系统仿真课程研发设计简单生产加工.docx

1、系统仿真课程研发设计简单生产加工系统仿真课程设计 简单生产加工系统仿真指导老师: 姓 名: 专 业: 工 业 工 程学 号: 200906070228大 连 理 工 大 学课程设计题目 生产加工系统仿真1 课程设计目的1.1. 掌握Witness软件的基本使用方法；1.2. 了解生产加工系统设计；2 准备知识2.1 Witness仿真软件认知Witness是Lanner Group公司主要针对离散事件系统的可视化交互型仿真软件。其功能包括投资项评估、现有设备改进、参数变化管理等。Witness使用简单，模型可分阶段建立，而且在模型运行时可随时改变。它广泛应用于制造业、服务业建模与控制仿真。矚慫

2、润厲钐瘗睞枥庑赖。Witness主要特点：交互式面向对象的建模环境；实时的彩色动画演示；直观灵活的报告输出；建模、仿真运行可交叉进行；丰富的模型元素（物理元素、逻辑元素）；友好的交互界面。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。2.2 Witness的模型建立1）建立步骤：确定目标；决定模型中细节的范围和等级；收集数据；构造模型；运行模型；测试模型；显示结果。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。2）构造模型：Witness的元素，离散元素的建立、定义与连接。3 课程设计内容与步骤3.1 基本资料 有两种不同的零件需要在不同的机器上加工，加工完毕后需要在同一机器上检验是否合格。若合格则产品直接送到第一号商店出售；对不合格的两种

3、零件，需要在另外一台机器上进行再加工，经过再加工后，若合格则送到第二号商店出售，若产品不合格，则要报废处理。具体细节是：酽锕极額閉镇桧猪訣锥。A、两种零件分别是：Part A、Part B，不同零件的到达时间是不同的，Part A的到达时间服从指数分布Expo(5)；Part B的到达时间也服从指数分布Expo(30)；彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。B、对于Part A、Part B这两种不同零件是在不同机器上加工，它们加工时间是不同的，对Part A的加工时间服从三角分布Tria(1，4，8)；对Part B的加工时间也服从三角分布Tria(3，5，10)； 謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。C、对于两种零件是

4、在同一台机器上检查的，但检查时间不同。对Part A的检查时间服从三角分布Tria(1，3，4)；对Part B的检查时间服从正态分unif(4，6)；厦礴恳蹒骈時盡继價骚。D、经过第一次检查，合格率达91%，不合格为9%；E、对两种零件的再加工是在另外的机器上进行的，两种零件再加工的时间服从相同的负指数分布Expo(45)。茕桢广鳓鯡选块网羈泪。F、再加工后，合格率达80%，不合格为20%；G、从零件到加工机器的输送过程消耗的时间是2个时间单位；从加工机器到检查机器消耗的时间也是2个时间单位；从检查机器到报废处理器、到商店消耗的时间也是2个时间单位。试解决下列问题：鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。 （

5、1）试采用Witness建立仿真模型； （2）针对上面参数，做14400分钟的仿真实验，分别计算两种零件在系统中的平均等待时间和平均逗留时间；分别计算两种零件进入系统的个数和离开系统的个数；籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。 （3）针对上面参数，做14400分钟的仿真实验，分别计算加工Part A处、加工Part B处实体平均等待时间和平均等待数目；计算检验台处实体平均等待时间和平均等待数目；计算再加工处实体的平均等待时间和平均等待数目；預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。 （4）若不考虑输送过程消耗的时间，上述参数如何变化？ （5）若Part A、Part B的到达均服从负指数分布Expo(30),上述参数如何变化？

6、3.2 建立仿真模型3.2.1 定义元素（define）本系统的元素定义如表1所示。表1 元素定义元素名称类型数量说明PartAPart1零件APartBPart1零件BMachine1Machine1加工机器1Machine2Machine1加工机器2Machine3Machine1加工机器3inspectionMachine1检验机器path1path1运输零件path2path1运输零件path3path1运输零件path4path1运输零件path5path1运输零件path6path1运输零件path7path1运输零件path8path1运输零件path9path1运输零件path

7、1path1运输零件Shop1Buffer1商店1Shop2Buffer1商店2RecycleBuffer1废品回收站InspectorLabor1检验员Process_timeAttribute1参数3.3 元素可视化（display）的设置各个实体元素的显示特征定义设置如图1所示。图1 可视化设置1 part元素的可视化设置1）选择系统菜单 view/picture gallery 在空图片框内import需要的图片；2 ) 对part可视化；（如图 2）3 ) 对partA元素可视化（如图3）图 2partA可视化 图 2 partA元素可视化1）选择系统菜单 view/picture

8、gallery 在空图片框内import需要的图片；2 ) 对part可视化；（如图 3）3 ) 对partB元素可视化（如图4）图 3partB可视化 图 4 partB元素可视化2 对buffer元素可视化的设置在元素选择窗口分别选择shop1、shop2、Recycle元素，鼠标右键点击display，设置它的count形式；如图57渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。 图 5 shop1可视化 图 6 shop2元素可视化 图7 Recycle元素可视化3 machine元素可视化设置分别对Machine1元素、Machine2 元素和Machine3元素设置他们的name、icon和part qu

9、eue。（如图810）铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。图 8 Machine1元素可视化 图 9 Machine2元素可视化图 10 Machine3元素可视化4 对converyor元素可视化的设置 分别选择path1path9设置它们的name、path。（如图11，12）这些图形全部一样，除了名字。擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。图 11 path1可视化 图 12 path1元素可视化贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。5 对Labor元素可视化的设置Inspector，设置name 、idle的参数，如图13、14图 13 Inspector可视化 图 14 Inspector元素可视化坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。3.4

10、各个元素细节设计1 对Part元素partA，partB细节设计ELEMENT NAME: partAArrivalsType: ActiveMaximum Arrivals: UnlimitedFirst Arrival at: 0Iput to model Inter Arrival Time: NEGEXP (5)Lot size: 1Input / Output Rules Output: PUSH to path1(1) at Rear_蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。ELEMENT NAME: partAArrivalsType: ActiveMaximum Arrivals: Unlimi

11、tedFirst Arrival at: 0Iput to model Inter Arrival Time: NEGEXP (30)Lot size: 1Input / Output Rules Output: PUSH to path2(1) at Rear2 对Machine元素Machine1、Machine、Machine和Inspection细节设计買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。GenetalELEMENT NAME: Machine1Quantity: 1Priority: LowestType: SingleInput from PULL from path1(1) at FrontC

12、ycle Time: TRIANGLE (1,4,8)Input / Output Rules PUSH to path3(1) at Rear_綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。GenetalELEMENT NAME: Machine2Quantity: 1Priority: LowestType: SingleInput from PULL from path2(1) at FrontCycle Time: TRIANGLE (3,5,10)Input / Output Rules PUSH to path4(1) at Rear_驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。GenetalELEMENT NAME: Mac

13、hine3Quantity: 1Priority: LowestType: SingleInput from PULL from path5(1) at FrontCycle Time: NEGEXP (45)Input / Output Rules PUSH to path6(1) at Rear_猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。GenetalELEMENT NAME: InpectionQuantity: 1Priority: LowestType: SingleInput from PULL from path3(1) at Front,path4(1) at Front,path6(1) at

14、Front锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。Cycle Time: process_timeActions on start IF ICON = 24 process_time = TRIANGLE (1,3,4)ELSEIF ICON = 25 process_time = UNIFORM (4,6)ELSEIF ICON = 2 process_time = NEGEXP (45)ENDIFInput / Output Rules IF ICON = 2 PERCENT path7 at Rear Using Path 80.00 , path9 at Rear With inspector Usin

15、g Path 20.00 ELSEIF ICON = 24 OR ICON = 25 PERCENT path8 at Rear Using Path 91.00 , path5 at Rear With inspector Using Path 9.00 ELSE WaitENDIF3 对conveyor元素path1path9细节设计path1path9的参数都是一样的Name path1Quantits 1Priorits lowestType queuingLength in parts 2Maximum capacity same as lengthIndex time 1.04 i

16、nspector、shop1、shop2和recycle细节设计inspector、shop1、shop2和recycle细节全部系统默认。3.2 改变参数1针对上面参数，做14400分钟的仿真实验，分别计算两种零件在系统中的平均等待时间和平均逗留时间；分别计算两种零件进入系统的个数和离开系统的个数。構氽頑黉碩饨荠龈话骛。图15 partA和partB的统计结果运行本系统14400min，可以得出如图3-2的显示结果，由图中partA和partB的统计结果可知：輒峄陽檉簖疖網儂號泶。（1）partA的平均等待时间为83.59/85min=0.972min；partB的平均等待时间为26.16/

17、27min=0.969min。尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。（2）partA的平均逗留时间为9716.78/85min=114.315min；partB的平均等待时间为9689.06/27min=358.854min。识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。（3）partA进入系统的个数为85个，partB进入系统的个数为27个；partA离开系统的个数为66个，partB离开系统的个数为30个。凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。3.3 改变参数2针对上面参数，做14400分钟的仿真实验，分别计算加工Part A处、加工Part B处实体平均等待时间和平均等待数目；计算检验台处实体平均等待时间和平均等待数目；计算再加工处实体的平均

18、等待时间和平均等待数目。恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。图16 各个machine的统计结果输出由图16各机器的统计结果可知：（1） 加工Part A处实体的平均等待时间为14400*1.34%/85min=2.325min；加工Part B处实体的平均等待时间为14400*3.93%/27min=2.096min。鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。（2） 加工Part A处实体的平均等待数目为3个；加工Part B处实体的平均等待数目为4个。（3） 检验台处实体平均等待时间14400*0.52%/96min=0.78min；检验台处实体平均等待数目为3个。硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。（4） 加工处实体的平均等待时间为1

19、4400*1.9%/96min=2.85min；加工处实体的平均等待数目为2个。阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。3.4 改变参数3若不考虑输送过程消耗的时间，上述参数如何变化？Name path1Quantits 1Priorits lowestType queuingLength in parts 0Maximum capacity same as lengthIndex time 03.5 改变参数4若Part A、Part B的到达均服从负指数分布Expo(30),上述参数如何变化？ELEMENT NAME: partAArrivalsType: ActiveMaximum Arrivals: U

20、nlimitedFirst Arrival at: 0Iput to model Inter Arrival Time: NEGEXP (30)Lot size: 1Input / Output Rules Output: PUSH to path1(1) at Rear_氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。ELEMENT NAME: partAArrivalsType: ActiveMaximum Arrivals: UnlimitedFirst Arrival at: 0Iput to model Inter Arrival Time: NEGEXP (30)Lot size: 1Input / Output Rules Output: PUSH to path2(1) at Rear