Witness物流系统建模与仿真

合肥工业大学管理学院实验报告 课程名称：物流系统建模与仿真 实验名称：流水线仿真系统 专 业：11级物流管理 姓 名：XX XX XX 学 号：201- 实验地点：管理学院办公楼四楼实验室 实验时间： 年 月 日 指导教师：整理为word格式一、 实验目的（1）part、machine、conveyor、labor 实体元素、variable 逻辑元素的使用；（2）掌握可视化输入、输出关系的建立；（3）掌握 report 工具栏的使用和分析，并根据分析，进行系统优化设计二、 实验设备Witness 2008Educational Version 、PC机一台三、 实验内容1、 学习元素的定义2、 学习各元素可视化的设置3、 学习各元素细节的设计4、 运行模型四、 实验步骤1. 构建第一阶段（Stage1.mod）模型1) 定义元素定义如下图所示的几个元素：整理为word格式2) 建模元素详细设计这一阶段主要是输入机器加工时间、改变元素的名字3) 建立元素之间的逻辑规则各个元素之间链接的逻辑规则，规则输入可以通过以下两种方法：一是通过工具栏和鼠标，一是通过元素细节对话框。下面以机器为例：l 点击选中Weigh图标， 然后单击element工具栏中的visual input rule图标，出现 input rule for weigh 对话框 ：l 规则文本框的缺省值为 pull； l 在规则文本框中输入“PULL Widget out of WORLD” ，定义了机器 Weigh 加工完成一个 Widget 之后，从本系统模型的外部 WORLD 处拉进一个 Widget 进行加工。规则定义结果显示如图4) 运行模型模型运行 100 分钟会有 19widgets 被加工完成。2. 构建第二阶段（Stage1.mod）模型1) 本阶段需要添加的机器为清洗（wash） 、加工（produce） 、检测（inspect），添加的输送带为 C1、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。整理为word格式机器及输送带的名称见本阶段最后的图示，除去Wash加工时间为4外，其他机器的加工时间为3。传送带的移动速度为0.5。2) 在 designer elements 窗口点击 Vinteger(整数变量)图标，创一个变量用来记录和显示 Inspect 机器的产量。并将其命名为Output。其细节实现为：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：output=output+1；3) 键入控制零件流的输入和输出规则，与Stage1类似。3. 构建第三阶段（Stage1.mod）模型在本阶段中，将假设 Produce 机器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，调整时间为 12 分钟。构建本阶段模型需要在stage2的基础上， 向模型中添加Labor元素， 设置Produce机器的调整属性。1） 机器 setup 页框说明整理为word格式Setup页框说明如图所示：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； 整理为word格式 调整间隔次数 No.of：5； 调整时间 setup time：12.0； labor 设定过程为： 选择 labor rule 按钮， 在编辑框中输入规则。 默认值为 NONE，输入 “operator” 。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。4. 构建第四阶段（Stage1.mod）模型假设 Produce 机器在工作一定的时间后，可能会发生意外的抛锚，其时间间隔服从均值为 60 分钟的负指数分布；每当机器抛锚时，都需要人员对它进行维修，维修过程所持续的时间受到故障诊断时间、故障排除的难易程序、维修人员的生理和心理状态的影响，呈现随机波动性，统计数据表明维修时间服从均值为 10 分钟、标准差为 2 分钟的对数正态分布。1)机器 breakdown 页框说明2)produce 机器故障细节的设计整理为word格式l 双击 Produce 机器图标，选择 Breakdown 页框； l 点击 add/remove 按钮，用 add 项添加故障项目，缺省值 breakdown number 1； l 将 breakdown mode 改变成 busy time； l 点击 labor rule 按钮输入需要的规则； l 删除默认值输入 operator； l 点击 edit labor rule 对话框中的 OK 键确认；3)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。l 点击 assistant 工具栏中的 distributions 按钮l 选择 NEGEXP 分布，点击 prompt 按钮 l 输入如下参数：Mean=60,PRN stream=1 l 点击 OK 确认 l 点击 repair time l 点击 assistant 工具栏中的 distributions 按钮 l 点击 Lognorml 分布，然后点击 prompt l 输入以下参数：Mean=10,Standard Deviation=2,PRN stream=24) 运行结果如图所示：整理为word格式5. 构建第五阶段（Stage1.mod）模型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 ；2） 系统变量 N ：保存当前元素下标的整型变量。为了实现 Produce(1)仅仅向 C2(1)“拉”零件来加工，Produce(2)仅仅向 C2“拉”零件来加工，需要进行下面的步骤： 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 5.10 所示； 输入规则“PULL from C2(N) at Front” ； 点击 OK 确认 。 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。整理为word格式规则设计操作如下： 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。3） 模型运行与分析l 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； l 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。6. 构建第六阶段（Stage1.mod）模型下面尝试增加 produce 机器抛锚的维修时间 Repair time，观察模型维修时间值的改变对产量的的敏感性。 l 双击 Produce 图标显示明细对话框； l 选择 Breakdown 页框，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） ，然后检查输出结果统计报表： 整理为word格式l 一共生产了 93 个 widgets； l Operator 有 17%的闲置时间； 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。 l 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） 在 batch 模式下运行模型 500 时间单位，检查输出记录： l 共生产了 83 个 widgets； l Operator 闲置时间为 8%；从结果中可以看出 Produce 机器的 repair time 在 20mins 以内变化时，产量相应变化不敏感；当超过 20mins 时，repair time 的变化将引起产量的较大变动，所以 repair time 范围应该尽量控制在 20mins 以下。五、 感想和体会之前在“物流运作管理”那门课中就已经学习过了Witness软件的使用，因此当再次接触这个软件的时候不会像原来那样不知所措。这次上机实验之后，对witness的运用更加灵活，尽管许多东西都是按照“指南”一步一步做下来的，但是一些原有的问题得到了解决，对一些软件的实现原理，合理性与不足有了更多和更深的认识。比如，对于给元素建立逻辑关系，之前的做法大多是通过编写代码实现的，尽管在这次实验中也有很多步骤需要用代码实现，但是它也提供了一种更加直观的方法，即通过软件提供的更加形象的工具实现。整理为word格式此外，这次试验加深了我对witness在生产中的重要作用。通过合理的初始条件对现实的生产作业进行模拟，根据模拟结果对现实生活中的作业提供依据，有利于企业认识到生产中存在的问题，促使企业调整生产计划，从而降低成本，提高企业的利润。 友情提示：本资料代表个人观点，如有帮助请下载，谢谢您的浏览！ 整理为word格式