Course实体传送建模PPT课件

1、Entity Transfer Modeling卫强清华大学经济管理学院管理科学与工程系第1页/共39页22021-12-8内容简介 Entity Transfer的意义 例子：一个小规模制造系统 添加Animation第2页/共39页32021-12-8Entity Transfer的意义 独立于逻辑模型之外用来模拟实际运作的有效工具。 见Examples目录中的例子。 主要实现工具 Advanced Transfer模板 Station，Route，Sequence模块 Animate Transfer工具栏第3页/共39页42021-12-8例 子：一个小规模制造系统第4页/共39页52

2、021-12-8基本情况说明 一个简单的系统，每个零件达到后，经过4道cell工序的组合，然后离开系统； Cell 1，2和4工序为单机器处理； Cell 3工序为两个机器：一个old，一个new，new机器比old机器快20；说明：需要对同一Process具有不同资源进行建模 机器设备按上图布局； 零件从左边进入，右边出； 运转次序为顺时针，任意两个设备之间的transfer time = 2 min。第5页/共39页62021-12-8基本情况说明(Continued) 系统处理3类不同的零件 任意零件到达间隔时间服从expo(3)分钟； 有26为Type 1，48为Type 2，26为T

3、ype 3 不同类型的零件的处理流程不同，处理时间(都满足TRIA分布)也不同，具体如下表所示： 请模拟并观测Utilizations，队列中的时间和队长，零件在系统中的cycle time； 模拟运行32小时。Cell 3设备给出的时间是old机器的时间。第6页/共39页72021-12-8一些新特点 从Cell 3具有多个不同的机器资源，可以考虑使用Set模块； 不同类型的零件的加工方案(Process Plan)不一样； 以前的思路：对于不同的实体处理流程，采用Decide模块进行判断并分别构建不同的处理模块流程； 本例中，我们可以通过根据实体的类型的自动路径选择来实现加工方案，这需要采

4、用Sequence模块来定义不同类型实体的不同Sequence(可以视为是Entity的一个Attribute)； 在动画效果实现上，不用直接采用Connect和Route，而是根据Sequence的定义让各个实体自己根据自己的Sequence来进行移动；第7页/共39页82021-12-8Create Partsand SequenceAssign Part TypeStationOrder ReleaseCell 1 ProcessCell 2 ProcessCell 3 ProcessCell 4 ProcessDispose of PartStationExit SystemCell

5、1 StationCell 2 StationCell 3 StationCell 4 Station1Route from Cell2Route from CellStart Sequence3Route from Cell4Route from Cell0 0 0 0 00 逻辑模型初始系统及启动退出系统Cell 1Cell 3Cell 2Cell 4第8页/共39页92021-12-8流程模型(1)Cell 1Cell 2Cell 3Cell 4ReleaseOrderSystemExit第9页/共39页102021-12-8Order ReleaseCell 1Cell 2Cell 3

6、 NewCell 3 OldCell 4流程模型(2)第10页/共39页112021-12-8对于此例的建模 对于此例有多种构建模型的方法； 需要仔细分析此例的“数据结构” 需要定义何种数据； 需要存储什么数据； 对于此例 使用Sequence作为零件转移的方式； 在Sequence中可以进行Attribute的定义，例如定义各个不同实体的Process Time为Attribute(除了Cell 1，因为Cell 1是第一道工序)； Cell 1工序的处理时间可以通过Attribute进行定义； 对于Cell 3的Old和New机器资源的使用Set模块进行定义。第11页/共39页122021

7、-12-8Sequence数据模块 在Advanced Transfer模板中； 双击可以为一个Process Plan新建一个Sequence： 先进行命名； 打开子对话框可以对Steps进行设定： 可以定义该Process Plan的Station的顺序，并能对该Step命名； 在每一个Step中可以根据需要进行Assignment，如该实体进行下一步工序的Process Time等；第12页/共39页132021-12-8Sequence数据模块(Continued) 在Create实体后，需要根据不同的实体的类型来Assign不同的Sequence，这样在相应的Route中要将Dest

8、ination type设定为Sequential(而不需设定具体的Sequence名称)。 在完成以上设置后，Arena会根据设置的各种属性来自动处理各个实体； 一般来说，对每个实体分配一个Sequence，而然该实体会根据特定的路径来进行处理，然后离开系统； 切记： 必须设定Exit Station； 与Sequence的定义配套，必须要定义好相应的Route，Station等。第13页/共39页142021-12-8Expression数据模块 在Advanced Process模板中； 此例中，可以用来对Cell 1来定义处理时间。 当然，也可以在Sequence中进行定义。 由于对于

9、Cell 1有3类不同的零件实体，因此要使用一个3行的表达式数组来进行定义： 表达式名称，Cell 1 Times； Rows为3； 通过子对话框来进行表达式定义如右图。将来的引用为Cell 1 Times(Part Index)。第14页/共39页152021-12-8Variable数据模块 在Basic Process模块中； 定义Factor变量： 在Cell 3工序中对两个不同机器的加速因子： 设new机器为1，old机器为2； 设定两个值为0.8, 1(因为比1快20)。 定义Transfer Time变量： 就一个值，为2分钟； 可以根据将来的需要进行修改； 说明：以上都是初始值

10、，可以在运行过程中进行调用和修改。第15页/共39页162021-12-8Set数据模块 在Basic Process模块中； 需要定义3个Set： Resource Set：Cell 3 Machines 定义Cell 3中的1，2机器资源； 需要在Resource中定义相应的资源； Entity Picture Set：Part Pictures 用来在分配了实体类型后，将图片改为相应的图片； Entity Type Set：Entity Types 用来定义3类不同的实体类型；第16页/共39页172021-12-8Advanced Set数据模块 在Advanced Process模板

11、中； 之所以需要使用Advanced Set模块，是因为在Set数据模块中的Type中没有我们需要的关于Sequence的类型，而在Advanced Set中有Other可以使用： 可以设定一组Sequence的集合用来根据不同的实体类型分配不同的Sequence； 定义一个Advanced Set名为Part Sequences； Set Type设定为Other； 在子对话框中进行具体设定； 具体Members中的对象需要在Sequence数据模块中进行定义。第17页/共39页182021-12-8零件到达 使用Create模块来生成一次到达一个实体，间隔时间为EXPO(13)分钟； 注意

12、，这里并不涉及具体的实体类型的问题。第18页/共39页192021-12-8赋值操作 对生成的零件性质进行设定(即在此模块中划分出不同类型零件)： 属性Part Index=DISC(0.26, 1, 0.74, 2, 1, 3)； 属性Entity.Sequence=Part Sequences(Part Index)； 属性Entity.Type=Entity Types(Part Index)； 属性Entity.Picture=Part Pictures(Part Index)；第19页/共39页202021-12-83个不同Sequences的定义 第一个：第20页/共39页2120

13、21-12-83个不同Sequences的定义(Continued)输入参数列表：Sequence NameStation & StepsAssignmentsPart 1 Process PlanCell 1, Part 1 Step 1-Cell 2, Part 1 Step 2Attribute, Process Time, TRIA(5, 8, 10)Cell 3, Part 1 Step 3Attribute, Process Time, TRIA(15, 20, 25)Cell 4, Part 1 Step 4Attribute, Process Time, TRIA(8,

14、 12, 16)Exit System, Part 1 Step 5-Part 2 Process PlanCell 1, Part 2 Step 1-Cell 2, Part 2 Step 2Attribute, Process Time, TRIA(4, 6, 8)Cell 4, Part 2 Step 3Attribute, Process Time, TRIA(15, 18, 21)Cell 2, Part 2 Step 4Attribute, Process Time, TRIA(6, 9, 12)Cell 3, Part 2 Step 5Attribute, Process Tim

15、e, TRIA(27, 33, 39)Exit System, Part 2 Step 6-Part 3 Process PlanCell 2, Part 3 Step 1Attribute, Process Time, TRIA(7, 9, 11)Cell 1, Part 3 Step 2-Cell 3, Part 3 Step 3Attribute, Process Time, TRIA(18, 23, 28)Exit System, Part 3 Step 4-第21页/共39页222021-12-8将初始化后的实体投放到系统中 将经过Assign模块赋值后的实体通过一个Station/

16、Route模块根据自己的Sequence放到相应的工序中： 定义Station名为=Order Release； 其余的Station已经在定义Sequence过程中定义了； Route模块是用来启动相应的Sequence的： Route Time=(Transfer Time) Minutes； Destination Type=Sequential；第22页/共39页232021-12-8Cell 1子系统 Cell 1 Station模块定义了Station； Cell 1 Process模块： Action = Seize Delay Release； Resources子对话框Typ

17、e=Resource；Resource Name=Cell 1 Machine，Quantity to seize=1； Delay Type=ExpressionExpression=Cell 1 Times(Part Index) Minutes，如前Expression中定义。 从Cell 1离开的Route模块 Destination Type=Sequential； Route Time=Transfer Time Minutes； Route所抵达Station由相应的Sequence定义。Cell 1 ProcessCell 1 Station1Route from Cell 0

18、第23页/共39页242021-12-8Cell 2子系统 Cell 2 Station模块定义了Station； Process模块 Action, Resources, Delay Type与Cell 1相同； Delay Time=Process Time 从Cell 2离开的Route模块类似于Cell 1。第24页/共39页252021-12-8Cell 4子系统 Cell 4 Station模块定义了Station； Process模块 Action, Resources, Delay Type与Cell 1相同； Delay Time=Process Time 从Cell 4离开

19、的Route模块类似于Cell 1。第25页/共39页262021-12-8Cell 3子系统 Station，Route模块类似于Cell 1，2，4； Process模块 Action，Delay Type与Cell 1，2，4类似； Resources子对话框 Type=Set，Set Name=Cell 3 Machines； 选定Set的使用规则=Cyclical；(视具体问题而定)； Save Attribute=Machine Index； Delay Time的表达式Process Time*Factor(Machine Index)； 则当选定Machine Index=1时

20、，Factor(*)为；第26页/共39页272021-12-8Existing the System子系统 使用Station模块来定义退出系统； Station Name=Exit System； Dispose模块 选中Record Entity Statistics复选框； 这样最后在生成的报告中会有Cycle Time，即各类型实体在系统中的停留时间； 因此无需额外添加一个Record模块。 截至目前，系统已经可以正常运行了，但是还不够直观。因此还需要进一步构建Animation。第27页/共39页282021-12-8添加Animation第28页/共39页292021-12-8添

21、加过程 先画背景； 添加Resources，将Queue放置到相应资源上； 添加Stations； 画Routes； 调整与美化。第29页/共39页302021-12-8画背景用Visio或者其他绘图工具绘制。第30页/共39页312021-12-8添加Resources并放置相应Queues 整体效果资源图标第31页/共39页322021-12-8添加Resources并放置相应Queues (Continued) 如右图： 也可自己绘制或者从别处复制。 注意，Cell 3有两个资源： Cell 3 New； Cell 3 Old。第32页/共39页332021-12-8添加Resources并放置相应Queues (Continued) 将原来在Process模块旁Queue拖拉到相应的Resource旁； 例：第33页/共39页342021-12-8Order ReleaseCell 1Cell 2Cell 3 NewCell 3 OldCell 4添加StationsStations第3