witness流水線仿真系統(tǒng)和混合流水線系統(tǒng)建模與仿真設(shè)計(jì)實(shí)

1、 實(shí)驗(yàn)任務(wù)1. 完成本組實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。（1）流水線仿真系統(tǒng)、（9）混合流水線系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì) 2. 按實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書及教材要求分析結(jié)果。實(shí)驗(yàn)一 流水線仿真系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)操作員：曾興興 趙菁菁時(shí)間：13年11月13日 地點(diǎn)：里仁機(jī)房分工：趙菁菁第一第二第三階段，曾興興第四第五第六階段。然后共同分析得出結(jié)果一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 掌握part 、machine 、conveyor 、labor 實(shí)體元素、variable 邏輯元素的使用； 2 掌握可視化輸入、輸出關(guān)系的建立；3 掌握report 工具欄的使用和分析，并根據(jù)分析，進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)； 4 熟悉Witness 的基本操作，掌握生產(chǎn)系統(tǒng)分階段建模過程。二、實(shí)驗(yàn)原理

2、與內(nèi)容小部件（Widget ）要經(jīng)過稱重（Weigh ）、沖洗（Wash ）、加工（Produce ）和檢測(cè)（Inspect ）等操作。執(zhí)行完每一步操作后小部件通過充當(dāng)運(yùn)輸工具和緩存器的傳送帶（conveyer ）傳送至下一個(gè)操作單元。小部件在經(jīng)過最后一道工序“檢測(cè)”以后，脫離本模型系統(tǒng)。本模型系統(tǒng)的流程如圖1-1所示。 圖1-1 加工系統(tǒng)模型流程圖三、實(shí)驗(yàn)步驟及要求 圖1-2 流水線系統(tǒng)仿真系統(tǒng)布局圖本實(shí)驗(yàn)共分六個(gè)階段。實(shí)驗(yàn)要求1 考察不同機(jī)器加工時(shí)間(weigh、wash 、produce 、inspect 對(duì)結(jié)果的影響； 2 考察不同皮帶速度(C1、C2、C3 對(duì)結(jié)果的影響；3 考察機(jī)器

3、(produce不同調(diào)整間隔、不同調(diào)整時(shí)間對(duì)結(jié)果的影響；4 考察機(jī)器(produce不同維修時(shí)間、不同故障間隔時(shí)間對(duì)結(jié)果的影響； 5 考察不同機(jī)器(produce與皮帶數(shù)量(C2對(duì)結(jié)果的影響； 6 以上不同組合對(duì)結(jié)果的影響。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析第一階段和第二階段，可以建立一個(gè)包含機(jī)器和傳送裝置的簡單模型，可以從這一模型計(jì)算出此 運(yùn)行100分鐘，數(shù)據(jù)如下 下表是各機(jī)器加工周期、進(jìn)入規(guī)則、送出規(guī)則表 第三階段和第四階段，可以加入更多的功能元素（例如機(jī)器故障、勞動(dòng)者、設(shè)備調(diào)整等）使模型更符合實(shí)際。第三階段假設(shè)Produce 機(jī)器每加工完五個(gè)零部件就需要進(jìn)行一次刀具的調(diào)整，調(diào)整時(shí)需要人員來參與，調(diào)整時(shí)間為

4、12 分鐘。構(gòu)建本階段模型需要在第二階段模型的基礎(chǔ)上，向模型中添加勞動(dòng)者Labor 元素，設(shè)置Produce 機(jī)器的調(diào)整屬性1 定義labor 元素 現(xiàn)有各個(gè)元素定義如下 運(yùn)行100分鐘，得到以下數(shù)據(jù)。 分析結(jié)果：produce 機(jī)器時(shí)間用在了維修上，產(chǎn)量并沒有下降第四階段：考慮將隨機(jī)分布函數(shù)應(yīng)用到機(jī)器的故障發(fā)生時(shí)間間隔和勞動(dòng)者維修機(jī)器的故障所需要的維修時(shí)間中。假設(shè)Produce 機(jī)器在工作一定的時(shí)間后，可能會(huì)發(fā)生意外的拋錨，通過以往機(jī)器兩次拋錨時(shí)間間隔的統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，其時(shí)間間隔服從均值為60 分鐘的負(fù)指數(shù)分布（函數(shù)表示形式為：NEGEXP （60.0，1）；每當(dāng)機(jī)器拋錨時(shí)，都需要人員對(duì)它進(jìn)行維修

5、，維修過程所持續(xù)的時(shí)間受到故障診斷時(shí)間、故障排除的難易程序、維修人員的生理和心理狀態(tài)的影響，呈現(xiàn)隨機(jī)波動(dòng)性，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明維修時(shí)間服從均值為10 分鐘、標(biāo)準(zhǔn)差為2 分鐘的對(duì)數(shù)正態(tài)分布（函數(shù)表示形式為：LOGNORML (10,2,2）。 模型運(yùn)行500分鐘后，得到以下數(shù)據(jù)： 與第三階段相比，Operator 變得忙碌了，由24%變成45.2%，C2效率變低下是的排隊(duì)等待時(shí)間變長。第五階段和第六階段為了增加產(chǎn)量和更有效的利用資源可以調(diào)整模型的運(yùn)行方式和參數(shù)。第五階段：本階段將向模型中添加一臺(tái)produce 機(jī)器和一條C2輸送鏈，看看對(duì)系統(tǒng)的產(chǎn)出量等運(yùn)行參數(shù)有何影響，模型運(yùn)行500分鐘后。 得出以下

6、數(shù)據(jù)： C2-1被C2-2取代，第六階段：在本階段，將把Produce 機(jī)器的維修時(shí)間均值修改為20和30分鐘，分析流水線產(chǎn)量和勞動(dòng)者labor 的工作時(shí)間狀況。最后效果圖如下 平均維修時(shí)間為20分鐘，運(yùn)行500分鐘， 平均維修時(shí)間為30分鐘，運(yùn)行500分鐘， Operator 變得更忙了，但是產(chǎn)量變化不大。改進(jìn)：提高設(shè)備的周期故障檢查，制定合理的Operator 工作時(shí)間安排。本實(shí)驗(yàn)建模先期由副組長趙菁菁建立并且收集記錄了第一第二第三階段的數(shù)據(jù)，模型后期由組長曾興興改進(jìn)并且和趙菁菁一起研究記錄了第四第五第六階段的數(shù)據(jù)。共同分析得出了結(jié)論！實(shí)驗(yàn)九 混合流水線系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作員：曾興興 趙菁

7、菁時(shí)間：13年11月13日 地點(diǎn)：里仁機(jī)房分工：仿真設(shè)計(jì)由曾興興完成，趙菁菁副組長負(fù)責(zé)翻譯和記錄數(shù)據(jù)。多對(duì)象流水生產(chǎn)有兩種基本形式。一種是可變流水線，其特點(diǎn)是：在計(jì)劃期內(nèi)，按照一定的間隔期，成批輪番生產(chǎn)多種產(chǎn)品；在間隔期內(nèi)，只生產(chǎn)一種產(chǎn)品；在完成規(guī)定的批量后，專生產(chǎn)另一種產(chǎn)品。另一種是混合流水線，其特點(diǎn)是：在同一時(shí)間內(nèi)。流水線上混合生產(chǎn)多種產(chǎn)品。按固定的混合產(chǎn)品組組織生產(chǎn)，即將不同的產(chǎn)品按固定的比例和生產(chǎn)順序編成產(chǎn)品組。一個(gè)組一個(gè)組地在流水線上進(jìn)行生產(chǎn)。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 熟悉系統(tǒng)元素ROUTE 的用法。2 了解工藝視圖process views 的用法。 3 了解多產(chǎn)品多階段加工仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)。4

8、 找出影響系統(tǒng)的瓶頸因素，并圖對(duì)模型加以改進(jìn)。二、實(shí)驗(yàn)原理與工作流程某一制造車間有5臺(tái)不同的機(jī)器，加工A 、B 、C 三種產(chǎn)品。每種產(chǎn)品都要完成5道工序，而每道工序必須經(jīng)過在指定的機(jī)器上按照事先規(guī)定好的工藝順序進(jìn)行。假定在保持車間逐日連續(xù)工作的條件下，仿真在多對(duì)象平準(zhǔn)化生產(chǎn)中采用不同投產(chǎn)順序生產(chǎn)1000個(gè)A 、500個(gè)B 、200個(gè)C 的工作情況。通過改變投產(chǎn)順序使產(chǎn)量、品種、工時(shí)和負(fù)荷趨于均衡，來減少時(shí)間損失。產(chǎn)品的投產(chǎn)順序?yàn)?0個(gè)A 、5個(gè)B 、2個(gè)C 。 如果一項(xiàng)作業(yè)在特定時(shí)間到達(dá)車間，發(fā)現(xiàn)該組機(jī)器全都忙著，該作業(yè)就在該組機(jī)器處排入一個(gè)FIFO 規(guī)則的隊(duì)列，如果前一天沒有完成的任務(wù)，第二

9、天繼續(xù)加工。在特定機(jī)器上完成一個(gè)工序的時(shí)間是一種按二階愛爾朗分布的隨機(jī)變量，它的平均值取決于作業(yè)的類別以及機(jī)器的組別。三、實(shí)驗(yàn)步驟及要求一 實(shí)驗(yàn)步驟具體見教材(略 。二 輸入數(shù)據(jù)表9-1 產(chǎn)品加工工藝路線與時(shí)間參數(shù) 三 、實(shí)驗(yàn)要求1 改變投產(chǎn)順序，考察結(jié)果變化。 2 改變輸入數(shù)據(jù)，考察結(jié)果變化。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析該模型運(yùn)行8446.6仿真時(shí)間單位。實(shí)驗(yàn)主要分析生產(chǎn)時(shí)間、設(shè)備利用率、產(chǎn)品在設(shè)備等待時(shí)間、設(shè)備停歇時(shí)間，見教材。 Part 設(shè)計(jì)細(xì)節(jié) 在彈出頁框中選擇ROUTE 頁。ROUTE 也詳細(xì)設(shè)計(jì)見下表 對(duì)buffer 元素細(xì)節(jié)設(shè)計(jì) timeseries 的general 細(xì)節(jié)設(shè)計(jì) Quantiy ：1 recording ：1.0 flot ：v2 flot:v3 flot:v4 flot:v5初步設(shè)計(jì)圖樣：混合流水線系統(tǒng)仿真運(yùn)行8446.6仿真時(shí)間單位，得出數(shù)據(jù)如下： 完整圖：得出Timeseries001數(shù)據(jù)： 1 改變投產(chǎn)順序，考察結(jié)果變化。 分析結(jié)果：產(chǎn)品C 的拒絕數(shù)變小，傳送帶5變得忙碌，其他部分變化不大 順序改成2個(gè)C ，10 個(gè)A ，5個(gè)B 運(yùn)行8446.6仿真時(shí)間單位， 得出數(shù)據(jù)如下： 得出Timeseries001數(shù)據(jù)：分析結(jié)果：比較