系統(tǒng)仿真軟件實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)報(bào)告(共17頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上商學(xué)院學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告專心-專注-專業(yè)課程名稱： 系統(tǒng)仿真軟件實(shí)習(xí) 學(xué)生姓名： 專業(yè)班級： BE1007 學(xué)生學(xué)號： 04 指導(dǎo)教師： 嚴(yán)浩云 2013 - 2014 學(xué)年 第一學(xué)期商學(xué)院實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心制實(shí)驗(yàn)一：桌子加工廠仿真模型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱桌子加工廠仿真模型實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)20同組學(xué)生姓名實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)408實(shí)驗(yàn)日期12月30日1月2日實(shí)驗(yàn)成績指導(dǎo)教師嚴(yán)浩云一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵笸ㄟ^本仿真模型的建立，熟悉eM-plant軟件環(huán)境及基本建模對象。二、實(shí)驗(yàn)環(huán)境與條件計(jì)算機(jī)、eM-Plant仿真軟件三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 仿真一家制造桌子的工廠，其產(chǎn)品（桌子）是由一個(gè)桌面與四只桌角組合而成，桌面與桌角為購

2、入材料，此工廠的生產(chǎn)線僅對其作組裝及相關(guān)處理。首先桌面進(jìn)入桌面存放區(qū)存放，然后依序在鋸開站，銑床站，噴漆站處理，繼而進(jìn)入質(zhì)量檢驗(yàn)站接受檢驗(yàn)。若檢驗(yàn)合格則送至組裝站與桌角組裝；若檢驗(yàn)不合格則回流到噴漆站再處理。另一方面，桌角進(jìn)入桌角存放區(qū)存放，然后被送上傳送帶運(yùn)送到暫存區(qū)存放，以備送入組裝站與桌面組裝。在組裝站上，一個(gè)桌面與四個(gè)桌角組合成一個(gè)桌子后，進(jìn)入包裝站包裝，最后送至發(fā)貨站運(yùn)離系統(tǒng)。四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、貼圖展示桌子制造系統(tǒng)仿真模型效果，包括銑床車間、涂漆車間、組 裝車間、包裝車間和發(fā)貨車間的分層模型； 2、記錄桌子制造系統(tǒng)仿真模型的建模過程，描述所用到的對象、方法；3、貼圖展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果。圖1銑

3、床站的詳細(xì)細(xì)化模型1. 銑床站建模分析層式結(jié)構(gòu)的使用由于在整個(gè)桌子的加工過程中銑床站的加工工藝流程較為復(fù)雜，為了使用戶更為清晰地了解銑床站工作流程方式，本次桌子加工廠的仿真采用了EM-plant7.0中的層階式結(jié)構(gòu)方法對銑床站進(jìn)行細(xì)化的分析，在mill的frame中建立2個(gè)interface作為進(jìn)口以及出口，細(xì)化銑床站的工作模式，一個(gè)FlowControl，兩個(gè)SingleProc。前者用來實(shí)現(xiàn)材料加工時(shí)的分流，在Exit Strategy分類頁Strategy變更成Percentage，按照要求實(shí)現(xiàn)2個(gè)SingleProc的材料分配問題。復(fù)制frame1更名為plant1即桌子加工廠的一個(gè)簡

4、單的流程模型。再將plant1中的銑床站的部分刪除，將已經(jīng)細(xì)化了的銑床站加工模型mill復(fù)制到桌子加工廠的簡單流程模型里，這樣用戶在需要查看銑床站的工作模式時(shí)就可以點(diǎn)擊mill項(xiàng)目進(jìn)行觀察分析，這就是形成了所謂的層式結(jié)構(gòu)，把復(fù)雜的桌子加工廠模型簡單化，再將每個(gè)工作車間進(jìn)行細(xì)化，成階梯狀層層深入。圖2銑床站的詳細(xì)細(xì)化運(yùn)行模型圖3涂漆車間2. 涂漆站建模分析1）對桌面進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)后實(shí)現(xiàn)分流由于是對噴漆質(zhì)量的檢驗(yàn)，所以如果不合格是可以返工重來的，從而對從銑床那來的桌面進(jìn)行噴漆后進(jìn)行檢驗(yàn)，如果合格則進(jìn)入合格區(qū)；如果不合格則通過不合格區(qū)到達(dá)一個(gè)緩存區(qū)，待噴漆機(jī)閑置時(shí)重新加工。2）對桌面的涂漆顏色進(jìn)行指派

5、由于桌面顏色是不同的，一共有5種，而每種顏色的需求大致相同，所以可以這樣模擬，噴漆機(jī)噴漆時(shí)噴的第一臺為藍(lán)色，第二臺為紅色，第三臺為棕色，一直到所有顏色噴完為止，最后再重復(fù)循環(huán)顏色順序。圖中Method Color的作用是為Lacquer實(shí)現(xiàn)噴色模擬，這個(gè)Method是利用Color Table中的顏色，實(shí)現(xiàn)每種顏色出現(xiàn)一次，然后無限循環(huán)直到模擬結(jié)束。圖4涂漆車間運(yùn)行圖圖5組裝車間3. 組裝站建模分析1）運(yùn)用Method方法實(shí)現(xiàn)桌面與桌腳的組裝桌面與桌腳的組裝應(yīng)該由一張桌面加四條桌腿實(shí)現(xiàn)，所以當(dāng)桌面噴漆檢驗(yàn)完成后裝入托盤由主入口進(jìn)入轉(zhuǎn)配車間，四條桌腿由傳送帶送入裝配車間，當(dāng)一張桌面和四條桌腿全部

6、到位后才能進(jìn)行裝配，裝配完成由主出口進(jìn)入下道工序。在名為Assembly_test的Frame中建立桌面和桌腳的進(jìn)料點(diǎn)，將桌板及桌腳移至定位，之后各桌腳就定位后即進(jìn)行安裝之動作，將各對象都送入組裝站處理，處理完組裝動作后將對象送離系統(tǒng)。將Source屬性Attibutes中的MU選擇鈕設(shè)置桌面和桌腳的mu對象。設(shè)置Assembly中的method，將桌面與桌腳進(jìn)行運(yùn)輸定位后，等到各站對象都到齊，先將桌面TableTop在Set中等候托盤，之后當(dāng)托盤到LoadingStat時(shí)，再將桌面TableTop移到LoadingStat上的托盤中，之后進(jìn)入Assembly站中，進(jìn)行桌面TableTop與桌

7、腳Leg之組裝。這樣就實(shí)現(xiàn)了桌面和桌腳的組裝。 2）運(yùn)用Method方法實(shí)現(xiàn)將桌面放置到托盤中，在桌面與桌腳組裝后再將桌子與托盤分離。由噴漆車間完成的桌面進(jìn)入裝配車間后先在裝盤區(qū)停留后，再通過載入?yún)^(qū)進(jìn)入安裝區(qū)，安裝完成后進(jìn)入卸盤區(qū)，托盤與桌面分離，桌子進(jìn)入等候區(qū)等待進(jìn)入下一步驟，托盤由皮帶再次返回裝盤區(qū)。Method Load模擬的是在皮帶上托盤已就位以及產(chǎn)品已進(jìn)入裝盤區(qū)(Set)，再進(jìn)行裝盤。Method Unload模擬的是UnloadingStat工作站調(diào)用unload把托盤與產(chǎn)品分開，把托盤重新送上皮帶以及把成品送入等待區(qū)。圖6組裝車間運(yùn)行圖圖7包裝車間4. 包裝站建模分析 1）運(yùn)用S

8、hiftCalendar對象實(shí)現(xiàn)機(jī)器的排班建立frame_9建立簡單的包裝站模型，建立shiftCalendar和E1的相關(guān)聯(lián)系，在時(shí)間安排表中輸入各班起始時(shí)間及終止時(shí)間( HH:MM )。選擇一星期中運(yùn)作幾天。 (X代表選擇運(yùn)作)輸入中斷時(shí)間，如休息時(shí)間及吃飯時(shí)間，若同一時(shí)段有許多暫停時(shí)間，則再輸入時(shí)間時(shí)，用分號加以區(qū)隔開。選取Buffer對象，設(shè)置暫存區(qū)大小，在packing對象中設(shè)置與ShiftCalendar的聯(lián)系即利用ShiftCalendar所設(shè)置的工作安排表運(yùn)行E1對已經(jīng)組裝好的桌子進(jìn)行包裝處理。2）運(yùn)用Trigger對象實(shí)現(xiàn)機(jī)器的排班先設(shè)置Trigger中Type屬性，從Tim

9、eSequence表格中設(shè)定其時(shí)間值及傳遞值。選取Value并輸入其值到Value Table，隨后通過Combination選項(xiàng)進(jìn)行時(shí)間的設(shè)定，隨后設(shè)定觸動機(jī)制，以布爾值Boolean，布爾值這類二元性， True及False，以0與1代表其2種狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)代表狀態(tài)之切換，這里的狀態(tài)即機(jī)器的運(yùn)作與暫停，當(dāng)然在運(yùn)行之前要進(jìn)行trigger的相關(guān)參數(shù)的設(shè)定，在建立觸發(fā)器和PauseCtrl的關(guān)系后，運(yùn)用PauseCtrl對象方法，對Trigger所傳遞之值進(jìn)行判斷，實(shí)現(xiàn)機(jī)器的相應(yīng)動作效果。圖8包裝車間運(yùn)行圖圖9發(fā)貨車間5. 發(fā)貨站建模分析 實(shí)現(xiàn)對不同顏色桌子的統(tǒng)計(jì)先在Shipment中建立Part

10、Statistics表格，依次設(shè)立顏色和數(shù)量統(tǒng)計(jì)欄目，設(shè)置Evalute之Method用以接受外部桌子的信息，然后把信息交以PartMethod對象進(jìn)行處理，而PartMethod以前面建立的PartStatistics表格為基礎(chǔ)，在表格中尋找相應(yīng)的顏色，在統(tǒng)計(jì)欄中進(jìn)行數(shù)量的累加，這樣進(jìn)行桌子顏色的匯總，并且進(jìn)行數(shù)量的統(tǒng)計(jì)。圖10發(fā)貨車間圖11桌子制造系統(tǒng)仿真模型實(shí)驗(yàn)二：綜合應(yīng)用案例模型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱綜合應(yīng)用案例模型實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)12同組學(xué)生姓名實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)408實(shí)驗(yàn)日期1月3日1月6日上午實(shí)驗(yàn)成績指導(dǎo)教師嚴(yán)浩云一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵笸ㄟ^本仿真模型的建立，熟悉Experiment對象的使用，并會簡單分析實(shí)驗(yàn)結(jié)

11、果。二、實(shí)驗(yàn)環(huán)境與條件計(jì)算機(jī)、eM-Plant仿真軟件三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 仿真某小型制造系統(tǒng)，其平面布置如下圖所示： 該制造系統(tǒng)可制造3種不同的零件，各種零件的加工工序和加工時(shí)間如下表所示（加工時(shí)間均服從三角分布）：零件制造單元（時(shí)間）制造單元（時(shí)間）制造單元（時(shí)間）制造單元（時(shí)間）制造單元（時(shí)間）1Cell1(6,8,10)Cell2(5,8,10)Cell3(15,20,25)Cell4(8,12,16)2Cell1(11,13,15)Cell2(4,6,8)Cell4(15,18,21)Cell2(6,9,12)Cell3(27,33,39)3Cell2(7,9,11)Cell1(7,10,1

12、3)Cell3(18,23,28)要求生產(chǎn)某種零件的訂單隨機(jī)到達(dá)系統(tǒng)，到達(dá)的時(shí)間間隔服從均值為13的負(fù)指數(shù)分布。對三種零件需求的情況是：零件1占26%，零件2占48%，零件3占26%。零件在制造系統(tǒng)中按順時(shí)針方向移動，在相鄰兩個(gè)制造單元之間的移動時(shí)間為2分鐘?，F(xiàn)希望通過仿真了解系統(tǒng)中各個(gè)制造單元的設(shè)備利用率、零件在各個(gè)制造單元前等待被加工的平均等待時(shí)間、零件在系統(tǒng)中的平均逗留時(shí)間（即零件從進(jìn)入系統(tǒng)，到零件完成各個(gè)加工工序后離開系統(tǒng)的時(shí)間）。請完成該系統(tǒng)的仿真建模，并完成下面的實(shí)驗(yàn)思考題。四、實(shí)驗(yàn)思考題1 模型中如何設(shè)置三種零件的不同的加工工序？如何設(shè)置三種零件的隨機(jī)到達(dá)分布，以及它們的比例？答

13、：運(yùn)用method方法實(shí)現(xiàn)零件按不同的加工順序依次經(jīng)過各臺機(jī)器。Leave對象將指派給Source對象以及各個(gè)制造單元的Entrance事件，當(dāng)表示零件的MU進(jìn)入當(dāng)前制造單元時(shí)，將觸發(fā)Leave單元中的程序Distribute對象的作用是決定零件的流向。它指派給FC1,FC2,FC3,FC4四個(gè)對象離去策略，負(fù)責(zé)根據(jù)MU的加工工序，判斷零件的下一個(gè)流向。2 模型中收集了哪些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)？請列出它們的變量名，并說明其含義。請運(yùn)行5次仿真模型，每次運(yùn)行時(shí)間為5天，分別列出這些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的運(yùn)行結(jié)果。這些結(jié)果是否相同？為什么？你認(rèn)為應(yīng)該如何提高運(yùn)行結(jié)果的可靠性？答：SumStayTime對象用于記錄零件在模

14、型中的總逗留時(shí)間。 AvgStayTime對象用于記錄零件在模型中的平均逗留時(shí)間。Sumcell1Time，Sumcell2Time ，Sumcell3Time ，Sumcell4Time 對象分別用于記錄進(jìn)入制造單元1，制造單元2，制造單元3 和制造單元4的零件的總等待時(shí)間。 Avgcell1Time， Avgcell2Time， Avgcell3Time，Avgcell4Time對象分別用于記錄進(jìn)入制造單元1，制造單元2，制造單元3 和制造單元4的零件的平均等待時(shí)間。第一次運(yùn)行：第二次運(yùn)行：第三次運(yùn)行：第四次運(yùn)行：第五次運(yùn)行：五次運(yùn)行的結(jié)果不相同，因?yàn)榱慵倪M(jìn)料是隨機(jī)產(chǎn)生的，而三種零件的加

15、工順序和工藝不盡相同，所以在總的系統(tǒng)逗留時(shí)間和各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間不同，這就是仿真結(jié)果不同的根本原因。首先可以根據(jù)仿真的要求細(xì)化仿真對象，考慮得更加全面切合實(shí)際的系統(tǒng)，再次，可以增加仿真天數(shù)，再用統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行多方面的數(shù)據(jù)匯總工作，結(jié)合數(shù)學(xué)原理，減小仿真系統(tǒng)和實(shí)際系統(tǒng)之間的誤差3 請分別運(yùn)行10次、20次、50次仿真實(shí)驗(yàn)，每次運(yùn)行時(shí)間為5天，請記錄零件平均逗留時(shí)間的均值、標(biāo)準(zhǔn)差、90%置信區(qū)間。觀察不同實(shí)驗(yàn)次數(shù)所對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差和置信區(qū)間半寬，變化有何規(guī)律？為什么？ 4 請繪制一張Chart1對象生成的運(yùn)行結(jié)果圖（運(yùn)行時(shí)間為5天），這張圖反映的是哪個(gè)變量的變化情況？你認(rèn)為根據(jù)這張圖，仿真的預(yù)熱時(shí)間大約

16、是多少？實(shí)驗(yàn)三：銀行排隊(duì)系統(tǒng)仿真模型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱銀行排隊(duì)系統(tǒng)仿真模型實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)8同組學(xué)生姓名王正蘭，許晴，徐肖樺實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)408實(shí)驗(yàn)日期1月6日下午1月7日實(shí)驗(yàn)成績指導(dǎo)教師嚴(yán)浩云一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵笸ㄟ^本仿真模型的建立和分析，提高學(xué)生應(yīng)用eM-Plant仿真軟件的能力。二、實(shí)驗(yàn)環(huán)境與條件計(jì)算機(jī)、eM-Plant仿真軟件三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 用仿真方法比較銀行的不同排隊(duì)規(guī)則對系統(tǒng)性能輸出的影響。某銀行有兩個(gè)服務(wù)窗口，服務(wù)時(shí)間都服從均值為8分鐘的負(fù)指數(shù)分布。顧客的到達(dá)為泊松流，平均到達(dá)率為0.2位/分鐘。現(xiàn)有兩種不同的排隊(duì)規(guī)則：一種是顧客到達(dá)后排一個(gè)隊(duì)列（按先到先服務(wù)規(guī)則排隊(duì)），當(dāng)兩個(gè)服務(wù)窗口中有一個(gè)空閑時(shí)隊(duì)列

17、中的第一個(gè)顧客上前接受服務(wù)；另一種是顧客到達(dá)后隨機(jī)地選擇一個(gè)服務(wù)窗口進(jìn)行排隊(duì)（按先到先服務(wù)規(guī)則排隊(duì)），形成兩個(gè)隊(duì)列。請用仿真方法計(jì)算兩種排隊(duì)規(guī)則情況下，每天完成服務(wù)的顧客平均人數(shù)和90%置信區(qū)間（每天仿真實(shí)驗(yàn)的時(shí)間為8小時(shí)，實(shí)驗(yàn)50次）。四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、貼圖展示所建立的銀行排隊(duì)系統(tǒng)仿真模型；2、描述所用到的對象、方法，以及它們的作用；3、貼圖展示仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并定性地分析兩種排隊(duì)規(guī)則對顧客服務(wù)水平的影響。圖11第一種隊(duì)列圖12第二種隊(duì)列圖13第一種隊(duì)列的運(yùn)行結(jié)果圖14第二種隊(duì)列的運(yùn)行結(jié)果實(shí)驗(yàn)課程小結(jié) 通過兩周的實(shí)訓(xùn)課程，我在老師和同學(xué)的幫助下完成了三個(gè)仿真系統(tǒng)模型。系統(tǒng)仿真技術(shù)作為現(xiàn)代企業(yè)科學(xué)

18、管理技術(shù)之一,是將對象系統(tǒng)模型化,把模型作為實(shí)驗(yàn)裝置,用來分析已存在的或計(jì)劃中系統(tǒng)的一種技術(shù)。系統(tǒng)仿真是工程師、經(jīng)理和決策人對提出的關(guān)于操作、流程、或是動態(tài)系統(tǒng)的方案進(jìn)行試驗(yàn)、評估、以及視覺化的工具。計(jì)算機(jī)仿真的特征是系統(tǒng)本身不必實(shí)裝就可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。它在減少損失、節(jié)約開支、縮短開發(fā)周期、提高生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)品質(zhì)量等方面起著重要作用。 通過對em-plant軟件的學(xué)習(xí)我們意識到利用該仿真軟件可以在不組裝實(shí)際系統(tǒng)的情況下，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以在短時(shí)間、低成本下運(yùn)行，而且不給現(xiàn)行系統(tǒng)帶來任何中止或破壞的危險(xiǎn)。物流設(shè)備及人員的配置、物流工程系統(tǒng)構(gòu)成等等是一個(gè)空間、時(shí)間與隨機(jī)變量交錯(cuò)的復(fù)雜系統(tǒng)，幾乎不能用方程式、或簡單的表計(jì)算來解開這些難題，而仿真技術(shù)對解開這些難題非常有效。通過該軟件的系統(tǒng)仿真，我們可