witness仿真系统课件

三、Witness随机分布函数WITNESS提供了14种整型或实数型的标准随机分布函数，它们能返回一系列理论分布的随机样本值。WITNESS提供了如下14种标准随机分布函数：（1）BETAβ分布；（2）NORMAL正态分布；（3）BINOMIAL二项分布；（4）POISSON泊松分布；（5）ERLANG爱尔朗分布（6）RANDOM0-1均匀分布；（7）GAMMAγ分布；（8）TNORMAL截断正态分布（9）IUNIFORM整数均匀分布（10）TRIANGLE三角分布；（11）LOGNORML对数正态分布（12）UNIFORM均匀分布；（13）NEGEXP负指数分布；（14）WEIBULL威伯尔分布Witness提供了四种类型的变量:整型、实型、名型、字符型。witness仿真系统四、witness程序三种基本结构1、顺序结构顺序结构是在程序执行时，根据程序中语句的书写顺序依次执行的命令序列。2、分支结构分支结构是在程序执行时，根据不同的条件，选择执行不同的程序语句，用来解决有选择、有转移的诸多问题。3、循环结构允许有限次重复执行某一特定的程序。witness仿真系统分支结构有单向分支和多向分支语法结构，分别如下：（1）单向分支，也叫简单分支结构IF<条件表达式><命令行序列>ENDIF（2）多向分支，也叫复杂分支结构IF<条件表达式1><命令行序列1>ELSE<命令行序列2>ENDIFwitness仿真系统（3）使用分支语句应注意的几点:aIF…

…ENDIF必须配对使用；b〈条件表达式〉可以是各种表达式或函数的组合，其值必须是逻辑值；c〈命令行序列〉可以由一个或多个命令组成，也可以是条件控制语句组成的嵌套结构。示例IF(water_level>=0)AND(water_level<=5)PRINT"Thelevelinthewatertankislow"ELSEIF(water_level>5)AND(water_level<=10)PRINT"Thelevelinthewatertankisnormal"ELSEPRINT"Thelevelinthewatertankishigh"ENDIFwitness仿真系统循环结构（1）计数型循环基本语法如下：FOR〈循环变量〉＝〈循环变量初值〉TO〈循环变量终值〉［STEP〈循环变量步长〉］〈命令行序列〉NEXTwitness仿真系统例：NUMBER_FOUND=0FORBUFFER_INDEX=1toNPARTS(STORE(1))IFSTORE(1)atBUFFER_INDEX:color=redNUMBER_FOUND=NUMBER_FOUND+1ENDIFNEXT这段程序用来统计缓冲区store(1)中颜色为红色的部件的数量。BUFFER_INDEX是循环变量；NPARTS(STORE(1))函数计算缓冲区STORE(1)中的部件数量；IF分支用来判断STORE(1)中排于第BUFFER_INDEX位置的部件的属性color是否等于“red”

witness仿真系统（2）“当”型循环语法结构：WHILE<条件表达式><命令行序列>ENDWHILE注：ENDWHILE可以缩写为END。语句功能：当<条件表达式>为真时，一直执行<命令行序列>，直到<条件表达式>为假时，循环结束。示例：WHILENPARTS(STOCK)>90PRINT"Warning!TheSTOCKbufferisnearlyfull."ENDWHILEwitness仿真系统使用循环语句时应注意的几点WHILE和ENDWHILE、FOR和NEXT必须配对使用。〈命令行序列〉可以是任何WITNESS的命令或语句，也可以是循环语句，即可以嵌套为多重循环。witness仿真系统五、Witness常用系统函数1、数字函数Abs（R）Amax（R1，R2，R3…，Rn）2、转换函数Chr（I）Float（I）Str（RorI）Strstr（Sa，Sb）Leftstr（S，N）witness仿真系统3、模型交互对话函数Msgdlg（title，icon_id，dialog_text，button_text，default_button）用来产生一个消息框。title：字符串型，用来产生消息框的标题；icon_id整数型，用来标记消息框的类型。若icon_id=0，则消息框无任何图标；若icon_id=1，则消息框的图标为“Stop”型；若icon_id=2，则消息框的图标为“Question”型；若icon_id=3，则消息框的图标为“Warning”型；若icon_id=4，则消息框的图标为“Information”型；dialog_text字符串型，在消息框中要显示的文本；button_text字符串型，消息框中按钮的显示文本。一个消息框中至多有4个按钮，每个按钮的文本用“|”分隔开；default_button整数型；default_button用来设置按钮的默认值，若default_button=1，则默认第一个按钮；若default_button=2，则默认第二个按钮；若default_button=3，则默认第三个按钮；witness仿真系统

示例：

MSGDLG(“Changethepath”,2,“Doyouwanttochangethepath?”,“&Yes|&No”,1)会弹出下列消息框：witness仿真系统Inputdlg（title，dialog_text，field_default，field_width，type_id）用来产生用户可以进行编辑的交互窗口。

title字符串型，用来产生交互窗口的标题；dialog_text字符串型，用来产生交互窗口的要进行编辑的提示信息；field_default字符串型，在交互窗口要输入的默认值；

field_width整数型，交互窗口要输入的文本的宽度；

type_id整数型；交互窗口要输入的类型，若type_id=1，则应该输入字符串型；若type_id=2，则应该输入整数型；若type_id=3，则应该输入实数型；witness仿真系统示例：♦INPUTDLG("NumberofMachine","Pleaseinputthenumberofmachine!","2",5,2)会弹出下列可编辑的交互窗口，witness仿真系统4、数据库函数DBOpen（）；用来根据ODBC数据源及SQL语句对数据库进行查询。DBClose（）；用来关闭用DBOpen（）打开的数据库。DBAdd（）；用来向打开的数据库添加记录，并使记录指针指向当前记录。5、Excel函数XLReadArray（WorkbookName，WorksheetName，Range，Array）用来将Excel工作表中某些区域的数据读给Witness的变量或变量数组，若成功，返回1；否则，返回0。witness仿真系统示例：XLReadArray(“\\XLLinks.xls”,“InputData”,“$D$6:$D$8”,CycleTime)，其作用是将与模型在同一路径下的工作簿XLLinks.xls打开，并将该工作簿的工作表InputData中的D6：D8三个单元格的数据读出来，最后赋予CycleTime(1)、CycleTime(2)、CycleTime(3)。witness仿真系统XLWriteArray（WorkbookName，WorksheetName，Range，Array）用来将Witness的变量或变量数组的值写入Excel工作表中，若成功，返回1；否则，返回0。示例：XLWriteArray("\\XLLinks.xls","Output","$H$3",ProcessTime)其作用是将变量ProcessTime的值写入与模型系统路径相同的工作簿XLLinks.xls的工作表Output中，单元格由H列和第3行所确定的。

witness仿真系统6、常用元素函数NQTY（element_name）返回模型中特定元素的数量。NPARTS（element_name）返回模型中特定元素中部件的数量。7、用户自定义函数

Define…定义函数可通过在Witness的布局窗口中单击鼠标右键，单击“define…”

，弹出如下图所示的窗口。

witness仿真系统在图中通过下拉框选中“Function”

一项，并给要定义的函数命名，然后单击“Create”

，单击“Detail”

，如下图：witness仿真系统在图中通过“type”

下的下拉框选择要定义的函数的返回数据类型；通过“Add/Remove”选项添加或删除函数的自变量；通过单击“Actions”进行函数体的编写。witness仿真系统举例：一、单队列单服务台系统建模与仿真案例case1.0.mod：

某港口只有一个岸桥为到达的船舶提供卸货服务。当船舶到达港口时，停入泊位等待服务。如果岸桥空闲，则立即对其进行货物卸载作业；如果岸桥为其他船舶卸载，则船舶在泊位等待；岸桥为船舶提供服务的规则为FIFO。假设船舶到达时间间隔服从均值为10小时的负指数分布，岸桥为每艘船的卸载时间服从[6,14]小时的均匀分布。建立仿真模型，运行100天=2400小时，统计：岸桥的利用率；船舶的平均等待时间港口船舶等待队列的最大长度服务船舶数量：witness仿真系统通过本案例的学习：熟悉WITNESS建模与仿真的基本步骤；建模元素part、machine、buffer的基本应用；可视化工具栏建立输入、输出工序流程；负指数分布NEGEXP()和均匀分布Uniform()的使用;仿真实验及统计数据分析；WITNESS仿真系统的工作模式；witness仿真系统二、在单队列单服务台案例基础上完成如下情况的建模：1.船舶到达时发现港口中已经有4艘船舶在等待，则选择离开（case1.1.mod）；统计系统100天流失的船舶数量；通过控制Buffer元素的Capacity实现2.船舶等待时间超出30小时，则选择进行服务投诉（case1.2.mod）；统计系统100天中接受到的投诉数量；通过控制Buffer元素的Delay项实现3.港口增加了一台岸桥对船舶进行服务(case1.3.mod)仿真比较此时系统与case1系统在绩效指标上的变化，通过设置Machine元素的Quantity项目实现witness仿真系统三、生产线物流系统建模案例

某公司有一条加工一种零件的生产线，有四道工序:称重工序，服从均值为为5分钟的负指数分布；清洗工序，服从均值为为4.5分钟的负指数分布；加工工序，服从均值为为4分钟的负指数分布；检测工序，服从均值为为3分钟的负指数分布。

每道工序的每台机器上每次只能加工一个零件，工序之间零件依靠输送链运输，零件通过每条输送链的时间为10分钟。

witness仿真系统清洗工序每清洗完10件产品，就需要整理一下工作台，整理时长服从均值为8分钟的负指数分布；加工工序的机器每运行50分钟，进行一次预防性检修，检修时长服从均值为10分钟的负指数分布；加工工序会发生随机故障，故障间隔服从均值100分钟的负指数分布，维修时长服从30分钟的负指数分布；这三项作业都需要一名工人参与；假设该生产线上每道工序仅有一台机器，整条生产线由一名工人维护，零件数量足够多，建立该系统的WITNESS仿真模型。witness仿真系统通过本案例的学习：熟悉建模元素part、machine、conveyor、labor的一般应用；输入输出Pull、Push规则的使用熟悉machine元素的setup、breakdown设计；了解负指数分布NEGEXP()的使用;witness仿真系统三种类型的零件A、B、C随机到达系统，分别暂存于仓库的特定库区，有一装配机器将1个A、2个B和1个C组装一个成品D，放入专有缓冲区中；其中：A零件到达时间间隔为5分钟，批量为1，第一个零件在0时刻到达；B零件到达时间间隔为4分钟，批量为2，第一个零件在10时刻点到到；C零件到达时间间隔为6分钟，批量为1，第一个零件在0时刻到达，该零件总量为20；装配机器对零件的提取顺序为先取A、再取B、再取C；装配机器的组装时间为6分钟使用WITNESS建立该系统模型。四、组装作业工序建模案例

witness仿真系统通过本案例的学习：熟悉active模式的part元素相关项目的设计；熟悉缓冲区buffer元素的设计；熟悉组装类型的machine的设计；了解machine专有缓冲区的设计；了解输入规则sequenceSEQUENCE/Wait仓库(1)#(1),仓库(2)#(2),仓库(3)#(1)witness仿真系统witness仿真系统五、混流生产系统建模与仿真案例有一个制造车间由5组机器加工三种产品A,B.C。每种产品分别要求完成4道、3道和5道工序，而每道工序必须在指定的机器组上，按照事先规定好的工艺顺序进行。第1，2，3，4，5组机器分别有3，2，4，3，1台相同的机器，A,B.C三种产品原料到达车间的间隔时间分别服从均值为50，30，75分钟的负指数型分布。三种产品的工艺路线如下表所示。witness仿真系统产品类型机器组别相继工序平均服务时间/分钟13，1，2，530，36，51，3024，1，366，48，4532，5，1，4，372，15，42，54，60witness仿真系统即第1种作业首先在第3组机器上加工，然后在第1组、再在第2组机器上加工，最后在第5组机器上完成最后工序。如果一项作业在特定时间到达车间