guī)劃工序流程，合理的進(jìn)行運(yùn)營管理。 仿真周期設(shè)為

6、1小時(shí)，使用復(fù)演法做多次獨(dú)立的仿真試驗(yàn)，然后通過觀察、統(tǒng)計(jì)、分析實(shí)時(shí)狀態(tài)圖和導(dǎo)出的仿真實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到最終的仿真結(jié)果。三、實(shí)驗(yàn)心得 系統(tǒng)功能相對簡單，實(shí)現(xiàn)也很容易，且方法多樣。為使系統(tǒng)運(yùn)行達(dá)到最優(yōu)，可分析調(diào)整各設(shè)備參數(shù)及系統(tǒng)配置，以達(dá)到系統(tǒng)運(yùn)行連貫順暢，無積壓無間斷的目的。通過這次試驗(yàn)，加強(qiáng)了對物流系統(tǒng)的理解，也多了解了一個(gè)仿真軟件，這個(gè)軟件有三維功能，能夠從不同的角度看出系統(tǒng)存在的問題，并且模型的連接分了不同的種類，a連接和s連接，我覺得這一點(diǎn)僅僅是本軟件的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗麑蜗蛭锪骱碗p向物流區(qū)別對待，這樣做更加條例清晰。建模過程中每個(gè)參數(shù)的調(diào)整都是很容易實(shí)現(xiàn)的。但在實(shí)際中，任何一個(gè)參數(shù)的調(diào)整都可

7、能會極大的影響著成本和收益，因此模型中達(dá)到的最優(yōu)未必能完全應(yīng)用到實(shí)際中去。另外，建模方案可能有很多個(gè)，而且最優(yōu)方案也可能有很多，最終的方案選取，仍需要管理者綜合考慮各方面因素進(jìn)行決策。但系統(tǒng)建模和仿真對實(shí)際決策有著重要的參考價(jià)值。隨著科技的發(fā)展，系統(tǒng)建模和方針必將日益顯現(xiàn)出其重要的作用。四、附上實(shí)驗(yàn)2中多產(chǎn)品單階段制造系統(tǒng)仿真的結(jié)果4.1實(shí)驗(yàn)2的模型圖輸出的實(shí)驗(yàn)2多產(chǎn)品單階段制造系統(tǒng)仿真的截圖，如下圖所示：4.2模擬仿真運(yùn)行時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)及模擬仿真結(jié)果4.2.1輸出的模擬仿真運(yùn)行時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)截圖，如下圖所示：在描述系統(tǒng)中我們提到希望能找出系統(tǒng)的瓶頸，有幾種途徑可以做到這點(diǎn)：第一種方法是，你可以從

8、視覺上觀察每個(gè)暫存區(qū)的容量。如果一個(gè)暫存區(qū)始終堆積著大量的產(chǎn)品，這就表明從該暫存區(qū)取貨的一臺或幾臺加工機(jī)床形成了系統(tǒng)的瓶頸。在該模型仿真運(yùn)行時(shí)，由上圖可以注意到第二個(gè)暫存區(qū)堆積很多待加工的產(chǎn)品，而第一個(gè)暫存區(qū)的待加工產(chǎn)品較少，很顯然是由于檢查臺，也就是processer4的工作能力較低造成的，說明processer4即檢查臺就是該模型中的瓶頸工序。需要對該工序進(jìn)行改進(jìn)，以減少瓶頸帶來的損失。4.2.2模擬運(yùn)行后的輸出數(shù)據(jù)表:flexsim state reporttime:48301.85objectclassidleprocessingbusyblockedgeneratingemptyco

9、llectingreleasingqueue1queue0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%3.49%0.00%96.51%processor1processor11.41%88.59%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%processor2processor15.96%84.04%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%processor3processor23.05%76.95%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%queue6queue0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%5.14%0.00%94

10、.86%processor4processor1.83%98.17%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%sink8sink0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%100.00%0.00%source1source0.00%0.00%0.00%0.00%100.00%0.00%0.00%0.00%4.2.3根據(jù)輸出數(shù)據(jù)，以各個(gè)加工工位的加工和空閑時(shí)間進(jìn)行對比，做出圓餅圖進(jìn)行觀察各工序的工作狀態(tài)：第一個(gè)機(jī)臺process1：第二個(gè)機(jī)臺process2：第三個(gè)機(jī)臺process3：檢查臺process4： 4.2.4輸出結(jié)果分析在描述系統(tǒng)中我們提到希望能找

11、出系統(tǒng)的瓶頸，第二種途徑：從主要工序的空閑與工作的比例元餅圖分析，工作的比重最大且接近于100%的即是瓶頸工序。 從以上幾個(gè)主要工序的空閑與工作的比例元餅圖中可以看出，檢驗(yàn)臺工作的時(shí)間占總仿真時(shí)間的比例是最大的。通過這些圓餅圖，我們可以很容易的發(fā)現(xiàn)檢驗(yàn)臺是瓶頸所在，而非那三臺加工機(jī)床。 現(xiàn)在已經(jīng)找出了瓶頸，接下來將考慮瓶頸的改善。這取決于與成本收益相關(guān)的多個(gè)因素，以及這個(gè)車間的長期規(guī)劃目標(biāo)。在將來，是否需要以更快的速率加工產(chǎn)品呢？在這個(gè)模型中，source 平均每5 秒生成一個(gè)產(chǎn)品，而檢測臺也是平均每5 秒將一個(gè)成品送到sink。檢驗(yàn)臺的5 秒平均值是由其4 秒的檢測時(shí)間和80/20 的路徑策

12、略計(jì)算得出的。因此隨著時(shí)間的推移，這個(gè)模型的總生產(chǎn)能力下降。如果這個(gè)工廠想加工更多的產(chǎn)品，source 必須有更高的產(chǎn)品到達(dá)率（也就是說更短的到達(dá)間隔時(shí)間）。如果不對檢驗(yàn)臺進(jìn)行修改，模型中就會不斷積累越來越多的待加工品，而暫存區(qū)的容量也會不斷增加直到無法再加。為了解決這個(gè)問題，我們不得不添加一個(gè)檢驗(yàn)臺，因?yàn)闄z驗(yàn)臺是整個(gè)系統(tǒng)的瓶頸所在。 如果檢驗(yàn)臺處暫存區(qū)的容量很關(guān)鍵，那么同樣需要我們添加一個(gè)檢驗(yàn)臺。當(dāng)檢驗(yàn)臺暫存區(qū)存貨過高而導(dǎo)致過高成本時(shí)，添加一個(gè)檢驗(yàn)臺是很明智的，這樣使得暫存區(qū)的容量不會過高，而該暫存區(qū)內(nèi)待檢驗(yàn)產(chǎn)品的等待時(shí)間也不會過長。讓我們來看看該暫存區(qū)的統(tǒng)計(jì)值。繼續(xù)運(yùn)行此模型，你將會注意到

13、這些數(shù)值隨著仿真運(yùn)行而改變。查看平均容量和平均逗留時(shí)間值。逗留時(shí)間指流動實(shí)體在暫存區(qū)中停留的時(shí)間。在仿真運(yùn)行的前期，暫存區(qū)的平均容量較小，但隨著仿真的繼續(xù)，增大到幾百，如果暫存區(qū)的容量不是很大或造成成本很高是，那么就有必要增加一個(gè)檢驗(yàn)臺，來緩解瓶頸。五、附上實(shí)驗(yàn)3中產(chǎn)品測試工藝仿真與分析結(jié)果5.1實(shí)驗(yàn)3的模型圖輸出的實(shí)驗(yàn)3產(chǎn)品測試工藝仿真的截圖，如下圖所示：5.2模擬仿真運(yùn)行時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)及模擬仿真結(jié)果5.2.1輸出的模擬仿真運(yùn)行時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)截圖，如下圖所示：運(yùn)行狀態(tài): 由圖可以看出暫存區(qū)1的堆積的待加工產(chǎn)品非常多，而緩存區(qū)2的容量就幾乎沒有堆積，說明兩臺機(jī)床的加工效率較低，造成待加工產(chǎn)品堆積。

14、說明加工機(jī)床的加工工序就是該模型中的瓶頸所在。5.2.2模擬運(yùn)行后的輸出數(shù)據(jù)表:flexsim state reporttime:6628.26objectclassidleprocessingblockedgeneratingemptyreleasingwaiting for transporterconveyingtravel emptytravel loadedoffset travel emptyoffset travel loadedsource1source0.00%0.00%1.43%98.57%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%qu

15、eue2queue0.00%0.00%0.00%0.00%4.68%95.32%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%processor3processor4.46%73.75%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%processor4processor7.31%69.30%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%conveyor5conveyor0.00%0.00%0.00%0.00%73.94%0.00%0.00%26.06%0.00%0.00%0

16、.00%0.00%conveyor6conveyor0.00%0.00%0.00%0.00%72.13%0.00%0.00%27.87%0.00%0.00%0.00%0.00%queue7queue0.00%0.00%0.00%0.00%28.51%0.00%71.49%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%rack8rack100.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%rack9rack100.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.

17、00%transporter11transporter16.44%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%0.00%35.11%15.07%4.45%28.92%5.2.3輸出每個(gè)模型實(shí)體的簡單統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)：source1queue1:processer1:processer2:queue2:transporter: 5.2.4輸出結(jié)果分析 該檢測流程的效率較低，很明顯通過source1的生產(chǎn)時(shí)間與停滯時(shí)間比例關(guān)系，以及queue1的出現(xiàn)堆積的比例和空閑的比例，就可以看出兩個(gè)工作臺的工作效率較低，才會造成在第一個(gè)暫存區(qū)的大量的出現(xiàn)堆積現(xiàn)象，使其在非常少的情況下會出現(xiàn)空閑，而第二個(gè)暫存區(qū)的堆積比例就較第一個(gè)暫存區(qū)低很多，有將近十分之三的一部分時(shí)間都處于空