生產(chǎn)系統(tǒng)建模與仿真

1、生產(chǎn)系統(tǒng)建模與仿真實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)生產(chǎn)系統(tǒng)建模與仿真實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)一 Witness仿真軟件認(rèn)識(shí)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)習(xí)、掌握Witness仿真軟件的主要功能與使用方法；2、學(xué)習(xí)生產(chǎn)系統(tǒng)的建模與仿真方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容學(xué)習(xí)、掌握 Witness仿真軟件的主要功能與使用方法三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、寫(xiě)出簡(jiǎn)要實(shí)驗(yàn)步驟；四、主要儀器、設(shè)備1、計(jì)算機(jī)（滿足Witness仿真軟件的配置要求）2、Witness工業(yè)物流仿真軟件。五、實(shí)驗(yàn)計(jì)劃與安排計(jì)劃學(xué)時(shí) 4學(xué)時(shí)六、實(shí)驗(yàn)方法及步驟實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、對(duì)Witness的簡(jiǎn)單操作進(jìn)行了解、熟悉，能夠做到基本的操作，并能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)建模。2、進(jìn)一步了解Witness

2、的建模與仿真過(guò)程。實(shí)驗(yàn)步驟：Witn ess仿真軟件是由英國(guó)lanner公司推出的功能強(qiáng)大的仿真軟件系統(tǒng)。 它可以 用于離散事件系統(tǒng)的仿真，同時(shí)又可以用于連續(xù)流體（如液壓、化工、水力）系統(tǒng) 的仿真。目前已成功運(yùn)用于國(guó)際數(shù)千家知名企業(yè)的解決方案項(xiàng)目，有機(jī)場(chǎng)設(shè)施布局優(yōu)化、機(jī)場(chǎng)物流規(guī)劃、電氣公司的流程改善、化學(xué)公司的供應(yīng)鏈物流系統(tǒng)規(guī)劃、工 廠布局優(yōu)化和分銷(xiāo)物流系統(tǒng)規(guī)劃等。Witness的安裝與啟動(dòng):安裝環(huán)境：推薦P4 1.5G以上、內(nèi)存512MB及以上、獨(dú)立顯卡64M以上顯存， 持。Windows98、Windows2000、Windows NT 以及 Windows XP 的操作系統(tǒng)支安裝步驟：將

3、Witness2004系統(tǒng)光盤(pán)放入CD-ROM中，啟動(dòng)安裝程序;選擇語(yǔ)言（English）；選擇Manufacturing或Service:選擇授權(quán)方式（如加密 狗方式）。啟動(dòng)：按一般程序啟動(dòng)方式就可啟動(dòng)Witness2004,啟動(dòng)過(guò)程中需要輸入 許可證號(hào)。Witness2004的用戶界面：系統(tǒng)主界面：正常啟動(dòng) Wit ness系統(tǒng)后，進(jìn)入的主界面如下圖所示：i=i1型±1上JpooUrikrwpm 創(chuàng)系統(tǒng)布局區(qū)二元素歹I表窗口工具欄No Selection® WITNESS (STARTUP r Bqei： odeL)HLayLiUt Window辛窗口jodel氐epo

4、rt盡只理n如 岀P Siftdlali«£L4 DxiyrtS 訃®匚U / t«n F<unct主界面中的標(biāo)題欄、菜單欄、工具欄狀態(tài)欄等的基本操作與一般可視化界面操一|C K|StvndurdVirPjrtHAsTlabor©$Fwf|bi詔秀21勺頜卸作大體上一致。這里重點(diǎn)提示元素選擇窗口、用戶元素窗口以及系統(tǒng)布局區(qū)元素列表窗口：共有五項(xiàng)內(nèi)容，分類(lèi)顯示模型中已經(jīng)建立和可以定義的模型元素。Simulation中顯示當(dāng)前建立的模型中的所有元素列表；Designer中顯示當(dāng)前Designer Elements中的所有元素列表；System

5、中顯示系默認(rèn)的特殊地點(diǎn)；Type中 顯示 Witness系統(tǒng)中可定義的所有元素類(lèi)型； System Function中顯示 Witness系統(tǒng)中 可以定義的所有函數(shù)類(lèi)型。用戶元素窗口：系統(tǒng)提供的默認(rèn)用戶元素窗口中提供了各種元素的可視化效果的定義，不過(guò)在建模過(guò)程中，當(dāng)這些缺省的設(shè)置不能很好的表示實(shí)際系統(tǒng)時(shí)， 用戶可以在該窗口定義自己的相關(guān)元素的名稱、可視效果等，保存以便日后使用。定義方法可以鼠標(biāo)右擊頁(yè)框標(biāo)題，將出現(xiàn)彈出式菜單，其中可以添加、重命名、刪除、加載原有設(shè)計(jì)元素組等項(xiàng)目。向頁(yè)框中添加自定義元素的步驟一般分為Define、Display、Detail三步。自定義元素設(shè)定完畢后，需要保存成

6、*.des文件，通過(guò)菜單 File/save As，然后選定文件類(lèi)型為 Designer Element Files(*des),輸入文件名即可。系統(tǒng)布局區(qū)：也叫系統(tǒng)布局窗口，在布局窗口中，設(shè)置實(shí)際系統(tǒng)構(gòu)成元 素的可視化效果以及它們的二維相對(duì)位置，可以清楚的顯示實(shí)際系統(tǒng)的平面布局圖。Wit ness 共提供了八個(gè)窗口，可以通過(guò)這些窗口，使提仿真項(xiàng)目以不同的角度顯示 其可視化效果。對(duì)系統(tǒng)布局窗口的設(shè)置主要有三項(xiàng)內(nèi)容：添加元素、設(shè)置窗口名稱 及窗口背景色。如何添加元素在實(shí)驗(yàn)步驟中介紹。設(shè)置窗口名稱及窗口背景色可以 通過(guò)菜單Window/Control，如下圖所示。Witness建模元素：現(xiàn)實(shí)商務(wù)或

7、事物系統(tǒng)總是有一系列相互關(guān)聯(lián)的部分組成的，如制造系統(tǒng)中的原 材料、機(jī)器設(shè)備、倉(cāng)庫(kù)、運(yùn)輸工具、人員、加工路線等，服務(wù)系統(tǒng)中的顧客、服務(wù)臺(tái)、服務(wù)路線等。Wit ness軟件使用與現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)相同的事物組成相應(yīng)的模型，通過(guò)運(yùn) 行一定的時(shí)間來(lái)模擬系統(tǒng)的績(jī)效。模型中的每個(gè)部件被稱為“元素（Element）”該仿真軟件共有五類(lèi)元素來(lái)構(gòu)建現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的仿真模型：離散型元素：它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）：可以代表在其它離散型元素間移動(dòng)的任何事物。零部件進(jìn)入模型有兩種方式：一是被動(dòng)式，即被動(dòng)地等其它元素來(lái)?。欢侵鲃?dòng)式，

8、即零 部件主動(dòng)地以固定時(shí)間間隔、不規(guī)則的時(shí)間間隔、隨機(jī)的時(shí)間間隔等形式進(jìn)入模型。機(jī)器（Mach ine）:機(jī)器是獲取、處理零部件并將其送往目的地的離散型元素，如 一臺(tái)車(chē)床、一個(gè)機(jī)場(chǎng)登記服務(wù)臺(tái)、一個(gè)機(jī)器人焊接工等。有7種機(jī)器來(lái)建立不同類(lèi)型處理過(guò)程的模型：?jiǎn)翁幚頇C(jī)（single），次處理一個(gè)零部件；批處理機(jī)（batch）， 一次處理多個(gè)零部件；裝配機(jī)（assembly），將多個(gè)零部件組裝成一個(gè)組件輸出； 生產(chǎn)機(jī)（productio n），個(gè)零部件輸入后產(chǎn)生多個(gè)輸出；通用機(jī)（gen era），輸 入一批零部件，輸出的是相同數(shù)目或不同數(shù)目的一批零部件；多周期處理機(jī)（multiple cycle），模擬

9、機(jī)器衽的是經(jīng)過(guò)許多獨(dú)立的處理周期來(lái)完成一次操作；多 工作站機(jī)（multiple station），它有多個(gè)不同的部件加工位置，每個(gè)部件將依次通過(guò) 每一個(gè)工作站，完成一系列的工序。輸送鏈（Conveyor）：是實(shí)現(xiàn)帶傳送和滾軸傳送的離散元素，在設(shè)計(jì)輸送鏈時(shí)，可 以對(duì)它的長(zhǎng)度、最大容量、部件移動(dòng)每單位長(zhǎng)度所需的時(shí)間等項(xiàng)進(jìn)行設(shè)定。它有固定 式和隊(duì)列式兩種。固定式（Fixed）,保持其上面零部件間距不變的輸送鏈；隊(duì)列式（Queuing）,這種輸送鏈允許部件累積，假如該輸送鏈上的部件被阻塞，部件仍不斷 滑向一起，直到這個(gè)輸送鏈被塞滿。緩沖區(qū)（Buffer）:用于存入零部件的被動(dòng)型兀素，它既不能主動(dòng)獲取零

10、部件， 也不能主動(dòng)送出零部件。一般是將緩沖區(qū)與機(jī)器相結(jié)合，成為機(jī)器的輸入或輸出緩 沖區(qū)。車(chē)輛（Vehicle），用來(lái)將一個(gè)或多個(gè)零部件從一個(gè)地點(diǎn)運(yùn)送到另一個(gè)地點(diǎn)，如卡 車(chē)，起重機(jī)、鏟車(chē)等。車(chē)輛必須沿著軌道（Track）行動(dòng)。軌道（Track）, 種代表車(chē)輛運(yùn)輸部件時(shí)所遵尋的路徑。軌道是單向的，車(chē)輛在 “尾部（rear） ”進(jìn)入并向“前部（front） ”運(yùn)動(dòng)。勞動(dòng)者（Labor）：勞動(dòng)者是代表資源，負(fù)責(zé)對(duì)其它元素進(jìn)行處理、裝配、修理或 清潔的離散型元素，如機(jī)器人，工具等。可以對(duì)模型中的勞動(dòng)者設(shè)置班次，用不同 的工作方式，休息和加班時(shí)期來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)。勞動(dòng)者具有使用優(yōu)先權(quán)。路徑（Parth）,是設(shè)定

11、零部件和勞動(dòng)者（或其它資源）從一個(gè)元素到達(dá)另一個(gè)元 素的移動(dòng)路線的離散型，在模型中用它來(lái)代表現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中行程的長(zhǎng)度和實(shí)際路線。模塊（Module），根據(jù)模型設(shè)計(jì)和分析的需要將模型中其它一些元素集合在一起， 形成一個(gè)模塊。連續(xù)型元素：用來(lái)表示加工或服務(wù)對(duì)象是流體的系統(tǒng)，如化工、飲料等。主要包括：流體（Fluid）;管道（Pipe）；處理器（Process。）；容器（Tank）。運(yùn)輸邏輯型元素：主要用于建立物料運(yùn)輸系統(tǒng)，包括：運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)（Network）：由一系列的路線，工作站和單件運(yùn)輸小車(chē)組合在一起構(gòu) 成。分為自動(dòng)提供能量和路線集提供能量?jī)煞N類(lèi)型。使用運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)必須注意兩點(diǎn)， 一是在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，只能

12、使用路線集，工作站和單件運(yùn)輸小車(chē)；二是網(wǎng)絡(luò)所應(yīng)用 的類(lèi)型和班次也被應(yīng)用于所有配置在該網(wǎng)絡(luò)中的路線集，單件運(yùn)輸小車(chē)和工作站。 單件運(yùn)輸小車(chē)（Carriers）:單件運(yùn)輸小車(chē)沿線集或工作站來(lái)運(yùn)輸部件，它的運(yùn)輸方 式取決于網(wǎng)絡(luò)的類(lèi)型。使用單件運(yùn)輸小車(chē)應(yīng)注意七點(diǎn)：一是每個(gè)小車(chē)的搬運(yùn)量只能 是一個(gè)部件；二是小車(chē)可以從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)；三是可以在每個(gè)網(wǎng)絡(luò)中 使用多個(gè)類(lèi)型的單件運(yùn)輸小車(chē)；四是小車(chē)只有在路線集提供能量的網(wǎng)絡(luò)中才能跨越 式運(yùn)動(dòng)；五是一個(gè)單件運(yùn)輸小車(chē)的入口規(guī)則支持 “PUSH，PERCENT和SEQUENCE” 輸出規(guī)則；六是可以把一個(gè)小車(chē)從一個(gè)模塊推到另一個(gè)模塊；七是當(dāng)定義一個(gè)小車(chē) 的時(shí)

13、候，必須把它配置到網(wǎng)絡(luò)中去（注：WITNESS只有在模型運(yùn)行時(shí)才去檢查這一 點(diǎn)）。路線集（Section）:是一種代表單件運(yùn)輸上車(chē)所走路徑的提供動(dòng)力的單體要素。在模型中，路線集是網(wǎng)絡(luò)的組成部分。工作站（Station）：是代表一個(gè)點(diǎn)的提供動(dòng)力的單體要素，該點(diǎn)在路線集的起始 或末尾，在這個(gè)點(diǎn)上，可以對(duì)單件運(yùn)輸小車(chē)或者其里面的部件實(shí)施操作。共有四種 類(lèi)型的工作站：基站（Basic）、裝載站（Loading）、卸載站（Unloading）、停泊站(Parking)。邏輯元素：邏輯元素用來(lái)處理數(shù)據(jù)、定制報(bào)表、建立復(fù)雜結(jié)構(gòu)的元素,通過(guò)這些可以提高模型的質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)對(duì)具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)的建模。主要包括：屬性

14、（Attribute）:屬性是反映單個(gè)部件、勞動(dòng)者或者單件運(yùn)輸小車(chē)特性的元素 可以在仿真過(guò)程中改變屬性的值，屬性的值可以變量也可以常數(shù)。變量（Variable）：變量的的數(shù)據(jù)類(lèi)型有整型、實(shí)數(shù)型、名型和字符型四種。 WITNESS中系統(tǒng)變量、全局變量和局部變量三種類(lèi)型。分布（Distribution）：用來(lái)代表從“現(xiàn)實(shí)世界”搜集的數(shù)據(jù)在模型中具有規(guī)律的 變化。在建立模型時(shí)，既可以根據(jù)自己搜集的數(shù)據(jù)情況采用自定義分布，也可以采 用WITNESS提供的最適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)分布。函數(shù)（Function）:函數(shù)元素是能返回有關(guān)模型狀態(tài)的信息或者使得模型顯得更 具有真實(shí)性的一組命令集合。WITNESS提供了大量能

15、直接使用的函數(shù)，同時(shí)也能創(chuàng) 建自己的函數(shù)。文件（File）：它是可以使我們從仿真模型外部將數(shù)值輸入模型（從一個(gè)“ READ ”型文件?；驈哪Ｐ椭休敵鲋担ǖ揭粋€(gè)“ WRITE”型文件。的一個(gè)元素。如，我們能 從其它軟件生成的文件讀入如周期時(shí)間這樣的值，或者生成適當(dāng)?shù)膱?bào)告。零部件文件（Part file）:“ READ ”型零部件文件是從外部數(shù)據(jù)文件讀入零部件 清單到模型中去的一個(gè)邏輯元素。“WRITE ”型零部件文件是將零部件清單寫(xiě)入外 部文件的邏輯元素。零部件文件可用于從一個(gè)模型中生成輸出，然后將其用于另一 個(gè)模型中。零部件文件對(duì)于追溯零部件離開(kāi)仿真的確切時(shí)間和零部件在那時(shí)的屬性 值也是很有用

16、的。使用零部件文件必須注意兩點(diǎn)：一是不要在一個(gè)不要在一個(gè)仿真 運(yùn)行時(shí)對(duì)同一個(gè)文件進(jìn)行讀和寫(xiě)的操作。二是假如有兩個(gè)模型在仿真運(yùn)行，應(yīng)該保 證它們不對(duì)同一個(gè)文件進(jìn)行寫(xiě)入操作，但是從同一個(gè)文件中讀出是可行的。班次（Shift。：是一個(gè)能用來(lái)創(chuàng)建一個(gè)班次模式或一系列班次模式的邏輯元素， 它作用于一連串的工作和非工作時(shí)期。其它元素仿真班次工作時(shí)可以引用班次模式。圖形兀素：圖形兀素可以將模型的運(yùn)行績(jī)效指標(biāo)在仿真窗口動(dòng)態(tài)的表現(xiàn)出來(lái)。 主要包括：時(shí)間序列圖(Time series)：時(shí)間序列圖是以圖形方式來(lái)畫(huà)出仿真隨時(shí)間變化的 值，從而表現(xiàn)仿真結(jié)果的圖形元素。垂直的 丫軸代表值，水平的X軸代表時(shí)間。餅狀圖(P

17、ie chart):餅狀圖用來(lái)在仿真窗口表示仿真結(jié)果，顯示如何使用一個(gè) 或一組元素的圖形元素。例如，我們可以用一個(gè)餅狀圖來(lái)分塊表示一個(gè)給定時(shí)段的 空閑時(shí)間，裝配時(shí)間和工作時(shí)間。直方圖(Histogram ):直方圖是一種在仿真窗口用豎條式的圖形來(lái)表示仿真結(jié) 果的圖形元素。在模型中適當(dāng)?shù)牡胤轿覀兛梢杂?“record ”、“drawbar ”、“addbar 行為在直方圖中記下值。Witness中的規(guī)則：我們一旦在模型中創(chuàng)建了元素，就必須說(shuō)明零部件，流體，車(chē)輛和單件運(yùn)輸小 車(chē)在它們之間是怎樣流動(dòng)以及勞動(dòng)者是怎樣分配的， 這就要用到規(guī)則。WITNESS有 三類(lèi)不同的規(guī)則：輸入規(guī)則(input ru

18、les):指零部件進(jìn)入系統(tǒng)或進(jìn)入某個(gè)模型元素的規(guī)則。如是主動(dòng)進(jìn)入還是被動(dòng)拉入。設(shè)置輸入規(guī)則有兩種方式：一是通過(guò)元素細(xì)節(jié)(detail )對(duì)話框中的“ FROM ”按鈕；二是通過(guò)Eleme nt工具欄上的“ Visual In put Rules ” 左圖標(biāo)，彈出如下所示的輸入規(guī)則對(duì)話框，然后進(jìn)行輸入規(guī)則的設(shè)定：輸出規(guī)則(output rules):輸出規(guī)則用于設(shè)定當(dāng)前元素中的零部件、流體、車(chē)輛和單件運(yùn)輸小車(chē)輸出的目的地和數(shù)量以及輸出方式。輸出規(guī)則的設(shè)定方式與輸 入規(guī)則在致相同。勞動(dòng)者規(guī)則(labor rules):用于詳細(xì)說(shuō)明實(shí)體元素為完成任務(wù)所需要的 勞動(dòng)者類(lèi)型和數(shù)量。有三種勞動(dòng)者規(guī)則：一是

19、NONE規(guī)則，表示該元素不需要?jiǎng)趧?dòng)者；二是MATCH規(guī)則，用來(lái)為某個(gè)元素完成的任務(wù)按給定規(guī)則匹配所需的勞動(dòng)者。 三是WAIT規(guī)則，定義一個(gè)元素如何等待。WITNESS的建模與仿真過(guò)程：(1定義系統(tǒng)元素：可以通過(guò)在布置窗口中點(diǎn)鼠標(biāo)右鍵，選定快捷菜單中的define ”菜單項(xiàng)，來(lái)定義模型基本元素的名稱、類(lèi)型、數(shù)量;（2）顯示系統(tǒng)元素：在定義了元素的基礎(chǔ)上，要定義元素在各種狀態(tài)下的現(xiàn)實(shí)圖形。本步驟可以通過(guò)右擊要定義顯示 特征的元素，通過(guò)選定彈出式菜單中的“ display ”菜單項(xiàng)，來(lái)進(jìn)行設(shè)定。各種元 素的平面布置可以在witness的布置窗口中設(shè)定，也可以通過(guò)導(dǎo)入被仿真系統(tǒng)設(shè) 施布置圖的.dwg文

20、件來(lái)設(shè)定。（3）詳細(xì)定義：本步驟詳細(xì)定義模型基本元素工作參數(shù)以及各元素之間的邏輯關(guān)系，如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、被加工對(duì)象在各臺(tái)機(jī)器上的加工時(shí)間分布、加工對(duì)象的工藝 路線、以及其他規(guī)則等。可以雙擊鼠標(biāo)左鍵，通過(guò)彈出的“detail ”對(duì)話框來(lái)設(shè)定。（4）運(yùn)行：通過(guò)試運(yùn)行和修改模型，重復(fù)前三步得到正確的計(jì)算機(jī)仿真模型之后，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行一定時(shí)間范圍的運(yùn)行，并在屏幕上動(dòng)畫(huà)顯示系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程， 運(yùn)行方式可以是單步的、連續(xù)的和設(shè)定時(shí)間的。本步驟通過(guò)witness提供的“run ”工具欄來(lái)進(jìn)行操作。（5） 報(bào)告：系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后，顯示系統(tǒng)中各元素的運(yùn)行狀態(tài)統(tǒng)計(jì)報(bào)告。通 過(guò)該報(bào)告，可以分析系統(tǒng)中可能存在的各種問(wèn)題；或通過(guò)

21、某項(xiàng)指標(biāo)，來(lái)比較可選方案的優(yōu)缺點(diǎn)。如機(jī)器的利用率、產(chǎn)品的通過(guò)時(shí)間、在制品庫(kù)存等。該操作 通過(guò)使用“ reporting ”工具欄來(lái)實(shí)現(xiàn)。（6）歸檔：witness還提供了歸檔“ documentor ”模塊，可以讓我們提取計(jì)算 機(jī)模型的各種信息，生成 word文檔或直接打印出來(lái)。主要是生產(chǎn)報(bào)告模塊沒(méi) 有包含的有關(guān)元素的說(shuō)明型文字、規(guī)則、活動(dòng)、中斷和基本信息。（7 ）優(yōu)化：witness還提供了系統(tǒng)優(yōu)化“ optimizer ”模塊。如果一個(gè)系統(tǒng)的 績(jī)效將因?yàn)槠錁?gòu)成元素的配置不同，而得到不同的結(jié)果，并不需要建立多種配 置的計(jì)算機(jī)模型。我們可以直接使用同一個(gè)計(jì)算機(jī)模型，然后通過(guò)“optimizer

22、 ” 模塊來(lái)設(shè)定每一元素的可變屬性值的取值范圍，得到一個(gè)取值范圍集合，并設(shè) 定表示績(jī)效的目標(biāo)函數(shù)是取最大值還是最小值，進(jìn)行優(yōu)化仿真運(yùn)行，就可以得 到前n個(gè)最優(yōu)績(jī)效的系統(tǒng)配置（n可自行設(shè)定）。7實(shí)驗(yàn)二生產(chǎn)物流仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)、掌握Witness仿真軟件的主要功能與使用方法;2、進(jìn)一步頷會(huì)生產(chǎn)系統(tǒng)的組成與功能；3、學(xué)習(xí)生產(chǎn)系統(tǒng)的建模與仿真方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容運(yùn)用WITNESS仿真軟件平臺(tái)建立一個(gè)家具組件 LEG的從原料TIMER到最終產(chǎn)品的簡(jiǎn)單生產(chǎn)流程系統(tǒng)的仿真模型。該模型由鋸、磨、檢驗(yàn)、車(chē)削、油漆等主要加工工序并輔之以原料庫(kù)、皮帶式輸送鏈以及中間 緩沖器等組成。模型的總體布局如下圖所

23、示。通過(guò)該模型的運(yùn)行，來(lái)仿真 該家具組件LEG的生產(chǎn)過(guò)程。Operator* 0ReworkSandersPRODUCTIOX CELLI卜 Tabl$Lal he?MACHINE STATESOff ShiftWaiting PartsEki時(shí)BlockedWait Cycle LaborUait Repaxr LaborLEG的生產(chǎn)流程為：原料TIMER按照一定的時(shí)間間隔以3個(gè)為批量 主動(dòng)進(jìn)入系統(tǒng)，存入緩沖器 STOCK中，鋸床將TIMER加工成半成品的 LEG后送入皮帶輸送鏈BeltConveyor，兩臺(tái)磨沙機(jī)Sander進(jìn)行磨沙加工， 經(jīng)過(guò)緩沖器Table進(jìn)入檢驗(yàn)inspection工

24、序，檢驗(yàn)不合格品又返回磨沙工 序。合格品進(jìn)入Coat in gTa nk處理后，進(jìn)入車(chē)床（兩臺(tái)）車(chē)削加工后進(jìn)入 最后一道工序上油漆Vanisher,成為成品，被送出系統(tǒng)。三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?2、寫(xiě)出簡(jiǎn)要實(shí)驗(yàn)步驟;3、完成運(yùn)行模型與統(tǒng)計(jì)分析步驟的相應(yīng)問(wèn)題。四、主要儀器、設(shè)備1、計(jì)算機(jī)（滿足Witness仿真軟件的配置要求）2、Witness工業(yè)物流仿真軟件。五、實(shí)驗(yàn)計(jì)劃與安排計(jì)劃學(xué)時(shí) 6學(xué)時(shí)六、實(shí)驗(yàn)方法及步驟實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)運(yùn)用WITNESS仿真軟件平臺(tái)建立一個(gè)家具組件 LEG,進(jìn)一步對(duì) Wit ness工業(yè)物流仿真軟件進(jìn)行更一步了解和熟悉。實(shí)驗(yàn)步驟：第一步：?jiǎn)?dòng)WITNESS軟件系

25、統(tǒng)，打開(kāi)給定的空模型文件；（由于 WITNESS教學(xué)版軟件新建模型時(shí)無(wú)法導(dǎo)入新的模型元素庫(kù)，故利用其它 已有導(dǎo)入元素庫(kù)的空模型文件來(lái)建立新的仿真模型）第二步：定義模型元素定義原料庫(kù)stock元素：右擊模型布局區(qū)，選擇define，打開(kāi)模型兀素定義窗口：選擇元素類(lèi)型為buffer ；數(shù)量為1；輸入元素名稱stock；點(diǎn)擊create按鈕，在元素選擇區(qū)的simulation下就會(huì)添加上stock模型元素;運(yùn)用以上相同的方法，添加如下模型元素：machine： saw、sanders(2) inspection、lathes(2) varnisher；buffer： table、rework、Coa

26、tingTank；conveyor： BeltConveyor ；labor： operator；part： timber、leg；第三步：可視化模型元素繪制背景圖形：點(diǎn)開(kāi)左邊元素選擇區(qū)中system項(xiàng)，右擊BACKDROP，選擇display，打開(kāi) backdrop 的 display edit 窗口：選擇draw模式，選擇繪制矩形圖形rectangle,點(diǎn)擊鉛筆按鈕，打開(kāi)圖形繪制窗口 如下：選擇邊框線和內(nèi)部填充均為黑色，點(diǎn)擊 multiple draw按鈕； 在布局區(qū)內(nèi)繪制四個(gè)矩形，并按前面的總體布局圖示布置。可視化stock元素：右擊元素選擇區(qū)中的 stock元素，選擇display，打

27、開(kāi)display edit窗口；選擇draw模式，選擇icon項(xiàng)，點(diǎn)擊鉛筆按鈕，打開(kāi)圖標(biāo)繪制窗口； 選擇stock的顯示圖標(biāo)ICON號(hào)為217，顯示倍數(shù)為1，點(diǎn)擊draw按鈕； 參照總體布局圖，在布局區(qū)中適當(dāng)位置點(diǎn)擊鼠標(biāo)，即繪出stock元素的圖標(biāo)（在display edit窗口打開(kāi)的情況下，點(diǎn)擊選中任何一個(gè)圖標(biāo)，移動(dòng)鼠標(biāo)呈雙箭 頭形時(shí)，按住control鍵和鼠標(biāo)左鍵，可以拖放改變?cè)貓D形的大?。?。運(yùn)用類(lèi)似的方法和步驟，繪制stock元素的名稱name；在display edit窗口選擇part queue項(xiàng)，點(diǎn)擊draw按鈕，打開(kāi)緊后所示的窗口; 選擇零件timber在stock中的放置類(lèi)型

28、queue type為queue；排列方向?yàn)樽韵峦霞催x擇down；顯示的前景顏色foreground為黃色；示大小 display size： 3 ；完成上述選擇操作后，點(diǎn)擊draw按鈕；點(diǎn)擊stock圖形中的適當(dāng)位置，即繪出零件在stock中的排列L 畋 el：r Eirccti &nVpr Lftf r RigkDown廣-DiagcnaDisplay Part Queue - Stockartgxieue Type Count t* Queu«Di 雪play Naximumi： |320CO 自ForegroundSeparati on：Di Size；|5 出 |

29、3:HLayer:Simulati on Layer運(yùn)用可視化stock相同的方法和步驟，進(jìn)行其它元素的可視化如下:saw：元素圖標(biāo) icon=222、size=x1 ；狀態(tài)顯示 icon=238且將color勾上show status； part queue為queue left、size3;以及 labor queuesBeltConveyor： icon=236、x8； part queue為queue right；Sanders icon=240、x1；狀態(tài) icon=238、x1、show status part queue=queueleft、x1 ； labor queue=qu

30、eue up、x8；Table： icon=227、x1 ； queue=queue down、x3；Inspection： icon=227、x1 ；狀態(tài)icon=238、x1、show status part queue=queueright、 x8； labor queue=queue up、x8；Rework： 與 stock相 同；CoatingTank： icon=229、x4 ； part queue=queue left、x1 ；狀態(tài) icon=238、x1、show statusLathes： icon=232、x2 ； 狀態(tài) icon=238、x1、show status

31、part queue=queue left、 x2;Varni sher： icon=233、x4； part queue=queue left、x3； in put buffer=queue>dow n、x2 ；Operator： idle=queue> up、x8；Timber： style=icon、icon=241 ；Leg： style=icon、icon=240；對(duì)上述所有元素可視的同時(shí)或可視化后，要參照實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷目傮w布局移 動(dòng)或安排各模型元素的位置（在display edit窗口打開(kāi)的情況下，可以鼠標(biāo)拖動(dòng) 模型元素，在display edit窗口中的鎖形圖標(biāo)為打開(kāi)時(shí)，

32、還可分別移動(dòng)一個(gè)元素 的各個(gè)顯示部分）安排好各元素的位置，形成模型的總體布局后，為了使流程更形象、直觀，可通過(guò)back drop的display edit來(lái)添加一些箭線（參看前面的本實(shí)驗(yàn)的總 體布局圖）。建立machine的狀態(tài)標(biāo)志鍵key：右擊元素選擇區(qū)中 system欄下的backdrop，選擇display；選擇draw模式，選擇key項(xiàng)，點(diǎn)擊draw；在布局區(qū)中的適當(dāng)位置畫(huà)出能表明 machi ne各種狀態(tài)的標(biāo)志鍵。第四步：詳細(xì)定義模型元素詳細(xì)定義timber元素：雙擊timber元素，打開(kāi)其detail edit窗口：選擇進(jìn)入系統(tǒng)的形式為主動(dòng)形式active;進(jìn)入的間隔時(shí)間inter

33、 arrival遵尋均值為30,標(biāo)準(zhǔn)差為5,隨機(jī)數(shù)流為1的正態(tài)分布：NORMAL (30, 5, 1);進(jìn)入 批量為3；點(diǎn)擊TO。按鈕，輸入timber進(jìn)入系統(tǒng)的目的地：push to stock;詳細(xì)定義stock元素：capacity=10；詳細(xì)定義saw元素：在saw的 detail edit窗 口中的gen era標(biāo)簽頁(yè)中定義：type=ge neral; in put qua ntity=1in put from=pull from stock ；cycle time=TRANGLE(4,6,8,2)(即最小值為4,最可能值為6,最大值為8, 隨機(jī)數(shù)流為2的三角分布)labor ru

34、le=operator；actions on fini sh=cha nge timber to leg;icon=219output qua ntity=3;output to =push to BeltC onv eyor at rea；在saw的detail edit窗口中的setup標(biāo)簽頁(yè)中定義saw的調(diào)整規(guī)則：點(diǎn)擊add/remove按鈕，添加saw的調(diào)整項(xiàng)目blade A、blade B; blade A：調(diào)整模式 setup mode=no. of operations調(diào)整間隔時(shí)間按加工的零件數(shù)量計(jì)算：no. of =40；每次調(diào)整的時(shí)間為均勻分布：UNIFORM(10,15,3

35、)；labor rule=operator；blade B：調(diào)整模式 setup mode=no. of operations調(diào)整間隔時(shí)間按加工的零件數(shù)量計(jì)算：no. of =30；每次調(diào)整的時(shí)間為均勻分布：IUNIFORM(1O,15,2)；labor rule=operator；在saw的detail edit窗口中的break down標(biāo)簽頁(yè)中定義saw的拋錨規(guī)貝U：Add/Hemove.Detail Machine - Saw| SetupBreikdowns | Shi ft |Actions | Reporting |ir eakdown Uumb ftr 1Hot«sG

36、ener alRepairXX|TRIAhGLE (10,25,30,5|7 Check Only At Start Of Cycl -Breakdown Duration確定取消 I點(diǎn)擊add/remove按鈕，添加拋錨項(xiàng)目：breakdow n number 1；選中 check only at start of cycl選擇 breakdow n mode=busy time定義 breakdown interval: time between=NORMAL(100,15,4)拋錨的修復(fù)時(shí)間 repare=TRANGLE(10,25,30,5)labor rule=operator；詳細(xì)

37、定義BeltConveyor元素：type=fixed ；!輸送鏈的類(lèi)型為固定式len gth in parts=20!輸送鏈的長(zhǎng)度用零件的個(gè)數(shù)來(lái)表示in dex time=0.5!輸送鏈移動(dòng)一個(gè)零件位置的時(shí)間詳細(xì)定義sander元素：quantity=2 ； type=batch；in put batch min=3in put from= IF NPARTS (Rework) > 0 !n parts()函數(shù)返回元素中零件的個(gè)數(shù)PULL from ReworkELSEPULL from BeltCo nveyor at FrontENDIFcycle time=60;output to =push to table詳纟田定義table元素：capacity=2詳細(xì)定義 rework元素：capacity=10；詳細(xì)定義inspection元素：type=s in gle；in put from=pull from table ；cycle time= UNIFORM (18,24,6)actio ns on start cycle=