管理建模与仿真实验指导书实验三物流仓储系统仿真实验.doc

实验三 物流仓储系统仿真实验一、 实验目的1、学习、掌握Witness仿真软件的使用与主要功能；2、学习使用Witness仿真软件来建立物流仓储系统仿真模型的基本方法；3、进一步颔会物流仓储系统的组成与功能。二、 实验内容：运用WITNESS仿真软件系统建立一个由四组货架、两台堆垛机以及出入货输送链等组成的仿真模型，实验模型的总体布局如下图所示。通过运行模型来模拟物流仓储系统的收货和存货过程。实验模型的总体布局如下图所示：实验模型中，以标准托盘pallet代表所有要进入库房储存的物料，pallet以一定的批量和一定的间隔主动到达，通过入库站台一件一件地进入入库输送链，输送链通过两台缓冲器和两台堆垛机将物料随机地存入货架shelf1shelf4中的各个货位。三、 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：四、 实验计划与安排计划学时 4学时五、 实验方法及步骤l 第一步：定义与可视化模型元素1、 点击菜单项window/control，修改窗口背景色，修改模型窗口名称为“物流仓储系统仿真实验模型”2、 定义和可视化货架（shelf1-4）：（1） 定义：打开用户元素窗口designer elements/basic，定义4个buffers元素，并修改相应名称为shelf1，shelf2,shelf3,shelf4。（2）可视化：右击shelf1元素，打开快捷菜单中的display窗口；选择draw，rectangle，点击绘制按钮，打开绘制矩形窗口；选择颜色后，点击drawr按钮；在布局窗口中画出一个适当大小的矩形代表货架1，将“shelf1”及shelf1的排列图标移动至矩形上相应位置；按同上的方法可视化并布局shelf2、shelf3、shelf4，如前面的模型总布局图所示。3、 定义和可视化堆垛机（stack_machineA，stack_machineB）：（1） 定义：打开designer elements/transport，定义2个vehicles元素，并修改元素名称为stack_machineA（一号堆垛机）和stack_machineB（二号堆垛机）。（2） 可视化：右击stack_machineA元素，单击display；选择draw，icon，点击绘制按钮，打开图标绘制窗口；选择22号图标，点击draw按钮绘制一号堆垛机图标并调整布局，同理可视化并布局二号堆垛机图标。4、 定义和可视化轨道（trackA1， trackA2， trackB1， trackB2）：（1） 定义：打开designer elements/transport，定义4个tracks元素，前2个在在shelf1和shelf2之间，后两个在在shelf3和shelf4之间，并修改元素名称为trackA1， trackA2， trackB1， trackB2；（2） 可视化：右击元素trackA1，打开display窗口；选择update，pathsimulation，点击绘制按钮，打开修改track图标的窗口；选择图标的内外颜色为黄色，内外宽度及堆垛机在轨道上的显示比例后，点击update按钮。同样方法修改trackA2，trackB1，trackB2的显示效果。调整长度与方向：单击选中trackA1元素，同时按住control键和左键，拖动双向箭头形鼠标，改变trackA1元素的长度到适当长度（注意：此时display edit窗口必须打开）。同样方法改变trackA2，trackB1，trackB2的长度到适当长度，将trackA1和trackA2 t、rackB1和trackB2分别调整为方向相反，并使它们重叠在一起（方法与调整长度一样：单击选中元素，后同时按住control键和左键，拖动十字形鼠标转动元素）；5、定义和可视化缓冲器（buffers001,buffers002）：这两个缓冲器的主要作用是在分配输送链和堆垛机之间起缓冲托盘的作用。（1）定义：打开designer/basic窗口，定义2个buffers，buffers001在shelf1右边，buffers002在shelf3右边；（2） 可视化：右击buffers001元素，打开display，选择draw，rectangle，单击draw按钮；选择rectangle的边框颜色，内部填充颜色和内部填充图案，单击draw按钮；在shelf1右边画出带填充图案的矩形，按总体布局调整其大小和位置。移动buffers001的默认图标至矩形中适当位置；同样方法可视化buffers002。6、定义分配输送链conveyor：这里定义两条输送链conveyor：conveyor1和conveyor2，它们首尾相联并靠近buffers呈竖向布置，组成我们所需的分配输送链。7、定义托盘pallet：打开designer elements/basic窗口，定义1个parts元素，将其名称修改为pallet。8、定义变量total_strages、number_hgt12：打开designer elements/data，单击vinteger，修改名称为total_strages；打开display，选择draw，text，画提示性文字：total storages(shelf2+shelf2+shelf3+shelf4)；同样方法添加元素vintegers002，修改名称为number_hgt12(意思是the number that have gone to shelf1 and shelf2);删除number_hgt12在布局区内的所有显示（本变量只作为一个判定变量，不需要在布局区中显示）。9、为了使模型更接近于现实场景，在shelf1至shelf4的上左右三边绘制三个矩形，并使它们连接在一起，“形成”库房墙体。在conveyor的周围画线，使分配输送链更形象，同时也勾勒出仓库的出入货台。l 第二步：详细定义模型元素1、详细定义堆垛机（stack_machineA，stack_machineB）：进入detail窗口，定义stack_machineA的输出规则：push to trackA1。stack_machineA的启、停、装、卸时间。同样方法定义stack_machineB的输出规则：push to trackB1；stack_machineB的启、停、装、卸时间与stack_machineA相同。2、详细定义货架（shelf1、shelf2、shelf3、shelf4）：数量quantity：1，容量capacity：500。3、 详细定义trackA1 、trackA2、 trackB1和trackB2：双击trackA1元素，打开detaill窗口：（1）general标签页下：maximum speed文本框中输入0.5；Output to：push to trackA2；（2）unloading标签页下：Transfer Mode：Always点击output unloading rule 按钮，输入： IF IUNIFORM (1,2,3) = 1 AND NPARTS (shelf1) = 499 PUSH to shelf1ELSE PUSH to shelf2ENDIF点击Actions on unload按钮，输入： total_storages = total_storages + 1（3） loading标签页下：Transfer Mode：Always点击input loading rule按钮，输入：pull from buffers001（4）同样对trackA2进行如下定义：maximum speed：0.5；output rule：push to trackA1；output unloading rule：与trackA1相同。Actions on unload： total_storages = total_storages + 1（5）详细定义trackB1trackB2方法与trackA1trackA2类似，只是相应地将trackA1换成trackB1，将trackA2换成trackB2；将shelf1换成shelf3，将shelf2换成shelf4。4、 详细定义buffers001和buffers002：在detail窗口中，定义buffers001、buffers002的容量（capacity）为55、 详细定义输送链conveyor1和conveyor2：（1）双击conveyor1元素，打开其detail窗口下general标签页；（2）输入以容纳托盘数量表示的输送链长度length in parts：15（3）托盘每向前移动一个位置的时间index time：1.0；（4）点击output to 按钮，输入：IF IUNIFORM (1,2,3) = 2 AND number_hgt12 = 999PUSH to Conveyor2 at RearELSE PUSH to Buffers002ENDIF（5）类似方法定义conveyor2： length in parts：15； index time：1.0； output rule：push to buffers0016、 详细定义part元素pallet：（1）进入系统模式type为主动进入：active；（2）有限的最大数量maximum：2000（3）到达间隔时间inter arrival：500（4）到达批量lots of：100（5）输出规则output rule：push to cnveyor1l 第三步：运行模型与