系统仿真课程研发设计简单生产加工

1、系统仿真课程设计简单生产加工系统仿真指导老师：姓名：专业：工业工程学号：200906070228大连理工大学课程设计题目生产加工系统仿真1课程设计目的1.1. 掌握 Witness软件的基本使用方法；1.2. 了解生产加工系统设计；2准备知识2.1 Witness仿真软件认知Witness是Lanner Group公司主要针对离散事件系统的可视化交互型仿真软件。其功能 包括投资项评估、现有设备改进、参数变化管理等。Witness使用简单，模型可分阶段建立，而且在模型运行时可随时改变。它广泛应用于制造业、服务业建模与控制仿真。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。Witness主要特点：交互式面向对象的建模环境

2、；实时的彩色动画演示；直观灵活的报 告输出；建模、仿真运行可交叉进行；丰富的模型元素（物理元素、逻辑元素）；友好的交互界面。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。2.2 Witness的模型建立1）建立步骤：确定目标；决定模型中细节的范围和等级；收集数据；构造模型；运行模型；测试模型；显示结果。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。2）构造模型： Witness的元素，离散元素的建立、定义与连接。3课程设计内容与步骤3.1基本资料有两种不同的零件需要在不同的机器上加工，加工完毕后需要在同一机器上检验是否 合格。若合格则产品直接送到第一号商店出售；对不合格的两种零件，需要在另外一台机 器上进行再加工，经过再加工后，若合格则送到

3、第二号商店出售，若产品不合格，则要报 废处理。具体细节是： 酽锕极額閉镇桧猪訣锥。A、 两种零件分别是：Part A、Part B,不同零件的到达时间是不同的，Part A的到达时间服从指数分布Expo（5） ； Part B的到达时间也服从指数分布 Expo（30）；彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。B、对于Part A、Part B这两种不同零件是在不同机器上加工，它们加工时间是不同的，对Part A的加工时间服从三角分布Tria（1，4，8）;对Part B的加工时间也服从三角分布Tria（3，5， 10）；謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。C、 对于两种零件是在同一台机器上检查的，但检查时间不同。对Part

4、A的检查时间服从三角分布 Tria（1，3，4）；对Part B的检查时间服从正态分unif（4，6）；厦礴恳蹒骈時盡继價骚。D、 经过第一次检查，合格率达91%，不合格为9% ;E、对两种零件的再加工是在另外的机器上进行的，两种零件再加工的时间服从相同的负指数分布Expo（45）。茕桢广鳓鯡选块网羈泪。F、再加工后，合格率达 80%，不合格为20% ；G、 从零件到加工机器的输送过程消耗的时间是2个时间单位；从加工机器到检查机器消耗的时间也是 2个时间单位；从检查机器到报废处理器、到商店消耗的时间也是2个时间单位。试解决下列问题：鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。（1）试采用 Witness建立仿真模型

5、；（2） 针对上面参数，做14400分钟的仿真实验，分别计算两种零件在系统中的平均等待时间和平均逗留时间；分别计算两种零件进入系统的个数和离开系统的个数；籟丛妈羥为贍债蛏练淨。（3） 针对上面参数，做 14400分钟的仿真实验，分别计算加工Part A处、加工Part B处 实体平均等待时间和平均等待数目；计算检验台处实体平均等待时间和平均等待数目；计算再加工处实体的平均等待时间和平均等待数目；預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。（4 ）若不考虑输送过程消耗的时间，上述参数如何变化？（5）若Part A、Part B的到达均服从负指数分布Expo（30）,上述参数如何变化？3.2建立仿真模型3.2.1 定义

6、元素（define）本系统的元素定义如表 1所示。表1元素定义兀素名称类型数量说明PartAPart1零件APartBPart1零件BMach in e1Mach ine1加工机器1Mach in e2Mach ine1加工机器2Mach in e3Mach ine1加工机器3in specti onMach ine1检验机器path1path1运输零件path2path1运输零件path3path1运输零件path4path1运输零件path5path1运输零件path6path1运输零件path7path1运输零件path8path1运输零件path9path1运输零件path1path1

7、运输零件Shop1Buffer1商店1Shop2Buffer1商店2RecycleBuffer1废品回收站In spectorLabor1检验员Process timeAttribute1参数3.3元素可视化（display ）的设置各个实体元素的显示特征定义设置如图1所示。recycle图1可视化设置1 part元素的可视化设置1）选择系统菜单 view/picture gallery在空图片框内import需要的图片;2 ）对part可视化；（如图2）3 ）对partA元素可视化（如图3）图2partA可视化图2 partA元素可视化1）选择系统菜单 view/picture galler

8、y在空图片框内import需要的图片;2 ）对part可视化；（如图3）3 ）对partB元素可视化（如图4）splay Base： - FaxtBQUiEplfty Style - f *rt®Label：PartsLabel：-£tyle (* Icon' ' DescriplipJse Di spla T 対-Rolati mLayer.Simulation Layer3partB可视化Ori«nlali qF 出厂如In Rolt.1£l屮 Pdsiti ItiIra*3: 8 k 8 ElwLaysr：I Si r*ul at

9、i m LayerC 皿血：e fhd f c-: t* Icoa Ze Sltrt Ct Ret图4 partB元素可视化2对buffer元素可视化的设置在元素选择窗口分别选择shopl、shop2、Recycle元素，鼠标右键点击display，设置它的count形式；如图 57渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。2SJE3 Di pl aj Put Qaca« 口EQ DiFart Queue sh«>plL弧1;iihuh Typm'*" C LilJlLt(ueueUd 內 nbcOpaqueTex tSjiwiraLj onDisplay Size：

10、IJ丄 破丄ilaK 1 mm ；r±| |a怡如口口出Ltyss-:I Simulatioit Lftyart图5 shopl可视化Lth«lgueue Type(? Count广 QueueHl 冈OpiaqueTeKtSer.' ti-1 it i onp ±1Ltytr:I Si myleli an L&yarAbeDi.±plSire.图6 shop2元素可视化DlEpliLy ilELMIflitt-|12000 £EQ D l spl ay Fart Queae recycleLabel :ueue Typet*8

11、 C&ual f ' QngmfC41AbeD i apl ayi 內吐內|32QO0E = 注 m.Display Six皂.jo ±| p dLayer.Sioti Layer图7 Recycle元素可视化3 machine元素可视化设置分别对 Mach in el元素、Machi ne2元素和 Mach in e3元素设置他们的name、icon和part queue。（如图810）铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。Label：LayerSimulation Layer2SJr一MachinelOpaque Textsplay Icon - Inrhi up?ain Ico

12、rJIconLayer:Simulati an Layer图8 Machinel元素可视化 图9 Machine2元素可视化C Cdimt(* Queue厂 Dcfflfit厂Di电醫。口亀Q.3F action 广Up C Le£ CPiFplty:|32MG图10 Machine3元素可视化4对converyor元素可视化的设置分别选择path1path9设置它们的name、path。（如图11 , 12 ）这些图形全部一样，除了名字。擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。2d®Dis卩町 Path - path!LsLel：BraffiiV Show Line 厂 Status.Di

13、splay Size；±1fl 盟 dih: Fo-ijInner Uiith-iM±i|7 RenterSifnulation. Layer二|Simulation Layer二Layer:I? HollowLayer:图11 pathl可视化图12 pathl元素可视化 贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。5对Labor元素可视化的设置Inspector，设置 name 、idle 的参数，如图 13、14inspector2SJ"Opaque Text厂 Quay Typ« 广 CuUiil 柠 Qusue-Eirac tigr VpC Lc£ P R

14、i 訥C Down厂 Di o.gon.&iSjgpara tion|o ±1Di splay £i ze : f ±1Di splay Maximum'12000 出Layer:Simulaition LaysrSimulation Layer11图13 Inspector可视化图14 Inspector元素可视化 坛搏乡囂忏蒌鍥铃氈淚。3.4各个元素细节设计1对Part元素partA , partB 细节设计ELEMENT NAME: partAArrivalsType:Maximum Arrivals:First Arrival at:Ipu

15、t to modelInter Arrival Time:Lot size:Input / Output RulesOutput:ActiveUnlimited0NEGEXP (5)1PUSH to path1(1) at Rear蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。ELEMENT NAME: partAArrivalsType:Maximum Arrivals:First Arrival at:Iput to modelInter Arrival Time:Lot size:Input / Output RulesOutput:ActiveUnlimited0NEGEXP (30)1PUSH to pat

16、h2(1) at RearQuantity:Priority:Type:Input fromCycle Time:Input / Output RulesGenetalELEMENT NAME: Machine2Quantity:1Priority:LowestType:SingleInput fromPULL from path2(1) at FrontCycle Time:TRIANGLE (3,5,10)Input / Output RulesPUSH to path4(1) at RearGenetalELEMENT NAME: Machine3Quantity:1Priority:L

17、owestType:SingleInput fromPULL from path5(1) at FrontCycle Time:NEGEXP (45)Input / Output RulesPUSH to path6(1) at RearGenetal驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。2 对 Machine 元素 Machinel、Machine、Machine 和 Inspection细节设计 買鯛鴯譖昙膚遙闫撷凄。GenetaiELEMENT NAME: Machinel1LowestSinglePULL from path1(1) at FrontTRIANGLE (1,4,8)

18、PUSH to path3(1) at Rear綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。ELEMENT NAME: InpectionQuantity:1Priority:LowestType:SingleInput fromPULL from path3(1) at Front,path4(1) at Front,path6(1) at Front锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。Cycle Time:Actions on startprocess_timeIF ICON = 24process_time = TRIANGLE (1,3,4)ELSEIF ICON = 25process_time = UNIFORM (

19、4,6)ELSEIF ICON = 2process_time = NEGEXP (45)ENDIFInput / Output RulesIF ICON = 2PERCENT path7 at Rear Using Path 80.00 , path9 at Rear With inspector Using Path 20.00 ELSEIF ICON = 24 OR ICON = 25PERCENT path8 at Rear Using Path 91.00 , path5 at Rear With inspector Using Path 9.00 ELSEWaitENDIF3对co

20、nveyor元素path1path9细节设计path1path9的参数都是一样的Namepath1Quantits1PrioritslowestTypeLength in partsMaximum capacityIndex timequeuing2same as length1.04 inspectorshopl、shop2和 recycle细节设计inspector、shop1、shop2 和 recycle 细节全部系统默认。3.2改变参数1针对上面参数，做14400分钟的仿真实验，分别计算两种零件在系统中的平均等待时间和平均逗留时间；分别计算两种零件进入系统的个数和离开系统的个数。構氽

21、頑黉碩饨荠龈话骛。Bo.Ent ereBo. Sbi ppeVo.ScFaLppeWo.鼻寂吕edo.Be je c t eU. I” P.n I p.TSi £&lu&t i&EPiitA830LI0S382. 399716.780. 00PartD00315271G939. 060. 00图15 partA和partB的统计结果运行本系统14400min，可以得出如图3-2的显示结果，由图中 partA和partB的统计结果可 知:輒峄陽檉簖疖網儂號泶。（1） partA的平均等待时间为 83.59/85min=0.972min ; partB的平均等待时

22、间 为26.16/27min=0.969min。尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。（2） partA的平均逗留时间为 9716.78/85min=114.315min ； partB的平均等待 时间为9689.06/27min=358.854min 。识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。（3）partA进入系统的个数为85个，partB进入系统的个数为27个；partA 离开系统的个数为66个，partB离开系统的个数为30个。凍鈹鋨劳臘错痫婦胫籴。3.3改变参数2针对上面参数，做 14400分钟的仿真实验，分别计算加工Part A处、加工Part B处实体平均等待时间和平均等待数目；计算检验台处实体平均等待时间和平均

23、等待数目；计算再加 工处实体的平均等待时间和平均等待数目。恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。IdleBustVFillia1EaptrincBlocl«A1 Cycle Wait LaboiSetup1 Setup Wait Labor« Kepfti rWail>o. OfionMachinl1. 343. 490. 000 00断IT0. (to0. 000. OQ0.000, 0033 IMachi lie 28. 931. 5?(k DO0 0094. 500 co0. 000. 000L 000. 00还Machined1.加3. 490 000. 0034.61'0. 000 000. 00m 000 009 1i iDLEpect ion0. 525. 700. 000. 00鹑.790. 000. oo0. 000.000. 001朋)图16各个machine的统计结果输出 由图16各机器的统计结果可知：（1） 加工Part A处实体的平均等待时间为14400*1.34%/85min=2.325min ;加工Part B处实体的平均等待时间为14400