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)院試驗報告 課程名稱：物流系統(tǒng)建模與仿真 試驗名稱：流水線仿真系統(tǒng) 專 業(yè)：11級物流管理 姓 名：XX XX XX 學(xué) 號：201- 試驗地點：管理學(xué)院辦公樓四樓試驗室 試驗時間： 年 月 日 指導(dǎo)老師：一、 試驗?zāi)康模?）part、machine、conveyor、labor 實體元素、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)計二、 試驗設(shè)備Witness 2008Educational Version 、PC機(jī)一臺三、 試驗內(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4、 運(yùn)行模型四、 試驗步驟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元素：2) 建模元素具體設(shè)計這一階段主要是輸入機(jī)器加工時間、轉(zhuǎn)變元素的名字3) 建立元素之間的規(guī)律規(guī)章各個元素之間鏈接的規(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)對話框。下面以機(jī)器為例：l 點擊選中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 Widget 之后，從本系統(tǒng)模型的外部 WORLD 處拉進(jìn)一個 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（inspect），添加的輸送帶為 C1、C2、C3，同時添加了一個規(guī)律元素變量 output，用于動態(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加工時間為4外，其他

4、機(jī)器的加工時間為3。傳送帶的移動速度為0.5。2) 在 designer elements 窗口點擊 Vinteger(整數(shù)變量)圖標(biāo)，創(chuàng)一個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)實現(xiàn)為：選中 Inspect 機(jī)器，雙擊其圖標(biāo)； 點擊細(xì)節(jié)對話框中 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)器每加工完五個零部件就需要進(jìn)行一次刀具的調(diào)整， 調(diào)整時需要人員來參與

5、，調(diào)整時間為 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 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)得到對話框； 從對話框中選擇 setup 頁框； 點擊 ad

6、d/remove按鈕進(jìn)行調(diào)整的具體信息設(shè)置，本例中添加一個調(diào)整描述 setup Description：Setup Number 1； 點擊 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)量將會下降到 12。修改機(jī)器的調(diào)整時間值，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)器在工作肯定的時間后，可能會發(fā)生意外的拋錨，其時間間隔聽從均值為 60 分鐘的負(fù)指數(shù)分布；每當(dāng)機(jī)器拋錨時，都需要人員對它進(jìn)行修理，修理過程所持續(xù)的時間受到故障診斷時間、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)波動性，統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明修理時間聽從均值為 10 分鐘、標(biāo)準(zhǔn)差為 2 分鐘的對數(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l 雙擊 Produce 機(jī)器圖標(biāo)，選擇 Breakdown 頁框； l 點擊 add/remove 按鈕，用 add 項添加故障

8、項目，缺省值 breakdown number 1； l 將 breakdown mode 轉(zhuǎn)變成 busy time； l 點擊 labor rule 按鈕輸入需要的規(guī)章； l 刪除默認(rèn)值輸入 operator； l 點擊 edit labor rule 對話框中的 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， 點擊 view/toolbars 菜單將其激活， 然后點擊 assistant。l 點擊 assistant 工具欄中的 distributions 按鈕l 選

9、擇 NEGEXP 分布，點擊 prompt 按鈕 l 輸入如下參數(shù)：Mean=60,PRN stream=1 l 點擊 OK 確認(rèn) l 點擊 repair time l 點擊 assistant 工具欄中的 distributions 按鈕 l 點擊 Lognorml 分布，然后點擊 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)計雙擊 C2 圖標(biāo)顯示 C2 明細(xì)對話框， 輸入數(shù)量 quantity： 2； 點擊 OK 確認(rèn)雙擊

10、 Produce 圖標(biāo)，顯示明細(xì)對話框 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 對話框； 點擊對話框中的 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” ； 點擊 OK 確認(rèn) 。 同時WASH機(jī)器上零件清洗完畢之后， 將輸出到C2兩條鏈上隊列較短的輸送鏈上。規(guī)章設(shè)計操作如下

11、： 雙擊 WASH 顯示 general 細(xì)節(jié)對話框； 點擊 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) ； 點擊 OK 鍵確認(rèn)； 點擊 OK 確認(rèn)以上操作。3） 模型運(yùn)行與分析l 生產(chǎn)了 94 個 widgets，比 stage4 增長了 30.5； Operator 只有 38%的閑置時間，工作效率提高了 3.5 個百分點； l 統(tǒng)計 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)器拋錨的修理時間 Repair time，觀看模型修理時間值的轉(zhuǎn)變對產(chǎn)量的的敏感性。 l 雙擊 Produce 圖標(biāo)顯示明細(xì)對話框； 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 時間單位（運(yùn)行前復(fù)位） ，然后檢查輸出結(jié)果統(tǒng)計報表： l 一共生產(chǎn)了 93 個 widgets； l Operator 有 17%的閑置時間； 由結(jié)果可知修理時間均值從 10 增加為 20，只對產(chǎn)量產(chǎn)生很小的影響。下面考慮連續(xù)提高修理時間均值。 l 雙

13、擊 Produce 圖標(biāo)顯示 general 細(xì)節(jié)對話框； 選擇 repair time 將平均時間由 20 改為 30，如下: LOGNORMOL（30，2，2） 在 batch 模式下運(yùn)行模型 500 時間單位，檢查輸出記錄： l 共生產(chǎn)了 83 個 widgets； l Operator 閑置時間為 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，產(chǎn)量相應(yīng)變化不敏感；當(dāng)超過 20mins 時，repair time 的變化將引起產(chǎn)量的較大變動，所以 repair time 范圍應(yīng)當(dāng)盡量把握在 20mins 以下。五、 感想和體會之前在“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)再次接觸這個軟件的時候不會像原來那樣不知所措。這次上機(jī)試驗之后，對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，對一些軟件的實現(xiàn)原理，合理性與不足有了更多和