生产系统仿真实验报告.docx
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生产系统仿真实验报告
生产系统仿真实验报告
实验一：
工艺原则布置
实验项目名称：
工艺原则布置（ProcessLayout）
实验项目性质：
综合性实验
所属课程名称：
《设施规划与物流分析》
实验计划学时：
4学时
一、实验目的
通过本实验，掌握四种布置设计方法中最常用的工艺原则布置。
二、实验内容和要求
对于常用的工艺原则布置设计，最常用的设计方法为新建法（Construction）和改建法（Improvement），最常用的工具是从至表（From-To-Chart）。
本试验要求学生在熟练掌握工艺原则布置方法的基础上，使用PlantSimaulation物流仿真软件实现布置设计。
要求：
1.认真学习教材P65第3章第2节
2.复习运筹学的QAP二次分配问题
3.预先查阅遗传算法GA相关基本概念
三、实验主要仪器设备和材料
电脑，PlantSimulation软件
四、实验方法、步骤及结果测试
见附录一
五、实验报告要求
实验报告要求：
任选思考题中的一题
1.教材方法求解，确定你的最佳布置并计算物流量大小。
2.进行建模，可以仿照附录1的步骤进行，相关的图、表、文字说明全过程体现在试验报告内。
3.请考虑并回答问题：
如果只知道搬运量的从至表和作业单位设施的面积，以及总面积大小，具体位置不能确定，这时我们一般采用的是SLP方法来进行布置设计，如何在PlantSimulation实现SLP？
不需要你在PlantSimulation里面建模，但是希望你考虑实现的方法和一些设想，请把这些思考内容体现在你的实验报告最后，这是体现综合性和设计性的关键点，也是决定你的成绩的评判标准之一。
这里我们统一：
假设有n台设备要布置到n个工作地
1．作业单位i到作业单位j之间如果有物料交换，则二者间的搬运量为Wij。
（i=1,2,…,n）（j=1,2,…,n）
2．工作地i到工作地j之间搬运距离为Dij。
（i=1,2,…,n）（j=1,2,…,n）
3．总的物流量：
，而工艺原则布置优劣评判的其中一个标准是minV。
问题3回答：
1、通过作业单位搬运量从至表和作业单位距离从至表运行程序得出物流相关表。
2、分析哪些作业单位在非物流关系中是X或者XX级的，从最优序列开始一个一个序列的检查有无符合非物流关系要求，不符合的予以剔除，剩下最优的即为目前最优方案。
六、思考题
图1.1思考题题目
步骤一：
复制QAP，得到新层QAP1
图1.2新建QAP1层
步骤二：
重新布置六个场地
图1.3布置场地
图1.7遗传算法序列修改
步骤七：
用户定义变量修改
Number_Of_Machine修改为6
图1.8用户定义变量修改
步骤八：
系统初始化运行
图1.9系统初始化运行
步骤九：
程序运行
程序运行得出最终结果为1740
图1.10程序运行结果
实验二：
产品原则布置
实验项目名称：
产品原则布置（ProductLayout）
实验项目性质：
综合性实验
所属课程名称：
《设施规划与物流分析》
实验计划学时：
4学时
一、实验目的
通过本实验，掌握四种布置设计方法中最常用的产品原则布置。
二、实验内容和要求
对于产品原则布置，设备和车间服务于专门的产品线或装配线，我们统称为生产线，对于装配线从布置角度考虑主要工作是：
在给定的周期时间内，求工作地的最小数量及装配线平衡。
本试验要求学生使用PlantSimaulation物流仿真软件，在认真完成实验一的前提下，按照附录2的步骤实现产品布置设计。
要求：
1.认真学习教材P70—73的内容；
2.预先查阅遗传算法GA相关基本概念
三、实验主要仪器设备和材料
电脑，PlantSimulation软件
四、实验方法、步骤及结果测试
见附录一
五、实验报告要求
认真按照附录二的步骤，单独完成。
实验报告要求：
任选思考题中的一题
1.教材方法求解：
按照教材P70的例3-3的步骤认真完成，要求两种规则都使用到。
2.将您选取的思考题仿照附录2的步骤进行，相关的图、表、文字说明全过程体现在试验报告内。
3.请考虑并回答问题：
如何使用仿真的方法来实现类似于教材P246的例[6-2]这样的混流装配线的平衡？
本问题不需要你在PlantSimulation里面建模，但是希望你考虑实现的方法和一些设想，请把这些思考内容体现在你的实验报告最后，这是体现综合性和设计性的关键点，也是决定你的成绩的评判标准之一。
问题3回答：
1、将几个混流的产品组装过程结合在一起，得出组合后的装配过程图；
2、按各种产品生产量求出最小公倍数A；
3、求出生产每一组产品的节拍C=周有效时间/A；
4、求出工作地数S=总工作含量时间/C；
5、其余的分配步骤与但产品的相同。
图2.1思考题题目
步骤一：
复制ALB，得到新层ALB1
图2.2新建层ALB1
步骤二：
计算CycleTime
总时间为28800秒，每天生产50个，CT=28800/50=576秒
步骤三：
全局变量的定义，修改CycleTime为576
图2.3全局变量的定义
步骤四：
修改jobs表
图2.4jobs表修改
步骤五：
根据图2.1的各个工位的紧前顺序修改jobs表中列table3的每一项数据
图2.5工位四的紧前工序修改
步骤六：
修改遗传算法人定义集
由于也是11个工作站，所以不用修改数据
图2.6遗传算法序列修改
步骤七：
运行方法start
得出结果：
第1代,最小值:
72.291793000382,子代:
27
第2代,最小值:
73.3651061662821,子代:
40
第3代,最小值:
72.291793000382,子代:
32
第4代,最小值:
72.291793000382,子代:
18
第5代,最小值:
72.291793000382,子代:
21
第6代,最小值:
72.291793000382,子代:
10
第7代,最小值:
72.291793000382,子代:
8
第8代,最小值:
72.291793000382,子代:
1
第9代,最小值:
72.291793000382,子代:
3
第10代,最小值:
72.291793000382,子代:
13
站数4,平滑度：
73.8647412504776工站平衡度：
66,适应度:
72.291793000382
图2.7布局结果
图2.8jobs表结果
图2.9ProcStation表结果
图2.10BestSolution表结果
到此，由本章建立的模型，进而求解出Drof公司玩具装配作业的最优工站数量为4，任务分配为：
工作站1中分配任务A、D、B，工作站2中分配任务E、F、H，工作站3中分配任务G、I、J，工作站4中分配任务C、K。
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