Witness物流系統(tǒng)建模與仿真

1、精選文檔合肥工業(yè)高校管理學(xué)院試驗(yàn)報(bào)告 課程名稱：物流系統(tǒng)建模與仿真 試驗(yàn)名稱：流水線仿真系統(tǒng) 專 業(yè)：11級(jí)物流管理 姓 名：XX XX XX 學(xué) 號(hào)：201- 試驗(yàn)地點(diǎn)：管理學(xué)院辦公樓四樓試驗(yàn)室 試驗(yàn)時(shí)間： 年 月 日 指導(dǎo)老師：一、 試驗(yàn)?zāi)康模?）part、machine、conveyor、labor 實(shí)體元素、variable 規(guī)律元素的使用；（2）把握可視化輸入、輸出關(guān)系的建立；（3）把握 report 工具欄的使用和分析，并依據(jù)分析，進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)二、 試驗(yàn)設(shè)備Witness 2008Educational Version 、PC機(jī)一臺(tái)三、 試驗(yàn)內(nèi)容1、 學(xué)習(xí)元素的定義2、 學(xué)習(xí)各

2、元素可視化的設(shè)置3、 學(xué)習(xí)各元素細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)4、 運(yùn)行模型四、 試驗(yàn)步驟1. 構(gòu)建第一階段（Stage1.mod）模型1) 定義元素定義如下圖所示的幾個(gè)元素：2) 建模元素具體設(shè)計(jì)這一階段主要是輸入機(jī)器加工時(shí)間、轉(zhuǎn)變?cè)氐拿?) 建立元素之間的規(guī)律規(guī)章各個(gè)元素之間鏈接的規(guī)律規(guī)章，規(guī)章輸入可以通過以下兩種方法：一是通過工具欄和鼠標(biāo)，一是通過元素細(xì)節(jié)對(duì)話框。下面以機(jī)器為例：l 點(diǎn)擊選中Weigh圖標(biāo)， 然后單擊element工具欄中的visual input rule圖標(biāo)，消滅 input rule for weigh 對(duì)話框 ：l 規(guī)章文本框的缺省值為 pull； l 在規(guī)章文本框中輸入“PUL

3、L Widget out of WORLD” ，定義了機(jī)器 Weigh 加工完成一個(gè) Widget 之后，從本系統(tǒng)模型的外部 WORLD 處拉進(jìn)一個(gè) Widget 進(jìn)行加工。規(guī)章定義結(jié)果顯示如圖4) 運(yùn)行模型模型運(yùn)行 100 分鐘會(huì)有 19widgets 被加工完成。2. 構(gòu)建其次階段（Stage1.mod）模型1) 本階段需要添加的機(jī)器為清洗（wash） 、加工（produce） 、檢測(cè)（inspect），添加的輸送帶為 C1、C2、C3，同時(shí)添加了一個(gè)規(guī)律元素變量 output，用于動(dòng)態(tài)顯示模型中加工完成的小零件的數(shù)量。機(jī)器及輸送帶的名稱見本階段最終的圖示，除去Wash加工時(shí)間為4外，其他

4、機(jī)器的加工時(shí)間為3。傳送帶的移動(dòng)速度為0.5。2) 在 designer elements 窗口點(diǎn)擊 Vinteger(整數(shù)變量)圖標(biāo)，創(chuàng)一個(gè)變量用來記錄和顯示 Inspect 機(jī)器的產(chǎn)量。并將其命名為Output。其細(xì)節(jié)實(shí)現(xiàn)為：選中 Inspect 機(jī)器，雙擊其圖標(biāo)； 點(diǎn)擊細(xì)節(jié)對(duì)話框中 actions on finish 按鈕； 在規(guī)章編輯框中輸入語句：output=output+1；3) 鍵入把握零件流的輸入和輸出規(guī)章，與Stage1類似。3. 構(gòu)建第三階段（Stage1.mod）模型在本階段中，將假設(shè) Produce 機(jī)器每加工完五個(gè)零部件就需要進(jìn)行一次刀具的調(diào)整， 調(diào)整時(shí)需要人員來參與

5、，調(diào)整時(shí)間為 12 分鐘。構(gòu)建本階段模型需要在stage2的基礎(chǔ)上， 向模型中添加Labor元素， 設(shè)置Produce機(jī)器的調(diào)整屬性。1） 機(jī)器 setup 頁框說明Setup頁框說明如圖所示：2） 添加和設(shè)計(jì) labor 型元素 從 designer elements 窗口中找到 labor 元素將其加入模型； 雙擊 labor001 圖標(biāo)得到元素明細(xì)對(duì)話框； 將其名字改為 Operator,即 laborOperator。3） 加工機(jī)器調(diào)整設(shè)置（Machine Produce Setup detail） 雙擊 Produce 圖標(biāo)得到對(duì)話框； 從對(duì)話框中選擇 setup 頁框； 點(diǎn)擊 ad

6、d/remove按鈕進(jìn)行調(diào)整的具體信息設(shè)置，本例中添加一個(gè)調(diào)整描述 setup Description：Setup Number 1； 點(diǎn)擊 OK 確認(rèn)，返回 setup 頁框； 設(shè)置 setup Number 1 如下： 調(diào)整模式 setup mode： no.of operations； 調(diào)整間隔次數(shù) No.of：5； 調(diào)整時(shí)間 setup time：12.0； labor 設(shè)定過程為： 選擇 labor rule 按鈕， 在編輯框中輸入規(guī)章。 默認(rèn)值為 NONE，輸入 “operator” 。加工完成的 widgets 的數(shù)量將會(huì)下降到 12。修改機(jī)器的調(diào)整時(shí)間值，結(jié)果可能為 13wid

7、gets。4. 構(gòu)建第四階段（Stage1.mod）模型假設(shè) Produce 機(jī)器在工作肯定的時(shí)間后，可能會(huì)發(fā)生意外的拋錨，其時(shí)間間隔聽從均值為 60 分鐘的負(fù)指數(shù)分布；每當(dāng)機(jī)器拋錨時(shí)，都需要人員對(duì)它進(jìn)行修理，修理過程所持續(xù)的時(shí)間受到故障診斷時(shí)間、故障排解的難易程序、修理人員的生理和心理狀態(tài)的影響，呈現(xiàn)隨機(jī)波動(dòng)性，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明修理時(shí)間聽從均值為 10 分鐘、標(biāo)準(zhǔn)差為 2 分鐘的對(duì)數(shù)正態(tài)分布。1)機(jī)器 breakdown 頁框說明2)produce 機(jī)器故障細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)l 雙擊 Produce 機(jī)器圖標(biāo)，選擇 Breakdown 頁框； l 點(diǎn)擊 add/remove 按鈕，用 add 項(xiàng)添加故障

8、項(xiàng)目，缺省值 breakdown number 1； l 將 breakdown mode 轉(zhuǎn)變成 busy time； l 點(diǎn)擊 labor rule 按鈕輸入需要的規(guī)章； l 刪除默認(rèn)值輸入 operator； l 點(diǎn)擊 edit labor rule 對(duì)話框中的 OK 鍵確認(rèn)；3)將鼠標(biāo)移到 breakdown interval 窗口的 time between failures 字段，現(xiàn)在可以使用 assistant 工具欄， 點(diǎn)擊 view/toolbars 菜單將其激活， 然后點(diǎn)擊 assistant。l 點(diǎn)擊 assistant 工具欄中的 distributions 按鈕l 選

9、擇 NEGEXP 分布，點(diǎn)擊 prompt 按鈕 l 輸入如下參數(shù)：Mean=60,PRN stream=1 l 點(diǎn)擊 OK 確認(rèn) l 點(diǎn)擊 repair time l 點(diǎn)擊 assistant 工具欄中的 distributions 按鈕 l 點(diǎn)擊 Lognorml 分布，然后點(diǎn)擊 prompt l 輸入以下參數(shù)：Mean=10,Standard Deviation=2,PRN stream=24) 運(yùn)行結(jié)果如圖所示：5. 構(gòu)建第五階段（Stage1.mod）模型1） 添加新元素并進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)雙擊 C2 圖標(biāo)顯示 C2 明細(xì)對(duì)話框， 輸入數(shù)量 quantity： 2； 點(diǎn)擊 OK 確認(rèn)雙擊

10、 Produce 圖標(biāo)，顯示明細(xì)對(duì)話框 輸入數(shù)量 quantity： 2 ；2） 系統(tǒng)變量 N ：保存當(dāng)前元素下標(biāo)的整型變量。為了實(shí)現(xiàn) Produce(1)僅僅向 C2(1)“拉”零件來加工，Produce(2)僅僅向 C2“拉”零件來加工，需要進(jìn)行下面的步驟： 雙擊 Produce 機(jī)器圖標(biāo)顯示 general detail 對(duì)話框； 點(diǎn)擊對(duì)話框中的 From按鈕，彈出機(jī)器的輸入規(guī)章編輯框如圖 5.10 所示； 輸入規(guī)章“PULL from C2(N) at Front” ； 點(diǎn)擊 OK 確認(rèn) 。 同時(shí)WASH機(jī)器上零件清洗完畢之后， 將輸出到C2兩條鏈上隊(duì)列較短的輸送鏈上。規(guī)章設(shè)計(jì)操作如下

11、： 雙擊 WASH 顯示 general 細(xì)節(jié)對(duì)話框； 點(diǎn)擊 output 窗口的 To 按鈕； 刪除窗口頂部的默認(rèn)規(guī)章，輸入：Least PARTS C1(1),C2(2) ； 點(diǎn)擊 OK 鍵確認(rèn)； 點(diǎn)擊 OK 確認(rèn)以上操作。3） 模型運(yùn)行與分析l 生產(chǎn)了 94 個(gè) widgets，比 stage4 增長(zhǎng)了 30.5； Operator 只有 38%的閑置時(shí)間，工作效率提高了 3.5 個(gè)百分點(diǎn)； l 統(tǒng)計(jì) widget 可以看出 Ave W.I.P 為 5.39， Ave Time 為 36.58，分別是 stage4的 61.3和 53.4。6. 構(gòu)建第六階段（Stage1.mod）模型下

12、面嘗試增加 produce 機(jī)器拋錨的修理時(shí)間 Repair time，觀看模型修理時(shí)間值的轉(zhuǎn)變對(duì)產(chǎn)量的的敏感性。 l 雙擊 Produce 圖標(biāo)顯示明細(xì)對(duì)話框； l 選擇 Breakdown 頁框，將 Repair time 的均值由原來的 10 增加到 20，如下: LOGNORML(20,2,2) 再在 batch 模式下運(yùn)行模型 500 時(shí)間單位（運(yùn)行前復(fù)位） ，然后檢查輸出結(jié)果統(tǒng)計(jì)報(bào)表： l 一共生產(chǎn)了 93 個(gè) widgets； l Operator 有 17%的閑置時(shí)間； 由結(jié)果可知修理時(shí)間均值從 10 增加為 20，只對(duì)產(chǎn)量產(chǎn)生很小的影響。下面考慮連續(xù)提高修理時(shí)間均值。 l 雙

13、擊 Produce 圖標(biāo)顯示 general 細(xì)節(jié)對(duì)話框； 選擇 repair time 將平均時(shí)間由 20 改為 30，如下: LOGNORMOL（30，2，2） 在 batch 模式下運(yùn)行模型 500 時(shí)間單位，檢查輸出記錄： l 共生產(chǎn)了 83 個(gè) widgets； l Operator 閑置時(shí)間為 8%；從結(jié)果中可以看出 Produce 機(jī)器的 repair time 在 20mins 以內(nèi)變化時(shí)，產(chǎn)量相應(yīng)變化不敏感；當(dāng)超過 20mins 時(shí)，repair time 的變化將引起產(chǎn)量的較大變動(dòng)，所以 repair time 范圍應(yīng)當(dāng)盡量把握在 20mins 以下。五、 感想和體會(huì)之前在“物流運(yùn)作管理”那門課中就已經(jīng)學(xué)習(xí)過了Witness軟件的使用，因此當(dāng)再次接觸這個(gè)軟件的時(shí)候不會(huì)像原來那樣不知所措。這次上機(jī)試驗(yàn)之后，對(duì)witness的運(yùn)用更加機(jī)敏，盡管很多東西都是依據(jù)“指南”一步一步做下來的，但是一些原有的問題得到了解決，對(duì)一些軟件的實(shí)現(xiàn)原理，合理性與不足有了更多和