jit看板生产系统witness仿真建模和优化实现(doc31页)
基于witness的系统建模与仿真实验报告
多路径生产仿真模型S11085240007 物流工程一、实验名称：多路径生产仿真模型二、实验目的1）了解结合路径path的系统设计。
2）熟悉系统元素Part、Machine、Buffer、Variable、Labor、Attribute的用法。
3）深入研究系统元素Machine的用法。
4）研究机器、缓冲区结合路径以及劳动者之间协作所形成系统的运行效率。
三、实验设备仪器计算机、Witness仿真软件四、实验内容1、元素定义（Define）本系统的元素定义如表1所示。
表1 实体元素定义元素名称类型数量说明Back Part 1 部件Seat Part 1 部件Legs Part 1 部件B1buffer 1 缓冲区B2buffer 1 缓冲区B3buffer 1 缓冲区Paint_Q buffer 1 缓冲区Inspection_Q buffer 1 缓冲区Packing_Q buffer 1 缓冲区path1Path 1 路径Path2Path 1 路径Path3Path 1 路径Path4Path 1 路径Path5Path 1 路径Assembly machine 1 组装机器Painting machine 1 染色机器Inspection machine 1 检验机器Packing machine 1 包装机器Inspector labor 1 质检员x variable 1 变量attribute c 1 属性2、元素可视化（Display）设置各个实体元素的显示特征定义设置如下图所示3、元素细节（Detail）设计1对Part各元素细节设计●可视化效果设定●属性定义：seat.Arrival Type＝Activeseat.inter Arrival=2.0back.Arrival Type＝Activeback.inter Arrival=2.0legs.Arrival Type＝Activelegs.inter Arrival=2.0●规则定义：seat’s output Rules：PUSH to B1back’s output Rules：PUSH to B2legs’ output Rules：PUSH to B32对Buffer各元素细节设计display 选项中对话框对buffer icon 、name、part queue属性进行设置；3对Machine各元素的细节设计属性定义：Assembly.Type=AssemblyAssembly.Cycle Time=6.0Assembly. Input Quantity=3；！机器Assembly的输入零部件数量为3个；规则定义：Assembly.Input Rules（From）:MATCH/ANY B1 #(1)B2 #(1)B3 #(1) ！匹配缓冲区B1、B2、B3中的任意类型的part各一个；Assembly.Output Rules（To）:PUSH to Paint_Q Using Path ！通过路径将成品送至缓冲区Paint_Q；活动定义：Assembly.actions on finish：3.1）对machine元素Assembly的详细定义：属性定义：♦Assembly.Type=Assembly♦Assembly.Cycle Time=6.0♦Assembly. Input Quantity=3；！机器Assembly的输入零部件数量为3个；规则定义：Assembly.Input Rules（From）:♦MATCH/ANY B1 #(1)B2 #(1)B3 #(1) ！匹配缓冲区B1、B2、B3中的任意类型的part各一个；Assembly.Output Rules（To）:♦PUSH to Paint_Q Using Path ！通过路径将成品送至缓冲区Paint_Q；活动定义：Assembly.actions on finish：♦ICON = 115！通过变换图标，表示seat、back、legs组装成了一把白色椅子；3.2）对machine元素inspection的详细定义：属性定义：♦inspection.Type=Single♦inspection.Cycle Time=3.0♦bor＝Inspector规则定义：inspection.Input Rules（From）:♦PULL from Inspection_Q ！从缓冲区Inspection_Q中提取零件加工；inspection.Output Rules（To）:♦PERCENT /189 Packing_Q Using Path 90.00 ,Paint_Q With Inspector Using Path 10.00 ！产生随机概率，以90％的概率通过检测，使用路径移向Packing_Q，进行打包；以10％的概率检测出油漆有质量问题，需要人工搬运，通过路径送回缓冲区Paint_Q，排队重新油漆。
看板生产系统仿真建模和优化实现
,a click to unlimited possibilities
汇报人：
目录
01 添 加 目 录 项 标 题
02 看 板 生 产 系 统 概 述
03 看 板 生 产 系 统 仿 真 建 模
04 看 板 生 产 系 统 优 化 实 现
05 看 板 生 产 系 统 仿 真 建 模 和优化实现的应用案例
参数和变量的调整 ：根据仿真结果调 整参数和变量的值 ，以优化生产效率
Part Four
看板生产系统优化 实现
优化目标和方法
提高生产效率：通过减少等待时间、提高设备利用率等方式提高生产效率 降低成本：通过减少原材料浪费、降低能源消耗等方式降低生产成本 提高产品质量：通过减少不良品率、提高产品合格率等方式提高产品质量 增强生产稳定性：通过减少设备故障、提高生产计划准确性等方式增强生产稳定性
看板生产系统的特点
实现准时化生产，减少在制品库存
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提高生产效率和产品质量
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降低生产成本，提高企业竞争力
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效果评估：通过对比优化前后的生产数据，评估看板生产系统仿真建模 和优化实现的效果，为企业决策提供依据。
应用案例二：某物流企业的看板生产系统仿真建 模和优化实现
背景介绍：某物流企业面临生产效率低下、库存积压等问题，需要通过看板生产系统仿真建模 和优化实现来改善生产状况。
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witness生产系统建模与仿真平台教程
第一章 系统仿真简介.......................................................................................................................- 1 -1.1仿真技术的产生与发展 (1)1.1.1 仿真软件的发展.................................................................................................................- 2 -1.1.2 仿真建模方法学的发展.....................................................................................................- 3 -1.2系统、模型与仿真 (4)1.2.1 系统.....................................................................................................................................- 4 -1.2.2 模型.....................................................................................................................................- 5 -1.2.3 仿真.....................................................................................................................................- 5 -1.3离散事件系统仿真 (6)1.3.1 基本概念.............................................................................................................................- 6 -1.3.2 模拟表.................................................................................................................................- 8 -1.3.3 离散事件系统仿真的分类...............................................................................................- 10 -1.3.4 未来事件表.......................................................................................................................- 11 -1.3.5 离散事件系统仿真基本策略...........................................................................................- 13 -1.4系统仿真的一般步骤 (14)1.4.1 问题的定义.......................................................................................................................- 14 -1.4.2 制定目标和定义系统效能测度.......................................................................................- 15 -1.4.3通过合理假设描述系统....................................................................................................- 15 -1.4.4 仿真输入数据分析...........................................................................................................- 16 -1.4.5 建立计算机模型...............................................................................................................- 16 -1.4.6 验证和确认模型...............................................................................................................- 17 -1.4.7 仿真模型的运行...............................................................................................................- 17 -1.4.8 仿真输出分析...................................................................................................................- 17 -第二章 离散事件系统仿真基本方法...............................................................................................- 19 -2.1概率统计基本概念 (19)2.1.1 确定事件和随机事件.......................................................................................................- 19 -2.1.2 随机变量与概率...............................................................................................................- 19 -2.2随机数和随机变量的产生 (20)2.2.1 伪随机数...........................................................................................................................- 20 -2.2.2 伪随机数的产生方法.......................................................................................................- 21 -2.2.3 随机变量的生成...............................................................................................................- 25 -2.3W ITNESS中随机分布函数 (27)2．3．1 伪随机数流PRNS..........................................................................................................- 27 -2．3．2 随机分布函数详解.......................................................................................................- 28 -2.4仿真数据分析 (38)2．4．1 影响仿真输出结果的因素...........................................................................................- 38 -2．4．2仿真输出数据分析方法................................................................................................- 39 -第三章 WITNESS仿真系统软件综述................................................................................................- 43 -3．1W ITNESS 2003的安装与启动 (43)3.1.1 安装环境...........................................................................................................................- 43 -3.1.2 安装步骤...........................................................................................................................- 43 -3.1.3 启动Witness 2003..........................................................................................................- 47 -3．2W ITNESS 2003用户界面 (49)3.2.1 标题栏...............................................................................................................................- 50 -3.2.2 菜单栏...............................................................................................................................- 50 -3.2.3 工具栏...............................................................................................................................- 60 -3.2.4 元素选择窗口...................................................................................................................- 60 -3.2.5 状态栏...............................................................................................................................- 60 -3.2.6 用户元素窗口（Designer Elements）.........................................................................- 60 -3.2.7 系统布局区.......................................................................................................................- 64 -3．3W ITNESS 2003建模元素 (64)3.3.1离散型元素........................................................................................................................- 64 -3.3.2 连续型元素.......................................................................................................................- 65 -3.3.3 运输逻辑型元素...............................................................................................................- 65 -3.3.4 逻辑元素...........................................................................................................................- 65 -3.3.5 图形元素...........................................................................................................................- 65 -3．4W ITNESS 2003建模与仿真过程 (65)3．5W ITNESS 2003建模与仿真过程应用举例 (66)第四章 元素——模型的重要组成部分...........................................................................................- 69 -4.1离散型元素 (69)4.1.1 零部件（Part）...............................................................................................................- 69 -4.1.2 机器（Machine）.............................................................................................................- 69 -4.1.3 输送链（Conveyor）.......................................................................................................- 70 -4.1.4 缓冲区（Buffer）...........................................................................................................- 70 -4.1.5 车辆（Vehicle）.............................................................................................................- 71 -4.1.6 轨道（Track）.................................................................................................................- 71 -4.1.7 劳动者（Labor）.............................................................................................................- 71 -4.1.8 路径（Path）...................................................................................................................- 71 -4.1.9 模块（Module）...............................................................................................................- 71 -4.2连续型元素 (72)4.3运输逻辑型元素 (72)4.3.1 运输网络（Network）.....................................................................................................- 72 -4.3.2 单件运输小车（Carrier）.............................................................................................- 73 -4.3.3 路线集（Section）.........................................................................................................- 73 -4.3.4 站点（Station）.............................................................................................................- 73 -4.4逻辑元素 (74)4.4.1 属性（Attribute）.........................................................................................................- 74 -4.4.2 变量（Variable）...........................................................................................................- 74 -4.4.3 分布（Distribution）...................................................................................................- 75 -4.4.4 函数（Function）...........................................................................................................- 75 -4.4.5 文件（File）...................................................................................................................- 76 -4.4.6 零部件文件（Part File）.............................................................................................- 76 -4.4.7 班次（Shift）.................................................................................................................- 76 -4.5图形元素 (77)4.5.1 时间序列图（Time Series）.........................................................................................- 77 -4.5.2 饼状图（Pie Chart）.....................................................................................................- 77 -ii4.5.3 直方图（Histogram）.....................................................................................................- 77 -第五章 规 则...................................................................................................................................- 78 -5.1输入规则（I NPUT R ULE） (78)5.2输出规则（O UTPUT R ULE） (79)5.3劳动者规则（L ABOR R ULE） (80)5.3.1 劳动者规则概述...............................................................................................................- 80 -5.3.2 三种劳动者规则...............................................................................................................- 80 -5.3.3 劳动者规则的例子...........................................................................................................- 84 -第六章 常用的系统函数...................................................................................................................- 85 -6.1数学函数 (85)6.2转换函数 (87)6.3模型交互对话函数 (89)6.4数据库函数 (91)6.5E XCEL函数 (93)6.6常用元素函数 (94)6.7用户自定义函数 (96)第七章 WITNESS程序设计基础........................................................................................................- 98 -7．1变量类型 (98)7.1.1 整型（Integer）.............................................................................................................- 98 -7.1.2 实型（Real）...................................................................................................................- 98 -7.1.3 名型（Name）...................................................................................................................- 98 -7.1.4 字符串型（String）.......................................................................................................- 98 -7．2运算符及表达式 (99)7．2．1 算术运算符...................................................................................................................- 99 -7．2．2 关系运算符...................................................................................................................- 99 -7．2．3 逻辑运算符...................................................................................................................- 99 -7．2．4 转换运算符...................................................................................................................- 99 -7．3程序三种基本结构 (100)7．3．1 顺序结构.....................................................................................................................- 100 -7．3．2 分支结构.....................................................................................................................- 100 -7．3．3 循环结构.....................................................................................................................- 101 -第八章 可视化仿真项目的设计及运行实例.................................................................................- 103 -8.1流水线仿真系统 (103)8.1.1 引言.................................................................................................................................- 103 -8.1.2 模型概述.........................................................................................................................- 103 -8.1.3 构建第一阶段（Stage1）模型.....................................................................................- 104 -8.1.4 构建第二阶段（Stage2）模型.....................................................................................- 109 -8.1.5 构建第三阶段（Stage3）模型.....................................................................................- 112 -8.1.6 构建第四阶段（Stage4）模型.....................................................................................- 114 -8.1.7 构建第五阶段（Stage5）模型.....................................................................................- 117 -8.1.8 构建第六阶段（Stage6）模型.....................................................................................- 118 -iii8.2.1 模型流程概述...............................................................................................................- 119 -8.2.2 定义元素.......................................................................................................................- 120 -8.2.3 可视化元素...................................................................................................................- 120 -8.2.4 详细定义元素...............................................................................................................- 122 -8.2.5 仿真运行.......................................................................................................................- 124 -8.2.6 小结.................................................................................................................................- 124 -8.3属性模型 (124)8.3.1 模型概述.........................................................................................................................- 124 -8.3.2 元素定义.........................................................................................................................- 124 -8.3.3 可视化元素.....................................................................................................................- 125 -8.3.4 详细定义.........................................................................................................................- 125 -8.3.5 运行模型.........................................................................................................................- 126 -8.3.6 小结.................................................................................................................................- 126 -8.4输送链模型 (127)8.4.1 模型概述.........................................................................................................................- 127 -8.4.2 元素定义.........................................................................................................................- 127 -8.4.3 可视化元素.....................................................................................................................- 127 -8.4.4 Conveyor详细对话框介绍............................................................................................- 128 -8.4.5 详细定义.........................................................................................................................- 128 -8.4.6 运行模型及分析.............................................................................................................- 129 -8.4.7 输送链类型不同的差异.................................................................................................- 130 -8.4.8 小结.................................................................................................................................- 131 -8.5函数模型 (131)8.5.1 模型概述.........................................................................................................................- 131 -8.5.2 定义元素.........................................................................................................................- 131 -8.5.3 可视化元素.....................................................................................................................- 132 -8.5.4 详细定义.........................................................................................................................- 132 -8.5.5 运行模型.........................................................................................................................- 132 -8.5.6 小结.................................................................................................................................- 133 -8.6随机分布模型 (133)8.6.1 模型概述.........................................................................................................................- 133 -8.6.2添加属性元素及处理函数分布的步骤..........................................................................- 133 -8.6.3 详细定义.........................................................................................................................- 133 -8.6.4 运行模型.........................................................................................................................- 135 -8.7路径模型 (136)8.7.1 模型概述.........................................................................................................................- 136 -8.7.2 定义元素.........................................................................................................................- 136 -8.7.3 可视化元素.....................................................................................................................- 137 -8.7.4 详细定义.........................................................................................................................- 139 -8.7.5 运行模型.........................................................................................................................- 142 -8.8EXCEL数据交互模型 (143)8.8.1 模型概述.........................................................................................................................- 143 -8.8.2 预备知识.........................................................................................................................- 144 -iv8.8.4 可视化元素.....................................................................................................................- 145 -8.8.5 详细定义.........................................................................................................................- 145 -8.8.6 仿真运行及结果分析.....................................................................................................- 148 -第九章 文档器及其应用.................................................................................................................- 149 -9.1文档器对话框介绍 (149)9.2选择形成报告的数据 (150)9.2.1 添加仿真对象数据.........................................................................................................- 150 -9.2.2 删除所选定的对象.........................................................................................................- 150 -9.2.3 重排report列表中对象的次序...................................................................................- 150 -9.3生成报告 (150)9.4文档器报告 (151)第十章 优化器简介和应用.............................................................................................................- 160 -10.1示例模型流程介绍 (160)10.2优化变量 (161)10.3相关时间值 (161)10.4员工选择规则 (162)10.4.1 订单记录处理...............................................................................................................- 162 -10.4.2 订单确认处理...............................................................................................................- 162 -10.4.3 电脑组装处理...............................................................................................................- 162 -10.4.4 检测处理.......................................................................................................................- 162 -10.5目标函数 (162)10.6优化 (163)10.6.1 优化步骤.......................................................................................................................- 163 -10.6.2 Model Optimization 4.0设置窗口介绍..................................................................- 163 -10.6.3 进行优化设置...............................................................................................................- 165 -10.6.4 运行优化与结果分析...................................................................................................- 165 -第十一章 多原料多阶段加工仿真系统设计.................................................................................- 166 -11.1加工系统描述 (166)11.2加工系统数据 (166)11.3仿真模型的建立 (166)11.3.1 元素定义（Define）...................................................................................................- 166 -11.3.2 元素显示（Display）的设置.....................................................................................- 167 -11.3.3 各个元素细节（Detail）设计...................................................................................- 167 -11.3.4 工艺流程图的显示.......................................................................................................- 169 -11.4模型运行和数据分析 (171)11.5模型的进一步完善 (171)第十二章 垃圾回收物流仿真系统.................................................................................................- 173 -12.1垃圾回收物流系统介绍 (173)12.2数据信息 (173)12.2.1 地理位置及需求信息...................................................................................................- 173 -v12.2.2 与运输车辆有关的信息...............................................................................................- 174 -12.2.3 与垃圾相关的信息.......................................................................................................- 174 -12.3系统逻辑结构 (175)12.4仿真模型的建立 (175)12.4.1 元素定义（Define）...................................................................................................- 175 -12.4.2 元素显示（Display）.................................................................................................- 177 -12.4.3 元素详细设计...............................................................................................................- 178 -12.4.4 数据处理子模块...........................................................................................................- 183 -12.4.5 目标函数Objfun()中的程序......................................................................................- 184 -12.5仿真运行与结果分析 (184)vi第一章 系统仿真简介在现实世界中，事物并不是孤立存在的。
Witness软件 生产物流系统建模与仿真PPT课件
第06讲 流水线生产物流系统建模与仿真
• 提纲
一、Witness建模与仿真的 基本过程
二、流水线生产物流系统概 述
➢流程分析 ➢示例模型分析
三、模型构建
➢定义元素 ➢元素细节设计
四、仿真实验
➢仿真工具栏 ➢实验结果分析
《生产物流系统建模与仿真》-电子工业出版社
元素作用 模拟被加工的零件 模拟称重机器 模拟清洗机器 模拟加工机器 模拟检测机器 模拟输送链1 模拟输送链2 模拟输送链3 统计产成品数量
《生产物流系统建模与仿真》-电子工业出版社
定义元素Define
定义： 零件 定义： 机器
定义： 输送链
定义： 变量
《生产物流系统建模与仿真》-电子工业出版社
定义元素Define：初步界面
三、模型构建
1、定义元素Define 2、元素可视化设计Display 3、元素细节设计Detail 4、模型检验Validation&Verification 5、仿真实验和结果分析
《生产物流系统建模与仿真》-电子工业出版社
定义元素Define
元素名称 Widget Weigh
Wash Produce Inspect
Witness中可以通过以下4种方式定义元素
（1）通过系统布局区（layout window）定义元素 （2）通过元素选择窗口（elements）定义元素 （3）使用工具栏进行元素的定义 （4）通过用户元素窗口（designer elements）元素模板定 义元素
4种方式定义元素操作演示
《生产物流系统建模与仿真》-电子工业出版社
《生产物流系统建模与仿真》-电子工业出版社
JIT看板生产系统WITNESS优化分析(doc 30页)
JIT看板生产系统WITNESS优化分析(doc 30页)JIT看板生产系统WITNESS仿真建模和优化实现1.1 生产流程描述实例系统生产制造单一类型的产品——振动轮，其生产原材料为各种类型的钢板，通过机械加工，然后组装成一个空轮（没有安装轴承座、轴承和轴）。
组成振动轮的部件主要为5类，分别为外圈、内圈、加强筋、内隔板和封口板，以数字1，2，3，4，5表示；其生产过程包括12个主要加工单元，分别为剪板切割（WS1）、打坡口（WS2）、卷圆（WS3）、轮圈焊接（WS4）、找圆（WS5）、车断面（WS6）、数控切割（WS7）、调平（WS8）、油漆（WS9）、钻孔（WS10）、内轮焊接（分装工作站）和轮子焊接（总装工作站）。
其生产流程如图5.1所示。
物看WS：工作图 5.1 实例生产/库存外圈原材料为特定型号的钢板，加工过程依次为两块外圈钢板通过卷板切割机切割成适合大小，通过坡口机将钢板两端结合处内外打出坡度，通过卷圆机将钢板卷成轮圈，经过轮圈焊接工段将轮圈接口处焊接起来，通过找圆机将轮圈找圆，然后进入轮子焊接工段，与内轮和封口板焊接成轮子。
内圈原材料也为特定型号的钢板，加工过程为每次三块钢板通过卷板切割机切割成适合大小的板材，然后打坡口、卷圆、焊接、找圆，同外圈加工过程一样。
在经过找圆工段之后，内轮圈再经过数控车床，进行端面对车，经过钻孔工段钻出工艺孔，到内轮焊接工段与加强筋和内隔板焊接成内轮。
加强筋、内隔板和封口板原材料也为特定型号的钢板，首先经过数控切割机切割成型，然后调平、油漆，内隔板和封口板需要经过钻口工段，钻制工艺孔，然后，内隔板到内轮焊接工段进行与内圈和加强筋的焊接，封口板到轮子焊接工段与内轮和外圈焊接成轮子。
1.2 基本生产单元的分解该生产/库存系统包括四条串行线，分别为：（1）外圈加工串行线：剪板切割、打坡口、卷圆、轮圈焊接、找圆；（2）内圈加工串行线：剪板切割、打坡口、卷圆、轮圈焊接、找圆、车端面、钻孔；（3）加强筋加工串行线：数控切割、调平、油漆；（4）内隔板、封口板加工串行线：数控切割、调平、油漆、钻孔。
生产系统建模与仿真
生产系统建模与仿真实验指导书生产系统建模与仿真实验报告实验一Witness仿真软件认识一、实验目的1、学习、掌握Witness仿真软件的主要功能与使用方法；2、学习生产系统的建模与仿真方法。
二、实验内容学习、掌握Witness仿真软件的主要功能与使用方法三、实验报告要求1、写出实验目的:2、写出简要实验步骤；四、主要仪器、设备1、计算机（满足Witness仿真软件的配置要求）2、Witness工业物流仿真软件。
五、实验计划与安排计划学时4学时六、实验方法及步骤实验目的：1、对Witness的简单操作进行了解、熟悉，能够做到基本的操作，并能够进行简单的基础建模。
2、进一步了解Witness的建模与仿真过程。
实验步骤：Witness仿真软件是由英国lanner公司推出的功能强大的仿真软件系统。
它可以用于离散事件系统的仿真，同时又可以用于连续流体（如液压、化工、水力）系统的仿真。
目前已成功运用于国际数千家知名企业的解决方案项目，有机场设施布局优化、机场物流规划、电气公司的流程改善、化学公司的供应链物流系统规划、工厂布局优化和分销物流系统规划等。
◆Witness的安装与启动：安装环境：推荐P4 1.5G以上、内存512MB及以上、独立显卡64M以上显存，Windows98、Windows2000、Windows NT以及Windows XP的操作系统支持。
安装步骤：⑴将Witness2004系统光盘放入CD-ROM中，启动安装程序；⑵选择语言（English）；⑶选择Manufacturing或Service；⑷选择授权方式（如加密狗方式）。
启动：按一般程序启动方式就可启动Witness2004，启动过程中需要输入许可证号。
◆Witness2004的用户界面：系统主界面：正常启动Witness系统后，进入的主界面如下图所示：主界面中的标题栏、菜单栏、工具栏状态栏等的基本操作与一般可视化界面操作大体上一致。
witness建模及仿真实验指导书
如有你有帮助，请购买下载，谢谢！建模与仿真实验指导书Modelling and Simulation Experiment Instruction Book编者：李美玲教务处2011 年 9月目录建模与仿真实验要求.................................................................... 错误！未定义书签。
实验一流水线仿真系统............................................................ 错误！未定义书签。
实验二单服务台排队系统仿真................................................ 错误！未定义书签。
实验三库存系统仿真................................................................ 错误！未定义书签。
实验四生产线物流路径系统及物流成本分析 ........................ 错误！未定义书签。
实验五配送中心系统仿真设计................................................ 错误！未定义书签。
实验六连续系统仿真—液体灌装线仿真设计 ........................ 错误！未定义书签。
实验七供应链系统的仿真设计与改善.................................... 错误！未定义书签。
实验八装卸服务中心人员调度仿真系统设计 ........................ 错误！未定义书签。
实验九混合流水线系统仿真设计............................................ 错误！未定义书签。
建模与仿真实验要求一、实验目的本实验是与《建模与仿真》课程相配合的实践教学环节。
生产系统建模与仿真实验报告
（一）基于witness的单服务台排队系统仿真实验一、实验目的：1.了解排队系统的设计。
2.熟悉系统元素Part、Machine、Buffer、Variable、Timeseries的用法。
3.深入研究系统元素Part的用法。
4.研究不同的顾客服务时间和顾客的到达特性对仿真结果的影响。
二、实验设备：计算机、witness仿真软件三、实验过程：1、元素定义（Define）本排队系统共有6个元素，具体定义如下表：2、Part元素可视化设置；Buffer元素可视化设置；Machine元素可视化设置；Variable元素可视化设置；Timeseries元素可视化设置；3、根据实验要求，分别对Part、Buffer、Machine、Timeseries类型的元素进行细节设置四、实验结果：队列积分（jifen0）：25388Guke：Fuwuyuan:Paidui:五、实验过程中遇到的问题及实验总结：通过数据报告可以发现，不同顾客的服务时间和顾客的到达特性，对应的仿真结果有所不同。
顾客的到达特性以及顾客的服务时间都影响着排队系统的最大队长、最小队长和平均队长以及平均每位顾客的等待时间。
（二）基于witness的库存系统仿真设计实验一、实验目的：1.熟悉系统元素Track、Vehicle的用法。
2.深入研究系统元素Part的用法。
3.了解库存系统的设计。
4.寻找最佳库存策略。
二、实验设备：计算机、witness仿真软件三、实验过程：1、对元素Part：p、kucun；Buffer：kucun1；Machine：xuqiu；Track：load1、unload1；Vechicle：car；Variable：c、c1、c2、c3；Distribution：ra和Timeseries：kucunliang进行定义和可视化设置；2、对各个元素进行细节设计：（1）对kucun细节设计，如type、interarrival、actions on create等；（2）对kucun1细节设计，capacity和input；（3）对xuqiu细节设计，如type、input、output等；（4）对load1、unload1细节设计（5）对car细节设计，如capacity、speed等；（6）对ra细节设计（7）对Timeseries元素kucunliang细节设计；设计结果如图所示：对仿真钟进行设置，运行100仿真时间单位，进行运行；四、实验结果：五、实验过程中遇到的问题及实验总结：由实验结果可以看出，方案（L=20，S=40）的总费用最少，所以该方案最优。
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JIT 看板生产系统WITNES 仿真建模和优化实现 1.1 生产流程描述实例系统生产制造单一类型的产品一一振动轮，其生产原材料为各种类型的 钢板，通过机械加工，然后组装成一个空轮（没有安装轴承座、轴承和轴）。
组成振动轮的部件主要为5类，分别为外圈、内圈、加强筋、内隔板和封口板，以 数字1,2, 3, 4, 5表示；其生产过程包括12个主要加工单元，分别为剪板切 割（WS ）、打坡口（ WS2、卷圆（WS3、轮圈焊接（WS4、找圆（WS5、车断面（WS6、数控切割（WS7、调平（WS 、油漆（WS9、钻孔（WS10、内轮焊接 （分装工作站）和轮子焊接（总装工作站）。
其生产流程如图5.1所示。
■物料流•看板流 :工作站图5.1实例生产/库存系统生产流程图外圈原材料为特定型号的钢板，加工过程依次为两块外圈钢板通过卷板切割 机切割成适合大小，通过坡口机将钢板两端结合处内外打出坡度，通过卷圆机将 钢板卷成轮圈，经过轮圈焊接工段将轮圈接口处焊接起来，通过找圆机将轮圈找 圆，然后进入轮子焊接工段，与内轮和封口板焊接成轮子。
内圈原材料也为特定型号的钢板，加工过程为每次三块钢板通过卷板切割机 切割成适合大小的板材，然后打坡口、卷圆、焊接、找圆，同外圈加工过程一样 在经过找圆工段之后，内轮圈再经过数控车床，进行端面对车，经过钻孔工段钻 出工艺孔，到内轮焊接工段与加强筋和内隔板焊接成内轮。
WS11,2 *WS2 1,2 *WS3 1^WS4'1,2IF ----WS73^W S8B4WS1631........ --- WS1 *5-1,5>45T_」• I ----------------------------加强筋、内隔板和封口板原材料也为特定型号的钢板，首先经过数控切割机切割成型，然后调平、油漆，内隔板和封口板需要经过钻口工段，钻制工艺孔，然后，内隔板到内轮焊接工段进行与内圈和加强筋的焊接，封口板到轮子焊接工段与内轮和外圈焊接成轮子。
1.2 基本生产单元的分解该生产/ 库存系统包括四条串行线，分别为：（1）外圈加工串行线：剪板切割、打坡口、卷圆、轮圈焊接、找圆；（2）内圈加工串行线：剪板切割、打坡口、卷圆、轮圈焊接、找圆、车端面、钻孔；（3）加强筋加工串行线：数控切割、调平、油漆；（4）内隔板、封口板加工串行线：数控切割、调平、油漆、钻孔。
该生产/ 库存系统包括两个并行加工模块，分别为：（1）内圈、加强筋、内隔板焊接为内轮的焊接工段，即分装工作站WS11；（2）外圈、内轮、封口板焊接为轮子的轮子焊接工段，即总装工作站WS12。
生产流程中有资源共享和竞争的作业，如：（1）内、外圈在进行切割、打坡口、卷圆、焊接等工序时，使用的都是相同的设备；（2）加强筋、内隔板、封口板在进行切割、调平工序时，也是竞争使用相同的设备。
1.3 系统绩效指标设计系统绩效指标考虑系统产出量、在制品库存、设备稼动率和订单满意度四项。
在进行Witness 仿真程序设计的时候，将通过如下的数据模型和相关的程序进行统计计算获得。
（1）系统产出量（TPUT，ThroughPUT）:统计在特定时间长度内，生产/ 库存系统所产出的成品数量。
该指标在Witness 中可以直接在成品缓冲区的“ action on in put …”中进行变量的累计。
每当一个成品进入缓冲区，执行式5-1 ）的计算程序，即产出量增加了一个TPUT= TPUT+15-1)在仿真模型中，该统计任务由订单队列DMD.b_order的“ action onin put…”和函数UF.tput来实现，具体程序参看附录B部分。
（2）在制品库存（WIF）:用来统计某一时点上，生产/库存系统中所拥有的原材料、半成品或成品的量，一般用价值来衡量。
由于生产线上具有多种物料，如外圈、内圈、加强筋、封口板、内隔板，每种类型物料所具有的价值不一样，需要统计各种物料的实际价值。
由于本实例并不是对实际的问题进行研究，仅仅是提供一种研究方法，所以为了便于对各种方案进行经济性比较，根据每件产品或部件的价值，给予它们附上对应的价值权重，然后进行统计计算。
假设加强筋最便宜，以它为1每件物料经过一道工序加工后，每加工10分钟，价值增加一个单位，不足10分钟的按10分钟计，得出实例系统中物料的价值权重系数如表5.1，表中下划线前的字符为物料名称中文首字母。
表5.1 物料价值权重系数表系统中的在制品库存WIP计算公式如式（5-2）：nWIP 八（QF i QM i QT i） W i （5-2）i 1式中：QF i 第i种物料在各工序后的缓冲区中的数量;QM i - 第i 种物料在各工序机器上等待加工或正在加工的数量; QT i- 第i 种物料在各工序间运输工具上的数量；W i — - 第i 种物料的价值权重。
在该系统的仿真模型中,某一仿真时点上的QF 、QM QT 都可以通过 Witness 提供的函数直接得出。
该指标的统计由目标函数 UF.wip 来计算，具体设计参看附录B 部分。
(3) 定单平均等待时间(AWT Average Waiting Time ):用于统计没能够及时被满足的订单在系统中的平均等待时间，用来揭示随机生产/库存系统对订单的反应灵敏度。
如果某一订单在提前期之前得到满足，则等待时间为零；如果 某一订单在提前期之后得到满足，则等待时间为当前时间与提前期的差值。
该指 标数值越低，表示顾客满意度越高；该指标数值越高，表示顾客满意度越低。
计 算公式如式(5-3)所示。
nWT i 」 nT i >Ti ；<i(5-3)式中：n ——仿真期间订单总数；T i'――第i 批订单实际发运时间； T i ――第i 批订单预定发运时间； WT ――第i 批订单的等待时间； SW ——仿真期间订单总等待时间。
在仿真模型中，这两项统计任务统一在订单处理单元中执行。
执行程序体参 见附录 B 中DMD .dema nd_meet 的“ Actio ns on fin ish ” 部分。
(4) 设备平均稼动率(OR Operation Rate ):用于统计生产系统中机器利 用程度，仿真系统对机器类型的元素提供了标准状态统计函数，可以统计机器的 空闲、运行、故障和维修等状态所占时间的百分比。
T i -T iWT i =在进行生产系统优化过程中，需要使用的机器时间包括下列几种：(i) 最大操作时间：指的是设备可用的最大时间，若设备本身为厂内自购，而非租借，且可完全由厂內自主使用，则最大操作时间一般为日历时间。
(ii) 负荷时间：为机器设备可稼动的时间，是最大操作时间扣除停机损失，停机损失包括计划上的休止时间，如休假、教育训练、保养等。
(iii) 稼动时间：是负荷时间减去停机时间，而停机时间包括批次转换、设备异常停止、修理、待料等时间。
机器稼动率=稼动时间/负荷时间。
(iv) 故障间隔时间：机器每运转多长时间就会出现一次故障，并需要维修。
(v) 故障维修时间：机器出现故障，修复所需的时间。
因此，本系统的设备平均稼动率计算公式如式(5-4)。
1 mOR OR j (5-4)m j吕式中：m ---- 系统中工作单元的数量；OR系统中第j个工作单元中机器设备的稼动率；在仿真模型中，该统计任务通过函数来实现，程序设计参看附录B中的UF.OR1函数体。
1.4 生产线平衡在进行系统仿真之前，需要将每个工作单元中机器设备的设计稼动率加以平衡，这样仿真过程不会因为设备能力不平衡，导致某些工序过快成为瓶颈工序，使前后工序的机器设备因为等待而导致利用不足。
为了防止这一问题，将根据该系统的设计能力2500台/年，每年250个工作日来平衡生产线。
由于机器对每一部件的加工时间均值确定，只能通过设计每个加工单元中机器的数量来对生产线进行设计，使得生产线能够很好的满足设计的生产能力。
对每个工作单元机器数量的计算过程涉及到如下的变量符号，首先对它们加以说明。
TWT■—TotalWorkTime :每个工作单元中机器一年中的负荷时间；QU ----- Qua ntityU nit :每个工作单元所拥有的机器数量；TQV——TotalQua ntityofWork :每个工作单元所完成的产品套数;TC ----- TimeCycle：每个单元完成一套产品的生产平均周期时间,例如：WS3设备完成的一套产品为分别加工一个外圈、一个内圈，则平均周期时间为完成一个外圈的平均周期时间（30'）+完成一个内圈的平均周期时间（30'）,共60 分钟；TNB --- TotalNumofBreakdow n：全年机器发生故障的次数，每月1次，均值为12次；RTRepairTime :单次机器维修所需时间，均值为半天，4小时，240分钟；BR ---- BreakdownRate：故障率，均值为240*12/240/480=2.5% ；BI ------ Breakdow nln terval :机器故障发生时间间隔；OROperating Rate :机器稼动率，假设为80%通过该产品的BOP得出该系统生产单件最终产品，在各个生产单元上需要的平均周期时间TC如表5.2所示。
通过系统的设计生产能力和机器的生产周期，同时考虑故障比率较低，在计算机器台数时将其忽略不记，设计计算公式如（5-5）所示。
TQW TC i 二TWT彳（5-5）TW^=QU i x 250^480式（5-5 ）中涉及四项变量，其中由于设备的故障、维修等所占时间比例忽略不记，所以机器全年负荷时间为TWT=25天*480分钟/天=120000分钟；假设稼动率产品套数就是生产线的年设计能力，即TQW=25Q0从表5.2可以得出这12个工作单元的单套产品生产平均周期时间TC。
所以根据式（5-5 ）可以得出每个工作站的机器数量计算公式，如式（5-6）计算式(5-6)可以得出每个加工单元所需的设备数量，如果结果是小数，取 不小于结果的最小整数。
通过计算得出每个单元需要配备的机器数量如表 5.3所示。
根据设备故障比率，可以计算出设备故障平均时间间隔，计算公式如式 (5-7):BI=TWT< OR-BR /TNB=1200000.775/12=7750 (5-7)即每台设备加工时间累计达到 7750分钟，就会发生故障，需要进行平均时 间为240分钟的维修后，才可以继续运转。
1.5 看板数量的确定生产系统循环过程中看板的数量决定了生产、使用或转让的在制品数量，决 定了系统运作效率的高低。
建立看板控制系统需要确定所需要的看板卡的数量。
对于本文的单看板生产系统需要确定生产看板的套数，以它来控制加工单元的开 始生产或停止生产。