生产系统建模与仿真

生产系统建模与仿真

实验报告实验一Witness仿真软件认识一、实验目的1、学习、掌握Witness仿真软件的主要功能与使用方法；2、学习生产系统的建模与仿真方法。二、实验内容学习、掌握Witness仿真软件的主要功能与使用方法三、实验报告要求1、写出实验目的:2、写出简要实验步骤；四、主要仪器、设备1、计算机（满足Witness仿真软件的配置要求）2、Witness工业物流仿真软件。五、实验计划与安排计划学时4学时六、实验方法及步骤实验目的：1、对Witness的简单操作进行了解、熟悉，能够做到基本的操作，并能够进行简单的基础建模。2、进一步了解Witness的建模与仿真过程。实验步骤：Witness仿真软件是由英国lanner公司推出的功能强大的仿真软件系统。它可以用于离散事件系统的仿真，同时又可以用于连续流体（如液压、化工、水力）系统的仿真。目前已成功运用于国际数千家知名企业的解决方案项目，有机场设施布局#实验二生产物流仿真系统设计一、实验目的1、学习、掌握Witness仿真软件的主要功能与使用方法；2、进一步颔会生产系统的组成与功能；3、学习生产系统的建模与仿真方法。二、实验内容运用WITNESS仿真软件平台建立一个家具组件LEG的从原料TIMER到最终产品的简单生产流程系统的仿真模型。该模型由锯、磨、检验、车削、油漆等主要加工工序并辅之以原料库、皮带式输送链以及中间缓冲器等组成。模型的总体布局如下图所示。通过该模型的运行，来仿真该家具组件LEG的生产过程。MACHINESTATESproductioncellSandersMACHINESTATESproductioncellSandersLEG的生产流程为：原料TIMER按照一定的时间间隔以3个为批量主动进入系统，存入缓冲器STOCK中，锯床将TIMER加工成半成品的LEG后送入皮带输送链BeltConveyor,两台磨沙机Sander进行磨沙加工，经过缓冲器Table进入检验inspection工序，检验不合格品又返回磨沙工序。合格品进入CoatingTank处理后，进入车床（两台）车削加工后进入最后一道工序上油漆Vanisher,成为成品，被送出系统。三、实验报告要求1、写出实验目的；2、写出简要实验步骤；3、完成运行模型与统计分析步骤的相应问题。四、主要仪器、设备1、计算机（满足Witness仿真软件的配置要求）2、Witness工业物流仿真软件。五、实验计划与安排计划学时6学时六、实验方法及步骤实验目的：通过运用WITNESS仿真软件平台建立一个家具组件LEG,进一步对Witness工业物流仿真软件进行更一步了解和熟悉。实验步骤：•第一步：启动WITNESS软件系统，打开给定的空模型文件；（由于WITNESS教学版软件新建模型时无法导入新的模型元素库，故利用其它已有导入元素库的空模型文件来建立新的仿真模型）•第二步：定义模型元素♦定义原料库stock元素：/右击模型布局区，选择define，打开模型元素定义窗口：/选择元素类型为buffer；数量为1；/输入元素名称stock；/点击create按钮，在元素选择区的simulation下就会添加上stock模型元素；♦运用以上相同的方法，添加如下模型元素：/machine：saw、sanders(2)、inspection、lathes(2)、varnisher；/buffer：table、rework、CoatingTank；/conveyor：BeltConveyor；/labor：operator；/part：timber、leg；•第三步：可视化模型元素♦绘制背景图形：/点开左边元素选择区中system项，右击BACKDROP，选择display，打开backdrop的displayedit窗口：/选择draw模式，选择绘制矩形图形rectangle，点击铅笔按钮，打开图形绘制窗口如下：/选择边框线和内部填充均为黑色，点击multipledraw按钮;/在布局区内绘制四个矩形，并按前面的总体布局图示布置。♦可视化stock元素：/右击元素选择区中的stock元素，选择display，打开displayedit窗口;/选择draw模式，选择icon项，点击铅笔按钮，打开图标绘制窗口；/选择stock的显示图标ICON号为217，显示倍数为1，点击draw按钮；/参照总体布局图，在布局区中适当位置点击鼠标，即绘出stock元素的图标（在displayedit窗口打开的情况下，点击选中任何一个图标，移动鼠标呈双箭头形时，按住control键和鼠标左键，可以拖放改变元素图形的大小）。/运用类似的方法和步骤，绘制stock元素的名称name；/在displayedit窗口选择partqueue项，点击draw按钮，打开紧后所示的窗口;/选择零件timber在stock中的放置类型queuetype为queue；/排列方向为自下往上即选择down；/显示的前景颜色foreground为黄色；/示大小displaysize：3；/完成上述选择操作后，点击draw按钮；/点击stock图形中的适当位置，即绘出零件在stock中的排列。♦运用可视化stock相同的方法和步骤，进行其它元素的可视化如下:/saw:元素图标icon=222、size=xl；状态显示icon=238且将color勾上showstatus；partqueue为queue、left、size3；以及laborqueue。/BeltConveyor：icon=236、x8；partqueue为queue、right；/Sanders：icon=240、x1；状态icon=238、x1、showstatus；partqueue=queue、left、xl；laborqueue=queue、up、x8；/Table：icon=227、x1；queue=queue、down、x3；/Inspection:icon=227、x1；状态icon=238、x1、showstatus；partqueue=queue、right、x8；laborqueue=queue、up、x8；/Rework:与stock相同；/CoatingTank：icon=229、x4；partqueue=queue、left、xl；状态icon=238、x1、showstatus；/Lathes：icon=232、x2；状态icon=238、x1、showstatus；partqueue=queue、left、x2；/Varnisher：icon=233、x4；partqueue=queue、left、x3；inputbuffer=queue、down、x2；/Operator：idle=queue、up、x8；/Timber：style=icon、icon=241；/Leg：style=icon、icon=240；对上述所有元素可视的同时或可视化后，要参照实验模型的总体布局移动或安排各模型元素的位置（在displayedit窗口打开的情况下，可以鼠标拖动模型元素，在displayedit窗口中的锁形图标为打开时，还可分别移动一个元素的各个显示部分）♦安排好各元素的位置，形成模型的总体布局后，为了使流程更形象、直观，可通过backdrop的displayedit来添加一些箭线（参看前面的本实验的总体布局图）。建立machine的状态标志键key：/右击元素选择区中system栏下的backdrop，选择display；/选择draw模式，选择key项，点击draw；/在布局区中的适当位置画出能表明machine各种状态的标志键。•第四步：详细定义模型元素♦详细定义timber元素：/双击timber元素，打开其detailedit窗口：

/选择进入系统的形式为主动形式active；进入的间隔时间interarriva1遵寻均值为30，标准差为5,随机数流为1的正态分布：NORMAL(30,5,1)；进入批量为3；/点击TO。。。按钮，输入timber进入系统的目的地：pushtostock；♦详细定义stock元素：capacity=10；♦详细定义saw元素：/在saw的detailedit窗口中的general标签页中定义：type=genera1；inputquantity=1inputfrom=pullfromstock；cycletime=TRANGLE(4,6,8,2)(即最小值为4，最可能值为6，最大值为8,随机数流为2的三角分布)laborrule=operator；actionsonfinish=changetimbertoleg;icon=219outputquantity=3；outputto=pushtoBeltConveyoratrear；/在saw的detailedit窗口中的setup标签页中定义saw的调整规则：点击add/remove按钮，添^口saw的调整项目bladeA、bladeB；bladeA：调整模式setupmode=no.ofoperations；调整间隔时间按加工的零件数量计算：no.of=40；每次调整的时间为均匀分布：UNIFORM(10,15,3)；laborrule=operator；bladeB：调整模式setupmode=no.ofoperations；调整间隔时间按加工的零件数量计算：no.of=30；每次调整的时间为均匀分布：IUNIFORM(10,15,2)；laborrule=operator；在saw的detailedit窗口中的breakdown标签页中定义saw的抛锚规贝U：点击add/remove按钮，添加抛锚项目：breakdownnumber1；选中checkonlyatstartofcycl选择breakdownmode=busytime定义breakdowninterval：timebetween=NORMAL(100,15,4)抛锚的修复时间repare=TRANGLE(10,25,30,5)laborrule=operator；♦详细定义BeltConveyor元素：/type=fixed；!输送链的类型为固定式/lengthinparts=20!输送链的长度用零件的个数来表示/indextime=0.5!输送链移动一个零件位置的时间♦详细定义sanders元素：/quantity=2；type=batch；/inputbatchmin=3/inputfrom=IFNPARTS(Rework)>0!nparts()函数返回元素中零件的个数PULLfromReworkELSEPULLfromBeltConveyoratFrontENDIF/cycletime=60；/outputto=pushtotable；♦详细定义table元素：capacity=2♦详细定义rework元素：capacity=10；♦详细定义inspection元素：/type=single；/inputfrom=pullfromtable；/cycletime=UNIFORM(1&24,6)/actionsonstartcycle=SETICONofInspectionto227/actionsonfinish=SETICONofInspectionto228/outputto=PERCENT/5CoatingTank80.00,Rework20.00♦详细定义CoatingTank元素：/capacity=10；/delay=mintime=60；♦详细定义lathes元素：/quantity=2；/type=multiplecycle；/单击add/remove按钮，添加cyclename：loading、turning、unloading；/对于cycleloading，进行如下定义：inputquantity=3；pullfrom=pullfromCoatingTank；cycletime=4；actionsonfinish：icon=239；outputfinishquantity=3♦详细定义varnisher元素：/type=multiplestation；/inputfrom=bffer(10)/stations=5；/cycletimeperstation=15/actionsonstart=SETICONofVarnisherto234/actionsonfinish=SETICONofVarnisherto233/outputto=pushtoship•第四步：运行模型与统计分析/模型的运行通过操作运行工具栏来进行:HlHH涉|陰jf*||*鼎||Time:|8906.91/运行模型10000个时间单位，统计并记录各设备的运行参数；/计算生产一个leg的平均通过时间。七、思考题1、生产系统的组成与功能特征有哪些？答：生产系统通常包括以下三部分：能独立工作的数控机床或加工中心。数目一般在20台以下，较为适宜的规模是5~10个加工工位。在各机床、装卸站、缓冲站之间运送零件和刀具的传送系统。可以由运输带、托板、有轨小车（RGV）、无轨小车（AGV）、机器人等单项或多项装置组成，运输路线可粗略分为直线式、环形封闭式、网状式