《生产物流系统建模与仿真》课程设计

1、精选优质文档-倾情为你奉上生产物流系统建模与仿真课程设计2012-2013学年度第一学期姓 名 孙会芳 学 号 班 级 工093 指导老师 暴伟 霍颖 目录一、 课程任务书.33.课程设计要求.44.进度安排.45.参考文献.4二、课程设计正文.51、题目52、仿真模型建立5 (4 ) 模型运行和数据.10（6）模型改进16 三、参考文献.18生产物流系统建模与仿真课程设计任务书1. 题目离散型流水作业线系统仿真2. 课程设计内容系统描述与系统参数：（1）一个流水加工生产线，不考虑其流程间的空间运输。（2）两种工件A，B分别以正态分布和均匀分布的时间间隔进入系统，A进入队列Q1, B进入队列Q

2、2，等待检验。（学号最后位数对应的仿真参数设置按照下表进行）参数 学号工件0123456789A（正态分布参数）（10，1）（10，2）（10，3）（10，1）（10，2）（10，3）（10，1）（10，2）（10，3）（10，1）B（均匀分布参数）（10，20）（11，20）（12，20）（12，20）（11，18）（10，20）（11，20）（10，18）（11，20）（12，18）（3）操作工人labor1对A进行检验，每件检验用时2分钟，操作工人labor2对B进行检验，每件检验用时2分钟。（4）不合格的工件废弃，离开系统；合格的工件送往后续加工工序，A的合格率为65%，B的合格率为9

3、5%。（5）工件A送往机器M1加工，如需等待，则在Q3队列中等待；B送往机器M2加工，如需等待，则在Q4队列中等待。（6）A在机器M1上的加工时间为正态分布（5，1）分钟；B在机器M2上的加工时间为正态分布（8，1）分钟。（7）一个A和一个B在机器M3上装配成产品，需时为正态分布（5，1）分钟，装配完成后离开系统。（8）如装配机器忙，则A在队列Q5中等待，B在队列Q6中等待。（9）连续仿真一天的系统运行情况，每个队列最大容量为1000。3. 课程设计要求根据上述系统描述和系统参数，应用Witness仿真软件建立仿真模型并运行，查看仿真结果，分析各种设备的利用情况，发现加工系统中的生产能力不平衡

4、问题，然后改变加工系统的加工能力配置（改变机器数量或者更换不同生产能力的机器），查看结果的变化情况，确定系统设备的最优配置。 （1）每位同学必须独立完成课程设计任务，对照学号最后一位选择参数，不得抄袭或找人代做，否则成绩以不及格记。（2）课程设计说明书必须包括必要的文字描述、模型流程图、系统建立与运行过程中各环节的截图、模型代码和Excel格式的标准报告。其中截图主要包括模型建立、主要参数设置、系统运行、统计数据的截图。（3）课程设计说明书的装订顺序依次为封面、设计任务书、目录、正文、参考文献。（4）课程设计说明书以班级为单位进行汇总上交，上交时间为第16周周一下午，地点为B-110，如有特殊

5、情况需要推迟上交，务必做出说明，需在2013年1月10日前完成上交。4. 进度安排 本课程设计为期一周。进度安排如下表所示。日期任务周一周二建立模型并运行，查看仿真结果周三周四对系统进行改进，查看仿真结果周五完成课程设计说明书5. 主要参考文献 1 张晓萍，石伟，刘玉坤主编. 物流系统仿真. 北京：, 2008. 2 程光, 邬洪迈，陈永刚编著. 工业工程与系统仿真. 北京：冶金工业出版社，2007生产物流系统建模与仿真课程设计1、学号最后位数对应的仿真参数设置按照下表进行参数 学号工件0123456789A（正态分布参数）（10，1）（10，2）（10，3）（10，1）（10，2）（10，3

6、）（10，1）（10，2）（10，3）（10，1）B（均匀分布参数）（10，20）（11，20）（12，20）（12，20）（11，18）（10，20）（11，20）（10，18）（11，20）（12，18） 我取得是第一组，A（正态分布参数）：（10，1）、B（均匀分布参数）：（10，20）2、根据以上条件建立以下仿真模型：（1）：实体元素定义 根据课程设计任务书中的叙述，可对本系统有如下表所示的元素定义。元素名称 类型 数量 说明APart1工件ABPart1工件BLabor1Machine1工人1Labor2Machine1工人2Q1Buffer1Q1队列Q2Buffer1Q2队列Q3B

7、uffer1Q3队列Q4Buffer1Q4队列Q5Buffer1Q5队列Q6Buffer1Q6队列M1Machine1机器1M2Machine1机器2M3Machine1机器3C1Variable（type：real）1Q1临时库存C2Variable（type：real）1Q2临时库存C3Variable（type：real）1Q3临时库存C4Variable（type：real）1Q4临时库存C5Variable（type：real）1Q5临时库存C6Variable（type：real）1Q6临时库存（2）：元素可视化设置各个实体元素的显示特征定义设置如下图：A、 part元素可视化设置

8、设置其Text、Icon，其方法和上图part元素的设置一样。B、 buffer元素可视化设置设置其Text、Rectangle，其中text设置方法和上图part元素的设置一样。后者设置方法如上图所示。同理设置Q2、Q3、Q4、Q5、Q6。C、 Machine元素的可视化设置设置其Text、Icon，其方法和上图part元素的设置一样。 D、 Variable元素的可视化设置设置其Text、Value，如下图所示 同理建立其他元素。E、 界面上表格的建立过程设置其Rectangle、Line，如下图所示：（3）元素细节设计。1、对part元素的细节设计，如下图所示2、对buffer元素的细节

9、设计同理设置M13、对machine元素的细节设计 对labor1的细节设计，如下图所示：同理设置其他其中M3和他们有很大区别，其语句如下所示 （4）模型运行和数据报告 要观察连续仿真一天的系统运行情况，所以取1440仿真时间单位。得到以下结果。 （5）模型代码ELEMENT NAME: AElement Type:PartType:Variable attributesGroup number:1Inter Arrival Time:NORMAL (10,1,3)First Arrival at:0.0Maximum Arrivals:UnlimitedInput / Output Rule

10、sOutput:PUSH to Q1_ELEMENT NAME: BElement Type:PartType:Variable attributesGroup number:1Inter Arrival Time:UNIFORM (10,20,3)First Arrival at:0.0Maximum Arrivals:UnlimitedInput / Output RulesOutput:PUSH to Q2_ELEMENT NAME: Iabor1Element Type:MachineQuantity: 1Priority:LowestType:SingleCycle Time:2.0

11、Input / Output RulesInput:PULL from Q1Output:PERCENT /3 Q3 65.00 ,SHIP 35.00 Labor RequirementsCycle: labor1_ELEMENT NAME: labor2Element Type:MachineQuantity: 1Priority:LowestType:SingleCycle Time:2.0Input / Output RulesInput:PULL from Q2Output:PERCENT /4 Q4 95.00 ,SHIP 5.00 Labor RequirementsCycle:

12、 labor2_ELEMENT NAME: M1Element Type:MachineQuantity: 1Priority:LowestType:SingleCycle Time:NORMAL (5,1,2)Input / Output RulesInput:PULL from Q3Output:PUSH to Q5_ELEMENT NAME: M2Element Type:MachineQuantity: 1Priority:LowestType:SingleCycle Time:NORMAL (8,1,2)Input / Output RulesInput:PULL from Q4Ou

13、tput:PUSH to Q6_ELEMENT NAME: M3Element Type:MachineQuantity: 1Priority:LowestType:SingleCycle Time:NORMAL (5,1,2)Input / Output RulesInput:MATCH/ANY Q5 #(1) AND Q6 #(1)Output:PUSH to SHIPActionsFinish:OP = OP + 1_ELEMENT NAME: OPElement Type:VariableQuantity: 1_ELEMENT NAME: Q1Element Type:BufferQu

14、antity: 1Capacity:1000Input Option:C1=C1 + 1Output Option:C1=C1 - 1Search From:Front_ELEMENT NAME: Q2Element Type:BufferQuantity: 1Capacity:1000Input Option:C2=C2 + 1Output Option:C2=C2 - 1Search From:Front_ELEMENT NAME: Q3Element Type:BufferQuantity: 1Capacity:1000Input Option:C3=C3 + 1Output Optio

15、n:C3=C3 - 1Search From:Front_ELEMENT NAME: Q4Element Type:BufferQuantity: 1Capacity:1000Input Option:C4=C4+ 1Output Option:C4=C4 - 1Search From:Front_ELEMENT NAME: Q5Element Type:BufferQuantity: 1Capacity:1000Input Option:C5=C5 + 1Output Option:C5=C5 - 1Search From:Front_ELEMENT NAME: Q6Element Type

16、:BufferQuantity: 1Capacity:1000Input Option:C6=C6 + 1Output Option:C6=C6 - 1Search From:Front_ELEMENT NAME: C1Element Type:VariableQuantity: 1_ELEMENT NAME: C2Element Type:VariableQuantity: 1_ELEMENT NAME: C3Element Type:VariableQuantity: 1_ELEMENT NAME: C4Element Type:VariableQuantity: 1_ ELEMENT N

17、AME: C5Element Type:VariableQuantity: 1_ELEMENT NAME: C6Element Type:VariableQuantity: 1_（6） 模型优化由图15可知，设备的闲置时间太多，不能有效利用，导致生产力不平衡以及生产率低下，故对系统以下的参数进行了调整：a、 将工件B的到达件数改为2件b、 将A在机器M1上的加工时间改为正态分布（7，1）分钟；B在机器M2上的加工时间为正态分布（9，1）分钟。c、 将在机器M3上装配的成品的加工时间改为正态分布（7，1）分钟经过优化后，最后一天能生产94件（优化前为88件）产品！同时各个设备闲置率都大大降低了，其中M2的利用率高达99%，如下图所示:3、实验感想通过本次试验，使我基本掌握了witness软件的基本操作，同时也掌握了仿真元素的 display设置以及 detail 设置，了解了part