系统建模与仿真实验报告

1、实验1Witness仿真软件认识 一、实验目的 熟悉Witness的启动；熟悉Witness2006用户界面;熟悉Witness建模元素；熟悉Witness 建模与仿真过程。 二、实验内容 1、运行witness软件，了解软件界面及组成； 2、 以一个简单流水线实例进行操作。小部件(widget)要经过称重、冲洗、加工和检 测等操作。执行完每一步操作后小部件通过充当运输工具和缓存器的传送带(con veyer )传 送至下一个操作单元。小部件在经过最后一道工序“检测”以后，脱离本模型系统。 三、实验步骤 仿真实例操作： 模型元素说明：widget为加工的小部件名称；weigh、wash、pro

2、duce、inspect为四种加工 机器，每种机器只有一台；C1、C2、C3为三条输送链；ship是系统提供的特殊区域，表 示本仿真系统之外的某个地方； 操作步骤： 1：将所需元素布置在界面： 2:更改各元素名称: 如； 3:编辑各个元素的输入输出规则: 4:运行一周（5天*8小时*60分钟=2400分钟），得到统计结果。 5:仿真结果及分析： Widget: 寒郎忡袋H余墓丁丄班临间SME告 左住薮里1棍启抽单1组装竝 1拒绝總蚩1当茁暂璧畔均撚蚩1屮均时別1 Signa Rctinj wclyicl +81 721og0 J3 ，.贮44U H WJTMEL:冋 零部件统计表基于上班时间的

3、报告 I widget Q o O o Q 四、实验报告 实验步骤： 1:元素及界面设置: barber custofrier queue Lt fl 卜 4 Customer 岸扎樹电 可咋I莎占lts | r-5r Ir-unJ mar 甌L |b o 31(Jlr 3 Its ii II 甲申 | F 竊績零胡件cunomfrfir戒池规则 畴固钩助 打印迥 目 产三时忖 I 奁*|h USlt to quuiM S烬窑:季酗匕产生时的劫作customer 谨择搀案覇辑迎打印辿 ICOF = 60 Barber 设计: state_graph 设计: F 0 漏奉机器b列坯融认现则 0躺

4、机器禹咲曄1出郦!1 留接養離沏打田円 降遊固稠回打印凹 lULL frofn QU-tue 卜冋to star 2:仿真运行5000分钟，查看数据统计: 菠翩气緘+乖尿十円刊1旧的睛 名歸 1嗣健 平均科目 Sioma Ratinl custenwr C33 | 62S oa OCC 10 10.72 B3.QO G OO I 分析：共流失顾客（639-629） +1900=2000人，实际服务顾客数：639人 念冃敢讨衷凰于上碾洞的培苦 卅眶 |GW |右30 |9 10 |MEi祥.M | lJL理囲廖疆册津汪廈苗比岳瑕皿L春甜E3EL盃釧書Ji险槌胡密也谨If | 分析：等待区平均人数

5、9.76人，平均等待时间 76.05分钟。 1盍卫讼夭 耳41肝和芒1扳盍 % BBS ，専砖油 %iN 孝昭点1 berlier D 31OT W 1 0 HI 9 W 006 QOQ O.( 0.0| .00 1D.W 1 29| 分析：理发师繁忙率 100%，可考虑增加人手。 时闾帛列圈统计轰基于上亚时间的报吿 图示厂画值 标堆差 最小佰 最小值记录1最九值 最天信记录 slflte_gf0ph 1 9600 0 489 2.00Q0 5.50Q0 110.000 20.000 3:实验小结： 通过本次实验我对单队列排队系统的建模及仿真方法有了初步掌握，也学会了如何分析 单队列排队系统，

6、这也为我后面学习多队列排队系统的建模与仿真打下良好的基础，总体而 言，实验比较成功。 实验4供应链系统的仿真设计与改善 一、实验目的 1. 了解供应链仿真系统的设计与优化 2. 熟悉Timeseries的用法 二、实验内容 当钢材服务中心的库存小于15批时钢铁公司开始组织生产，每生产一批原 钢卷材需要的时间服从13小时的均与分布。 当部件生产商的库存小于6批时，钢材服务中心开始配货，每配一批货需要 的时间服从0.51小时的均匀分布。 当三个汽车厂商中库存量最小的小于 3时，4个部件生产商开始组织生产， 每生产一批部件需要的时间服从 26小时的均匀分布。 汽车生产商每耗用一批部件需要 4小时。

7、供应商每两个环节之间的路程需要 5小时。 三、实验步骤 1元素定义： 兀素名称 类型 数量 说明 P part 1 产品 M1 mach ine 1 机器组1 M2 mach ine 1 机器组2 M3 mach ine 4 机器组3 M4 mach ine 3 机器组4 B1-B3 buffer 3 库存 P1-P3 Path 3 路径 Timeseries001 reports 1 显示库存变化的兀素 2元素可视化设置: 3元素细节设计: (1 )对Part元素P细节设计： Type:passive (2 )对机器的设计: 机器 项目 M1 M2 M3 M4 加工 时间 UNIFORM (

8、1,3,2) UNIFORM (0.5,1,2) UNIFORM (2,6,2) 4.0 输入 规则 IF NPARTS (B1) 15 PULL from PART out of WORLD ELSE Wait ENDIF IF NPARTS (B2) 6 PULL from B1 ELSE Wait ENDIF IF NPARTSB3) 0 机器统计: 引芒取耳干上be j日怡密七 苦桿 1 %境五 卷序和 备in鼻 宕片捷1 Ml im wco e m im 9 3C- h ：3 DM Qi M3 5D39 0.00 OLD UM 呛 CuOC 0 30 诃 mog U55 S6.45

9、o.oa D.0-3 O.K OX 3.CJ UdB 17 53 0时 G.00 0 X IM O.-OC 0 X Oa mi 路径统计: 路徑绒计喪基于上班时间的推告 名称 辐入霎部件1辅出霎韶件 辅入劳动君輪阳劳动者 滋空用 P2 1201 1200 0 9G12 3.SS P3 1199 113 0 0 31.3 (1)元素定义define 本系统的元素定义如表2所示。 表2实体元素定义 兀素名称 类型 数量 说明 A Part 1 产品A B Part 1 产品B C Part 1 产品C M1 mach ine 3 机器组1 M2 Mach ine 2 机器组2 M3 Mach in

10、e 4 机器组3 M4 Mach ine 3 机器组4 M5 mach ine 1 机器组5 B1 Buffer 1 机器组1的输入缓冲区 B2 Buffer 1 机器组2的输入缓冲区 B3 Buffer 1 机器组3的输入缓冲区 B4 Buffer 1 机器组4的输入缓冲区 B5 Buffer 1 机器组5的输入缓冲区 (2 )元素显示display的设置 (3)各个元素细节(detail)设计 表3产品的general页细节设计 产品名称 Arrivals type In ter arrival To A Active NEGEXP (50,11) Push to route B Acti

11、ve NEGEXP (30,11) Push to route C Active NEGEXP (75,11) Push to route 产品A、B、C的加工路径ROUTE设计：通过双击各个产品图标，在弹出式页框中选 择其ROUTE页，如下图所示，分别进行设计。 表4机器组general页细节设计 机器组名 称 From Cycle time to M1 PULL from B1 ERLANG (R_CYCLE,1,1) Push to route M2 PULL from B2 ERLANG (R_CYCLE,1,2) Push to route M3 PULL from B3 ERLAN

12、G (R_CYCLE,1,3) Push to route M4 PULL from B4 ERLANG (R CYCLE,1,4) Push to route M5 PULL from B5 ERLANG (R_CYCLE,1,5) Push to route 表5产品加工路径route页细节设计 A B C Stage Destin_ ation R_cycle Stage Destin_ ation R_cycle Stage Destin_ ation R_cycle 1 B3 30 1 B4 66 1 B2 72 2 B1 36 2 B1 48 2 B5 15 3 B2 51 3 B

13、3 45 3 B1 42 4 B4 30 4 Ship 0 4 B4 54 5 Ship 0 5 B3 60 6 Ship 0 (4)工艺流程图的显示 工艺流程图也称全局工艺流程图，是WITNESS提供的模型简化图。在工艺流程图中, 模型中的每个元素由一个方框和元素名称来表示，如果某一元素的数量多于1个，也仅仅显 示一个框图；各元素之间的输入输出关系由有方向的箭线表示；不过它不显示元素中所包含 的函数或变量等逻辑元素。 4、运行模型，模型仿真钟取系统默认的1: 1min，运行365 X 8 X 60= 175200仿真时间 单位，并记录相应的结果。 表6产品统计信息 表7机器组统计信息 表8缓冲区统计信息 结论：从表6可以看出，产品在系统中的平均时间为1100分钟左右，分别为 A : 935.41, B: 853.50，C： 1499.55，时间太长。再从表 8中可以看出机器组1、2、4是瓶颈，开动率 达到94%以上。 改善措施：对机器组 1、2、4再各添加一台机器。 改善后： 表9改善后产品统计信息 表10改善后机器组统计信息 表11改善后缓冲区统计信息 结论：从表9可以看出，产品在系统中的平均时间为242.42分钟左右，分别为A :