witness培训资料

1、 培训提纲 离散事件建模与仿真简介 仿真流程介绍 WITNESS总体介绍 WITNESS用户界面介绍与操作 WITNESS元素介绍 仿真模型建立与运行实例 归档器 优化器 离散事件仿真简介基本概念 （1） 元素。 组成系统的物理单元。如物流系统的堆垛机、进出货台、 仓库、货物及工件等。 （2） 事件。事件是指引起系统状态变化的行为，系统的动态过程是靠 事件来驱动的。例如，在物流系统中，工件到达可以定义为一类事件。 因为工件到达仓库，进行入库时，仓库货位的状态会从空变为满，或者 引起原来等待入库的队列长度的变化。 两类：必然事件和条件事件。 （3） 活动。两个相邻发生的事件之间的过程称为活动。它

2、标志着系统 状态的转移。例如，物流系统中，工件到达与入库之间，是排队活动。 这一活动引起队列长度增加。 (4) 进程。若干事件与若干活动组成的过程称为进程。它描述了各事件 活动发生的相互逻辑关系及时序关系，例如，工件由车辆装入进货台， 经装卸搬运进入仓库，经保管、加工到配送至客户的过程（如图）。 （1） 仿真钟。仿真钟用于表示仿真事件的变化。在离散事件系统仿真 中，由于系统状态变化是不连续的，在相邻两个事件发生之间，系统状 态不发生变化，因而仿真钟可以跨越这些“不活动”区域。从一个事件 发生时刻，推进到下一个事件发生时刻。仿真钟的推进成跳跃性，推进 速度具有随机性。由于仿真实质上是对系统状态在

3、一定时间序列的动态 描述，因此，仿真钟一般是仿真的主要自变量，仿真钟的推进是系统仿 真程序的核心部分。 （2） 随机变量。复杂的现实系统常常包含有随机的因素。在物流系统 中工件的到达、运输车辆的到达和运输事件等一般都是随机的。这些复 杂的随机系统很难找到响应的解析式来描述和求解。系统仿真技术成了 解决这类问题的有效方法。 对于有随机因素影响的系统进行仿真时，首先要建立随机变量模型， 即确定系统的随机变量并确定这些随机变量的分布类型和参数。对于分 布类型是已知或者是可以根据经验确定的随机变量，只要确定它们的参 数就可以了。无论是确定随机变量的分布类型还是确定其参数，都要以 调研观测的数据为依据。

4、 排队系统 服务机构 排队结构 顾客源 顾客输入 排队规则 服务 规则 离去 排队系统 Service facility 排队模型排队模型 Customer population Service system Served customers Waiting line Priority rule Service facilities Waiting Line Arrangements Service facilities (a) Single line Service facilities (b) Multiple lines Service Facility Arrangements Ser

5、vice facility (a) Single channel, single phase Service Facility Arrangements (b) Single channel, multiple phase Service facility 1 Service facility 2 Service Facility Arrangements (c) Multiple channel, single phase Service facility 1 Service facility 2 Service Facility Arrangements (d) Multiple chan

6、nel, multiple phase Service facility 3 Service facility 4 Service facility 1 Service facility 2 Service Facility Arrangements (e) Mixed Service facility 3 Service facility 4 Service facility 1 Service facility 2 Routing for : 124 Routing for : 243 Routing for : 3214 为什么需要仿真 随机性（需求/服务） 复杂性（混流生产/中心配送）

7、 仿真流程 爱因斯坦所说“做到不能 再简单为止”。 详细定义系统要素：资源、流动项目（产品、顾客或信息）、 路径、项目运输、流程控制、加工时间，资源故障时间。 仿真目的：降低系统时间: 处理时间、运输时间和排处理时间、运输时间和排 队时间队时间 WITNESS建模与仿真流程 （1）定义系统元素 （2）显示系统元素 （3）详细定义 （4）运行 （5）报告 （6）归档 （7）优化 简介 Witness是由英国lanner公司推出的功能强大的仿真软件系 统。它可以用于离散时间系统的仿真，同时又可以用于连续 流体（如液压、化工、水力）系统的仿真。目前已被成功运 用于国际3000多家知名企业的解决方案项

8、目，如Airbus公司 的机场设施布局优化、BAA公司的机场物流规划、BAE SYSTEMS电气公司的流程改善、Exxon化学公司的供应链物流 系统规划、Ford汽车公司的工厂布局优化和发动机生产线优 化、Trebor Bassett公司的分销物流系统规划等。Lanner公 司已经在包括澳大利亚、巴西、法国、德国、中国、意大利、 日本、韩国、南非、美国、英国等25个国家和地区设立的代 理，负责软件的推广和技术支持等工作。 WITNESS用户界面 各种窗口（element selector/layout window/designer window） 的隐藏、显示、使用 各种工具栏(displa

9、y/element/run/report)的隐 藏、显示、使用 WITNESS用户界面的设置 Witness元素 三种元素： 实物元素:代表实际系统中看得见的实体，如原材料 part/fluid、加工设备machine/processor、作业员labor、 运输工具conveyer/track/pipe、仓库buffer/tank 逻辑元素：用来处理数据，提高模型质量的变量，如代 表事物元素物理性质的attibute、统计事物元素运行特 征的variable/distribution/,用来方便数据处理的function， 用来代表系统特性运行特性的shift; 用来导入数据的file; 1

10、.图形元素:形象化表示实体的运行特征。如时间序列图 形timeseries, 饼状图piechart, 直方图histogram part 需要盖章的文件 电话交换中心中，需要转接的来电 主板生产线上的电子元器件 商场中的顾客 医院中看病的病人 机场中的旅客行李包 例一：assemblymachine 元素介绍：part / buffer / machine / 系统随机分布 函数uniform(min,max,prn) 状态keys； 流程介绍：三个零件随机到达系统，暂存于仓库，有一机器装配这 三个零件成一个成品，存于自身的缓冲区。 元素设计介绍：define display detail

11、函数介绍：sequence 规则: buffer 设计元素的三个步骤：define/display/detail UNIFORM (3.0,4.0,1) UNIFORM (4.0,6.0,2) UNIFORM (20.0,30.0,3) TOP SCREW BOTTOM 队列 例二：basemodel stage1 流程介绍：称重机器取零件，称重后，上输送链，流向下一道工序进 行清洗；再由输送链送至下道工序进行加工，再由输送链运至下道工序进行检 测，然后出本模型系统。 元素介绍：conveyor，以及它的直线路径parts on 和 任意路径path stage2 流程介绍： 1. 逻辑元素介

12、绍1：variable 例二：basemodel（二） stage3 元素介绍：labor 机器属性页介绍：setup （mode/interval/duration） stage4 机器属性页介绍：breakdown （check only on the start/mode/interval/duration） 1. 随机函数介绍：NEGEXP/ LOGNORML 例二：basemodel（三） stage5 逐步改善解决瓶颈 比较stage4和stage5的统计结果 stage6 1. 更改机器维修参数，结果同stage5比较 实例三 function 流程介绍：根据加工对象的属性（长宽

13、重）确定加工所需要的时间 逻辑元素介绍2：attribute/function(属性/函数) Attibute代表实体的特征，如颜色、尺寸、技能、密度、成本等 Function:一系列指令集合 函数中的：return 实例四：paths 流程介绍：加工对象在机器之间的移动通过固定路径；改变加工对象 的颜色和对应的属性；将具有相同属性的成品装成一箱 元素介绍：path （形状的改变，使用） 函数：PERCENT labor在规则output rule中的使用 实例六：xllinks 流程介绍：读取excel表格中的数据，决定模型中的一些特征，将运行 过程中的数据或结果写入excel表中，以便分析

14、。 函数介绍：XLReadArray/ XLWriteArray/ SET QUANTITY 系统变量：N/TIME 部件：active with profile 实例七：shift 流程介绍:原材料昼夜不停的供货，设备每天8小时、每周5天工作制，如 何协调仿真时间。 Shift的组成：工作时间+休息时间+加班时间 Shift设计 Shift对Part和machine应用方法 机器工作shift 原材料入库shift 实例八：distribution 流程介绍：部件固定时间间隔到达，入缓存，机器服务时间服从自定义 distribution。 元素介绍：distribution Users distribution 实例九 report 简介 设计 # 系统函数: istate(element):返回指定元素当前状态数值； Nparts（element）:返回指定元素内拥有的part个数； putil(element,state):返回指定元素特定状态所占的百分比 生成报告 实