交通仿真软件应用实训报告Word文档格式.docx
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不准无故旷课、迟到、早退;
若有特殊情况,需事先请假,征求许可。
旷课3节,实训成绩不及格,3次迟到算旷课1节。
每一个实训时间内,不允许随便离开实训室,若确有急事,需征得指导老师同意后方可离开。
实训结束后,整理复原仪器设备、桌椅,清洁四周环境,待检查后,方可离开。
实训过程中做好数据记录、晚上写实训日记,按规定时间、规定格式上交实训报告。
二、实训内容
(一)、多产品单阶段制造系统仿真与分析
1、系统描述
现在,我们来看看某工厂加工三种类型产品的过程。
这三类产品分别从工厂其它车间到达该车间。
这个车间有三台机床,每台机床可以加工一种特定的产品类型。
一旦产品在相应的机床上完成加工,所有产品都必须送到一个公用的检验台进行质量检测。
质量合格的产品就会被送到下一个车间。
质量不合格的产品则必须送回相应的机床进行再加工。
2、概念模型
图1-1概念模型
3、模型设计所需要的元素
表1-1模型设计所需要的元素
模型元素
系统元素
备注
Flowitem
产品
不同实体类型代表不同类型的产品,分别标为1、2、3
Processor
机台,检验台
进行不同的参数定义以表征不同的机台和检验台
Queue
暂存区
两个暂存区,分别表示待加工暂存区和待检验暂存区
Source
待加工产品库
产品的始发处,连续不断的提供待加工产品
Sink
成品库
产品加工并通过检验后的最终去处
4、模型运行图及运行状态图表
图2-1概念模型
图1-3暂存区运行图图1-4处理器运行图
图1-5发生器状态图图1-6吸收器状态图
表1-2状态报告
表1-3汇总报告
5、分析及改进
从处理器的饼状图可以发现该系统中的处理器78.5%的时间处于加工状态,31.5%的时间处于工作状态,从暂存区的饼状图可以发现8%的空间是控线区域,说明暂存区得到有效利用。
可以加快处理器的处理时间以提高系统效率。
(二)、自动分拣系统仿真
1、系统描述
一个大型分拣系统的空间布局如图8-1(a)所示。
分拣传送带的空间结构图如图8-1(b)和图8-1(c)所示。
在如下的一个分拣系统中,沿一条传送带传送的货物,根据各自的品种被分别送至不同的操作台,经检验打包后,被取走;
检验不合格的货物由一条传送带送往检修处。
分拣系统的流程描述和系统参数如下:
①四种货物La、Lb、Lc、Ld各自独立到达高层的传送带入口端;
La的到达频率服从正态分布函数normal(400,50)秒;
Lb的到达频率服从正态分布函数normal(200,40)秒;
Lc的到达频率服从均匀分布函数uniform(500,100)秒;
Ld的到达频率服从均匀分布函数uniform(150,30)秒;
②四种不同的货物沿一条传送带传送,根据品种的不同由分拣装置将其推入到四个不同的分拣道口,经各自的分拣通道到达操作台。
③每一个检验包装操作台需操作工一名,货物经检验合格后打包,被取走。
④每检验一件货物占用时间为uniform(60,20)秒。
⑤每种货物都可能有不合格产品。
检验合格的产品放入箱子里;
不合格的通过地面传送带送往检修处进行修复;
L_a的合格率为95%;
L_b为96%;
L_c为97%;
L_d为98%;
传送带的传送速度选默认速度。
对上述传送分拣系统进行建模,模拟系统一天8小时的运行状况,并完成思考题。
(a)概念模型图(b)分拣传送带的空间结构图
(c)传送带空间布置的俯视图
表2-1模型设计所需要的元素
Flexsim临时实体
需要分拣的临时实体
Source发生器
产生临时实体
Queue暂存区
等待检验的地方
分拣传送带
分拣临时实体
Processor处理器
对分拣后的实体进行传入暂存区
Absorber吸收器
离开分拣中心
图2-2模型运行图
图2-3吸收器运行图图2-4处理器运行图
图1-5发生器运行状态
表2-2状态报告
表2-3汇总报告
5、结果分析及改进
由图可知发生器生产效率高,而暂存区为空,可知发生器产生货物数量少,所以可以增加发生器的数量。
同时处理器的空闲时间较多,四个处理器只有两个操作员,操作员数量少,应该再增加两个操作员。
也可能是由于传送带的速率太低,所以也可以适当提高传送带的速率。
(3)、垃圾回收场仿真与分析
近几十年来,由于人类的滥砍、滥伐,无情的破坏我们的大自然,地球上能用的资产和能源逐渐地减少,环保团体发现如果我们不再注重保护环境,终有一天我们会失去地球这个美好的家园。
所以近年来,环保团体大力的提倡垃圾回收,位于某地的一家垃圾回收站,把回收来的资源分成铁铝罐、保特瓶和塑胶三大类后存储起来。
下面这个模型就是对该资源回收站的仿真。
图3-1概念模型
表3-1模型设计所需要的元素
Flowitem实体
回收到的垃圾
Source发生器
产生垃圾
Queue暂存区
垃圾暂存区
Separator分解器
垃圾分拣装置
将回收到的垃圾分拣后输出
Conveyor传送带
传送设备
FlowNode流节点
Reservoir储液罐
垃圾存储容器
Rack货架
Crane起重机
垃圾搬运设备
Transporter叉车
图3-3暂存区运行图图3-4暂存区运行图
图3-6分解器运行图
表3-3状态报告
表3-2汇总报告
运行一段时间后,发现暂存区9、10、11货物堆积较多,货架也有堆积。
可以增加储液罐和货架。
货物堆积导致货物等待时间过长,可以再添加一台叉车。
(4)、物流配货系统仿真与分析
一个小型的发货商有10种产品运送给五个客户,每个客户有着不同的订单,这个发货商的10种产品都有很大的供货量,所以,当有订单来时,即可发货。
产品是放在托盘上输送出去的。
图4-1概念模型
表4-1模型设计所需要的元素
模型元素
系统元素
备注
TexturedColoredBox
货物
货物为同一类型,分别由Source2-Source10服从指数分配方式发送。
Pallet
托盘
不同的包装使用不同的托盘,共记5种,分别标记为1,2,3,4,5,由Source1分别在不同的时间段放出。
这里,我们用一个标有类型值的空托盘表示来自于一个顾客的订单。
Combiner
包装机
根据全局表进行包装。
Source
原材料库
产生托盘和货物。
Conveyor
传送带
运送包装好的货物。
Sink
成品库
货物包装后的最终去处
图4-2模型运行图
图4-3合成器运行图图4-4传送带运行图
图4-4吸收器运行图
表4-3状态报告
表4-2汇总报告
由合成器饼状图可知合成器的加工与收集所占比率相当,可以通过减少货物收集时间,增大处理订单的数量,来增大合成器的加工率,从而提高系统的整体效率
(5)、分解器、多功能处理器等对象的使用
每隔20秒一份原材料进入分解器,并被分为三份,分别进入下述三条不同的加工路径。
路径一:
原材料进过S型输送机到达组合器。
每八分原材料被放置在一个托盘上,并经过后续的输送机器运送到吸收器。
路径二:
原材料经过输送机到达多功能处理器。
在多功能处理器上,原材料经过三道加工工序,工序一二三分别需要3秒钟、4秒钟、5秒钟,其中工序二需要一名操作员参与才能进行。
完成三道工序后,运输车将车辆产品运送到货架上存放。
路径三:
原材料沿着流节点到达堆放区,此堆放区需要积累10分原材料才会将其一份一份地送至处理器加工,每份加工时间是20秒。
加工完成的产品会放置在后续的堆放区中等待操作员将其运送到相应的吸收器中。
图5-1概念模型
表5-1模型设计所需要的元素
发生器
供应原材料
储存产品
处理器
加工产品
传送带
传送产品
货架
储存
叉车
搬运产品
堆垛机
操作员
操作机器
图5-2模型运行图
图5-3处理器运行图图5-4合成器运行图
图5-5分解器运行图图5-3复合处理器运行图
表5-3状态报告
表5-2汇总报告
问:
能不能在该系统的暂存区14中添加一个处理器?
通过仿真我们发现在暂存区14前面增加一个处理器,不仅不会影响系统的正常运行,还可以提高暂存区的空间利用效率。
所以可以添加一个处理器。
(6)、为仓库设定最高和最低库存水平
仓库中存放着四中类型的产品,每种产品放在不同的货架中,每种产品的库存量保持在4~10的恒定水平。
针对这一要求,我们这样设计位置:
首先打开输入端口,关闭输出端口。
当货物进入货架时,判断货架中的货物数量,当货物数量超过最低值时打开输出端口,允许货物出库;
当货物的数量达到最高值时,关闭输入端口,同时保持输出端口打开,使货物只进不出。
货物离开货架时,判断货架中的货物数量,当货物数量降低到最低值时,关闭输出端口,打开输入端口,使货物只进不出。
图6-1概念模型
3、模型设计所需要的元素
表6-1模型设计所需要的元素