流水线仿真实验实验报告.docx
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流水线仿真实验实验报告
流水线仿真实验报告
一、流水线仿真系统描述与仿真目的
流水生产是现代工业企业很重要的一种生产组织形式。
它是依照产品（零部件）的工艺顺序排列工作地，使产品（零部件）依照必然的速度，持续和有节拍地通过各个工作地一次加工，直到生产出成品。
流水生产线能够知足合理组织生产进程的要求，使企业生产的许多技术经济指标取得改善。
仿真目的：
1）学习、把握Witness仿真软件的利用与要紧功能；
2）熟悉流水生产线的特点；
3）了解阻碍流水线生产效率的因素和大体的改善方式。
二、流水线生产流程
下面介绍一个流水仿真系统，在模型中，零部件要通过称重（Weigh）、冲洗（Wash）、加工（Produce）和检测（Inspece）四个工序的操作。
执行完每一步操作以后零部件通过充当运输器缓和存器的运输链传送至下一步操作；通过检测以后零部件离开模型；同时需要一个操作人员操纵加工机械的各类加工活动。
模型的成立及其仿真运行分成六个时期来进行，每一个时期运行后都记录下相应的统计数据，以便前后对照分析。
采纳这种循序渐进的建模方式能够在确保本时期正确无误的基础上继续进行下一时期的建模，而且能够清楚地看到在做任何改变产生的成效。
三、仿真模型的设计
●第一时期
1元素概念
本时期的元素概念如表所示。
元素名称
类型
数量
说明
Widget
Part
1
零部件
Weigh
Machine
1
称重
C1
Conveyor
1
运输器和缓存器
2元素可视化（Display）的设置
（1）概念元素
☆Weigh:
加工时刻：
5；
☆C1:
零件移动一个位置所需时刻：
；输送链长度：
10（可同时容纳10个零件）；
（2）成立元素之间的逻辑规那么
☆Weigh:
“PULLWidgetoutofWORLD”：
机械Weigh加工完成一个Weight以后，从系统模型的外部WORLD处拉进一个Widget进行加工。
C1;
☆C1:
为C1创建输出规那么PUSHIP,将Widget发送出去，即输送带将Widget送出本系统之外。
3模型运行与分析
MachineStatisticsReportbyOnShiftTime
Name
%Idle
%Busy
%Filling
%Emptying
%Blocked
%CycleWaitLabor
%Setup
%SetupWaitLabor
%BrokenDown
%RepairWaitLabor
No.ofoperations
Weigh
20
4数据分析：
依照统计数据得本时期Weigh在100分钟内总共加工生产了20个零件。
●第二时期
本时期需要添加的机械为清洗（wash）、加工（produce）、检测（inspect），添加的输送带为C2、C3，同时添加了一个逻辑元素――变量output，用于动态显示模型中加工完成的小零件的数量。
1元素概念
本时期的元素概念如表所示。
元素名称
类型
数量
说明
Wash
Machine
1
冲洗
C2
Conveyor
1
运输器和缓冲器
Produce
Machine
1
加工
C3
Conveyor
1
运输器和缓冲器
Inspect
Machine
1
检测
Output
Vinteger
1
动态显示模型中加工完成的小零件的数量
2元素可视化（Display）的设置
（1）概念元素
☆Wash:
加工时刻：
4；
☆C2:
移动速度：
；
☆Produce:
加工时刻：
3；
☆C3：
移动速度：
；
☆Inspect:
加工时刻：
3；
☆Output:
Output=output+1;
（2）成立元素之间的逻辑规那么
C1:
;
Wash:
pushC2;
Produce:
C2,
C3;
Inspect:
C3,
pushship;
3模型运行与分析
MachineStatisticsReportbyOnShiftTime
Name
%Idle
%Busy
%Filling
%Emptying
%Blocked
%CycleWaitLabor
%Setup
%SetupWaitLabor
%BrokenDown
%RepairWaitLabor
No.ofoperations
Weigh
20
Wash
18
Produce
15
Inspect
13
4数据分析：
依照统计数据，Weigh机械仍然处于完全忙碌状态，而Wash机械忙碌程度为72%，二者加工零件的周期较长，有必然的空闲等待期，加上流水生产线的变长，这确实是现在期系统的瓶颈所在；系统在100分钟内总共加工生产了13个零件。
●第三时期
在本时期中，将假设Produce机械每加工完五个零部件就需要进行一次刀具的调整，调整时需要人员来参与，调整时刻为12分钟。
1元素概念
本时期的元素概念如表所示。
元素名称
类型
数量
说明
Operator
Labor
1
操作人员，控制机器的各种活动
2元素可视化（Display）的设置
（1）概念元素
☆Produce:
3模型运行与分析
MachineStatisticsReportbyOnShiftTime
Name
%Idle
%Busy
%Filling
%Emptying
%Blocked
%CycleWaitLabor
%Setup
%SetupWaitLabor
%BrokenDown
%RepairWaitLabor
No.ofoperations
Weigh
20
Wash
18
Produce
14
Inspect
10
4数据分析：
依照统计数据，Weigh机械仍然处于完全忙碌状态，而Wash机械忙碌程度为72%，二者加工零件的周期较长，而且紧后机械Produce有24%的调整期，又得花费必然的时刻，使得输送链C2上显现了排队等待时刻，因此显现了瓶颈，生产零件数由此变少；与此同时，瓶颈的显现还致使了劳动者空闲时刻的增加，有力无处使，也间接致使了零件生产数的减少；系统在100分钟内总共加工生产了10个零件。
●第四时期
在本时期中，考虑将随机散布函数应用到机械的故障发生时刻距离和劳动者维修机械的故障所需要的维修时刻中。
假设Produce机械在工作必然的时刻后，可能会发生意外的抛锚，通过以往机械两次抛锚时刻距离的统计发觉，其时刻距离服从均值为60分钟的负指数散布（函数表示形式为：
NEGEXP（，1））；每当机械抛锚时，都需要人员对它进行维修，维修进程所持续的时刻受到故障诊断时刻、故障排除的难易程序、维修人员的生理和心理状态的阻碍，呈现随机波动性，统计数听说明维修时刻服从均值为10分钟、标准差为2分钟的对数正态散布（函数表示形式为：
LOGNORML（10,2,2））。
1元素可视化（Display）的设置
在第三时期的基础上详细概念元素
3模型运行与分析
MachineStatisticsReportbyOnShiftTime
Name
%Idle
%Busy
%Filling
%Emptying
%Blocked
%CycleWaitLabor
%Setup
%SetupWaitLabor
%BrokenDown
%RepairWaitLabor
No.ofoperations
Weigh
100
Wash
98
Produce
80
Inspect
77
4数据分析：
依照统计数据，系统在500分钟内总共加工生产了76个零件；由于考虑了机械的故障发生时刻距离和劳动者维修机械故障所需要花费的维修时刻，使得机械Produce不仅显现了较长时刻的调整期（%），还显现了一按时刻的故障需要劳动者维修（%），致使输送链C2上显现了更长时刻的排队等待期%），同时Weigh机械和Wash机械忙碌状态仍然存在，机械Inspect显现了较长时刻的等待期，因此显现了新的瓶颈。
本时期能够通过向仿真模型中添加一台produce机械和一条C2输送链优化系统的整体生产流程，使得生产运行进程加倍完善。
●第五时期
本时期将向模型中添加一台produce机械和一条C2输送链，看看对系统的产出量等运行参数有何阻碍。
1元素概念
本时期的元素概念如表所示。
元素名称
类型
数量
说明
C2
Conveyor
1
2元素可视化（Display）的设置
在第三时期的基础上详细概念元素
3模型运行与分析
MachineStatisticsReportbyOnShiftTime
Name
%Idle
%Busy
%Filling
%Emptying
%Blocked
%CycleWaitLabor
%Setup
%SetupWaitLabor
%BrokenDown
%RepairWaitLabor
No.ofoperations
Weigh
99
Wash
114
Produce
（1）
40
Produce
（2）
52
Inspect
90
4数据分析：
依照统计数据，系统在500分钟内总共加工生产了91个零件；与上一时期对照，系统生产的零件增加了，缘故是由于新增加了一条输送链C2和一个机械Produce；可是输送链C2
（1）、输送链C2
（2）上存在着排队等待时刻，机械Produce
（1）、机械Produce
（2）上仍然存在着调整时刻（别离为24%，19%），而且还有必然的故障维修等待时刻（别离为%，%），致使了输送链C3上排队情形的显现，从而使得机械Inspect有一段较长的时刻处在空闲期，无事可做，这确实是这一时期系统的瓶颈所在。
●第六时期
在本时期，将把Produce机械的维修时刻均值修改成20和30分钟，分析流水线产量和劳动者labor的工作时刻状况。
1模型运行与分析
（1）Produce维修时刻是20时：
MachineStatisticsReportbyOnShiftTime
Name
%Idle
%Busy
%Filling
%Emptying
%Blocked
%CycleWaitLabor
%Setup
%SetupWaitLabor
%BrokenDown
%RepairWaitLabor
No.ofoperations
Weigh
99
Wash
114
Produce
（1）
42
Produce
（2）
50
Inspect
89
数据分析：
本时期中，系统在500分钟内总共加工生产了89个零件；与第五时期相较，系统平均故障维修时刻增加，由10分钟变成20分钟，致使生产能力稍有降低，阻碍了生产效率，零件生产数稍有减少；输送链C2
（1）、输送链C2
（2）上的排队等待时刻有所增加，同时劳动者的忙碌程度也有必然的增加，其他方面转变不大。
（2）Produce维修时刻是30时：
MachineStatisticsReportbyOnShiftTime
Name
%Idle
%Busy
%Filling
%Emptying
%Blocked
%CycleWaitLabor
%Setup
%SetupWaitLabor
%BrokenDown
%RepairWaitLabor
No.ofoperations
Weigh
97
Wash
111
Produce
（1）
40
Produce
（2）
47
Inspect
87
2数据分析：
依照统计数据，系统在500分钟之内共加工生产了零件83个；由于系统故障维修时刻的延长，从20分钟变成30分钟，致使系统生产的能力降低，生产效率有减无增，致使零件的生产总数以此变得更少，系统组成的其他部份运行情形转变甚微。
总而言之，在系统其他组成部份不变的情形下，系统故障维修时刻的不断增加致使零件生产个数的不断减少。
因此应该在系统等待期、排队期和维修期加以改良，使其效率提高，优化系统结构功能，最终达到增加产出的目的。
四、实验小结
通过本次实验，使我熟悉并把握Witness仿真软件的大体用法，了解了其大体功能，并熟悉流水线生产的大体特点，从而对Witness仿真软件在企业的日常生产中的重要作用有课必然了解。
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