Flexsim試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)二：流水作業(yè)線的仿真講解0001

1、Flexsinm實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^此實(shí)驗(yàn)掌握Flexsim軟件的基本用法，了解系統(tǒng)仿真的基本原理，運(yùn)用 Flexsim進(jìn)行模型的建立和仿真分析,通過實(shí)際建立仿真模型深刻認(rèn)識(shí)仿真的基 本概念。在學(xué)會(huì)運(yùn)用Flexsim進(jìn)行幾個(gè)模型的建立和仿真的基礎(chǔ)之上進(jìn)行自主分 析，完成一定的探究過程，更好地將Flexsim軟件和現(xiàn)實(shí)緊密聯(lián)系起來，以此為 基礎(chǔ)將更好地在物流中心的設(shè)計(jì)與運(yùn)作方面進(jìn)行統(tǒng)籌計(jì)劃。其中包括：? 掌握離散系統(tǒng)仿真的基本原理。? 掌握Flexsim軟件的基本操作和常用實(shí)體的參數(shù)設(shè)置等。? 掌握分析流程，建立模型的方法.? 掌握模型運(yùn)行的基本統(tǒng)計(jì)分析方法。? 統(tǒng)計(jì)對(duì)象的選擇和模型運(yùn)行過程中被

2、選擇對(duì)象統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的輸出和分析。? 通過實(shí)際建立仿真模型認(rèn)識(shí)仿真的基本概念、感受仿真的情境。?通過實(shí)際建立仿真模型認(rèn)識(shí)仿真的基本概念、感受仿真的情境。1、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容本次實(shí)驗(yàn)中，我們利用flexsim4.0軟件平臺(tái)，來仿真一個(gè)流水加工生產(chǎn)線 系統(tǒng)，不考慮其流程間的工件運(yùn)輸，對(duì)其各道工序流程進(jìn)行建模。Q_inM1M2Q_out1Q out2L b2 _Massm建立一個(gè)如下描述的流水加工生產(chǎn)線系統(tǒng)：兩種工件L_a、L_b,分別以正態(tài)分布（10, 2）和均勻分布（20,10） min的時(shí)間 間隔進(jìn)入系統(tǒng)，斤先進(jìn)入隊(duì)列Q_in由操作工人進(jìn)行檢驗(yàn)，每件后驗(yàn)用時(shí) 2min。不合格的廢棄，離開系統(tǒng)，合格 的送往

3、后續(xù)加工工序，合格率為 95%;L_a送往機(jī)器M1加工，如需等待，則在Q_m1隊(duì)列中等待；L_b送往機(jī)器M2加工，如需等待，則在 Q_m2隊(duì)列中等待；L_a在機(jī)器M1上加工時(shí)間為均勻分布（5,1）min,加工后的工件為L_a2； L_b 在機(jī)器M2上的加工時(shí)間為正態(tài)分布（8,1）min,加工后的工件叫做L_b2;一個(gè)L_a2和一個(gè)L_b2在機(jī)器Massm上裝配成L_product,需時(shí)為正態(tài)分布（5, 1）min,然后離開系統(tǒng)。如裝配機(jī)器忙則L_a2在隊(duì)列Q_out1中等待；L_b2在隊(duì)列Q_out2中等待；并且讓該系統(tǒng)運(yùn)行一個(gè)月，直到流水線中的某個(gè)生產(chǎn)資料暫存區(qū)達(dá)到了其最 大容量，則系統(tǒng)停滯

4、加工.該系統(tǒng)的運(yùn)行效率指標(biāo)由生產(chǎn)線的最長加工時(shí)間和最 終完成加工產(chǎn)品的數(shù)量。為了將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)出到數(shù)據(jù)庫中，我們?cè)谲浖抡骈_始前，啟用“fullhistory on ”記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)后從菜單的 Statistics選項(xiàng)中導(dǎo)出數(shù)據(jù)。2、實(shí)驗(yàn)環(huán)境實(shí)驗(yàn)軟件介紹FlexSim是美國flexsim 公司開發(fā)的，迄今為止世界上第一個(gè)在圖形環(huán)境中 集成了 C+IDE和編譯器的仿真軟件。Flexsim是一個(gè)基于 Windows的，面向?qū)?象的仿真環(huán)境，用于建立離散事件流程過程，像是制造業(yè)，物料處理和辦公室工作流，這些全都配以令人瞠目結(jié)舌的三維虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境。軟件功能軟件可以使用C+S接用來定義模型，不會(huì)在編譯

5、中出現(xiàn)任何問題。Flexsim應(yīng)用深層開發(fā)對(duì)象，這些對(duì)象代表著一定的活動(dòng)和排序過程。我們要應(yīng)用模板里的某個(gè)對(duì)象，只需要用鼠標(biāo)把該對(duì)象從庫里拖出來放在模 型視窗即可。每一個(gè)對(duì)象都有一個(gè)坐標(biāo)（x, y, z）速度（x, y, z）,旋轉(zhuǎn)以及一 個(gè)動(dòng)態(tài)行為（時(shí)間）。對(duì)象可以創(chuàng)建、刪除，而且可以彼此嵌套移動(dòng)，它們都有 自己的功能或繼承來自其他對(duì)象的功能。這些對(duì)象的參數(shù)可以把任何制造業(yè)、 物料處理和業(yè)務(wù)流程快速、輕易、高效 的描述出來。同時(shí)Flexsim的資料，圖像和結(jié)果都可以與其它軟件共用（這是 其它仿真軟件不能做到的），而且它可以從Excel表讀取資料和輸出資料，可以 從生產(chǎn)線上讀取現(xiàn)時(shí)資料以作分析

6、功能.Flexsim 也允許用戶建立自己的實(shí)體對(duì)象（Objects）來滿足用戶自己的要求。通過部件的參數(shù)設(shè)置，我們可以對(duì)幾乎所有的物理現(xiàn)象進(jìn)行模型化。例如 ， 機(jī)械手、操作人員、隊(duì)列、輸送機(jī)、叉車、倉庫、交通信號(hào)、貨柜、箱子等全都 可用Flexsim來建立模型。Flexsim軟件功能強(qiáng)大，需要我們繼續(xù)學(xué)習(xí)。軟件安裝實(shí)驗(yàn)中我們使用的是flexsim4。0版本，安裝好flexsim4.0 后運(yùn)行單機(jī)版 加密狗驅(qū)動(dòng)，安裝好后打開-開始，找到Flexsim文件夾，打開flexsim license activation, 在那個(gè)第四行 license type 中選擇 educational 的模式，

7、保存.選 擇這個(gè)模式即使沒有密鑰，在建立模型的時(shí)候也可以建立80個(gè)實(shí)體。其它模式只能建立20個(gè)。再 次打開-開始，找到 Flexsim 文件夾，打開flexsim graphics configurator, 在 第一排 common configurations下拉歹U 表中 選擇 highcompatibility 。這可以使得軟件運(yùn)行更加兼容系統(tǒng)。3。4計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室和教學(xué)在管理學(xué)院三樓機(jī)房擁有兩百多臺(tái)計(jì)算機(jī)，運(yùn)行速度快、上網(wǎng)簡(jiǎn)單可以方便 查詢資料，機(jī)房空間寬闊，學(xué)習(xí)環(huán)境良好。同時(shí)實(shí)驗(yàn)時(shí)有兩位助教與我們一同學(xué)習(xí) ，我們遇到問題時(shí)可以向助教請(qǐng)教 訪敦的幫助使得我們對(duì)軟件的使用和對(duì)問題的理解程

8、度更加好，非常感謝助教3、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)4。1未優(yōu)化之前模型參數(shù)設(shè)置（1）兩種工件1、2,分別以正態(tài)分布（10, 2）和均勻分布（20, 10） min 的時(shí)間間隔進(jìn)入系統(tǒng)，首先進(jìn)入隊(duì)列 Queue3同時(shí)在Triggers中對(duì)工件設(shè)置顏 色。二 Sourcel Properties(2)Queue3的最大容量采用默認(rèn)值：10。00 .(3)對(duì)Processor9設(shè)置為由工人進(jìn)行檢驗(yàn)，每件檢驗(yàn)用時(shí) 2min。不合格的工 件廢棄，離開系統(tǒng)進(jìn)入Sink14,合格的送往后續(xù)加工工序，合格率為 95%;Processor9容量為1,檢驗(yàn)時(shí)間By Expression:2。在Flow里設(shè)置合格率-By perc

9、entage(inputs)percent port(要注意出 口 的選擇)。在 General查看出口，1代表Queue4,2代表Sink14.I Processor I BrekdOMTs I Hon | PrigjereJ Labefc 】General stafcg3D Shape fe3dprotsrcnlor.3efcEdit Reset二，三出口，Rnktiin5：zeFlags4 Show Name7 Ehoj.PortsL Shore 2D Shapt 丁 3 E廣 g Shsps J ShfiA1 CoriienteScale Contents PTQteQtedX -10

10、0RX0M,SX4.CM:Y 5.00RY0.3CHSY3.00Z O.JO- /_1 ;RZ0.00L士.SZ2.00圖1： Queue 11. Sink 14PorteInput PortsCentral PerisFtoperties(4) Queue4存放兩種物品，因此在這里要進(jìn)行產(chǎn)品分流.在Flow里設(shè)置-Cases by value : gebitemtype (item ) cases : casel: returnl ； case2:return2.代表工件1從出口 1出去，工件2從出口 2出去。7j, Qu a吧 4 PropertiesQueue 4Genera- stat

11、stics30 Shape Jtfqueuejn_co；Dr.3dsShape Factors | ait Ret2D Shape 門上30 T即cturtColorSI31畫 口口/馳珈同占出 fflstaw Ports：J.ahd胤 ZD Sh5pe- J Show 3D EhipeJ 91口中匚口ntents：5cale Contents 匚 ProtectedPcsibcn, Rolation, and SizeZ 0,00Jt PortHroceEsoriuPQrtsInput PortsCeritral PortsProperbes(5)工件1在機(jī)器Processor10上加工時(shí)間

12、為均勻分布(5,1) min；工件2 在機(jī)器Processorll上的加工時(shí)間為正態(tài)分布(8 , 1)min。ProcessorlO PropertiesContent 1.QQProcessor ,Breakd(Mns | Flow Triggers I Labds ： General Statetis/ 三。Items Across Processor LtngttiSetLDThie| id Setup Tirre (return zero)Use Operator (5) for Seup ：f.l口白.“ LOO空fuse Setup OperaCDrSj,both k叼 and P

13、rocessProcessTmeiaiistkal Ugibutron; ufTonn5h 1, 0)/ |Q A_ Use Ooeralor (s) far Processjjrnber時(shí)口阻*門陽麗:1,0次 Prowssorll PropertiesProces?orllPrpcessor Ba95m5 Flov. Fibers 1如33 ： General StatisticsMaxirnum Content t.M1 二口呼有- Iems Across 四。二3因l-sn5tl-5etupTrneijNt SetLp rme (rerurn zero) 國：AI- Use Opera

14、tor fs) for Setup U se Setup Qpei于口值；foe bo th 5e 曰口 and PtocessProcess3a固TimuStatistical DistJibutiDn: norrai(ar 1, Oj_ Use Operator (sj for Process ! i - 1.00(6) 一個(gè)工件1和一個(gè)工件2在機(jī)器Combiner13上裝配成產(chǎn)品，需要時(shí)間 為正態(tài)分布(5,1 ) min,然后離開系統(tǒng)。運(yùn)行之后結(jié)發(fā)現(xiàn)流水線不能持續(xù)運(yùn)行一個(gè)月，需要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，使得系統(tǒng) 順利持續(xù)運(yùn)行一個(gè)月。4。2優(yōu)化模型時(shí)的參數(shù)調(diào)整(1)增加工件2的進(jìn)入量：將Source

15、2的到達(dá)時(shí)間問隔改為均勻分布 U 14,6)(2)將各個(gè)暫存區(qū)的最大容量改為25。10(3) 將Processor10的處理時(shí)間改為U (11, 8) ,Processor11的處理時(shí)間改 為正態(tài)分布(12,2)。114。3最終模型的建立124、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析5.1改進(jìn)前后的運(yùn)行時(shí)間對(duì)比 改進(jìn)前：M GlcbalsTimeStatePer-c 1172. 4864681891321改進(jìn)后:T1 GlobdkTine - Precision 丁 StateFerc t_嶺.83017231_921從以上數(shù)據(jù)中，我們可以發(fā)現(xiàn)：改變參數(shù)前的系統(tǒng)并不能滿足一個(gè)月的生產(chǎn) 計(jì)劃，而改進(jìn)后的系統(tǒng)可以滿足一個(gè)月

16、的生產(chǎn)計(jì)劃。5.2 StateChanges 的對(duì)比改進(jìn)前：二 StateChangesRecordNun Time Slate Object 留Scenario Replication 105/Source:00167.1162751974/SourceL00177. 1162751975/Sourcel004212. 304349314/Source;004312. 304349315/Source:008721, 4987*2954/Sour cel0013二 StateChangesRecordNLUL *2Tine *0State *5Object N /SourcesScenari

17、o *0Repll-cation 06315, 664029724/Sources006415.664029725/Source20013131.903512124/Source20013231. 908512125/Source20010544.673034194/Sources0023 StateChangesReeordNum. 13Time 0State /1Object 附Scenario Replication /CoMbinerl30041lb 279793167/Combinerl30011224. 96030B8921/Conbinerl30011321. 9603鴕92/C

18、obi nerl30011730, 70567363i/Combinerl300ne30. 705673681/Coiblnerl30011930. 705673e87/ConbinerlS0018042. 828376521/ConblnerlS001S142. 82837652/Conbinerl30020648. 687522814/CoabinerlS00F StateChangesRecordNuii Time State Object 帝Scenario 丁Replication 1501/OperatorlG00二 247.116275197H/0peratorl600267.1

19、1627519722/OperatorlG00289.1162751971/0peratorl6005012. 30434931H/Operator160Q5212. 3043493122/OperatorlG00E EtateChangMEecordNum ，IDTime Stats /01Object 網(wǎng) /ProcessorlOScenario 0Replication 0349,11627519721/ProcessorlO00359.11527519721/FrccessorlO0Q369.1162751972/PrccessorlO003711.279793164/Processo

20、rlO00SB11,279798161/Process 0rl0006D14,3043493121/PrccessorlO006114.3043493121/ProcessorlO006214.304349312/Prec已ss虹10007416J19485884/PrccessorlO0014改進(jìn)后:F State ChangesRecordNum /1Time *0State ”5Object 汽/SourcelScenario ， 0Replicati t0167.1162751974/Sourcel00177.1162751975/Sourcel04312. 30434931i/Sou

21、rcel004912. 304349315/Sourcel010124.36632747I/Sourcel00二 StdteChangesRecordNum 2Time ，0State t5Object /Source2Scenari o，0Replicati 03710. 531223774/Source2003810. 531223775/Source009023. 050464534/Source2009123. 050464635/Source20015029.769545034/Sources003 State ChangesRecordNum ，Time State ，Object

22、 *Scenario Replicati ，1301/Combiner13007317, 988917427/Combiner1300ee22. 0799006921/Combiner1300S922. 073900692/Combiner130013527. 886437974/Combiner13013627. 886437971/Combiner130013827. 386437977/Combiner130o181 8615490521/CombinerlS0018237.861549052/Combiner130021144. 497340944/Combiner1300n Stat

23、eChangtsRecordNum 15Time ，0State -1Object 網(wǎng) /Operatori6Scenario QReplicati 0247.11627519714/OperatotI600267.11627519722/Operatori600 289.1162751971/Operatori6004510. 5312237714/Operatorlb004710. 5312237722/Operator16Q015二 StateChangssRecordNum 10Tine 0State 丁1Object w /ProcessorlOScenario 0Replicati

24、 09.11627519721/ProcessorlO00二359,11627519721/Processor1000_369.1162751972/ProcessorlO007517. 930917424/ProcessorlO00-7617. 938917421/ProcessorlO008117. 98891742 21/ProcessorlO008217. 9389174221/FrocessorlO008317. 938917422/ProcessorlO100122 69821883/FrocessorlO0d可以發(fā)現(xiàn)，在這兩次仿真中所有實(shí)體的狀態(tài)的改變情況就是一樣的。Soure的

25、狀態(tài)改變是 5-4的循環(huán)，combiner13的轉(zhuǎn)態(tài)改變是 1-7-21 24的循 環(huán),operator 的轉(zhuǎn)態(tài)改變是1 14-22的循環(huán)，processor10 的轉(zhuǎn)態(tài)改變是1 21-21 24的循環(huán)，其它實(shí)體也都遵循一定的狀態(tài)改變循環(huán)。5。 3 StateReport 的對(duì)比改進(jìn)前:Object Class 千 idle prc.： sing -bygy .blocked triF.rtctlng * rnpff -collectin 字/S-jr-rlSoireeQ00100Q0O/S rjtmZSource0001000口QQueueqqQ00州律0技即北Qk審k非/queueiiQu

26、flieDJ BXaTSllCO日出mm蚱Queue，忙 lll0D00 30-56072650DSB. 4：392T35Queue00000ICO00/Queue?iQuelLbfl0000 1. !.t9上能就tiJ出 48.17tJt!0Q0100DQPr-rrf.Tm，氣門打交.鼾叫M iQ4.613516705U000Fry澗Er- / Frvfits08 19. 70S19 21. 2531 t56Ci0部.OS我什屯。000/Froce3peria Frccessw 49. EM 羽 5Dr 125712&S2ooa/StrfciaSir*000C?000/C:止ln.erl.2

27、 Uor.blritr 二4D- JDhJb 3T. U4 33 裝 j0OCfltl. 9323fe350/Lrkt4Sinkd0DOddbObIE -BeratoLftQ,Cfl.口a改進(jìn)后:Object - Clas* Idle * protesalng - busy ， blacked * 凰E口3TmitLra，en.pt y eollE-ctln - rel esslfig. */犯ilrtulSource00O 8,-1631653 1. 53tB9G34000/e&urc：6f ：rll Frx，=也 .T263L1 。丸 27昵的&汕Q00。0/SlnklSSbAQ0fl0Q

28、fl0/CblnerlSCiblwr.08376。皿000/SlrfiLi揖 M0000000箕j伽偵鼾a00/Opera tarlC OpETat-or 64/19720OQ0QQ0對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)改進(jìn)后,processor9 , processor10 , processor11,combiner13 , operator16的空閑時(shí)間全都下降了。5.4 SummaryReport 的對(duì)比16改進(jìn)前:2e 0ObjectCL A33 a3 rat s_:an 1 ent - st its cent ent i i nstat s_-. enlentria.B 1*1111,Bt tts_inp

29、ut alt3_3lltpUt !/帛 E3TF1Keit 優(yōu)0q010111/S:urze3!So Lire i8-口gQiIQTS/QUEUES.ILSUE10aID二 27509210303192132/0吟*uuetit1U0LO2 小驪哂苴S82172162/虱已得OurtiE100109L41I3M2419SS933282/如 rutSllrmr口a1_ Q70TO/0cuc7Queue1Gq10僅5sH料558756巧3171/QnjtnjEUCUD00170?0/PrscEEsor9PxOCeSECFtd1.3TSr4a9S712l1S213 Lj片中.二 x LUH號(hào)0r1a

30、1-wnwoti aaal323L/Prc-cesflorllPt-tD(11m的70TO舟IMSLA1110/q/CchinjerlSi3crp.binerIaP死與咒胃73&05相023IL7：，檄 nk!4ti190/QperatwLG作好門轉(zhuǎn)00ddstats_siayiinenln ”stats_sta/ti.senajt stats_staytinEavs *slai:e_curTenat state_sinc& ，00041159. 7393020B33(0Q4117E, 4364631B310亂 06351184844971.32S34O1660277381W4, 9藉6!5n

31、l 丁好0118. SE163330073112. 46693904605911105.134073B4510IfiE. CCr201904237C5.27CCSG：19231S01105. L34373B451c0061092. 553071Illi017Bt 4425201416Q2124. 46i：4467069BE：1105_1B407SB451c00&1009. 73769202B6212. 11E17G4G02Gj12, 2G21DXCD3454941107.134073B4511.5917263415191742, 89033120831031(.S469429335044110

32、8. 33349792305. 287747859954939. b441b7545776jS77. H751B2BLfa2H29111099. 7a7S9202Ba000707. 68T1251975280842. ESC5312683135IE. L27203E25541971105. L34373B45LcQ070,Q.0011107.1340738451改進(jìn)后:(Object -C13EE -slat c-nf-cnt stitscc-ntEtiin? stats.crwitcntr-aK ”e 1: a t setii-avg *ststs-nnfut * EtatE._ontpjt

33、 ._/SciutceLS:：ur :t00Q101$SO.Squtc2Si?urce00010l?10.Qucut WQueue25Cl25乩 4441,33蜀 8S87D配4%.ueue4GCu*2302S20-. 0000129799143B393EL4/QueuKiQueije需Q3521 B(I8C34 9573(18331808Qujeu 強(qiáng)Qum曜00西維能酩l招4O299T17811701Lucus7Ccu?%Q年2S. S2E154157FS511EX1T2QueueQ01帥國磔41叩4國順17311731Pr-jCEssryEgoless jr101.Sfi78SESaiaiO4ffiB3B45SE44jPrcesscrlC FrictsE ：ir101.983255：J31T1Z116：iBLt 07.Prcezscr1PrpceES ?r001,9助.h ”.；君11751131/airiklJSliik1101710.C-cithlncrlJC：itlner10.M91&24 ：7Tfi53M3mi/Si rid Sink110205QDp-tora0o0Q017stats_5rsyrlmenin stars_stayllnsavg state_currentstate_slnee 0LL丁定驍口,35111025w乳無照