系統(tǒng)仿真課程研發(fā)設(shè)計(jì)簡單生產(chǎn)加工

1、系統(tǒng)仿真課程設(shè)計(jì)簡單生產(chǎn)加工系統(tǒng)仿真指導(dǎo)老師：姓名：專業(yè)：工業(yè)工程學(xué)號：200906070228大連理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)題目生產(chǎn)加工系統(tǒng)仿真1課程設(shè)計(jì)目的1.1. 掌握 Witness軟件的基本使用方法；1.2. 了解生產(chǎn)加工系統(tǒng)設(shè)計(jì)；2準(zhǔn)備知識2.1 Witness仿真軟件認(rèn)知Witness是Lanner Group公司主要針對離散事件系統(tǒng)的可視化交互型仿真軟件。其功能 包括投資項(xiàng)評估、現(xiàn)有設(shè)備改進(jìn)、參數(shù)變化管理等。Witness使用簡單，模型可分階段建立，而且在模型運(yùn)行時(shí)可隨時(shí)改變。它廣泛應(yīng)用于制造業(yè)、服務(wù)業(yè)建模與控制仿真。矚慫潤厲釤瘞睞櫪廡賴。Witness主要特點(diǎn)：交互式面向?qū)ο蟮慕－h(huán)境

2、；實(shí)時(shí)的彩色動(dòng)畫演示；直觀靈活的報(bào) 告輸出；建模、仿真運(yùn)行可交叉進(jìn)行；豐富的模型元素（物理元素、邏輯元素）；友好的交互界面。聞創(chuàng)溝燴鐺險(xiǎn)愛氌譴凈。2.2 Witness的模型建立1）建立步驟：確定目標(biāo)；決定模型中細(xì)節(jié)的范圍和等級；收集數(shù)據(jù)；構(gòu)造模型；運(yùn)行模型；測試模型；顯示結(jié)果。殘騖樓諍錈瀨濟(jì)溆塹籟。2）構(gòu)造模型： Witness的元素，離散元素的建立、定義與連接。3課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與步驟3.1基本資料有兩種不同的零件需要在不同的機(jī)器上加工，加工完畢后需要在同一機(jī)器上檢驗(yàn)是否 合格。若合格則產(chǎn)品直接送到第一號商店出售；對不合格的兩種零件，需要在另外一臺機(jī) 器上進(jìn)行再加工，經(jīng)過再加工后，若合格則送到

3、第二號商店出售，若產(chǎn)品不合格，則要報(bào) 廢處理。具體細(xì)節(jié)是： 釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。A、 兩種零件分別是：Part A、Part B,不同零件的到達(dá)時(shí)間是不同的，Part A的到達(dá)時(shí)間服從指數(shù)分布Expo（5） ； Part B的到達(dá)時(shí)間也服從指數(shù)分布 Expo（30）；彈貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡。B、對于Part A、Part B這兩種不同零件是在不同機(jī)器上加工，它們加工時(shí)間是不同的，對Part A的加工時(shí)間服從三角分布Tria（1，4，8）;對Part B的加工時(shí)間也服從三角分布Tria（3，5， 10）；謀蕎摶篋飆鐸懟類蔣薔。C、 對于兩種零件是在同一臺機(jī)器上檢查的，但檢查時(shí)間不同。對Part

4、A的檢查時(shí)間服從三角分布 Tria（1，3，4）；對Part B的檢查時(shí)間服從正態(tài)分unif（4，6）；廈礴懇蹣駢時(shí)盡繼價(jià)騷。D、 經(jīng)過第一次檢查，合格率達(dá)91%，不合格為9% ;E、對兩種零件的再加工是在另外的機(jī)器上進(jìn)行的，兩種零件再加工的時(shí)間服從相同的負(fù)指數(shù)分布Expo（45）。煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚。F、再加工后，合格率達(dá) 80%，不合格為20% ；G、 從零件到加工機(jī)器的輸送過程消耗的時(shí)間是2個(gè)時(shí)間單位；從加工機(jī)器到檢查機(jī)器消耗的時(shí)間也是 2個(gè)時(shí)間單位；從檢查機(jī)器到報(bào)廢處理器、到商店消耗的時(shí)間也是2個(gè)時(shí)間單位。試解決下列問題：鵝婭盡損鵪慘歷蘢鴛賴。（1）試采用 Witness建立仿真模型

5、；（2） 針對上面參數(shù)，做14400分鐘的仿真實(shí)驗(yàn)，分別計(jì)算兩種零件在系統(tǒng)中的平均等待時(shí)間和平均逗留時(shí)間；分別計(jì)算兩種零件進(jìn)入系統(tǒng)的個(gè)數(shù)和離開系統(tǒng)的個(gè)數(shù)；籟叢媽羥為贍債蟶練淨(jìng)。（3） 針對上面參數(shù)，做 14400分鐘的仿真實(shí)驗(yàn)，分別計(jì)算加工Part A處、加工Part B處 實(shí)體平均等待時(shí)間和平均等待數(shù)目；計(jì)算檢驗(yàn)臺處實(shí)體平均等待時(shí)間和平均等待數(shù)目；計(jì)算再加工處實(shí)體的平均等待時(shí)間和平均等待數(shù)目；預(yù)頌圣鉉儐歲齦訝驊糴。（4 ）若不考慮輸送過程消耗的時(shí)間，上述參數(shù)如何變化？（5）若Part A、Part B的到達(dá)均服從負(fù)指數(shù)分布Expo（30）,上述參數(shù)如何變化？3.2建立仿真模型3.2.1 定義

6、元素（define）本系統(tǒng)的元素定義如表 1所示。表1元素定義兀素名稱類型數(shù)量說明PartAPart1零件APartBPart1零件BMach in e1Mach ine1加工機(jī)器1Mach in e2Mach ine1加工機(jī)器2Mach in e3Mach ine1加工機(jī)器3in specti onMach ine1檢驗(yàn)機(jī)器path1path1運(yùn)輸零件path2path1運(yùn)輸零件path3path1運(yùn)輸零件path4path1運(yùn)輸零件path5path1運(yùn)輸零件path6path1運(yùn)輸零件path7path1運(yùn)輸零件path8path1運(yùn)輸零件path9path1運(yùn)輸零件path1path1

7、運(yùn)輸零件Shop1Buffer1商店1Shop2Buffer1商店2RecycleBuffer1廢品回收站In spectorLabor1檢驗(yàn)員Process timeAttribute1參數(shù)3.3元素可視化（display ）的設(shè)置各個(gè)實(shí)體元素的顯示特征定義設(shè)置如圖1所示。recycle圖1可視化設(shè)置1 part元素的可視化設(shè)置1）選擇系統(tǒng)菜單 view/picture gallery在空圖片框內(nèi)import需要的圖片;2 ）對part可視化；（如圖2）3 ）對partA元素可視化（如圖3）圖2partA可視化圖2 partA元素可視化1）選擇系統(tǒng)菜單 view/picture galler

8、y在空圖片框內(nèi)import需要的圖片;2 ）對part可視化；（如圖3）3 ）對partB元素可視化（如圖4）splay Base： - FaxtBQUiEplfty Style - f *rt®Label：PartsLabel：-£tyle (* Icon' ' DescriplipJse Di spla T 対-Rolati mLayer.Simulation Layer3partB可視化Ori«nlali qF 出廠如In Rolt.1£l屮 Pdsiti ItiIra*3: 8 k 8 ElwLaysr：I Si r*ul at

9、i m LayerC 皿血：e fhd f c-: t* Icoa Ze Sltrt Ct Ret圖4 partB元素可視化2對buffer元素可視化的設(shè)置在元素選擇窗口分別選擇shopl、shop2、Recycle元素，鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊display，設(shè)置它的count形式；如圖 57滲釤嗆儼勻諤鱉調(diào)硯錦。2SJE3 Di pl aj Put Qaca« 口EQ DiFart Queue sh«>plL弧1;iihuh Typm'*" C LilJlLt(ueueUd 內(nèi) nbcOpaqueTex tSjiwiraLj onDisplay Size：

10、IJ丄 破丄ilaK 1 mm ；r±| |a怡如口口出Ltyss-:I Simulatioit Lftyart圖5 shopl可視化Lth«lgueue Type(? Count廣 QueueHl 岡OpiaqueTeKtSer.' ti-1 it i onp ±1Ltytr:I Si myleli an L&yarAbeDi.±plSire.圖6 shop2元素可視化DlEpliLy ilELMIflitt-|12000 £EQ D l spl ay Fart Queae recycleLabel :ueue Typet*8

11、 C&ual f ' QngmfC41AbeD i apl ayi 內(nèi)吐內(nèi)|32QO0E = 注 m.Display Six皂.jo ±| p dLayer.Sioti Layer圖7 Recycle元素可視化3 machine元素可視化設(shè)置分別對 Mach in el元素、Machi ne2元素和 Mach in e3元素設(shè)置他們的name、icon和part queue。（如圖810）鐃誅臥瀉噦圣騁貺頂廡。Label：LayerSimulation Layer2SJr一MachinelOpaque Textsplay Icon - Inrhi up?ain Ico

12、rJIconLayer:Simulati an Layer圖8 Machinel元素可視化 圖9 Machine2元素可視化C Cdimt(* Queue廠 Dcfflfit廠Di電醫(yī)?？趤wQ.3F action 廣Up C Le£ CPiFplty:|32MG圖10 Machine3元素可視化4對converyor元素可視化的設(shè)置分別選擇path1path9設(shè)置它們的name、path。（如圖11 , 12 ）這些圖形全部一樣，除了名字。擁締鳳襪備訊顎輪爛薔。2d®Dis卩町 Path - path!LsLel：BraffiiV Show Line 廠 Status.Di

13、splay Size；±1fl 盟 dih: Fo-ijInner Uiith-iM±i|7 RenterSifnulation. Layer二|Simulation Layer二Layer:I? HollowLayer:圖11 pathl可視化圖12 pathl元素可視化 贓熱俁閫歲匱閶鄴鎵騷。5對Labor元素可視化的設(shè)置Inspector，設(shè)置 name 、idle 的參數(shù)，如圖 13、14inspector2SJ"Opaque Text廠 Quay Typ« 廣 CuUiil 檸 Qusue-Eirac tigr VpC Lc£ P R

14、i 訥C Down廠 Di o.gon.&iSjgpara tion|o ±1Di splay £i ze : f ±1Di splay Maximum'12000 出Layer:Simulaition LaysrSimulation Layer11圖13 Inspector可視化圖14 Inspector元素可視化 壇搏鄉(xiāng)囂懺蔞鍥鈴氈淚。3.4各個(gè)元素細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)1對Part元素partA , partB 細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)ELEMENT NAME: partAArrivalsType:Maximum Arrivals:First Arrival at:Ipu

15、t to modelInter Arrival Time:Lot size:Input / Output RulesOutput:ActiveUnlimited0NEGEXP (5)1PUSH to path1(1) at Rear蠟變黲癟報(bào)倀鉉錨鈰贅。ELEMENT NAME: partAArrivalsType:Maximum Arrivals:First Arrival at:Iput to modelInter Arrival Time:Lot size:Input / Output RulesOutput:ActiveUnlimited0NEGEXP (30)1PUSH to pat

16、h2(1) at RearQuantity:Priority:Type:Input fromCycle Time:Input / Output RulesGenetalELEMENT NAME: Machine2Quantity:1Priority:LowestType:SingleInput fromPULL from path2(1) at FrontCycle Time:TRIANGLE (3,5,10)Input / Output RulesPUSH to path4(1) at RearGenetalELEMENT NAME: Machine3Quantity:1Priority:L

17、owestType:SingleInput fromPULL from path5(1) at FrontCycle Time:NEGEXP (45)Input / Output RulesPUSH to path6(1) at RearGenetal驅(qū)躓髏彥浹綏譎飴憂錦貓蠆驢繪燈鮒誅髏貺廡。2 對 Machine 元素 Machinel、Machine、Machine 和 Inspection細(xì)節(jié)設(shè)計(jì) 買鯛鴯譖曇膚遙閆擷凄。GenetaiELEMENT NAME: Machinel1LowestSinglePULL from path1(1) at FrontTRIANGLE (1,4,8)

18、PUSH to path3(1) at Rear綾鏑鯛駕櫬鶘蹤韋轔糴。ELEMENT NAME: InpectionQuantity:1Priority:LowestType:SingleInput fromPULL from path3(1) at Front,path4(1) at Front,path6(1) at Front鍬籟饗逕瑣筆襖鷗婭薔。Cycle Time:Actions on startprocess_timeIF ICON = 24process_time = TRIANGLE (1,3,4)ELSEIF ICON = 25process_time = UNIFORM (

19、4,6)ELSEIF ICON = 2process_time = NEGEXP (45)ENDIFInput / Output RulesIF ICON = 2PERCENT path7 at Rear Using Path 80.00 , path9 at Rear With inspector Using Path 20.00 ELSEIF ICON = 24 OR ICON = 25PERCENT path8 at Rear Using Path 91.00 , path5 at Rear With inspector Using Path 9.00 ELSEWaitENDIF3對co

20、nveyor元素path1path9細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)path1path9的參數(shù)都是一樣的Namepath1Quantits1PrioritslowestTypeLength in partsMaximum capacityIndex timequeuing2same as length1.04 inspectorshopl、shop2和 recycle細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)inspector、shop1、shop2 和 recycle 細(xì)節(jié)全部系統(tǒng)默認(rèn)。3.2改變參數(shù)1針對上面參數(shù)，做14400分鐘的仿真實(shí)驗(yàn)，分別計(jì)算兩種零件在系統(tǒng)中的平均等待時(shí)間和平均逗留時(shí)間；分別計(jì)算兩種零件進(jìn)入系統(tǒng)的個(gè)數(shù)和離開系統(tǒng)的個(gè)數(shù)。構(gòu)氽

21、頑黌碩飩薺齦話騖。Bo.Ent ereBo. Sbi ppeVo.ScFaLppeWo.鼻寂呂edo.Be je c t eU. I” P.n I p.TSi £&lu&t i&EPiitA830LI0S382. 399716.780. 00PartD00315271G939. 060. 00圖15 partA和partB的統(tǒng)計(jì)結(jié)果運(yùn)行本系統(tǒng)14400min，可以得出如圖3-2的顯示結(jié)果，由圖中 partA和partB的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可 知:輒嶧陽檉籪癤網(wǎng)儂號澩。（1） partA的平均等待時(shí)間為 83.59/85min=0.972min ; partB的平均等待時(shí)

22、間 為26.16/27min=0.969min。堯側(cè)閆繭絳闕絢勵(lì)蜆贅。（2） partA的平均逗留時(shí)間為 9716.78/85min=114.315min ； partB的平均等待 時(shí)間為9689.06/27min=358.854min 。識饒鎂錕縊灩筧嚌儼淒。（3）partA進(jìn)入系統(tǒng)的個(gè)數(shù)為85個(gè)，partB進(jìn)入系統(tǒng)的個(gè)數(shù)為27個(gè)；partA 離開系統(tǒng)的個(gè)數(shù)為66個(gè)，partB離開系統(tǒng)的個(gè)數(shù)為30個(gè)。凍鈹鋨勞臘錯(cuò)癇婦脛糴。3.3改變參數(shù)2針對上面參數(shù)，做 14400分鐘的仿真實(shí)驗(yàn)，分別計(jì)算加工Part A處、加工Part B處實(shí)體平均等待時(shí)間和平均等待數(shù)目；計(jì)算檢驗(yàn)臺處實(shí)體平均等待時(shí)間和平均

23、等待數(shù)目；計(jì)算再加 工處實(shí)體的平均等待時(shí)間和平均等待數(shù)目。恥諤銪滅縈歡煬鞏鶩錦。IdleBustVFillia1EaptrincBlocl«A1 Cycle Wait LaboiSetup1 Setup Wait Labor« Kepfti rWail>o. OfionMachinl1. 343. 490. 000 00斷IT0. (to0. 000. OQ0.000, 0033 IMachi lie 28. 931. 5?(k DO0 0094. 500 co0. 000. 000L 000. 00還Machined1.加3. 490 000. 0034.61'0. 000 000. 00m 000 009 1i iDLEpect ion0. 525. 700. 000. 00鶉.790. 000. oo0. 000.000. 001朋)圖16各個(gè)machine的統(tǒng)計(jì)結(jié)果輸出 由圖16各機(jī)器的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知：（1） 加工Part A處實(shí)體的平均等待時(shí)間為14400*1.34%/85min=2.325min ;加工Part B處實(shí)體的平均等待時(shí)間為14400