离散型流水作业系统仿真实验报告.docx

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离散型流水作业系统仿真实验报告

实验1离散型流水作业系统仿真

1.实验目的

熟悉Flexism建模步骤和方法；查看Flexism的仿真结果。

通过实际的仿真模型深刻认识系统仿真的基本概念。

2.实验内容

（1）系统描述与系统参与

有一个流水加工生产线，不考虑其流程见得空间运输，对其各道工序流程进行建模。

该加工系统的流程与相关参数如下：

两种工件A和B分别以正态分布（10,2）和均匀分布（20,10）min的时间间隔进入系统，首先进入队列Qin。

两种工件均由同一个操作工人进行检验，每件检验用时2min。

不合格的工件废弃，离开系统；合格的送往后续加工工序，合格率为95%。

工件A送往机器M1加工，如需等待，则在Qm1队列中等待；B送往机器M2加工，如需等待，则在Qm2队列中等待。

A在机器M1上加工时间均匀分布（5,1）min；B在机器M2上的加工时间为正态分布（8,1）min。

一个A和一个B在机器Massm上装配成产品，需时为正态分布（5,1）min然后离开系统。

如装配机器吗忙，则A在队列Qout1中等待；B在对流Qout2中等待。

3.实验步骤

（1）构建模型布局。

打开Flexism3.0，新建一个模型。

从对象库中拖放所需的对象到建模视图中，并根据实验内容的描述修改各实体的名字如图1。

图1

（2）定义工件流程。

按住A键，同时用鼠标左键点击SourceA对象并且按住鼠标左键不放，然后拖动鼠标至Qin对象。

此时会出现一条黄线连接SourceA和Qin对象。

然后松开鼠标左键，黄线将变成一条黑线，表示SourceA对象和Qin对象的端口已经连接上。

如上所述，分别连接SourceB到Qin，Qin到Detector，Detector到Q1，Detector到Sinkout，Q1到Qm1，Qm1到M1，M1到Qout1，Qout1到Massm，Massm到sink，Q1到Qm2，Qm2到M2，M2到Qout2，Qout2到Massm。

按住s将Detector与Worker连接。

连接后的模型如图2。

图2

（3）定义对象参数

定义产品流出

双击SourceA对象，打开其参数对话框，在“发生器的界面”将物品类型设置为“1”；修改产品流出间隔时间，从“到达时间间隔”下拉框中选择使用正态分布，如图3。

点击“发生触发器”，在“离开触发”下拉菜单中选择颜色设置如图4；将物品设置为红色，点击确定如图5；点击Source参数框中的“应用”，“确定”。

图3

图.4

图.5

如上述设置将SourceB的物品类型设置为2，到“达时间间隔”设置为均匀分布如图6；并修改选项的默认参数点击Template按钮修改其中的棕褐色的参数值：

将“5”改为“10”,“15”改为“20”如图7。

图6

图7

设定检验时间

双击Detector对象，打开其参数对话框，修改处理时间，从“处理时间”下拉框中选择常值如图8；修改选项的默认参数点击Template按钮修改其中的棕褐色的参数值，将“10”改为“2”如图9，点击“应用”。

图8

图9

点击“临时实体流”在送往端口下拉框中选择“按百分比将实体送往输出端口”如图10；修改选项的默认参数点击Template按钮修改其中的棕褐色的参数值，点击“确定”，如图11；点击“应用”。

图.10

图.11

点击“操作员”，点击“处理时使用操作员”前面的复选框如图12，点击“应用”，确定。

图12

如上所述修改M1，M2的参数：

双击M1在“处理时间”下来菜单中选择使用均匀分布，如图13；修改选项的默认参数点击Template按钮修改其中的棕褐色的参数值，将最小值改为“1”，最大值改为“5”，点击“应用”如图14；点击“应用”，“确定”。

图13

图14

双击M2，在“处理时间”下拉菜单中选择使用正态分布如图15，修改选项的默认参数点击Template按钮修改其中的棕褐色的参数值，将均值改为“8”，标准偏差改为“1”，点击“确定”如图16；点击“应用”，“确定”。

图15

图16

双击Massm在“处理时间”下拉菜单中选择使用正态分布如图17；修改选项的默认参数点击Template按钮修改其中的棕褐色的参数值，将均值改为“5”，标准偏差改为“1”如图18；点击“应用。

”

图17

图18

在“合成器”中选择“合并”如图19；点击“应用”，“确定”。

图19

暂存区的设置：

暂存区的容量使用默认的最大容量“10”。

设置暂存区Q1：

在“临时实体流”的“送往端口”下拉菜单中选择“根据实体类型定义不同情况……”如图20,击“应用”，“确定”。

图20

（4）编译运行仿真

先点击编译按钮，在点击运行按钮如图21.

图21

（5）分析仿真结果

在系统的运行过程中由于A，B两种工件进入系统时间和处理时间不同，在仿真过程中出现了由于A工件过多将暂存区占用导致系统无法运行的情况。

因此我们将Qout1的最大容量设为10000。

仿真之前通过菜单“统计”/“统计收集”选择统计对象仿真时在对象属性对话框“统计”选项卡中可实时察看相应对象的统计数据和图表点击“统计”下的“统计报告”或“状态报告”可生成标准统计报告和状态统计报告如附表1。

点击Detector的“属性”/“统计”/“状态”/“图形”可以查看Detector的工作状态统计情况如图22。

从图中我们可以知道Detector有66.9%的时间是空闲，33.1%的时间是在进行检查。

图23

同理我们可以知道M1的空闲是71.5%，加工处理的时间是28.5%；M2的空闲是49.2%，加工处理时间是50.8%；Massm的空闲是0.4%，加工处理时间是31.8%,等待收集原料的时间是67.8%。

4.系统改进

标准报告中Sink的“input”统计数据可以反映整个系统的生产能力。

在系统的仿真过程中发现Ａ工件会大量的占用暂存区（平均库存较高），而Ｍａｓｓｍ收集原料的等待时间都是用在等待Ｂ工件上。

增加Ｂ工件的进入量（减少Ｍａｓｓｍ的等待时间），将B工件的进入时间改为以均匀分布（6,14）min的时间间隔。

为了使统计数据更具有可比性，通过实验控制器将系统仿真时间设置为与上述相同统计时间相同。

修改后的标准报告如附录2所示，Sink的“input”由修改前的182变为了修改后的274，暂存区Qout1的存储工件由93变为了0。

通过查看各实体的统计状态我们可以知道Detector的空闲是59.7%，加工处理的时间是40.3%；M1的空闲是72.8%，加工处理的时间是27.2%；M2的空闲是22.9%，加工处理时间是77.1%；Massm的空闲是34.4%，加工处理时间是48.1%,等待收集原料的时间是17.5%。

通过比较可以发现除了M1的数据变化不大外，Detector和M2的加工处理效率明显提升，Massm的处理效率也在提高，等待原料时间明显减少。