离散型流水作业线系统仿真课程设计.docx

生产物流系统建模与仿真课程设计 xxx *0生产物流系统建模与仿真课程设计2013-2014学年度第一学期姓 名 xx 学 号 *0 班 级 工业工程 指导老师 目录一、 课程任务书.31、 题目.32、 课程设计内容.33、 课程设计要求.44、 进度安排.45、 参考文献.4二、 课程设计正文.51、 题目.52、 仿真模型建立.5（1）、实体元素定义.5（2）、元素可视化的设置.6（3）、元素细节设计.12（4）、模型运行和数据报告.15（5）、模型代码.18（6）、数据分析与模型改进.21三、 参考文献.23一、生产物流系统建模与仿真课程设计任务书1. 题目离散型流水作业线系统仿真2. 课程设计内容系统描述与系统参数：（1）一个流水加工生产线，不考虑其流程间的空间运输。（2）两种工件A，B分别以正态分布和均匀分布的时间间隔进入系统，A进入队列Q1, B进入队列Q2，等待检验。（学号最后位数对应的仿真参数设置按照下表进行）参数 学号工件0123456789A（正态分布参数）（10，1）（10，2）（10，3）（10，1）（10，2）（10，3）（10，1）（10，2）（10，3）（10，1）B（均匀分布参数）（10，20）（11，20）（12，20）（12，20）（11，18）（10，20）（11，20）（10，18）（11，20）（12，18）（3）操作工人labor1对A进行检验，每件检验用时2分钟，操作工人labor2对B进行检验，每件检验用时2分钟。（4）不合格的工件废弃，离开系统；合格的工件送往后续加工工序，A的合格率为65%，B的合格率为95%。（5）工件A送往机器M1加工，如需等待，则在Q3队列中等待；B送往机器M2加工，如需等待，则在Q4队列中等待。（6）A在机器M1上的加工时间为正态分布（5，1）分钟；B在机器M2上的加工时间为正态分布（8，1）分钟。（7）一个A和一个B在机器M3上装配成产品，需时为正态分布（5，1）分钟，装配完成后离开系统。（8）如装配机器忙，则A在队列Q5中等待，B在队列Q6中等待。（9）连续仿真一天的系统运行情况，每个队列最大容量为1000。3. 课程设计要求根据上述系统描述和系统参数，应用Witness仿真软件建立仿真模型并运行，查看仿真结果，分析各种设备的利用情况，发现加工系统中的生产能力不平衡问题，然后改变加工系统的加工能力配置（改变机器数量或者更换不同生产能力的机器），查看结果的变化情况，确定系统设备的最优配置。 （1）每位同学必须独立完成课程设计任务，对照学号最后一位选择参数，不得抄袭或找人代做，否则成绩以不及格记。（2）课程设计说明书必须包括必要的文字描述、模型流程图、系统建立与运行过程中各环节的截图、模型代码和Excel格式的标准报告。其中截图主要包括模型建立、主要参数设置、系统运行、统计数据的截图。（3）课程设计说明书的装订顺序依次为封面、设计任务书、目录、正文、参考文献。（4）课程设计说明书以班级为单位进行汇总上交，上交时间为第15周周一下午，地点为B-110，如有特殊情况需要推迟上交，务必做出说明。4. 进度安排 本课程设计为期一周。进度安排如下表所示。日期任务周一周二建立模型并运行，查看仿真结果周三周四对系统进行改进，查看仿真结果周五完成课程设计说明书5. 主要参考文献 1 张晓萍，石伟，刘玉坤主编. 物流系统仿真. 北京：清华大学出版社, 2008. 2 程光, 邬洪迈，陈永刚编著. 工业工程与系统仿真. 北京：冶金工业出版社，2007二、生产物流系统建模与仿真课程设计1、学号最后位数对应的仿真参数设置按照下表进行 我取得是第一组，A（正态分布参数）：（10，1）、B（均匀分布参数）：（10，20）参数 学号工件0123456789A（正态分布参数）（10，1）（10，2）（10，3）（10，1）（10，2）（10，3）（10，1）（10，2）（10，3）（10，1）B（均匀分布参数）（10，20）（11，20）（12，20）（12，20）（11，18）（10，20）（11，20）（10，18）（11，20）（12，18）2、根据以上条件建立以下仿真模型：（1）：实体元素定义 根据课程设计任务书中的叙述，可对本系统有如下表所示的元素定义。元素名称 类型 数量 说明APart1工件ABPart1工件BLabor1Machine1工人1Labor2Machine1工人2Q1Buffer1Q1队列Q2Buffer1Q2队列Q3Buffer1Q3队列Q4Buffer1Q4队列Q5Buffer1Q5队列Q6Buffer1Q6队列M1Machine1机器1M2Machine1机器2M3Machine1机器3C1Variable（type：real）1Q1临时库存C2Variable（type：real）1Q2临时库存C3Variable（type：real）1Q3临时库存C4Variable（type：real）1Q4临时库存C5Variable（type：real）1Q5临时库存C6Variable（type：real）1Q6临时库存（2）：元素可视化设置各个实体元素的显示特征定义设置如下图：1) part元素可视化设置part元素A的Text、Icon设置方法如下： Part元素B的Text、Icon设置方法与A相同。2）buffer元素可视化设置Buffer元素Q1的Text、Icon、Part Queue 、Rectangle设置如下： Q2、Q3、Q4、Q5、Q6的可视化设置同上。3）Machine元素可视化设置Labor1的可视化设置设置其Text、Icon、Part Queue如下图 元素Labor2的Text、Icon、Part Queue设置同上。M1元素的可视化设置设置其Text、Icon（机器图标）、Icon（可随状态改变的图标）、Labor Queue、Part Queue如下：元素M2、M3的Text、Icon（机器图标）、Icon（可随状态改变颜色的图标）、Labor Queue、Part Queue的设置方法与M1类似。4）表格可视化的设置 在系统窗口选择BACKDROP,鼠标右键点击Display，跳出Display对话框，设置它的Rectangle，5条横向的Line和1条纵向的Line，这样形成一个六行两列的表格，分别设置Text“Q1临时库存、Q2临时库存、Q3临时库存、Q4临时库存、Q5临时库存、Q6临时库存”从上到下放在表格的第一列。如下图： 5）Variable元素可视化的设置在元素窗口选择C1,调出Display对话框，设置它的Value放在表格的第一行第一列用类似的方法设置C2、C3、C4、C5、C6的Value从上到下分别放在表格第二列的第二到第六行。（3）元素细节设置 1）对Part元素的细节设计 对元素A的细节设计 Type : Active Input to Mode . Inter Arrival: NORMAL (10,1,1) Input to Mode . To: PUSH to Q1对元素B的细节设计 Type : Active Input to Mode . Inter Arrival: UNIFORM (10,20,1) Input to Mode . To: PUSH to Q2 2）对Buffer元素的细节设计名称CapacityAction on InputAction on OutputQ11000C1=C1+1C1=C1-1Q21000C2=C2+1C2=C2-1Q31000C3=C3+1C3=C3-1Q41000C4=C4+1C4=C4-1Q51000C5=C5+1C5=C5-1Q61000C6=C6+1C6=C6-13）对Machine元素的细节设计对Labor1、Labor2、M1、M2的细节设计机器名称FromCycle TimeToLabor1PULL from A out of Q12.0PERCENT /189 Q3 65.00 ,SHIP 35.00Labor2PULL from B out of Q22.0PERCENT /189 Q4 95.00 ,SHIP 5.00M1PULL from A out of Q3NORMAL (5,1,1)PUSH to Q5M2PULL from B out of Q4NORMAL (8,1,1)PUSH to Q6M3的细节设计 M3. Type=Assembly M3. Cycle Time= NORMAL (5,1,1) M3. Input Quantity=2 M3. Input Rules (From)：MATCH/ANY A out of Q5 #(1) AND B out of Q6 #(1) M3. Output Rules (To)：PUSH to SHIP（4）、模型运行和数据报告 要观察连续仿真一天的系统运行情况，所以取1440仿真时间单位。运行模型得到以下结果：（1）运行中的模型界面截图：（2）运行一天结束的模型界面截图（3）运行一天的结果图1）Part运行结果2）Machine运行结果3）Buffer运行结果4）Variable运行结果（5）、模型代码ELEMENT NAME: AElement Type:PartType:Variable attributesGroup number:1Inter Arrival Time:NORMAL (10,1,1)First Arrival at:0.0Maximum Arrivals:UnlimitedInput / Output RulesOutput:PUSH to Q1_ELEMENT NAME: BElement Type:PartType:Variable attributesGroup number:1Inter Arrival Time:UNIFORM (10,20,1)First Arrival at:0.0Maximum Arrivals:UnlimitedInput / Output RulesOutput:PUSH to Q2_ELEMENT NAME: Labor1Element Type:MachineQuantity: 1Priority:LowestType:SingleCycle Time:2.0Input / Output RulesInput:PULL from A out of Q1Output:PERCENT /189 Q3 65.00 ,SHIP 35.00 _ELEMENT NAME: Labor2Element Type:MachineQuantity: 1Priority:LowestType:SingleCycle Time:2.0Input / Output RulesInput:PULL from B out of Q2Output:PERCENT /189 Q4 95.00 ,SHIP 5.00 _ELEMENT NAME: M1Element Type:MachineQuantity: 1Priority:LowestType:SingleCycle Time:NORMAL (5,1,1)Input / Output RulesInput:PULL from A out of Q3Output:PUSH to Q5_ELEMENT NAME: M2Element Type:MachineQuantity: 1Priority:LowestType:SingleCycle Time:NORMAL (8,1,1)Input / Output RulesInput:PULL from B out of Q4Output:PUSH to Q6_ELEMENT NAME: M3Element Type:MachineQuantity: 1Priority:LowestType:AssemblyAssembly Qty:2Cycle Time:NORMAL (5,1,1)Input / Output RulesInput:MATCH/ANY A out of Q5 #(1) AND B out of Q6 #(1)Output:PUSH to SHIP_ELEMENT NAME: Q1Element Type:BufferQuantity: 1Capacity:1000Input Option:RearOutput Option:FirstSearch From:FrontActionsInput:C1 = C1 + 1Output:C1 = C1 - 1_ELEMENT NAME: Q2Element Type:BufferQuantity: 1Capacity:1000Input Option:RearOutput Option:FirstSearch From:FrontActionsInput:C2 = C2 + 1Output:C2 = C2 - 1_ELEMENT NAME: Q3Element Type:BufferQuantity: 1Capacity:1000Input Option:RearOutput Option:FirstSearch From:FrontActionsInput:C3 = C3 + 1Output:C3 = C3 - 1_ELEMENT NAME: Q4Element Type:BufferQuantity: 1Capacity:1000Input Option:RearOutput Option:FirstSearch From:FrontActionsInput:C4 = C4 + 1Output:C4 = C4 - 1_ELEMENT NAME: Q5Element Type:BufferQuantity: 1Capacity:1000Input Option:RearOutput Option:FirstSearch From:FrontActionsInput:C5 = C5 + 1Output:C5 = C5 - 1_ELEMENT NAME: Q6Element Type:BufferQuantity: 1Capacity:1000Input Option:RearOutput Option:FirstSearch From:FrontActionsInput:C6 = C6 + 1Output:C6 = C6 - 1_（6）、数据分析与系统改进（1）由表中Part 的运行结果可知，由于工件A、B的合格率不同，导致输入数量上的差异，但最后的Total out的数量相同，说明A、B的输入规则基本符合A、B的1：1的装配要求。（2）由表中Buf