制造系统建模与仿真知识点2.doc

知识点21. 结合具体制造系统或服务系统，分析离散事件动态系统的基本特征。2. 什么叫“状态空间爆炸”？产生状态空间爆炸的原因是什么？它给系统性能分析带来哪些挑战？3. 常用的离散事件系统建模方法有哪些，它们是如何分类的？4. 什么是马尔可夫特性？它在离散事件系统建模与分析中有什么作用？5. 根据功能不同，仿真模型（程序）可以分为哪三个层次？分析三个层次之间的关系。6. 分析事件调度法、活动循环法、进程交互法和消息驱动法等仿真调度方法的特点，在分析每种调度方法基本原理的基础上，阐述几种仿真调度方法之间的区别与联系，并绘制每种仿真调度方法的流程图。7. 结合具体的离散事件系统，如银行、理发店、餐厅、超市、医院、作业车间等，采用事件调度法、活动循环法或进程交互法分析建立此类系统的仿真模型，试分析仿真模型中的建模元素以及仿真调度流程。8. 从系统描述、建模要点、仿真时钟推进机制等层面，比较事件调度法、活动循环法和进程交互法的异同之处。9. 什么叫仿真时钟，它在系统仿真中有什么作用？什么叫仿真时钟推进机制？常用的仿真时钟推进机制有哪些？它们的主要特点是什么，分别适合于怎样的系统？10. 结合具体的离散事件系统，分析若采用固定步长时间推进机制、下次事件时间推进机制或混合时间推进机制时，分别具有哪些优点和缺点，以图形或文字等形式分析时钟推进流程。11. 什么叫仿真效率？什么叫仿真精度？分析影响仿真效率和仿真精度的因素？12. 从仿真效率和仿真精度的角度，分析和比较三种仿真时钟推进机制的特点，并分析三种仿真时钟推进机制分别适合于什么样的系统？13. 什么是蒲丰投针试验？绘制蒲丰投针试验原理图，通过推导蒲丰投针试验中针与任一直线相交的概率，分析采用随机投针试验方法来确定圆周率的原理。14. 按照蒲丰投针试验的条件和要求，完成投针试验，在统计投针次数、针与直线的相交次数的基础上，求解的估计值，并以报表或图形等形式表达试验结果。具体要求如下： 自行确定针的长度、直线之间的距离。 投针10次、20次、30次、40次、50次、100次、200次、，分别计算针与直线相交的概率、的估计值。 以一随机变量描述上述试验结果，并通过编程或采用商品化软件，以图形、报表等形式表示投针试验结果，分析其中的规律，并给出结论。 写出试验报告。 在熟悉投针试验原理的基础上，编制投针试验仿真程序，动态运行投针试验的过程。15什么是蒙特卡洛仿真？它有什么特点，蒙特卡洛仿真应用的基本步骤是什么？16采用C或C+等语言，分别编写产生均匀分布、正态分布、指数分布以及威布尔分布的伪随机数序列，通过改变每种分布中参数的数值，分析不同参数数值对随机数值的影响；通过对所产生的伪随机数分布区间的统计、分析和绘图，检验伪随机数的特性及其数值特征。17. 对于制造系统而言，库存有哪些作用和功能？18. 在制造企业中，库存大致可以分成四种类型。简要论述四种库存的名称和功能。19. 什么是安全库存、订货提前期？确定安全库存和订货提前期时分别需要考虑哪些因素？20. 什么叫“订货点法”？要确定订货点，需要哪些条件？订货点法适合于怎样的库存系统？为什么？ 21. 绘制库存状态图。分析库存状态图中的主要元素和变量，分析订货点的确定与安全库存、订货提前期、需求速率、采购批量、最大库存等参数之间的关系。22. 库存管理理论大致经历了哪些发展阶段？简要分析不同的理论模型分别做了哪些方面的扩展、增加了哪些功能。23. 库存系统模型有哪些构成要素？简要论述每个要素的定义、功能及其细分类型。24. 常用的库存策略有哪些？简要分析每种策略的特点及其适用范围。25. 什么是经济采购批量（EOQ）模型？该模型基于哪些假设条件？需求、成本等因素是如何影响经济采购批量的？26. 什么是确定型库存模型？什么是随机型库存模型？27. 什么是ABC分析法？对于库存管理系统来说，采用ABC分析法的目的是什么？应用ABC分析法的步骤是什么？28. 某公司仓库存储有10种物资，货物的年需求量及单位成本如下表所示。现该公司拟采取ABC分析法将物资分为A、B、C，以便提高管理的效率和针对性，请给出ABC分类管理方案。物资代号年需求量单位成本/元物资代号年需求量单位成本/元1300050065005000240001207300150003150045086002004600010091750100510002001025005029. 某零售商店主要经营10种商品，商品编号、年销售量以及单件销售利润如下表所示。采用ABC分析法将上述10种商品分为A、B、C三类。商品编号年销售量单件利润/元商品编号年销售量单件利润/元18004065006021200807120010370030880070410002091500105200801015004031. 分别解释“校核”、“验证”和“确认”的含义，指出它们的区别与联系。32. 对系统建模与仿真而言，校核、验证与确认有什么作用？33. 模型及仿真系统的校核、验证与确认需要遵照哪些原则？简要阐述这些原则的含义？34. 以文字或框图等描述模型与仿真校核、验证与确认的实施过程。35. 模型与仿真最终的确认结论可能有哪几种，根据这些结论应分别如何处理？36. 建模与仿真的校核与验证有哪些实现技术？37. 模型验证的常用方法有哪些，它们分别有什么特点、适用于什么场合？38. 编制程序或利用商品化软件分别产生1000个服从0，1区间均匀分布、N(0，1) 和Exp(2)分布的伪随机数，并利用直方图等工具检验伪随机数的分布、参数及其它特性。39. 分别采用线性同余法（m=9600、=17、c=19、Z0=5）、开方取小数法以及Excel软件生成0，1区间均匀分布的随机数，完成下列工作： 分别产生随机500个样本数据，取小数点后4位数。 通过对样本数据分布区间的统计分析，利用频率法校验伪随机数的均匀性和随机性，比较三种随机数生成方法的优劣。 通过修改程序代码中的参数，观察输入参数对随机数性质的影响。 对线性同余随机数发生器而言，可以从哪些方面提高随机数的性能？40. 制造系统建模与仿真软件系统可以分为哪三种类型？41. 选择制造系统仿真软件时需要考虑哪些因素？42. 了解常用系统建模与仿真软件的类型、功能、特点及其使用步骤。43. 建立制造系统仿真模型的基本步骤是什么？需要采集哪些数据？44. ProModel软件中的建模元素有哪些，简要分析它们的定义、功能及其参数设置。45. 简述采用ProModel软件进行系统建模与仿真的步骤。46. 利用商品化仿真软件，完成下图所示生产车间的建模和仿真。其中，各工序加工时间单位为分钟。根据以往数据，毛坯供应充足，且车间开始生产时就有毛坯可供加工；抛光后的产品经检验有90合格直接出厂，其余10需要重新进行抛光加工。分别将仿真模型运行为100小时、1000小时和10000小时，统计各工位以及系统性能，分析系统的瓶颈环节，提出改进和优化意见。90%10%毛坯粗加工半精加工精加工抛光检验2010出厂47. 采用商品化仿真软件，完成下述理发店的建模与仿真研究：（1）已知顾客到达理发店的时间间隔服从均值为10min的指数分布；理发员为每一位顾客理发的时间服从8至10min的均匀分布，该时间包括与顾客打招呼以及收银等时间；理发员每天工作8个小时（480min）。通过仿真求系统的下列特性： 理发员每天能够提供理发服务的顾客数量。 等待理发的顾客平均数（队列长度），队列的最大长度。 顾客在理发店花费的平均时间。 理发员的平均利用率。（2）已知理发店的顾客中20%为儿童、50%为妇女、30%为男士；顾客到达的时间间隔服从最小值、模数、最大值分别为7、8、9min的三角分布；根据顾客类型不同，理发时间服从如下表所示的均匀分布，该该时间包括与顾客打招呼以及收银等时间；理发员每天工作8个小时（480min）。通过仿真求系统的下列特性：顾客类型理发时间（min）均值半宽度儿童82妇女123男士102 每天理发员可以提供服务的顾客类型及其数量。 每种类型顾客等待理发的平均队列长度，每个队列的最大长度。 每种类型顾客在理发店中平均花费的时间。 理发员的平均利用率。（3）已知顾客到达的时间间隔如下表所示，理发店每天的营业时间为早晨6：00到晚上9：00，服务顾客类型、理发时间等参数分别与第（2）题相同。通过仿真求系统下列特性： 从至百分比（%）上午6：00上午6：305上午6：30上午8：0020上午8：00上午11：005上午11：00下午1：0035下午1：00下午5：0010下午5：00晚上7：0020晚上7：00晚上9：005 每天理发员可以提供服务的顾客类型及其数量。 每种类型顾客等待理发的平均队列长度，每个队列的最大长度。 每种类型顾客在理发店中平均花费的时间。 理发员的平均利用率。48. 某制造系统加工A、B、C三种零件，零件到达系统的时间间隔如下表所示：到达时间间隔（秒）102020303040比例0.200.300.50 A、B、C三种零件的加工时间均呈正态分布。每种零件所占的比例以及相应的加工时间参数如下表所示： 零件类型比例均值（秒）标准差（秒）ABC0.50.30.2304050346 已知系统中的每台机床都可以加工任意类型的零件，且每台机床一次只能加工一个零件。假设系统中有一台、两台和三台机床，分别建立系统的仿真模型，比较系统主要性能指标的变化，并评估不同规则对系统性能的影响。 49某车间有4台机床，4台机床功能各不相同，每种机床只有1台。共有5类零件需要加工，零件按指数分布到达车间，间隔为10分钟。零件比例及其加工工艺如下表所示，其中加工时间服从三角分布（单位：分钟）。根据经验数据，第一类零件在到达工位以及不同加工工位之间移动时所需时间服从参数为（7，12，15）分钟的三角分布，其余4类零件在到达工位以及不同加工工位之间的移动时间服从参数为（8，10，12）分钟的三角分布。零件号百分比（%）工序号所用机床号加工时间（min）零件1121机床110.5，11.9，13.22机床27.1，8.5，9.83机床36.7，8.8，10.14机床46，8.9，10.3零件2141机床17.3，8.6，10.12机床35.4，7.2，11.33机床29.6，11.4，15.3零件3311机床28.7，9.9，122机床48.6，10.3，12.83机床110.3，12.4，14.84机床38.4，9.7，11零件4241机床37.9，9.4，10.92机床47.6，8.9，10.33机床36.5，8.3，9.74机床26.7，7.8，9.4零件5191机床25.6，7.1，8.82机床15.6，7.1，8.83机床49.1，10.7，12.8 建立该加工车间的仿真模型，运行仿真模型1000小时，仿真次数为5次，分析系统生产效率、各工位利用率和堵塞率等性能特征，并提出改进方案。 在完成系统建模、仿真和结果分析的基础上，撰写仿真分析报告，提交仿真模型及报告。50. 某车间有一台机床，已知零件按均值为10分钟的指数分布到达车间，每个零件的加工时间服从参数为U（8，10）分钟的均匀分布，车间采用两班工作制，有效加工时间为16小时。建立该车间仿真模型，并求解以下问题： 该车间每天能加工零件的数量。 车间中平均等待加工的零件数，等待加工零件的最大数量。 每个零件在该车间的平均停留时间。 机床的平均利用率。 从加工设备数量的角度提出该车间优化配置方案。51. 某车间有一台机床，有A、B、C三类零件需要加工，A、B、C三类零件的比例构成为20、50和30。已知所有零件均按（7，8，9）分钟的三角分布规律到达车间，A类零件的加工时间服从U（6，10）分钟的均匀分布，B类零件的加工时间服从U（9，15）分钟的均匀分布，C类零件的加工时间服从U（8，12）分钟的均匀分布，车间采用两班工作制，有效加工时间为16小时。建立该车间仿真模型，并求解以下问题： 该车间每天能加工零件的数量。 车间中平均等待加工的每种类型零件的数量，等待加工每类零件的最大数量。 每类零件在该车间的平均停留时间和最大等待时间。 机床的平均利用率。 从加工设备数量的角度提出该车间优化配置方案。52. 某城市公交车以指数时间间隔平均2小时到达维修站。维修站包括一个检查站和两个独立修理站。每辆公交车都要检查，检查时间从15分钟到1.05小时均衡分布；检查站按单一先到先出队列进出。30%的公交车在检查期间被发现需要修理。两个相同的修理站按单一先到先出队列进出，修理时间从2.1小时到4.5小时均衡分布。建立系统的仿真模型，完成160小时的仿真实验，求解系统以下性能指标： 每个队列的平均延迟时间； 每个队列的平均长度； 检查站的利用率； 修理站的利用率。重复仿真5次，假设公交车的到达率增加4倍，即平均间隔时间减少为30分钟。维修站能处理吗？能否通过仿真回答此问题。53. 已知零件以均值为60秒的指数分布的时间间隔到达加工车间。加工前，所有零件都需要5秒钟的准备时间。共有3种不同类型零件，每种零件的加工时间均呈正态分布。3种零件的比例以及加工时间