第二章witness仿真系统.ppt

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第二章Witness仿真系统内容第二节第二节Witness元素第三节第三节Witness规则规则第四节第四节Witness随机分布函数随机分布函数第五节第五节Witness程序设计基础程序设计基础第六节第六节Witness常用系统函数常用系统函数第一节Witness综述第一节Witness综述Witness是由英国lanner公司推出的功能强大的仿真软件系统。

它可以用于离散时间系统的仿真，同时又可以用于连续流体（如液压、化工、水力）系统的仿真。

目前已被成功运用于国际3000多家知名企业的解决方案项目，如Airbus公司的机场设施布局优化、BAA公司的机场物流规划、BAESYSTEMS电气公司的流程改善、Exxon化学公司的供应链物流系统规划、Ford汽车公司的工厂布局优化和发动机生产线优化、TreborBassett公司的分销物流系统规划等。

Lanner公司已经在包括澳大利亚、巴西、法国、德国、中国、意大利、日本、韩国、南非、美国、英国等25个国家和地区设立的代理，负责软件的推广和技术支持等工作。

www.witness-第二第二节节Witness元素WITNESS用户界面WITNESS用户界面的设置WITNESS元素WITNESS用户界面1、标题栏标题栏位于屏幕界面的第一行，它包括系统程序图标、主屏幕标题、最小化按钮、最大化按钮和关闭按钮5个对象。

2、菜单栏菜单栏位于屏幕的第二行，它包含：

File（文件）、Edit（编辑）、View（显示）、Model（模型）、Elements（元素）、Reports（报表）、Run（运行）、Window（窗口）、Help（帮助）九个菜单选项。

3、工具栏Witness系统提供了不同环境下的八种常用的工具栏，它们是：

Standard、Model、Element、Views、Run、Reporting、Assistant、DisplayEdit。

激活其中一个工具栏，即在屏幕上显示出一行相应的工具栏，用鼠标将它拖放到合适的位置，就可以使用这个工具栏提供的相应的工具进行某些操作。

4、元素选择窗口在元素选择窗口中，有五项内容：

Simulation、Designer、System、Type、SystemFunction。

其中Simulation中将显示当前建立的模型中的所有元素列表；Designer中显示当前DesignerElements中的所有元素列表；System中显示系统默认的特殊地点；Type中显示Witness系统中可以定义的所有元素类型；SystemFunction中显示Witness系统中可以定义的所有函数类型。

5、状态栏状态栏位于屏幕的最底部，用于显示某一时刻的工作状态或者鼠标光标位置的工具栏按钮的作用。

6、用户元素窗口（DesignerElements）系统提供的默认用户元素窗口中提供了各种元素的可视化效果的定义，不过在建模过程中，当这些缺省设置并不能很好的表示实际系统，用户可以在该窗口定义自己的相关元素的名称、可视效果等，保存以便日后的使用。

自定义元素设定完毕之后，需要保存成*.des文件，通过菜单File/SaveAs，然后选定文件类型为DesignerElementFiles（*.des），输入文件名即可。

7、系统布局区系统布局区也叫系统布局窗口，在布局窗口中，设置实际系统构成元素的可视化效果以及它们的二维相对位置，可以清楚的显示实际系统的平面布局图。

Witness提供了八个窗口，可以通过这些窗口，使得仿真项目以不同的角度显示其可视化效果。

对系统布局窗口的设置主要有三项内容：

添加元素、设置窗口名称以及窗口背景色。

各种窗口（elementselector/layoutwindow/designerwindow）的隐藏、显示、使用各种工具栏（display/element/run/report）的隐藏、显示、使用WITNESS用户界面的设置Witness元素现实的商务或事物系统总是有一系列相互关联的部分组成的，比如制造系统中的原材料、机器设备、仓库、运输工具、人员、加工路线或运输路线等，服务系统中的顾客、服务台、服务路线等。

Witness软件使用与现实系统相同的事物组成相应的模型，通过运行一定的时间来模拟系统的绩效。

模型中的每个部件被称之为“元素Element”。

该仿真软件主要通过如下五类元素来构建现实系统的仿真模型：

实物元素（离散型元素、连续型元素、运输逻辑型元素）、逻辑型元素、图形元素。

Witness元素三种元素：

1.实物元素:

代表实际系统中看得见的实体，如原材料part/fluid、加工设备machine/processor、作业员labor、运输工具conveyer/track/pipe、仓库buffer/tank

（1）离散型元素表示所要研究的现实系统中可以看得见的、可以计量个数的物体，一般用来构建制造系统和服务系统等。

主要包括：

零部件或实体（PartorEntitle）；机器（Machine）；输送链（Conveyor）；缓冲区或仓库（Buffer）；车辆（Vehicle）；轨道（Track）；劳动者（Labor）；路径（Path）；模块（Module）

（2）连续型元素同离散型元素相对应，这种类型的元素用来表示加工或服务对象是流体的系统，比如化工、饮料等。

主要包括：

流体（Fluid）；管道（Pipe）；处理器（Processor）；容器（Tank）（3）运输逻辑型元素用于构建物料运输系统。

主要包括：

运输网络（Network）；单件运输小车（Carriers）；路线集（Section）；车辆站点（Station）零部件（part）零部件是一种最基本的离散性元素。

零部件的使用方法多种。

零部件进入模型主要有两种方式。

机器（Machine）机器是获取、处理零部件并将其送往目的地的离散元素。

不同的机器代表不同类型的处理过程。

一台机器可建立不同的模型。

Witness提供了七类机器来建立不同类型处理过程的模型：

单处理机、批处理机、装配机、生产机、通用机、多周期处理机、多工作站机。

输送链（Conveyor）输送链是一种可以实现带传送和滚轴传送的离散性元素。

Witness提供了两种输送链：

固定式，队列式。

在设计输送链时，我们可以对它的长度、最大容量、部件移动每单位长度所需的时间等项进行设定。

缓冲区（Buffer）缓冲区是存放部件的离散元素。

缓冲区是一种被动型元素，定义缓冲区规则。

车辆（Vehicle）车辆是一种离散元素。

车辆沿着轨道（track）运动。

（1）设计轨道布置图和运载路线。

（2）详细说明我们所定义的车辆怎样来满足运输的需要。

轨道（Track）轨道是一种代表车辆运输部件时所遵循的路径的离散元素。

每条轨道都是单向的。

劳动者（Labor）劳动者是代表资源（例如，工具或操作工人）的离散元素，它一般负责对其它元素进行处理、装配、修理或清洁。

通过对特定的劳动者的属性设置来建立同一劳动单位在不同技术水平下的模型。

班次，优先权。

路径（Path）路径是设定部件和劳动者（或者其它资源）从一个元素到达另一个元素的移动路程的离散元素。

模块（Module）模块是表示其他一些元素集合的离散元素。

使用模块有几种方式：

（1）详述模块里的一个处理过程并且重点检查在这个特殊处理过程中的各个元素；

（2）详述模块里的一个处理过程但随后将这个模块拆毁以便于能着重于顶层模型的设计。

元素从模型到达模块的一个输入点（或元素），经过模块内适当的元素，然后经由这个模块的一个输出点（或元素）返回模型。

（3）为模块输入一个近似的周期时间以便能运行整个模型，并在随后填充模块里的元素。

假如模块使用一个周期时间，我们也能生成这个模块的报告（4）详述模块中的一个处理过程，将它保存到一个模块文件中（*.mdl），这个文件包含所有关于这个模块的信息，元素和图标等等。

然后把这个文件载入另一个Witness模型中。

（5）在一个模块中可以创建另一个模块。

这就是阶层模型。

（6）可以利用一个特殊的模块结构存储对话框所需元素的数据来建立自己的对话框。

（7）我们还可以用密码来保护模块。

2.逻辑元素用来处理数据、定制报表、建立复杂逻辑结构的元素，通过这些元素可以提高模型的质量和实现对具有复杂结构的系统的建模。

主要包括：

属性（Attribute）代表事物元素物理性质；变量（Variable）和分布（Distribution）统计事物元素运行特征；函数（Function）用来方便数据处理；文件（File）和零部件文件（Partfile）用来导入数据；班次（Shift）用来代表系统特性运行特性。

3.图形元素图形元素可以将模型的运行绩效指标在仿真窗口形象的表现出来。

主要包括：

时间序列图（Timeseries）；饼状图（Piechart）；直方图（Histogram）第三节Witness规则规则说明零部件，流体，车辆和单件运输小车在元素之间是怎样流动以及劳动者是怎样分配的。

Witness有三类不同的规则：

输入规则（这类规则包括装载和填入规则）。

输入规则控制输入元素的零部件或者流体的流量。

输出规则（这类规则包括连接，卸载，空闲，单件运输小车进入，车辆进入和缓冲区退场管理）。

输出规则控制从元素中输出的零部件，流体，车辆或者单件运输小车的流量。

劳动者规则劳动者规则可用来详细说明劳动者的类型和机器，输送链，管道，处理器，容器，路线集或者工作站为了完成一项任务而需要的劳动者的数量。

输入规则（InputRule）可以通过以下几种方法输入零部件或者流体：

具有相同名称的一组元素。

一组元素中的一种特殊的元素（需要指定那种元素的下标）。

在模型外的一个特定的位置（WORLD）中得到零部件或流体元素。

输入规则（InputRule）Witness提供的可以在输入规则使用的命令有：

BUFFERFLOWLEASTMATCHMOSTPERCENTPULLRECIPESELECTSEQUENCEWAIT输出规则（OutputRules）可以输出零部件或者流体到：

（1）具有相同名称的一组元素；

（2）一组元素中的一种特殊的元素（指定该元素的下标）；（3）模型外的一个特定的位置（SHIP，SCRAP，ASSEMBLE，WASTE，CHANGED，ROUTE或者NONE）。

输出规则（OutputRules）WitnessWitness提供的可以在输出规则中使用的命令有：

提供的可以在输出规则中使用的命令有：

BUFFERCONNECTDESTINATIONFLOWBUFFERCONNECTDESTINATIONFLOWLEASTMOSTLEASTMOSTPERCENTPUSHPERCENTPUSHRECIPESELECTSEQUENCEWAITRECIPESELECTSEQUENCEWAIT劳动者规则（LaborRules）可以使用元素细节对话框进入劳动者规则。

“VisualLaborRules”按钮。

有三类劳动者规则：

NONE、MATCH、WAIT。

NONE规则在某种情况下，当元素不需要劳动者时，我们可以在劳动者规则中使用NONE规则。

例如，当一个元素完成某项任务不需要劳动者时，我们不需要输入任何规则。

该规则经常用在IF条件语句中，如：

包装盒IFJOB_TYPE=RIBBONKNOTTERELSENONEENDIFMATCH规则（匹配）MATCH/qualifierlocation1#（qty）AND|ORlocation2#（qty）.作为机器的输入规则的语法如下：

part_namefromlocation_name（index_exp）atposition_expwithlabor_name#labor_qtyusingPATHMATCH作为机器的输入规则的例子：

例1.MATCH/ANYANYCLOCKSTORE

（1）#

（2）ANDBOXSTORE

（2）#

（1）