Flexsim试验报告试验二：流水作业线的仿真讲解0001

1、Flexsinm实验报告实验目的通过此实验掌握Flexsim软件的基本用法，了解系统仿真的基本原理，运用 Flexsim进行模型的建立和仿真分析,通过实际建立仿真模型深刻认识仿真的基 本概念。在学会运用Flexsim进行几个模型的建立和仿真的基础之上进行自主分 析，完成一定的探究过程，更好地将Flexsim软件和现实紧密联系起来，以此为 基础将更好地在物流中心的设计与运作方面进行统筹计划。其中包括：? 掌握离散系统仿真的基本原理。? 掌握Flexsim软件的基本操作和常用实体的参数设置等。? 掌握分析流程，建立模型的方法.? 掌握模型运行的基本统计分析方法。? 统计对象的选择和模型运行过程中被

2、选择对象统计数据的输出和分析。? 通过实际建立仿真模型认识仿真的基本概念、感受仿真的情境。?通过实际建立仿真模型认识仿真的基本概念、感受仿真的情境。1、实验内容本次实验中，我们利用flexsim4.0软件平台，来仿真一个流水加工生产线 系统，不考虑其流程间的工件运输，对其各道工序流程进行建模。Q_inM1M2Q_out1Q out2L b2 _Massm建立一个如下描述的流水加工生产线系统：两种工件L_a、L_b,分别以正态分布（10, 2）和均匀分布（20,10） min的时间 间隔进入系统，斤先进入队列Q_in由操作工人进行检验，每件后验用时 2min。不合格的废弃，离开系统，合格 的送往

3、后续加工工序，合格率为 95%;L_a送往机器M1加工，如需等待，则在Q_m1队列中等待；L_b送往机器M2加工，如需等待，则在 Q_m2队列中等待；L_a在机器M1上加工时间为均匀分布（5,1）min,加工后的工件为L_a2； L_b 在机器M2上的加工时间为正态分布（8,1）min,加工后的工件叫做L_b2;一个L_a2和一个L_b2在机器Massm上装配成L_product,需时为正态分布（5, 1）min,然后离开系统。如装配机器忙则L_a2在队列Q_out1中等待；L_b2在队列Q_out2中等待；并且让该系统运行一个月，直到流水线中的某个生产资料暂存区达到了其最 大容量，则系统停滞

4、加工.该系统的运行效率指标由生产线的最长加工时间和最 终完成加工产品的数量。为了将实验数据导出到数据库中，我们在软件仿真开始前，启用“fullhistory on ”记录实验数据。实验后从菜单的 Statistics选项中导出数据。2、实验环境实验软件介绍FlexSim是美国flexsim 公司开发的，迄今为止世界上第一个在图形环境中 集成了 C+IDE和编译器的仿真软件。Flexsim是一个基于 Windows的，面向对 象的仿真环境，用于建立离散事件流程过程，像是制造业，物料处理和办公室工作流，这些全都配以令人瞠目结舌的三维虚拟现实环境。软件功能软件可以使用C+S接用来定义模型，不会在编译

5、中出现任何问题。Flexsim应用深层开发对象，这些对象代表着一定的活动和排序过程。我们要应用模板里的某个对象，只需要用鼠标把该对象从库里拖出来放在模 型视窗即可。每一个对象都有一个坐标（x, y, z）速度（x, y, z）,旋转以及一 个动态行为（时间）。对象可以创建、删除，而且可以彼此嵌套移动，它们都有 自己的功能或继承来自其他对象的功能。这些对象的参数可以把任何制造业、 物料处理和业务流程快速、轻易、高效 的描述出来。同时Flexsim的资料，图像和结果都可以与其它软件共用（这是 其它仿真软件不能做到的），而且它可以从Excel表读取资料和输出资料，可以 从生产线上读取现时资料以作分析

6、功能.Flexsim 也允许用户建立自己的实体对象（Objects）来满足用户自己的要求。通过部件的参数设置，我们可以对几乎所有的物理现象进行模型化。例如 ， 机械手、操作人员、队列、输送机、叉车、仓库、交通信号、货柜、箱子等全都 可用Flexsim来建立模型。Flexsim软件功能强大，需要我们继续学习。软件安装实验中我们使用的是flexsim4。0版本，安装好flexsim4.0 后运行单机版 加密狗驱动，安装好后打开-开始，找到Flexsim文件夹，打开flexsim license activation, 在那个第四行 license type 中选择 educational 的模式，

7、保存.选 择这个模式即使没有密钥，在建立模型的时候也可以建立80个实体。其它模式只能建立20个。再 次打开-开始，找到 Flexsim 文件夹，打开flexsim graphics configurator, 在 第一排 common configurations下拉歹U 表中 选择 highcompatibility 。这可以使得软件运行更加兼容系统。3。4计算机实验室和教学在管理学院三楼机房拥有两百多台计算机，运行速度快、上网简单可以方便 查询资料，机房空间宽阔，学习环境良好。同时实验时有两位助教与我们一同学习 ，我们遇到问题时可以向助教请教 访敦的帮助使得我们对软件的使用和对问题的理解程

8、度更加好，非常感谢助教3、实验数据4。1未优化之前模型参数设置（1）两种工件1、2,分别以正态分布（10, 2）和均匀分布（20, 10） min 的时间间隔进入系统，首先进入队列 Queue3同时在Triggers中对工件设置颜 色。二 Sourcel Properties(2)Queue3的最大容量采用默认值：10。00 .(3)对Processor9设置为由工人进行检验，每件检验用时 2min。不合格的工 件废弃，离开系统进入Sink14,合格的送往后续加工工序，合格率为 95%;Processor9容量为1,检验时间By Expression:2。在Flow里设置合格率-By perc

9、entage(inputs)percent port(要注意出 口 的选择)。在 General查看出口，1代表Queue4,2代表Sink14.I Processor I BrekdOMTs I Hon | PrigjereJ Labefc 】General stafcg3D Shape fe3dprotsrcnlor.3efcEdit Reset二，三出口，Rnktiin5：zeFlags4 Show Name7 Ehoj.PortsL Shore 2D Shapt 丁 3 E广 g Shsps J ShfiA1 CoriienteScale Contents PTQteQtedX -10

10、0RX0M,SX4.CM:Y 5.00RY0.3CHSY3.00Z O.JO- /_1 ;RZ0.00L士.SZ2.00图1： Queue 11. Sink 14PorteInput PortsCentral PerisFtoperties(4) Queue4存放两种物品，因此在这里要进行产品分流.在Flow里设置-Cases by value : gebitemtype (item ) cases : casel: returnl ； case2:return2.代表工件1从出口 1出去，工件2从出口 2出去。7j, Qu a吧 4 PropertiesQueue 4Genera- stat

11、stics30 Shape Jtfqueuejn_co；Dr.3dsShape Factors | ait Ret2D Shape 门上30 T即cturtColorSI31画 口口/驰珈同占出 fflstaw Ports：J.ahd胤 ZD Sh5pe- J Show 3D EhipeJ 91口中匚口ntents：5cale Contents 匚 ProtectedPcsibcn, Rolation, and SizeZ 0,00Jt PortHroceEsoriuPQrtsInput PortsCeritral PortsProperbes(5)工件1在机器Processor10上加工时间

12、为均匀分布(5,1) min；工件2 在机器Processorll上的加工时间为正态分布(8 , 1)min。ProcessorlO PropertiesContent 1.QQProcessor ,Breakd(Mns | Flow Triggers I Labds ： General Statetis/ 三。Items Across Processor LtngttiSetLDThie| id Setup Tirre (return zero)Use Operator (5) for Seup ：f.l口白.“ LOO空fuse Setup OperaCDrSj,both k叼 and P

13、rocessProcessTmeiaiistkal Ugibutron; ufTonn5h 1, 0)/ |Q A_ Use Ooeralor (s) far Processjjrnber时口阻*门阳丽:1,0次 Prowssorll PropertiesProces?orllPrpcessor Ba95m5 Flov. Fibers 1如33 ： General StatisticsMaxirnum Content t.M1 二口呼有- Iems Across 四。二3因l-sn5tl-5etupTrneijNt SetLp rme (rerurn zero) 国：AI- Use Opera

14、tor fs) for Setup U se Setup Qpei于口值；foe bo th 5e 曰口 and PtocessProcess3a固TimuStatistical DistJibutiDn: norrai(ar 1, Oj_ Use Operator (sj for Process ! i - 1.00(6) 一个工件1和一个工件2在机器Combiner13上装配成产品，需要时间 为正态分布(5,1 ) min,然后离开系统。运行之后结发现流水线不能持续运行一个月，需要对其进行优化，使得系统 顺利持续运行一个月。4。2优化模型时的参数调整(1)增加工件2的进入量：将Source

15、2的到达时间问隔改为均匀分布 U 14,6)(2)将各个暂存区的最大容量改为25。10(3) 将Processor10的处理时间改为U (11, 8) ,Processor11的处理时间改 为正态分布(12,2)。114。3最终模型的建立124、实验结果分析5.1改进前后的运行时间对比 改进前：M GlcbalsTimeStatePer-c 1172. 4864681891321改进后:T1 GlobdkTine - Precision 丁 StateFerc t_岭.83017231_921从以上数据中，我们可以发现：改变参数前的系统并不能满足一个月的生产 计划，而改进后的系统可以满足一个月

16、的生产计划。5.2 StateChanges 的对比改进前：二 StateChangesRecordNun Time Slate Object 留Scenario Replication 105/Source:00167.1162751974/SourceL00177. 1162751975/Sourcel004212. 304349314/Source;004312. 304349315/Source:008721, 4987*2954/Sour cel0013二 StateChangesRecordNLUL *2Tine *0State *5Object N /SourcesScenari

17、o *0Repll-cation 06315, 664029724/Sources006415.664029725/Source20013131.903512124/Source20013231. 908512125/Source20010544.673034194/Sources0023 StateChangesReeordNum. 13Time 0State /1Object 附Scenario Replication /CoMbinerl30041lb 279793167/Combinerl30011224. 96030B8921/Conbinerl30011321. 9603鸵92/C

18、obi nerl30011730, 70567363i/Combinerl300ne30. 705673681/Coiblnerl30011930. 705673e87/ConbinerlS0018042. 828376521/ConblnerlS001S142. 82837652/Conbinerl30020648. 687522814/CoabinerlS00F StateChangesRecordNuii Time State Object 帝Scenario 丁Replication 1501/OperatorlG00二 247.116275197H/0peratorl600267.1

19、1627519722/OperatorlG00289.1162751971/0peratorl6005012. 30434931H/Operator160Q5212. 3043493122/OperatorlG00E EtateChangMEecordNum ，IDTime Stats /01Object 网 /ProcessorlOScenario 0Replication 0349,11627519721/ProcessorlO00359.11527519721/FrccessorlO0Q369.1162751972/PrccessorlO003711.279793164/Processo

20、rlO00SB11,279798161/Process 0rl0006D14,3043493121/PrccessorlO006114.3043493121/ProcessorlO006214.304349312/Prec已ss虹10007416J19485884/PrccessorlO0014改进后:F State ChangesRecordNum /1Time *0State ”5Object 汽/SourcelScenario ， 0Replicati t0167.1162751974/Sourcel00177.1162751975/Sourcel04312. 30434931i/Sou

21、rcel004912. 304349315/Sourcel010124.36632747I/Sourcel00二 StdteChangesRecordNum 2Time ，0State t5Object /Source2Scenari o，0Replicati 03710. 531223774/Source2003810. 531223775/Source009023. 050464534/Source2009123. 050464635/Source20015029.769545034/Sources003 State ChangesRecordNum ，Time State ，Object

22、 *Scenario Replicati ，1301/Combiner13007317, 988917427/Combiner1300ee22. 0799006921/Combiner1300S922. 073900692/Combiner130013527. 886437974/Combiner13013627. 886437971/Combiner130013827. 386437977/Combiner130o181 8615490521/CombinerlS0018237.861549052/Combiner130021144. 497340944/Combiner1300n Stat

23、eChangtsRecordNum 15Time ，0State -1Object 网 /Operatori6Scenario QReplicati 0247.11627519714/OperatotI600267.11627519722/Operatori600 289.1162751971/Operatori6004510. 5312237714/Operatorlb004710. 5312237722/Operator16Q015二 StateChangssRecordNum 10Tine 0State 丁1Object w /ProcessorlOScenario 0Replicati

24、 09.11627519721/ProcessorlO00二359,11627519721/Processor1000_369.1162751972/ProcessorlO007517. 930917424/ProcessorlO00-7617. 938917421/ProcessorlO008117. 98891742 21/ProcessorlO008217. 9389174221/FrocessorlO008317. 938917422/ProcessorlO100122 69821883/FrocessorlO0d可以发现，在这两次仿真中所有实体的状态的改变情况就是一样的。Soure的

25、状态改变是 5-4的循环，combiner13的转态改变是 1-7-21 24的循 环,operator 的转态改变是1 14-22的循环，processor10 的转态改变是1 21-21 24的循环，其它实体也都遵循一定的状态改变循环。5。 3 StateReport 的对比改进前:Object Class 千 idle prc.： sing -bygy .blocked triF.rtctlng * rnpff -collectin 字/S-jr-rlSoireeQ00100Q0O/S rjtmZSource0001000口QQueueqqQ00州律0技即北Qk审k非/queueiiQu

26、flieDJ BXaTSllCO日出mm蚱Queue，忙 lll0D00 30-56072650DSB. 4：392T35Queue00000ICO00/Queue?iQuelLbfl0000 1. !.t9上能就tiJ出 48.17tJt!0Q0100DQPr-rrf.Tm，气门打交.鼾叫M iQ4.613516705U000Fry涧Er- / Frvfits08 19. 70S19 21. 2531 t56Ci0部.OS我什屯。000/Froce3peria Frccessw 49. EM 羽 5Dr 125712&S2ooa/StrfciaSir*000C?000/C:止ln.erl.2

27、 Uor.blritr 二4D- JDhJb 3T. U4 33 装 j0OCfltl. 9323fe350/Lrkt4Sinkd0DOddbObIE -BeratoLftQ,Cfl.口a改进后:Object - Clas* Idle * protesalng - busy ， blacked * 凰E口3TmitLra，en.pt y eollE-ctln - rel esslfig. */犯ilrtulSource00O 8,-1631653 1. 53tB9G34000/e&urc：6f ：rll Frx，=也 .T263L1 。丸 27昵的&汕Q00。0/SlnklSSbAQ0fl0Q

28、fl0/CblnerlSCiblwr.08376。皿000/SlrfiLi揖 M0000000箕j伽侦鼾a00/Opera tarlC OpETat-or 64/19720OQ0QQ0对比可以发现改进后,processor9 , processor10 , processor11,combiner13 , operator16的空闲时间全都下降了。5.4 SummaryReport 的对比16改进前:2e 0ObjectCL A33 a3 rat s_:an 1 ent - st its cent ent i i nstat s_-. enlentria.B 1*1111,Bt tts_inp

29、ut alt3_3lltpUt !/帛 E3TF1Keit 优0q010111/S:urze3!So Lire i8-口gQiIQTS/QUEUES.ILSUE10aID二 27509210303192132/0吟*uuetit1U0LO2 小骊哂苴S82172162/虱已得OurtiE100109L41I3M2419SS933282/如 rutSllrmr口a1_ Q70TO/0cuc7Queue1Gq10仅5sH料558756巧3171/QnjtnjEUCUD00170?0/PrscEEsor9PxOCeSECFtd1.3TSr4a9S712l1S213 Lj片中.二 x LUH号0r1a

30、1-wnwoti aaal323L/Prc-cesflorllPt-tD(11m的70TO舟IMSLA1110/q/CchinjerlSi3crp.binerIaP死与咒胃73&05相023IL7：，檄 nk!4ti190/QperatwLG作好门转00ddstats_siayiinenln ”stats_sta/ti.senajt stats_staytinEavs *slai:e_curTenat state_sinc& ，00041159. 7393020B33(0Q4117E, 4364631B310乱 06351184844971.32S34O1660277381W4, 9藉6!5n

31、l 丁好0118. SE163330073112. 46693904605911105.134073B4510IfiE. CCr201904237C5.27CCSG：19231S01105. L34373B451c0061092. 553071Illi017Bt 4425201416Q2124. 46i：4467069BE：1105_1B407SB451c00&1009. 73769202B6212. 11E17G4G02Gj12, 2G21DXCD3454941107.134073B4511.5917263415191742, 89033120831031(.S469429335044110

32、8. 33349792305. 287747859954939. b441b7545776jS77. H751B2BLfa2H29111099. 7a7S9202Ba000707. 68T1251975280842. ESC5312683135IE. L27203E25541971105. L34373B45LcQ070,Q.0011107.1340738451改进后:(Object -C13EE -slat c-nf-cnt stitscc-ntEtiin? stats.crwitcntr-aK ”e 1: a t setii-avg *ststs-nnfut * EtatE._ontpjt

33、 ._/SciutceLS:：ur :t00Q101$SO.Squtc2Si?urce00010l?10.Qucut WQueue25Cl25乩 4441,33蜀 8S87D配4%.ueue4GCu*2302S20-. 0000129799143B393EL4/QueuKiQueije需Q3521 B(I8C34 9573(18331808Qujeu 强Qum曜00西维能酩l招4O299T17811701Lucus7Ccu?%Q年2S. S2E154157FS511EX1T2QueueQ01帅国磔41叩4国顺17311731Pr-jCEssryEgoless jr101.Sfi78SESaiaiO4ffiB3B45SE44jPrcesscrlC FrictsE ：ir101.983255：J31T1Z116：iBLt 07.Prcezscr1PrpceES ?r001,9助.h ”.；君11751131/airiklJSliik1101710.C-cithlncrlJC：itlner10.M91&24 ：7Tfi53M3mi/Si rid Sink110205QDp-tora0o0Q017stats_5rsyrlmenin stars_stayllnsavg state_currentstate_slnee 0LL丁定骁口,35111025w乳无照