《物流信息管理》实验报告.docx

1、物流信息管理实验报告物流信息管理实验报告姓名：210994351学号：严海兴目 录实验一 03实验二 06 第一阶段 06 第二阶段 08 第三阶段 10实验三 12 第四阶段 12第五阶段 14 第六阶段 15实验四 16模型流程概述16 定义元素 17 可视化元素 19 详细定义元素22 仿真运作 26实验心得 27实验一 熟悉Witness操作环境实验实验时间：2011年11月12日 星期六实验地点：电机楼601指导教师：成全一、实验目的1熟悉Witness操作界面；2掌握如何打开、运行仿真项目；3熟悉Witness仿真报表的生成和分析。二、实验任务1打开Witness仿真系统；2熟悉W

2、itness仿真系统的菜单、窗口、工具栏；3打开仿真项目C:Program FilesWitness2OO6DomoTutorialStage4.mod；4运行仿真项目1440分钟；5生成报表并进行分析。三、实验步骤1打开Witness仿真系统；2熟悉Witness仿真系统的菜单、窗口、工具栏；3打开仿真项目 C:Program FilesWitness2OO6DemoTutorialStage4.mod；4运行仿真项目1440分钟；5生成报表并进行分析；6整理数据并撰写实验报告。四、实验注意事项1.对菜单项或界面不了解的地方，查询Witness帮助系统；五、实验报告1实验报告要求 完成实验思

3、考题 对Stage4模型进行描述 对仿真报表结果进行详细分析2实验心得体会和建议将在该实验中的任何心得体会和建议写入实验报告，来逐步优化生产线平衡实验，并且对于以后的使用者提供必要的参考帮助。六、实验思考题1Witness系统有哪几个主菜单项？2Witness系统默认打开的文件是什么？3Witness系统界而包括哪几个窗口？ 4Witness系统有多少类建模元素？5如何打开和关闭Witness系统的工具栏？ 打钩即打开了工具栏6如何通过工具栏控制仿真时长？ 点击“时钟”图标、输入时间可控制运行的时间，还有一种空间快慢的是点击那个“小人”图标、然后左右拉动可以调节快慢。7Stage4.mod仿真

4、项目中用到了哪几类建模元素？“Basic”中的“Part”、“Machine”、“labor” “Transport”中的“Conveyor”“Variables”的“Vinteger”8如何以图形或表格的方式显示仿真项目中的统计数据？ 在最左边的元素栏选项中的对应元素打钩、然后选择“Reports”工具栏中的“Statistics”导出数据。实验二 流水线生产系统建模与仿真实验实验时间：2011年11月15日 星期二实验地点：子兴5楼指导教师：成全一、实验目的1熟悉流水线生产系统的运作模式；2熟悉约束理论及瓶颈转移现象。二、实验任务1使用Witness建立流水线生产系统仿真模型；2了解机器检

5、修和调整作业对生产线效率的影响；3发现瓶颈工序；4证明TOC的瓶颈转移现象。三、实验素材 某公司有一条生产线加工一种零件，需要四道工序为称重工序(称重时间为5分钟/件)、清洗工序(清洗时间4.5分钟/件)、加工工序(加工时间6分钟/件)、检测工序(检测时间为3分钟/件),每道工序上只有一台机器，每台机器上每次只能加工一个零件，工序之间零件依靠滚轴输送链运输，单条输送链最多可以容纳20个零件，零件通过每条输送链的时间为10分钟。其中加工工序的机器每运行50分钟，就需要一个工人来进行一次检修，检修时间为10分钟；该工序每加工完10件产品，就需要调整一次刀具，调整刀具同样需要一名工人工作，调整刀具时

6、间为8分钟；检测设备每工作150分钟也需要工人过来检修一次，检修时间为6分钟，生产线配备有两名工人。假设零件数量足够多，建立该系统的仿真模型，模拟在一周时间。四、实验步骤构建第一阶段模型（Stage1.mod）1.阅读上而的生产线信息，熟悉作业流程、原材料和产成品、机器设一备等相关信息；2.打开物流仿真软件Witness；3使用Witness建立生产线仿真模型。点击 designer elements 窗口的机器 machine 图标，使其变成可选项，将光标移向系统布局窗口 window 1 的位置，然后单击左键，在系统布局窗口出现机器（Machine001）图标，同时在元素选择窗口eleme

7、nt selector中的 simulation页下出现Machine001：1图标；当鼠标在window1中选中 Machine001，鼠标光标成十字形时，可以在屏幕范围内拖动元素到所适当的位置，此时 display edit 工具栏必须打开，同时关于 window1 的 window control 中的 movable display 选项必须选中。现在 Machine001 是所要建立的模型的一部分了。点击 designer elements 窗口的输送链 conveyor 图标可在模型中加入输送链。选中图标将光标移到仿真窗口再次点击创建输送链，然后将其拖到想要的位置。点击 desig

8、ner elements 窗口的输送链 part 图标可在模型中加入小零件widget。选中图标将光标移到仿真窗口再次点击创建小零件，然后将其拖到想要的位置。4.双击 PART001 得到元素细节设计对话框，输入新的元素名Widget覆盖掉系统默认的名字，点击 OK 键确认。双击 Machine001 图标，输入以下信息：名字 name：Weigh；加工时间 cycle time: 5；点击对话框中的 OK 键确认。双击 Conveyor001 图标输入：名字：C1；点击OK键确认。如下图：5.点击选中Weigh图标，然后单击element工具栏中的visual input rule图标，出现

9、 input rule for weigh 对话框，在规则文本框中输入“PULL Widget out of WORLD”，单击OK键确认。然后单击visual output rule 图标，点击C1图标，点击OK键确认。点击输送带C1 的图标，选中C1；单击element 工具栏中的 visual output rule 图标 ；点击output rule for C1对话框中的SHIP按钮，为输送链C1创建输出规则 PUSH SHIP，将 Widget 发运出去，即输送带将 Widget 送出本系统之外。点击 rules action bar菜单条中的OK按钮确认。6.在运行工具栏run

10、toolbar中按下stop run at按钮，在输入框中输入模型运行终止时间100。然后点击run按钮开始运行模型。WITNESS 内置安全系统，在运行模型时，如果缺少重要数据，将弹出提示和数据输入对话框，从而保护模型。如果没有输入输送带的移动速度 index time（即输送带将小零件向前移动一个零件的长度所需要的时间），当仿真开始运行时，会出现提示信息要求输入移动速度，输入：Index time：0.5，点击 OK 确认。7.已知输送带的长度等于在输送带上的10个零部件的长度，也就是输送带可以连续排列10零部件，所以每个零件在输送链上经历的时间为0.5*10mins=5mins。在整个过

11、程中处理1个零件需 10mins：10mins=5mins 称重时间（=weigh 加工时间）+5mins（在C1上的时间），每5mins有一个零件到达（由 Cycle Time of weigh 控制），因此，可以推算出如果模型运行100分钟会有19widgets被加工完成。构建第二阶段模型（Stage2.mod）1.在 designer elements 窗口点击 machine 项在 C1 的末尾加入另一台机器。双击机器图标，输入：名字 name：Wash；加工时间 cycle time：4。在 Wash 后加入另一条输送链。双击其图标，输入：名字 name：C2；移动速度 index

12、time：0.5。在 C2 的末尾添加一台机器。双击机器图标，输入：名字 name：Produce；加工时间 cycle time：3。加入另一条输送链。双击其图标，输入：名字 name：C3；移动速度 index time：0.5。加入最后一台机器输入：名字 name：Inspect；加工时间 cycle time：3。2.在 designer elements 窗口点击 Vinteger(整数变量)图标，创建一个变量用来记录和显示 Inspect 机器的产量。双击变量图标将名字改为 Output，点击 OK 确认。改变变量字体颜色：鼠标右键点击Output选择弹出式菜单中的 display

13、 菜单项，从 display 对话框的下拉菜单中选择name属性项 ，然后点击 pencil按钮，激活 name 显示设计对话框，点击字体前景色颜色按钮（按钮在标签栏下方），从调色板中选择任意想要的颜色，点 OK 键确认。 改变变量字体：在改变字体颜色之后，在通过 name 显示设计对话框中的字体按钮可以选择所需要的字体。点击更新 update 按钮更新显示的字体和颜色。3.变量output用来计算从Inspect中输出的Widgets的量，将计数结果显示在屏幕上。选中Inspect机器，双击其图标；点击细节对话框中 actions on finish 按钮；在规则编辑框中输入语句：outpu

14、t=output+1；点击 OK 确认。4.点击 C1 图标选中；点击 visual output rule按钮；在编辑栏中删除 ship 项，然后点击 Wash 机器；点击 OK 确认。然后设定新建机器的规则，首先是 Wash：利用 visual output rule按钮创建规则：push C2；其次是 PRODUCE利用 visual input rule按钮创建规则：pull C2；利用 visual output rule按钮创建规则：push C3；最后是INSPECT：利用 visual input rule按钮创建规则：pull C3；利用 visual output rule

15、按钮创建规则：push ship。5.通过预测可知，如果模型运行 100mins 可以加工出 15 个 widgets。点击 begin按钮清零，使模型运100mins,检查widget数目，可以在Number shipped中读出零件数量15，表明模型在100mins内成功加工了15widgets，与之相应的变量output 显示为15。统计widget可以看出平均在制品库存Ave W.I.P 为5.21，平均通过时间Ave Time为24.83。构建第三阶段模型（Stage3.mod）1.通过双击Produce机器图标，得到机器的详细设计对话框，选择 setup 页框。调整项目：可以进行调

16、整项目的添加和删除 Add/Remove、调整项目的选择setup 下拉列表框、一台机器的调整项目汇总 Summarize；调整模式：witness 对机器划分了三种调整模式，（1）No. of operations，在经过了指定次数的操作后，机器要进行一次调整。（2）Part change，如果机器更换加工零件的种类，则需要进行一定的调整。例如不同的零件需要不同的刀具。（3）Value change，当某一指定的变量值发生变化时，机器需要进行调整。调整间隔：在设定机器的调整模式为No. of operations之后，决定调整间隔的数据有两项，一项是Number of operations,

17、指定两次调整之间的作业次数；一项是Ops to first setup，指定第一次调整发生的操作。设定机器的调整模式为Value change之后，决定调整间隔的数据是expression，需要输入一个变量名。调整时间：用来指定机器的调整需要花费多长的时间以及需要怎样的劳动者协助。时间值直接输入到 Setup time 下的文本框，劳动者设定需要通过点击“Labor”按钮，在弹出式 Labor rules 编辑框中进行编写。2.添加和设计 labor 型元素。从designer elements 窗口中找到 labor 元素将其加入模型；双击labor001 图标得到元素明细对话框；将其名字改

18、为 Operator,即 laborOperator。3.加工机器调整设置（Machine Produce Setup detail）。双击 Produce 图标得到对话框；从对话框中选择 setup 页框；点击 add/remove按钮进行调整的详细信息设置，本例中添加一个调整描述 setup Description：Setup Number 1；点击 OK 确认，返回 setup 页框；设置 setup Number 1 如下：调整模式 setup mode：no.of operations；调整间隔次数 No.of：5；调整时间 setup time：12.0。4.labor 设定过程为

19、：选择 labor rule 按钮，在编辑框中输入规则。默认值为 NONE，输入“operator”即可，点击 OK 确认。这样每次需要调整时，机器将需要名叫 operator的操作者。5.经过以上设置 Produce Machine 每5个循环操作就需要调整一次，也就是说，在 5widgets 加工完成以后 operator 需要花 12mins 来调整机器，以便机器能够正常运行下去。6.将模型再次运行 100mins（运行前先要复位），查看所有元素的运行情况统计报表。在布局窗口中框选所有的模型元素，点reporting工具栏中的statistics report按钮，将弹出安装元素类型分类

20、的统计报表，要想查看其他类别元素的统计情况，使用右边的“”或“”键进行转换。由于重新设置了 Produce 机器的调整时间，使得 Produce 机器成为了“瓶颈”，加工完成的widgets的数量将会下降到12。修改机器的调整时间值，结果可能为13widgets。Labor元素Operator空闲状态占76，共进行了两次辅助操作。统计widget可以看出Ave W.I.P 为6.12，Ave Time为 29.14。分别比stage2增加了15.46和 15.35。通过下表的机器统计报表和输送链统计报表可以看出，三条输送链可能会出现空载或阻塞。在这样的系统流程下，通过方程是难以计算系统的运行效

21、果的，但是通过仿真就很容易的得出复杂系统的运行状态和结果。实验三 流水线生产系统建模与仿真优化实验实验时间：2011年11月22日 星期二实验地点：子兴5楼指导教师：成全构建本阶段模型需要在 stage3 的基础上，设置 Produce 机器的故障 breakdown属性。因此实验目的、任务、素材都与实验二相似，故直接写实验步骤：构建第四阶段模型（Stage4.mod）1.双击 Produce 机器图标，选择 Breakdown 页框； 点击 add/remove 按钮，用 add 项添加故障项目，缺省值 breakdown number 1；将 breakdown mode 改变成 busy

22、 time；点击 labor rule 按钮输入需要的规则；删除默认值输入 operator；点击 edit labor rule 对话框中的 OK键确认。2.将鼠标移到breakdown interval 窗口的time between failures字段，现在可以使用assistant工具栏，点击view/toolbars 菜单将其激活，然后点击assistant。点击 assistant 工具栏中的 distributions 按钮；选择NEGEXP分布，点击prompt 按钮。3.输入如下参数：Mean=60,PRN stream=1；点击 OK 确认；点击repair time；点

23、击 assistant 工具栏中的 distributions 按钮；点击 Lognorml 分布，然后点击 prompt；输入以下参数：Mean=10,Standard Deviation=2,PRN stream=2；点击OK 确认；点击 OK 确认关闭对话框。4.以上操作意味着为 Produce 机器设定了如下抛锚细节：time between breakdowns 以60 为均值，1 为伪随机流的负指数分布；repair time为以 10 为均值，2 为标准差，2 为伪随机流的对数正态分布。5.使用鼠标按下 Run 工具栏上的 stop run at时钟按钮，在与其相邻的文本框内输入

24、 500，点击 reset 按钮（指向左边的双尖头） ，点击 run 按钮（指向右边的单尖头）运行模型。仿真结束后，点选元素然后点击 report 工具栏中的 statistics report 按钮，检查每个元素的报表统计项。可以从统计记录中发现现在系统的主要问题是当Produce 机器发生故障而停机时，导致了前面的流程阻塞，从而影响了工序的正常运行，以及影响了 inspect 机器的检测速度，而且 C3 上的容量也只有正常运行时的一半。此外，还会看到如下情况：perator大约有一半的闲置时间，一共完成了23次设备调整和维修；只生产了 72widgets； 统计 widget可以看出 Av

25、e W.I.P 为12.06， Ave Time为68.51，分别比stage3；增加了 95.05和 135.1。构建第五阶段模型（Stage5.mod）1.添加新元素并进行相应的设计。双击 C2 图标显示 C2 明细对话框，输入数量 quantity：2；点击 OK 确认。双击 Produce 图标，显示明细对话框；输入数量 quantity：2；点击 OK 确认。2.经过以上设定，模型系统中将有两条输送链 C2(1)和 C2(2)，它们的名称、类型等明细是相同的，只是下标不同，分别为1和2；以及两台机器 Produce(1)和Produce(2)。系统的输入输出关系设定为 Produce

26、(1)仅仅向 C2(1)“拉”零件来加工，Produce(2)仅仅向 C2(2)“拉”零件来加工。给每台 Produce 机器与相对应的输送链C2 设定输入输出规则，需要使用到系统变量 N。3.系统变量 N ：保存当前元素下标的整型变量。例如，如果模型系统中有一个数量为 3 的机器 MACH，当MACH(1)恰好完成了一个加工周期（或即将开始一个加工周期时），则N 被赋值为1；如果是 MACH(2)，则 N被赋值为 2；如果是 MACH(3)，则 N 被赋值为 3。4.为了实现 Produce(1)仅仅向 C2(1)“拉”零件来加工，Produce(2)仅仅向 C2(2)“拉”零件来加工，需要

27、进行下面的步骤：双击 Produce 机器图标显示 general detail对话框；点击对话框中的From按钮，弹出机器的输入规则编辑框如图所示；输入规则“PULL from C2(N) at Front”；点击 OK 确认 。5.同时WASH机器上零件清洗完毕之后， 将输出到C2两条链上队列较短的输送链上。双击 WASH 显示 general细节对话框；点击 output窗口的 To 按钮；删除窗口顶部的默认规则，输入：Least PARTS C1(1),C2(2)；点击 OK 键确认；点击 OK 确认以上操作。6.所设置的规则使得 widget 从最闲置的输送链向整个生产线上展开。下面

28、使模型运行 500 时间单位（运行前要复位），观察改进后的产量，比较为增加产量的所需的花费是否值得？从统计报表中可以看出： 生产了 94 个widgets，比stage4 增长了 30.5；Operator 只有 38%的闲置时间，工作效率提高了 3.5 个百分点； 统计 widget 可以看出 Ave W.I.P 为 5.39， Ave Time 为 36.58，分别是 stage4的 61.3和53.4。 如果有相关机器和输送链的成本、产品的利润，就可以比较改善是否具有经济性了。构建第六阶段模型（Stage6.mod）1.双击 Produce 图标显示明细对话框；选择Breakdown页框

29、，将Repair time的均值由原来的 10 增加到 20，如下：LOGNORML(20,2,2)；再在 batch 模式下运行模型 500 时间单位（运行前复位）。2.然后检查输出结果统计报表：一共生产了93个widgets；Operator有17%的闲置时间；3.由结果可知维修时间均值从 10 增加为 20，只对产量产生很小的影响。下面考虑继续提高维修时间均值。双击 Produce 图标显示general 细节对话框；选择 repair time 将平均时间由 20 改为 30，如下：LOGNORMOL（30，2，2）。4.在batch模式下运行模型500时间单位，检查输出记录：共生产了83个widgets；Operator闲置时间为