flexsim物流工程實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、垃圾回收?qǐng)龇抡媾c分析1.建立概念模型1.1系統(tǒng)描述近幾十年來(lái)，由于人類的濫砍、濫伐，無(wú)情的破壞我們的大自然，地球上能用的資產(chǎn)和能源逐漸地減少，環(huán)保團(tuán)體發(fā)現(xiàn)如果我們不再注重保護(hù)環(huán)境，終有一天我們會(huì)失去地球這個(gè)美好的家園。所以近年來(lái)，環(huán)保團(tuán)體大力的提倡垃圾回收，位于某地的一家垃圾回收站，把回收來(lái)的資源分成鐵鋁罐、保特瓶和塑膠三大類后存儲(chǔ)起來(lái)。下面這個(gè)模型就是對(duì)該資源回收站的仿真。 1.2系統(tǒng)數(shù)據(jù)垃圾到達(dá)的時(shí)間間隔服從均值為15，標(biāo)準(zhǔn)差為3的正態(tài)分布；分揀垃圾的時(shí)間間隔服從最大值為7的的指數(shù)分布；儲(chǔ)存垃圾的容器容積各為500單位；垃圾經(jīng)過(guò)分類處理后需要起重機(jī)和叉車運(yùn)送到儲(chǔ)存容器。1.3概念模型暫存區(qū)

2、分解器暫存區(qū)1暫存區(qū)2暫存區(qū)3存儲(chǔ)區(qū)1存儲(chǔ)區(qū)2存儲(chǔ)區(qū)32 建立Flexsim4模型第1步：模型實(shí)體設(shè)計(jì)模型元素系統(tǒng)元素備注Flowitem回收到的垃圾Source產(chǎn)生垃圾Queue垃圾暫存區(qū)Separator垃圾分揀裝置將回收到的垃圾分揀后輸出Conveyor傳送設(shè)備FlowNode傳送設(shè)備Reservoir垃圾存儲(chǔ)容器Rack垃圾存儲(chǔ)容器Crane垃圾搬運(yùn)設(shè)備Transporter垃圾搬運(yùn)設(shè)備第2步：在模型中加入Source(發(fā)生器)從庫(kù)中拖入一個(gè)Source到模型中。右鍵點(diǎn)擊該實(shí)體，選擇Properties（屬性），在彈出的屬性頁(yè)中選擇Visual項(xiàng)目，改變Position, Rotati

3、on, and Size 中的RZ(繞Z軸方向旋轉(zhuǎn)的角度)為45，使Processor偏轉(zhuǎn)45度角放置。點(diǎn)擊Apply和OK保存設(shè)置。更改后布局圖如圖12-3所示：說(shuō)明：所有固定實(shí)體資源都可以通過(guò)這種操作來(lái)改變擺放的角度，故本章后面的類似實(shí)體擺放將不再截圖描述操作細(xì)節(jié)。第3步：在模型中加入Queue和Separator從庫(kù)中拖放一個(gè)Queue和一個(gè)Separator到模型中。如圖擺放它們的角度和位置。其中Queue和Separator的擺放角度（RZ值）都為45度。如圖12-4所示：第4步：在模型中加入Conveyor(傳送帶)拖放兩條Conveyor到模型中。更改Conveyor的擺放角度和

4、布局。先改變Conveyor屬性頁(yè)中的RZ值為-45度。 雙擊Conveyor打開參數(shù)頁(yè)，點(diǎn)選Layout項(xiàng)目。更改section1中得length數(shù)值為5；點(diǎn)擊Add Curved添加一段彎曲得傳送帶，設(shè)置其radius為3。點(diǎn)擊Apply和OK保存并關(guān)閉窗口。同樣對(duì)另一條Conveyor也做布局上得改變。更改section1中得length數(shù)值為5；點(diǎn)擊Add Curved添加一段彎曲得傳送帶，設(shè)置其radius為3。第5步：在模型中加入FlowNode(流節(jié)點(diǎn))在庫(kù)中得下拉菜單中選擇Fixed Resources。然后從庫(kù)中拖入一個(gè)FlowNode到模型中。 由于模型容量的限制所以將原來(lái)

5、的3個(gè)改為1個(gè)。第6步：在模型中加入Queue和Reservoir(儲(chǔ)液罐) 從庫(kù)中拖入三個(gè)Queue和兩個(gè)Reservoir到模型中，如圖進(jìn)行擺放。其中Reservoir可以在庫(kù)中得Fixed Resources中找到。第7步：在模型中加入Rack(貨架)從庫(kù)中拖入一個(gè)Rack到模型，并調(diào)整其擺放得角度（RZ為90度）。第8步：在模型中加入Crane(起重機(jī))、transporter（叉車）和Operator(操作員)此處本來(lái)可以采用叉車，但是由于軟件的限制（試用版本），不能在模型中加入太多的實(shí)體，所以將叉車去掉，用起重機(jī)代替。從庫(kù)中拖入Crane、transporter 、Operator

6、到模型中。其中Crane在實(shí)體庫(kù)的Mobile Resources中可以找到。第9步：連接端口根據(jù)模型回收分類的順序，先對(duì)固定實(shí)體進(jìn)行連接（注意A連接是有方向的）。A連接的次序依次是：Source連接第一個(gè)Queue，Queue連接Separator，Separator同時(shí)連接到兩條Conveyor和第一個(gè)FlowNode上，3個(gè)FlowNode依次連接最后連到一個(gè)Queue上，兩條Conveyor分別連接兩個(gè)Queue，上面的兩個(gè)Queue再分別連接到兩個(gè)Reservoir上，最下面的Queue連接到Rack上。然后進(jìn)行S連接：將Operator連接Source后面的Queue，將Crane

7、連接三個(gè)Queue中的上面兩個(gè)，最后將Transporter連到最下面一個(gè)Queue。最后布局圖第10步：Source參數(shù)設(shè)置雙擊Source打開屬性設(shè)置頁(yè)。選擇Source項(xiàng)目下的Inter-Arrivaltime中的Normal Distribution。點(diǎn)擊Inter-Arrivaltime下拉菜單后的參數(shù)編輯按鈕進(jìn)行指令參數(shù)設(shè)置：點(diǎn)擊OK對(duì)修改進(jìn)行保存。接下來(lái)要對(duì)產(chǎn)生流動(dòng)實(shí)體的顏色進(jìn)行修改。點(diǎn)選參數(shù)頁(yè)中的SourceTriggers項(xiàng)目，在On Exit下拉菜單中選擇Set Color。點(diǎn)擊OnExit下拉菜單后的參數(shù)編輯按鈕進(jìn)行指令參數(shù)設(shè)置：在彈出頁(yè)中對(duì)參數(shù)做如下更改（粗體為改動(dòng)部分

8、）：“Assign item the color: colorblue”這個(gè)指令表示Source產(chǎn)生實(shí)體時(shí)給每個(gè)實(shí)體一種顏色blue（藍(lán)色）。設(shè)定好后保存退出。第11步：Queue參數(shù)設(shè)置雙擊打開一個(gè)Queue的參數(shù)設(shè)置頁(yè)，點(diǎn)選Flow項(xiàng)目，在Use Transport前面點(diǎn)擊打勾，表示需要操作員對(duì)流動(dòng)實(shí)體進(jìn)行搬運(yùn)。說(shuō)明:因?yàn)檫@個(gè)模型中的四個(gè)Queue都用到了Operator、Crane所以對(duì)它們都需要進(jìn)行同樣的設(shè)置。第12步：Separator參數(shù)設(shè)置雙擊打開Separator參數(shù)設(shè)置頁(yè)。在Process Times項(xiàng)目下的Process Time下拉菜單中選擇Exponential Dis

9、tribution（指數(shù)分布）。點(diǎn)擊Process Time下拉菜單后面的參數(shù)編輯按鈕進(jìn)行指令參數(shù)設(shè)置：在彈出頁(yè)中對(duì)參數(shù)做如下更改（粗體為改動(dòng)部分）：這個(gè)指令表示Separator處理實(shí)體的時(shí)間間隔服從最大值為7的的指數(shù)分布。點(diǎn)擊Separator項(xiàng)目，點(diǎn)選Split（分解），在Split or Unpack Quantity下拉菜單中選擇Specific Number。點(diǎn)擊Split or Unpack Quantity下拉菜單后面的參數(shù)編輯按鈕進(jìn)行指令參數(shù)設(shè)置：在彈出頁(yè)中對(duì)參數(shù)做如下更改:Split/Unpack quantity of 3 。這個(gè)指令表示Separator將把實(shí)體分解為三

10、份輸出。保存退出。第13步：Conveyor參數(shù)設(shè)置雙擊上面第一條Conveyor，打開參數(shù)頁(yè)。點(diǎn)選Triggers項(xiàng)目，在OnExit下拉菜單中選擇Set Color。 點(diǎn)擊OnExit下拉菜單后面的參數(shù)編輯按鈕進(jìn)行指令參數(shù)設(shè)置：這個(gè)指令表示Conveyor在把實(shí)體送走的時(shí)候隨機(jī)觸發(fā)動(dòng)作將實(shí)體染為綠色。保存退出。用同樣的方法讓下面的一條Conveyor在把實(shí)體送走的時(shí)候隨機(jī)觸發(fā)動(dòng)作將實(shí)體染為黃色（即修改Set Color指令為coloryellow）第14步：Reservoir參數(shù)設(shè)置雙擊一個(gè)Reservoir打開參數(shù)設(shè)置頁(yè)。在Reservoir項(xiàng)目下將Maximum Content改為50

11、0。這個(gè)指令表示Reservoir的最大容量為500個(gè)。同樣對(duì)另外一個(gè)Reservoir也做同樣的設(shè)置，使其最大容量為500個(gè)。第15步：Rack參數(shù)設(shè)置雙擊打開Rack參數(shù)設(shè)置頁(yè)。改變Rack項(xiàng)目下的Maximum Content為500。指令表示Rack的最大容量為500個(gè)。第16步：加入和設(shè)定3個(gè)Recorder我們要使用3個(gè)Recorder對(duì)Separator工作時(shí)的狀態(tài)和信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示。從庫(kù)中拖入3個(gè)Recorder。 首先雙擊模型上部左邊的Recorder，打開編輯窗口 單擊Data Capture Settings（數(shù)據(jù)收集設(shè)置）選項(xiàng)，彈出編輯框。在Type of Data下拉

12、菜單中選擇Standard Data（標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)）。選擇Standard Data后編輯窗口會(huì)對(duì)應(yīng)顯示出兩個(gè)下拉菜單。在Object Name下拉菜單中選擇Separator4，表示該Recorder要記錄的是Separator4的數(shù)據(jù)。在Data to capture下拉菜單中選擇Staytime（停留時(shí)間），表示該Recorder要顯示的是Separator4的停留時(shí)間。設(shè)置完畢后，然后單擊Next，回到初始編輯窗口。單擊Display Options（顯示選項(xiàng)）。在彈出的編輯窗口中的Graph Title中填入：Separator Staytime。這個(gè)操作添加了Recorder的名稱。設(shè)

13、置完成后點(diǎn)擊Done完成設(shè)置。最后保存退出。再對(duì)該Recorder外觀進(jìn)行設(shè)置。再將RX值改為90，將Recorder繞X軸轉(zhuǎn)90度；將Z值改為3.00（即SY值的1/2），使Recorder在Z軸方向提高3個(gè)單位，與其它實(shí)體處于同一個(gè)水平面。保存退出。同理：再對(duì)模型上部右側(cè)的Recorder進(jìn)行設(shè)置。用和設(shè)置前面的Recorder同樣的步驟。在Data Capture Settings中，進(jìn)行如下設(shè)置：Type of Data: Standard Data；Object Name: Separator4；Data to capture: Content（容量）。單擊Next。同樣單擊Disp

14、lay Options（顯示選項(xiàng)）。在彈出的編輯窗口中的Graph Title中填入：Separator Content。點(diǎn)擊Done保存退出。然后設(shè)置該Recorder的屬性。在其屬性編輯窗口中進(jìn)行如下設(shè)置：Z值改為3；RX值改為90；SX值改為6。保存退出。最后對(duì)模型下部的Recorder進(jìn)行設(shè)置。用和設(shè)置前面的Recorder同樣的步驟，在Data Capture Settings中，進(jìn)行如下設(shè)置。Type of Data: Standard Data；Object Name: Separator4；Data to capture: State（狀態(tài)）單擊Next。同樣單擊Display

15、 Options（顯示選項(xiàng)）。在彈出的編輯窗口中的Graph Title中填入：Separator State。點(diǎn)擊Done保存退出。然后設(shè)置該Recorder的屬性。在其屬性編輯窗口中進(jìn)行如下設(shè)置：將Color設(shè)置為粉色；將SX值設(shè)置為8.00；將SY值設(shè)置為8.00。設(shè)置完成后的模型圖為：第17步：打開數(shù)據(jù)記錄開關(guān)Ctrl+鼠標(biāo)矩形框選擇全部，然后點(diǎn)擊菜單欄中的Statsistic，在object graph date的彈出菜單中點(diǎn)擊selected objects On，這時(shí)可以在模型中看到所有實(shí)體都有被綠色框選中，這個(gè)操作相當(dāng)于打開了數(shù)據(jù)收集開關(guān)；再點(diǎn)擊Hide Green Indic

16、ator Boxes，隱藏綠色選框。3 模型運(yùn)行第18步：編譯到此，我們可以對(duì)模型進(jìn)行編譯和運(yùn)行了。單擊主視窗底部的   按鈕。編譯過(guò)程完成后，就可以進(jìn)行模型的重置和運(yùn)行了。第19步：重置模型單擊主視窗左下角 按鈕。重置模型可以保證所有系統(tǒng)變量都是初始值，并將模型中所有流動(dòng)實(shí)體清除。第20步：運(yùn)行模型單擊主視窗底部  按鈕。 可以看到模型開始運(yùn)行，流動(dòng)實(shí)體從Source發(fā)出，經(jīng)過(guò)Queue短暫存儲(chǔ)后進(jìn)入Separator分解為三份再通過(guò)三條路徑到達(dá)三個(gè)臨時(shí)存儲(chǔ)實(shí)體的Queue，然后通過(guò)Crane或者Transporter送到Reservoir和

17、Rack。同時(shí)可以看到Recorder對(duì)Staytime、Content和State三個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)展示。如圖12-45所示：要停止運(yùn)行，可隨時(shí)按  按鈕。后面你將學(xué)到如何按特定時(shí)間長(zhǎng)度和特定重復(fù)次數(shù)來(lái)運(yùn)行模型。當(dāng)模型定義中用到隨機(jī)分布時(shí)，多次運(yùn)行模型是很重要的。要加快或減慢模型運(yùn)行速度，可左右移動(dòng)視窗底部的運(yùn)行速度滑動(dòng)條。圖12-46 模型運(yùn)行速度控制欄移動(dòng)此滑動(dòng)條能改變仿真時(shí)間與真實(shí)時(shí)間的比率，它完全不會(huì)影響模型運(yùn)行的結(jié)果。4 數(shù)據(jù)分析讓模型運(yùn)行一段時(shí)間，可以從模型圖中直觀的看出該模型的瓶頸所在。由于Crane的工作效率比較慢，導(dǎo)致傳送帶發(fā)生了堆積，并影響倒Separator的效

18、率，所以要優(yōu)化這個(gè)系統(tǒng)，我們可以考慮提高Crane的速度，或者增加更多的Transporter來(lái)改善這種情況；同時(shí)在Reservoir和Rack存儲(chǔ)滿（500個(gè)）之后也會(huì)出現(xiàn)堆積和系統(tǒng)停滯，可以考慮增加存儲(chǔ)設(shè)施或者輸出設(shè)施（比如增加一個(gè)Sink）來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。當(dāng)運(yùn)行足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，所有的貨架和儲(chǔ)存器都達(dá)到了上限的圖為：5.感想這次試驗(yàn)和離散系統(tǒng)仿真試驗(yàn)（plant simulation軟件）有點(diǎn)像，況且有一個(gè)模板可以套用，所以不是很難做，但是由于軟件本身的限制（非正式的版本）所以只好將流的節(jié)點(diǎn)flownode刪掉了兩個(gè)，這樣模型中的實(shí)體數(shù)量就在使用版本所能容許的范圍之內(nèi)。通過(guò)這次試驗(yàn)，加強(qiáng)了對(duì)物流系統(tǒng)的理解，也多了解了一個(gè)仿真軟件，和plant simulation軟件對(duì)比來(lái)看，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(wèn)題，并且模型的連接分了不同的種類，A連接和S連接，我覺(jué)得這一