《生产系统建模与仿真》课件-第1章 绪论

1第1章绪论21.1系统、模型与仿真1.2生产系统的基础理论31.1系统、模型与仿真

系统是一组对象的集合或总和，为了达成某种特定目标，它们按照某些规律组合起来，彼此之间相辅相成。41.1系统、模型与仿真系统可以分为两类，一类是连续系统；另一类是离散系统。

连续系统是指状态变量随时间连续变化的系统。例如，生命的孕育与成长、供电网络的负荷需求、产品的化学反应等。51.1系统、模型与仿真

离散系统是指状态变量只是在某个离散的时间点集合上发生变化的系统。例如，在生产系统中，零部件的到达、加工开始、设备故障等事件的发生都会导致系统状态的改变。61.1系统、模型与仿真【课堂互动】

连续系统与离散系统的共同点和不同点是什么？71.1系统、模型与仿真系统的三个要素，一是实体；二是属性；三是活动。实体是指构成该系统的具体对象。属性是指这些实体所具备的有效特征。活动是指由于各种原因，系统内部随着时间的变化而发生改变的过程。81.1系统、模型与仿真

模型是指用于研究目的的系统的表示，它是对真实世界的一种抽象。模型可以分为数学模型（MathematicalModel）、物理模型（PhysicalModel）和数学—物理模型（Mathematical-physicalModel）数学模型是指运用符号标记和数学方程对系统进行描述的模型。物理模型是指依靠物质的基本形态所做的模仿。数学—物理模型是指将数学模型与物理模型有机结合的混合模型。91.1系统、模型与仿真

仿真（Simulation）是指通过对系统模型进行充分试验，研究存在的或者设计中的系统性能是否科学有效的技术和方法。仿真模型可以分为数学仿真、物理仿真和数学—物理仿真。数学仿真是指运用系统的数学模型替代实际系统开展针对性的试验，以便获得现实系统的基本规律和主要特征。物理仿真是指通过对实际存在的模型进行相关试验，以便研究系统的主要性能和关键指标。数学—物理仿真是指将数学仿真与物理仿真进行有机结合，以便对单个数学仿真或物理仿真无法完成试验目标的系统进行相关功能和指标的综合研究。101.2生产系统的基础理论

生产系统（ProductionSystem）是指由生产数据、生产数据处理系统和生产网络等构成的日常业务运作信息系统。生产系统的表现形式是一个将各种不同生产要素的输入转换为最终产品的输出过程。具体而言，它包含以下三个部分：1、输入。它是指生产加工对象及其他各类生产要素。例如，原材料、能源和资料等。2、转换过程。它是指生产系统的输入和输出的中间环节。它可以是实体的转换，如产品制造；可以是位置的转换，如货物运输；可以是服务的转换，如售后服务。3、输出。它是指生产系统通过转换过程形成并产出的最终产品或服务。例如，C919国产大飞机和该飞机的售后服务。111.2生产系统的基础理论生产系统的主要问题：（1）生产系统的设计不够全面。在新生产系统的设计过程中，缺乏前瞻性设计和科学判断。（2）生产系统的方案缺乏验证。例如，如何准确度量生产周期、生产设备的使用效率、资源的有效配置、物流系统的可靠性，以及生产车间布局对于整个系统的影响等。（3）生产系统的决策方法欠缺。特别是对于生产一线的库存管理人员、物流规划人员和车间调度人员等，这个问题比较突出。121.2生产系统的基础理论【课堂互动】随着时代的发展，生产系统还可能存在哪些问题？131.2生产系统的基础理论生产系统的主要内容：（1）生产系统的整体优化设计。例如，在生产系统的设计过程中，应当考虑产品的市场需求情况，当进入消费旺季时，生产系统可以保障产品的及时供应。（2）生产系统的物料优化管理。运用不同的管理策略，使得物料的使用效率和效果产生较大变化。（3）生产系统的成本优化分析。决策者需要及时掌握生产系统的固定成本信息，还需要分析变动成本产生的来源、方式和途径。141.2生产系统的基础理论【课堂互动】随着现代