2019年eMplant系统仿真报告

生产系统仿真报告

课程名称生产系统建模与仿真

学生学院

专业班级

2009年6月5日

目录

一、仿真建模及原理-----------------------------------------------------3

二、系统绩效评估------------------------------------------------------12 （1）该生产线的生产节拍和平均节拍---------------------12

（2） A 型号与B 型号PCB日产量------------------------------13 （3）各机台的平均利用率------------------------------------------14 （4）系统内平均在制品数量---------------------------------------15 三、问题探讨------------------------------------------------------------18 （1）系统中的瓶颈工序---------------------------------18 （2）瓶颈工序前缓冲区内产品数量平均值---------------------18 （3）如果改变PCB 到达系统的速率，能否影响PCB 的日产量？若能，如何影响------------------------------------------20 四、小组每位成员的在设计中的贡献率---------------------------20

一、仿真建模及原理

建立基本模型

1．在对象类别数据库中新增一个Training_的资料夹(Folder)，并在Training中创建一个新的Folder，将Folder的名称更改为Mus(Move

Units)

2．复制设置两个entity

修改entity的名称，分別為A及B。点选MUs(Move Units)中要复制之对象，之后鼠标左键+Ctrl 拖拉至Mus的资料夹中。

打开A,选择custom attributes，选择new.将name改为n,选择date type 为string，value设为a。同理设置B。如下图

3．修改A和B的图标

4．建立一個Source，八個SingleProc，，八个buffer，一個Drain。按要求（在印刷电路板（PCB）生产线上生产两种型号的PCB，分别为 A 型号和 B 型号，两种PCB 在印刷之后首先经过检验站，当PCD检验结果为“不合格”时，则必须经过“油墨去除”线进行油墨去除作业、水洗烘干作业、再回到油墨印刷机重新加工，若“不合格”品为A 型号时，则回到白墨印刷站重新加工；若“不合格”品为 B 型号时，则回到黑墨印刷站重新加工。）连接并按对各对象过行改名，如图

5．增加一个EventController事件控制器, 透过事件控制器来控制事件何时发生。并在将setting>end 设罡为一天，开始仿真如下图

6．插入一个Method，并更改名称为reset。编reset中的程序为

is

do

deleteMovables;

end;

意思为當要刪除機台上所有的MUs時，我們按reset即可。

7．设置每个buffer的参数

双击buffer，编辑Attibutes>Capacity为-1，即每个缓冲站设为无限容量。编辑Times>Processing time为0。

8．设置每机床的加工时间

（1）一台机床只有一种加工时间

双击打开白墨印刷机床。将Times>Processing time选择为正态分布，对应的srteam,mu,sigma,lowerbound,upperbound分别输入1, 0:20, 0:02, 0, 0:50，OK确定。

对烘烤机A，检验站A，烘烤机B，检验站B，水洗烘干也用相似的操作方法。

（2）一台机床对不同产品有不同加工时间

插入一个Method，并更改名称为setparam，

编辑程序

is

do

if @.n="a"

then "normal",1,15,2,0,50);

else "normal",1,16,2,0,50);

end;

@.move

end;

意思为当实体的属性n为a，则b1(黑墨印刷)的加工是间符合正态分布("normal",1,15,2,0,50)。如果是其他属性则b1(黑墨印刷)的加工是间符合正态分布("normal",1,15,2,0,50)。

打开b1前的buffer3,controls>exit

同理可设置油墨去除机床的加工时间。

9．设置A型号PCB与B 型号PCB 到达数量比为2:1

建立一张TableFile，打开entry，在Attibutes>table选项中选TableFile 如下左图

打开TableFile，设置各参数如上右图。

10．在entry出口处对A和B两种产品分流

插入一个Method，并更改名称为diab

编辑程序

if @.n="a"

then @.move(buffer);

else

@.move(buffer3);

end;

意思为当实体的属性n为a，流向buffer,其它则流向buffer3。因为只有a和b两个实体，这样就将其分流。

11．实现不合格产品（概率5%）的回流

（1）插入并改名为counter,其它默认。

（2）插入一个Method，并更改名称为init,

编辑程序

is

do

counter:=0;

end;

意思为Init之对象主要是将Variable变量的数值正确起始值置0。（3）插入一个Method，并更改名称为rework,程序为

is

do

counter:=counter+1;

print counter;

if counter=20

then @.quality:="bad";

counter:=0;

else @.quality:="good";

end;

print @.quality;

@.move;

end;

意思为指定程序运行一次，counter变量要自动加一，假如counter 刚好等于20，就将@(MUs)的属性quality指定为“bad”，并另counter的值归零。Else若counter 的值不等于20@.quality := “GOOD”; @(MUs)的属性quality指定为“GOOD”。

将烘烤机A的controls>exit连接rework。

（4）插入一个Method，并更改名称为move,程序为

if @.quality="good"

then @.move(buffer3);

else

@.move(buffer6);

end;

意思为判断对象属性是否这"good"，是则移到buffer3，不是则移到buffer6。

同理可设建counter1，rework，move1实现检验站B处的不合格产品加流。

12．建立排班表

（1）插入一张shiftcalendar表，打开ShiftCalerndar，先点起继承钮以中断继承。输入排班名称。设置各参数如图

该工厂实行两班制，first为第一班，从2：00到4：00，中间6：00-8：00休息，second为第二班，从14：00-0：00，中间18：00-20：00休息。

（2）将每台机床controls中的shiftcalendar选择ShiftCalerndar。并且将entry中的operating mode>blocking前的勾去掉。

到此时基本模型构建完，如下图所示

二、系统绩效评估

(1)该生产线的生产节拍和平均节拍；

此生产线的生产节拍是由生产时间除以总产出数量得出。

操作原理：通过程序设计输出实际产品A和B以及总产出量，时间定为一天工作16小时。最后令时间除以实际产品产出量

具体做法如下：首先建立五个variable,改名为outA（A产品产出量）、outB（B产品产出量）、sumout（总产出量）、simtime（时间）=16:00:00(即工作时间为16小时)和jiepai（生产节拍）;

然后建立一个Method,输入如下程序代码：

is

do

if @.n="a"

then outa:=outa+1; 如果n=a,即有产品a通过时，outa进行计数

else

outb:=outb+1 ; 如果n≠a,即不是产品a通过时，outb进行计数

end;

counterab:=outa+outb;对outa与outb的累计数进行相加

jiepai:=simtime/counterab;

end;

最后在shipping→controls→entrance→method;

运行事件控制，得出的结果如下即生产节拍是秒/件

(2)A 型号与B 型号PCB日产量；

A,B型号PCB日产量的操作原理以及具体方法均在上一评估那里可以得到。

从运行结果可以得出A型号PCB日产量OUTA为1862件

B型号PCB日产量OUTB为958件。

(3)各机台的平均利用率；

各机台平均利用率可以通过利用chart来统计得到。

具体操作步骤：首先建产一个chart，右击 chart→open statistics wirzad→class→勾选singleproc→OK，然后双击chart→display →gragh\table→图形和表格→OK，运行事件控制。

由图可以得出

白墨印刷（w1）的利用率=%

烘烤机A(w2) 的利用率=%

检验站A(w3) 的利用率=%

油墨去除(r1) 的利用率=%

水洗烘干(r2) 的利用率=%

黑墨印刷(b1) 的利用率=%

烘烤机B(b2) 的利用率=%

检验站B(b3) 的利用率=%

(4)系统内平均在制品数量。

系统内平均在制品数量是由每个产品滞留在系统的时间和（wholetime）除以系统工作总时间（simtime）即avgquantity =wholetime/simtime。

操作具体方法如下：首先建立两个variable,改名为wholetime、avgquantity、建立三个method,改名为diab、endsim和method、一个TableFile1

然后在diab输入如下程序代码;

is

do

if @.n="a"

then @.move(buffer); 如果n=a那产品移动到buffer缓存站else

@.move(buffer3); 如果n≠a 那产品移动到buffer3缓存站

end;

tablefile1[1,@.id]:=; 把每个产品通过的时间记录为第一列时间数据

end;

在endsim添加输入如下程序代码：

is

do

avgquantity:=wholetime/simtime;

end;

在method添加输入如下程序代码：

tablefile1[2,@.id]:=;把每个产品通过的时间记录为第二列时间数据

tablefile1[3,@.id]:=tablefile1[2,@.id]-tablefile1[1,@.id ];第三列数据=第二列时间数据-第一列时间数据

wholetime:=({3,1}..{3,*}); 每个产品滞留在系统的时间之和即如图所示

程序输入完成后保存，最后在entry→controls→exit→diab; shipping→controls→entrance→method;双击TableFile1，然后如图对1-6列进行意义说明。

然后在每一列的TIME那里右击→format→datatype→time;

运行事件控制，得出如下结果

即平均在制品数量（avgquantity）为件/秒。

三、问题探讨

(1) 系统中的瓶颈工序在哪里？

由上述第三评估中的图表可以得出烘烤机B(b2)的工作率最高，也就是系统中的瓶颈工序。

(2) 瓶颈工序前缓冲区内产品数量平均值是多少？

瓶颈工序前缓冲区内产品数量平均值是由缓冲区的产品数量（wbuffer3）除以系统工作总时间（simtime）即

avgbuffer4=wbuffer4/simtime。

具体操作如下：首先建立两个variable,改名为wbuffer4、avgquantity、建立三个method,改名为buffe4、endsim和method1、一个TableFile1(在这里endsim和method其实不需要建立，直接在第四个评估那里相对应的程序代码进行添加即可)。

在buffe4输入如下程序代码;

is

do

tablefile1[4,@.id]:=;把每个产品通过的时间记录为第四列时间数据

在endsim添加如下程序代码：

Avgbuffer4:=wbuffer4/simtime; 即endsim的程序代码如图所示

在method1输入如下程序代码;

is

do

tablefile1[5,@.id]:=; 把每个产品通过的时间记录为第五列时间数据

tablefile1[6,@.id]:=tablefile1[5,@.id]-tablefile1[4,@.i d]; 第6列数据=第五列时间数据-第四列时间数据

wbuffer4:=({6,1}..{6,*}); 缓冲区内总的产品数量

end;

TableFile1的操作同第四个评估，请看图。

最后，buffer4→controls→entrance→buffe4; exit→method1即如

运行事件控制，得出结果如图即瓶颈工序前缓冲区内产品数量平均值是件/秒。

(3) 如果改变PCB 到达系统的速率，能否影响PCB 的日产量？若能，如何影响？

从chart图可以看出，瓶劲工序b2的利用率高，但还没达到最高的利用率，所以如果改变PCB到达系统的速率，会使得PCB的日产量增加，但增加幅度不大，因为b2利用率达到最高时，增加PCB到达率，只会使得缓冲区的产品数量增加，而不能使得PCB日产量增加。

四、小组每位成员的在设计中的贡献率

郑廷春30% 张耀基30% 熊永旺20% 袁熹廷20%

各组员签名：