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)計實

1、 實驗任務(wù)1. 完成本組實驗內(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 2. 按實驗指導(dǎo)書及教材要求分析結(jié)果。實驗一 流水線仿真系統(tǒng)實驗操作員：曾興興 趙菁菁時間：13年11月13日 地點：里仁機房分工：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、實驗?zāi)康? 掌握part 、machine 、conveyor 、labor 實體元素、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，進行系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計； 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、實驗原理

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（Inspect ）等操作。執(zhí)行完每一步操作后小部件通過充當運輸工具和緩存器的傳送帶（conveyer ）傳送至下一個操作單元。小部件在經(jīng)過最后一道工序“檢測”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、實驗步驟及要求 圖1-2 流水線系統(tǒng)仿真系統(tǒng)布局圖本實驗共分六個階段。實驗要求1 考察不同機器加工時間(weigh、wash 、produce 、inspect 對結(jié)果的影響； 2 考察不同皮帶速度(C1、C2、C3 對結(jié)果的影響；3 考察機器

3、(produce不同調(diào)整間隔、不同調(diào)整時間對結(jié)果的影響；4 考察機器(produce不同維修時間、不同故障間隔時間對結(jié)果的影響； 5 考察不同機器(produce與皮帶數(shù)量(C2對結(jié)果的影響； 6 以上不同組合對結(jié)果的影響。四、實驗結(jié)果分析實驗應(yīng)對如下指標進行分析：widget 相關(guān)性能(平均在制品庫存Ave W.I.P、平均通過時間Ave Time 、加工完成數(shù)量、機器相關(guān)性能、皮帶的相關(guān)性能、工人的空閑率等。第一階段和第二階段，可以建立一個包含機器和傳送裝置的簡單模型，可以從這一模型計算出此 運行100分鐘，數(shù)據(jù)如下 下表是各機器加工周期、進入規(guī)則、送出規(guī)則表 第三階段和第四階段，可以加入

4、更多的功能元素（例如機器故障、勞動者、設(shè)備調(diào)整等）使模型更符合實際。第三階段假設(shè)Produce 機器每加工完五個零部件就需要進行一次刀具的調(diào)整，調(diào)整時需要人員來參與，調(diào)整時間為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，向模型中添加勞動者Labor 元素，設(shè)置Produce 機器的調(diào)整屬性1 定義labor 元素 現(xiàn)有各個元素定義如下 運行100分鐘，得到以下數(shù)據(jù)。 分析結(jié)果：produce 機器時間用在了維修上，產(chǎn)量并沒有下降第四階段：考慮將隨機分布函數(shù)應(yīng)用到機器的故障發(fā)生時間間隔和勞動者維修機器的故障所需要的維修時間中。假設(shè)Produce 機器在工作一定的時間后，可能會發(fā)生意外的

5、拋錨，通過以往機器兩次拋錨時間間隔的統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，其時間間隔服從均值為60 分鐘的負指數(shù)分布（函數(shù)表示形式為：NEGEXP （60.0，1）；每當機器拋錨時，都需要人員對它進行維修，維修過程所持續(xù)的時間受到故障診斷時間、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)隨機波動性，統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明維修時間服從均值為10 分鐘、標準差為2 分鐘的對數(shù)正態(tài)分布（函數(shù)表示形式為：LOGNORML (10,2,2）。 模型運行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等待時間變長。第五階段和第六階段為了增加產(chǎn)量和更有效的利用

6、資源可以調(diào)整模型的運行方式和參數(shù)。第五階段：本階段將向模型中添加一臺produce 機器和一條C2輸送鏈，看看對系統(tǒng)的產(chǎn)出量等運行參數(shù)有何影響，模型運行500分鐘后。 得出以下數(shù)據(jù)： C2-1被C2-2取代，第六階段：在本階段，將把Produce 機器的維修時間均值修改為20和30分鐘，分析流水線產(chǎn)量和勞動者labor 的工作時間狀況。最后效果圖如下 平均維修時間為20分鐘，運行500分鐘， 平均維修時間為30分鐘，運行500分鐘， Operator 變得更忙了，但是產(chǎn)量變化不大。改進：提高設(shè)備的周期故障檢查，制定合理的Operator 工作時間安排。本實驗建模先期由副組長趙菁菁建立并且收集記

7、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！實驗九 混合流水線系統(tǒng)仿真設(shè)計實驗操作員：曾興興 趙菁菁時間：13年11月13日 地點：里仁機房分工：仿真設(shè)計由曾興興完成，趙菁菁副組長負責(zé)翻譯和記錄數(shù)據(jù)。多對象流水生產(chǎn)有兩種基本形式。一種是可變流水線，其特點是：在計劃期內(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，其特點是：在同一時間內(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。

8、一個組一個組地在流水線上進行生產(chǎn)。一、實驗?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。4 找出影響系統(tǒng)的瓶頸因素，并圖對模型加以改進。二、實驗原理與工作流程某一制造車間有5臺不同的機器，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)過在指定的機器上按照事先規(guī)定好的工藝順序進行。假定在保持車間逐日連續(xù)工作的條件下，仿真在多對象平準化生產(chǎn)中采用不同投產(chǎn)順序生產(chǎn)1000個A 、500個B 、200個C 的工作情況。通過改變投產(chǎn)順序使產(chǎn)量、品種、工時和負荷趨于均衡，來減少時間損失。產(chǎn)品的投

9、產(chǎn)順序為10個A 、5個B 、2個C 。 如果一項作業(yè)在特定時間到達車間，發(fā)現(xiàn)該組機器全都忙著，該作業(yè)就在該組機器處排入一個FIFO 規(guī)則的隊列，如果前一天沒有完成的任務(wù)，第二天繼續(xù)加工。在特定機器上完成一個工序的時間是一種按二階愛爾朗分布的隨機變量，它的平均值取決于作業(yè)的類別以及機器的組別。三、實驗步驟及要求一 實驗步驟具體見教材(略 。二 輸入數(shù)據(jù)表9-1 產(chǎn)品加工工藝路線與時間參數(shù) 三 、實驗要求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、實驗結(jié)果分析該模型運行8446.6仿真時間單位。實驗主要分析生產(chǎn)時間、設(shè)備利用率、產(chǎn)品在設(shè)備等待時間、設(shè)備停歇時間，見教材。

10、 Part 設(shè)計細節(jié) 在彈出頁框中選擇ROUTE 頁。ROUTE 也詳細設(shè)計見下表 對buffer 元素細節(jié)設(shè)計 timeseries 的general 細節(jié)設(shè)計 Quantiy ：1 recording ：1.0 flot ：v2 flot:v3 flot:v4 flot:v5初步設(shè)計圖樣：混合流水線系統(tǒng)仿真運行8446.6仿真時間單位，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。其余條件不變，就改變A.B.C 產(chǎn)品投產(chǎn)的順序。 運行8446.6仿真時間單位， 得出數(shù)據(jù)如下： 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C ，10 個A ，5個B 運行8446.6仿真時間單位， 得出數(shù)據(jù)如下： 得出Timeseries001數(shù)據(jù)：分析結(jié)果