witness建模及仿真實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

1、 建模與仿真實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) Modelling and Simulation Experiment Instruction Book 編 者：李美玲 教 務(wù) 處2011 年 9月文檔可自由編輯打印目 錄建模與仿真實(shí)驗(yàn)要求1實(shí)驗(yàn)一 流水線(xiàn)仿真系統(tǒng)3實(shí)驗(yàn)二 單服務(wù)臺(tái)排隊(duì)系統(tǒng)仿真5實(shí)驗(yàn)三 庫(kù)存系統(tǒng)仿真8實(shí)驗(yàn)四 生產(chǎn)線(xiàn)物流路徑系統(tǒng)及物流成本分析11實(shí)驗(yàn)五 配送中心系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)13實(shí)驗(yàn)六 連續(xù)系統(tǒng)仿真液體灌裝線(xiàn)仿真設(shè)計(jì)15實(shí)驗(yàn)七 供應(yīng)鏈系統(tǒng)的仿真設(shè)計(jì)與改善17實(shí)驗(yàn)八 裝卸服務(wù)中心人員調(diào)度仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)19實(shí)驗(yàn)九 混合流水線(xiàn)系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)21建模與仿真實(shí)驗(yàn)要求一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康谋緦?shí)驗(yàn)是與建模與仿真課程相配合的實(shí)踐教學(xué)環(huán)

2、節(jié)。希望學(xué)生通過(guò)對(duì)生產(chǎn)、物流系統(tǒng)的軟件應(yīng)用，認(rèn)識(shí)生產(chǎn)與物流系統(tǒng)建模與仿真的重要性，以及了解物流、生產(chǎn)系統(tǒng)建模與仿真的基本步驟，并提高生產(chǎn)、物流系統(tǒng)建模的能力與仿真分析的能力。通過(guò)上機(jī)訓(xùn)練，了解如何運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬生產(chǎn)、物流系統(tǒng)，熟悉并掌握生產(chǎn)、物流系統(tǒng)仿真軟件(Witness)的基本操作和主要功能。通過(guò)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠初步運(yùn)用仿真技術(shù)來(lái)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)、物流系統(tǒng)中的關(guān)鍵問(wèn)題，并通過(guò)改進(jìn)措施的實(shí)現(xiàn)，提高系統(tǒng)的能力和效率。二、主要內(nèi)容1 生產(chǎn)、物流系統(tǒng)的基本組成單元的仿真特征。2 生產(chǎn)、物流系統(tǒng)仿真模型的建立思路，仿真步驟及程序設(shè)計(jì)。3 系統(tǒng)仿真輸入數(shù)據(jù)的收集與分析。如數(shù)據(jù)分布的識(shí)別、數(shù)據(jù)分布

3、參數(shù)的估計(jì)、數(shù)據(jù)擬合度的檢驗(yàn)、數(shù)據(jù)相關(guān)性分析方法等。4 仿真的輸出及仿真結(jié)果分析。如系統(tǒng)仿真的性能測(cè)度及其估計(jì)、系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)仿真輸出分析。5 仿真軟件和語(yǔ)言的使用(Witness)。三、主要步驟(參見(jiàn)WITNESS 仿真系統(tǒng)操作指南)仿真方法就是用計(jì)算機(jī)軟件來(lái)仿真制造系統(tǒng)的運(yùn)行，它輸入的是決定設(shè)計(jì)的決策變量、能力、工作負(fù)荷和運(yùn)行規(guī)則，仿真軟件將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成制造系統(tǒng)模型。用戶(hù)仿真時(shí)，首先確定初始狀態(tài)；從初始狀態(tài)開(kāi)始，仿真軟件以時(shí)間為自變量按照模型的規(guī)則運(yùn)行，跟蹤所發(fā)生的各種事件；最后仿真軟件會(huì)輸出統(tǒng)計(jì)性能參數(shù)。生產(chǎn)、物流系統(tǒng)建模與仿真的主要步驟是：1 表達(dá)問(wèn)題，規(guī)劃研究。通過(guò)調(diào)研，應(yīng)對(duì)系統(tǒng)有全面深

4、入的了解，確定其目標(biāo)，選擇不同設(shè)計(jì)準(zhǔn)則(人員、時(shí)間、成本)。2 收集數(shù)據(jù)，定義模型。收集感興趣的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，以說(shuō)明各種輸入?yún)?shù)。3 建模系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)特性。4 檢查模型的完整性。5 構(gòu)建和核實(shí)計(jì)算機(jī)模型。決定和選擇仿真語(yǔ)言或系統(tǒng)，建立系統(tǒng)的仿真模型。6 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性仿真，檢查有效性。測(cè)試模型的輸出對(duì)輸入的敏感性，并與實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行比較。7 設(shè)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)。說(shuō)明每種設(shè)計(jì)所需要的仿真次數(shù)、每次仿真的時(shí)間長(zhǎng)度和初始狀態(tài)等。8 進(jìn)行仿真。有時(shí)仿真開(kāi)始需要一段熱身時(shí)間，以避免非穩(wěn)態(tài)過(guò)程的影響。9 分析輸出數(shù)據(jù)。估計(jì)特定的系統(tǒng)性能參數(shù)。10 撰寫(xiě)分析報(bào)告。給定模型假定和仿真結(jié)果。Witness建模步驟：1 元素定義(

5、define)。2 元素可視化(display)。3 元素詳細(xì)設(shè)計(jì)(detail)。4 運(yùn)行(run)。5 報(bào)告(report)。6 歸檔(documentor)。7 優(yōu)化(optimizer)。實(shí)驗(yàn)一 流水線(xiàn)仿真系統(tǒng)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?) 掌握part、machine、conveyor、labor實(shí)體元素、variable邏輯元素的使用；2) 掌握可視化輸入、輸出關(guān)系的建立；3) 掌握report工具欄的使用和分析，并根據(jù)分析，進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)；4) 熟悉Witness的基本操作，掌握生產(chǎn)系統(tǒng)分階段建模過(guò)程。二、實(shí)驗(yàn)原理與內(nèi)容小部件（Widget）要經(jīng)過(guò)稱(chēng)重（Weigh）、沖洗（Wash）、加工（

6、Produce）和檢測(cè)（Inspect）等操作。執(zhí)行完每一步操作后小部件通過(guò)充當(dāng)運(yùn)輸工具和緩存器的傳送帶（conveyer）傳送至下一個(gè)操作單元。小部件在經(jīng)過(guò)最后一道工序“檢測(cè)”以后，脫離本模型系統(tǒng)。本模型系統(tǒng)的流程如圖1-1所示。圖1-1 加工系統(tǒng)模型流程圖三、實(shí)驗(yàn)步驟及要求圖1-2 流水線(xiàn)系統(tǒng)仿真系統(tǒng)布局圖本實(shí)驗(yàn)共分六個(gè)階段。第一階段和第二階段，可以建立一個(gè)包含機(jī)器和傳送裝置的簡(jiǎn)單模型，可以從這一模型計(jì)算出此模型系統(tǒng)的輸出和性能。第三階段和第四階段，可以加入更多的功能元素（例如機(jī)器故障、勞動(dòng)者、設(shè)備調(diào)整等）使模型更符合實(shí)際。第五階段和第六階段為了增加產(chǎn)量和更有效的利用資源可以調(diào)整模型的運(yùn)行

7、方式和參數(shù)。 具體步驟(略)。見(jiàn)資料。前三階段運(yùn)行時(shí)間為100min，后三階段為500min。二) 實(shí)驗(yàn)要求1 考察不同機(jī)器加工時(shí)間(weigh、wash、produce、inspect)對(duì)結(jié)果的影響；2 考察不同皮帶速度(C1、C2、C3)對(duì)結(jié)果的影響；3 考察機(jī)器(produce)不同調(diào)整間隔、不同調(diào)整時(shí)間對(duì)結(jié)果的影響；4 考察機(jī)器(produce)不同維修時(shí)間、不同故障間隔時(shí)間對(duì)結(jié)果的影響；5 考察不同機(jī)器(produce)與皮帶數(shù)量(C2)對(duì)結(jié)果的影響；6 以上不同組合對(duì)結(jié)果的影響。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析實(shí)驗(yàn)應(yīng)對(duì)如下指標(biāo)進(jìn)行分析：widget相關(guān)性能(平均在制品庫(kù)存Ave W.I.P、平均通

8、過(guò)時(shí)間Ave Time)、加工完成數(shù)量、機(jī)器相關(guān)性能、皮帶的相關(guān)性能、工人的空閑率等。見(jiàn)資料：每節(jié)模型運(yùn)行及分析部分內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)二 單服務(wù)臺(tái)排隊(duì)系統(tǒng)仿真排隊(duì)系統(tǒng)是離散時(shí)間系統(tǒng)中典型的問(wèn)題。制造系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)、服務(wù)系統(tǒng)、修理和維護(hù)設(shè)備、交通運(yùn)輸和物質(zhì)材料管理系統(tǒng)等都是典型的有幸或無(wú)形的排隊(duì)系統(tǒng)，如生產(chǎn)線(xiàn)上等加工的毛坯，一個(gè)待處理的訂單，機(jī)場(chǎng)預(yù)定中心等待訂票的顧客、賓館等預(yù)定房間的電話(huà)和餐館等待就餐的顧客等，由于排隊(duì)系統(tǒng)的應(yīng)用已越來(lái)越廣泛，排隊(duì)特征、排隊(duì)規(guī)則、服務(wù)機(jī)構(gòu)也變得越來(lái)越復(fù)雜，用解析方法已無(wú)法求解，計(jì)算機(jī)模擬是求解排隊(duì)系統(tǒng)和分析排隊(duì)系統(tǒng)性能的非常有效的方法。使用仿真系統(tǒng)建立對(duì)象得到服務(wù)請(qǐng)求的

9、描述，對(duì)研究整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)或商業(yè)服務(wù)流程的運(yùn)作效率，有著至關(guān)重要的意義。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?） 了解排隊(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；2） 熟悉Witness系統(tǒng)元素Part、Machine、Buffer、Variable、Timeseries；3） 深入研究系統(tǒng)元素的Part的用法；4） 研究不同的顧客服務(wù)時(shí)間和顧客的到達(dá)特性對(duì)仿真結(jié)果的影響。二、實(shí)驗(yàn)原理與內(nèi)容在服務(wù)排隊(duì)系統(tǒng)中，主要有兩種類(lèi)型的活動(dòng)，即顧客到達(dá)和顧客接受服務(wù)。一般情況下，顧客到達(dá)的時(shí)間間隔是不確定的，從而在一定時(shí)間內(nèi)到達(dá)的顧客數(shù)目也是一個(gè)隨即變量；另一方面，顧客接受服務(wù)的時(shí)間也總是不確定的，從而造成隊(duì)列的長(zhǎng)短也是隨機(jī)的。圖2-1 排隊(duì)系統(tǒng)的一般模型本

10、實(shí)驗(yàn)是一個(gè)理發(fā)店顧客排隊(duì)系統(tǒng)，這是一個(gè)單服務(wù)臺(tái)排隊(duì)系統(tǒng)的典型，通過(guò)改變不同的服務(wù)模式力求改變顧客的等待時(shí)間以及隊(duì)列長(zhǎng)度。1 顧客到達(dá)特性在該系統(tǒng)中，顧客的到大規(guī)模（成批到達(dá)還是單個(gè)到達(dá)）是單個(gè)到達(dá)，顧客到達(dá)率服從均值為的負(fù)指數(shù)分布，即 (2-1)2 顧客接受服務(wù)的時(shí)間顧客服務(wù)的時(shí)間為，服從負(fù)指數(shù)分布，均值為 即 (2-2)三、實(shí)驗(yàn)步驟及要求一) 實(shí)驗(yàn)步驟具體見(jiàn)教材(略)。二) 實(shí)驗(yàn)要求1 考察不同顧客到達(dá)批次(1，2，5等)對(duì)結(jié)果的影響；2 考察不同顧客到達(dá)時(shí)間間隔(分布、時(shí)間)對(duì)結(jié)果的影響；3 考察不同服務(wù)時(shí)間(分布、時(shí)間)對(duì)結(jié)果的影響；4 以上三種情況的組合對(duì)結(jié)果的影響。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析模

11、型仿真鐘取系統(tǒng)默認(rèn)的1的時(shí)間單位為1min，運(yùn)行5000仿真時(shí)間單位，根據(jù)動(dòng)態(tài)得到積分結(jié)果，最終布局如圖2-2所示。圖2-2 設(shè)計(jì)布局圖在隊(duì)列長(zhǎng)隊(duì)的二維圖中，可以觀(guān)察到該服務(wù)系統(tǒng)的即時(shí)隊(duì)列長(zhǎng)度。選中系統(tǒng)中所有元素，點(diǎn)擊Reports菜單下的Statistics選項(xiàng)，得到數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)告。通過(guò)Buffer類(lèi)的報(bào)告，可以看到該排隊(duì)系統(tǒng)的最大隊(duì)長(zhǎng)、最小隊(duì)長(zhǎng)和平均隊(duì)長(zhǎng)以及平均每位顧客的等待時(shí)間。通過(guò)數(shù)據(jù)報(bào)告發(fā)現(xiàn)，不同顧客的服務(wù)時(shí)間和顧客的到達(dá)特性，對(duì)應(yīng)的仿真結(jié)果有所不同。顧客的到達(dá)特性以及顧客的服務(wù)時(shí)間都影響著排隊(duì)系統(tǒng)的最大隊(duì)長(zhǎng)、最小隊(duì)長(zhǎng)和平均隊(duì)長(zhǎng)以及平均每位顧客的等待時(shí)間。實(shí)驗(yàn)應(yīng)對(duì)系統(tǒng)指標(biāo)進(jìn)行分析，排隊(duì)

12、系統(tǒng)主要指標(biāo)：服務(wù)臺(tái)利用率、最大隊(duì)長(zhǎng)、最小隊(duì)長(zhǎng)和平均隊(duì)長(zhǎng)、平均每位顧客的等待時(shí)間、平均每位顧客的停留時(shí)間。實(shí)驗(yàn)三 庫(kù)存系統(tǒng)仿真從企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的全過(guò)程而言，庫(kù)存是指企業(yè)用于生產(chǎn)或服務(wù)所使用的，以及用于小勺的儲(chǔ)備物資，如商品、器材、銀行現(xiàn)金、水庫(kù)存水量等，還包括像人才儲(chǔ)備這樣廣義的庫(kù)存。庫(kù)存，既是生產(chǎn)和服務(wù)系統(tǒng)合理存在的基礎(chǔ)，又為合理組織生產(chǎn)和服務(wù)過(guò)程所必須。比較低的庫(kù)存成本，保證較高的供貨率，不僅在理論上是成立的，在時(shí)間方面也是完全可以達(dá)到的。設(shè)置庫(kù)存的根本目的是保證在需要的時(shí)間、需要的地點(diǎn)，為需要的物料提供需要的數(shù)量。同時(shí)，庫(kù)存還能起到以下作用：防止缺貨、提高服務(wù)水平；節(jié)省開(kāi)支、降低成本

13、；保證生產(chǎn)、銷(xiāo)售過(guò)程順利進(jìn)行；提高生產(chǎn)均衡性、調(diào)節(jié)季節(jié)性需求。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?）熟悉系統(tǒng)元素Track、Vehicle的用法。2）深入研究系統(tǒng)元素Part的用法。3）了解庫(kù)存系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。4）尋找最佳庫(kù)存策略。二、實(shí)驗(yàn)原理與內(nèi)容本實(shí)驗(yàn)是一個(gè)單品種隨機(jī)庫(kù)存系統(tǒng)，在保持庫(kù)存系統(tǒng)連續(xù)工作的條件下，來(lái)仿真一段時(shí)間的工作，從眾多庫(kù)存方案中選出最優(yōu)方案。假設(shè)產(chǎn)品需求時(shí)間為均值0.1個(gè)月的指數(shù)的隨機(jī)變量。需求量也是隨機(jī)變量，尤其概率密度函數(shù)為 (3-1)1 訂貨策略按月訂貨，每月月初檢查庫(kù)存水平，若庫(kù)存水平超過(guò)下限則不訂貨，若低于下限則訂貨，訂貨量為 (3-2) (3-3)若訂貨，從訂貨到貨物入庫(kù)的時(shí)間是1個(gè)月

14、。2 訂貨費(fèi)用1) 訂貨費(fèi)用設(shè)每件訂貨費(fèi)用為，訂貨附加費(fèi)用為，則每月訂貨費(fèi)為 (3-4)2) 保管費(fèi)用表示每件貨物每月的保管費(fèi)。顯然，只有當(dāng)庫(kù)存水平時(shí)才需要計(jì)算保管費(fèi) (3-5)其中，為仿真運(yùn)行的月數(shù)； 為平均每月的保管費(fèi)。3) 缺貨損失費(fèi)用表示每件缺貨損失費(fèi)。顯然，只有當(dāng)時(shí)才需計(jì)算，平均每月缺貨損失費(fèi)為 (3-6)三、實(shí)驗(yàn)步驟及要求一) 實(shí)驗(yàn)步驟具體見(jiàn)教材(略)。二) 實(shí)驗(yàn)要求1 比較如下9種訂貨策略，以便確定何種策略費(fèi)用最少。表3-1 不同訂貨策略策略IIIIIIIVVVIVIIVIIIIX下限（L）202020204040406060上限（S）4060801006080100801002

15、 不同單件訂貨費(fèi)、保管費(fèi)、缺貨損失費(fèi)對(duì)最優(yōu)結(jié)果的影響。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析模型仿真鐘系統(tǒng)默認(rèn)的1的時(shí)間單位為1month，運(yùn)行100仿真時(shí)間單位。實(shí)驗(yàn)主要分析三類(lèi)費(fèi)用及總費(fèi)用，以確定最佳方案。實(shí)驗(yàn)四 生產(chǎn)線(xiàn)物流路徑系統(tǒng)及物流成本分析物流路徑在實(shí)際生產(chǎn)中有著非常高的利用率。物流路徑的合理選擇對(duì)物流成本以及生產(chǎn)線(xiàn)的運(yùn)行效益有著重要的影響。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?) 了解生產(chǎn)線(xiàn)物流路徑系統(tǒng)設(shè)計(jì)。2) 學(xué)會(huì)使用Match命令和Percent命令。3) 分析物流成本的構(gòu)成及其影響因素。二、實(shí)驗(yàn)原理與工作流程本實(shí)驗(yàn)仿真一個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)物流路徑模型。在這個(gè)模型中，椅子由靠背Back、坐墊Seat、和椅腿Leg組裝完成后，沿著一

16、個(gè)路徑被送到噴漆部門(mén)，噴成紅色、綠色或黃色，然后送去檢查，有部分由于噴漆不合格，被送回重新噴漆，其他的被送去包裝，相同顏色的4把椅子打成一包，然后被運(yùn)走。效果圖見(jiàn)圖4-1。圖4-1 生產(chǎn)線(xiàn)物流路徑系統(tǒng)可視化效果圖三、實(shí)驗(yàn)步驟及要求一) 實(shí)驗(yàn)步驟具體見(jiàn)教材(略)。二) 輸入數(shù)據(jù)靠背Back、坐墊Seat和椅腿Leg以每2min一套的速度進(jìn)入流水線(xiàn)，組裝部門(mén)以6min/件的速度進(jìn)行組裝，噴漆部門(mén)的生產(chǎn)速度為10min/件，合格率為90%，檢驗(yàn)部門(mén)的工作速度為3min/件，包裝部門(mén)的工作效率為4min/套。三) 實(shí)驗(yàn)要求1 增加生產(chǎn)線(xiàn)物流成本分析。2 改變各種輸入數(shù)據(jù)參數(shù)，考察結(jié)果變化。3 改變各路

17、徑上運(yùn)行參數(shù)，考察結(jié)果變化。4 以上三者組合。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析該模型運(yùn)行1000仿真時(shí)間單位。實(shí)驗(yàn)主要分析三類(lèi)工作狀態(tài)及物流成本，見(jiàn)教材。實(shí)驗(yàn)五 配送中心系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)配送中心是從事貨物配備（集貨、加工、分貨、揀選、配貨），并組織對(duì)用戶(hù)的送貨，以高水平實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)售和供應(yīng)服務(wù)的現(xiàn)代流通設(shè)施。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?) 了解供應(yīng)鏈仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)。2) 熟悉動(dòng)態(tài)表格的設(shè)計(jì)。3) 了解Conveyor作為生產(chǎn)緩存的用法。4) 了解拉動(dòng)式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。5) 研究不同配送策略的利潤(rùn)情況。二、實(shí)驗(yàn)原理與工作流程本實(shí)驗(yàn)是一個(gè)典型的配送中心建模過(guò)程，該配送中心從三個(gè)供應(yīng)商進(jìn)貨，向三個(gè)生產(chǎn)企業(yè)發(fā)貨。布局圖見(jiàn)圖5-1。圖5-1 配送中

18、心布局圖假定在保持供應(yīng)鏈連續(xù)工作的條件下，來(lái)仿真一段時(shí)間的工作，要求動(dòng)態(tài)表示各生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)量、配送中心的即時(shí)庫(kù)存成本及了利潤(rùn)，并試圖進(jìn)行改善。三、實(shí)驗(yàn)步驟及要求一) 實(shí)驗(yàn)步驟具體見(jiàn)教材(略)。二) 輸入數(shù)據(jù)三家供應(yīng)商分別根據(jù)各自產(chǎn)品在配送中心的庫(kù)存量進(jìn)行生產(chǎn)，當(dāng)產(chǎn)品在配送中心的庫(kù)存小于10件時(shí)，開(kāi)始生產(chǎn)。供應(yīng)商一、供應(yīng)商二分別以4小時(shí)一件的效率向配送中心供應(yīng)商品，供應(yīng)商三向配送中心每提供一件產(chǎn)品需要的時(shí)間服從26小時(shí)的均勻分布。配送中心根據(jù)生產(chǎn)企業(yè)的庫(kù)存量向各企業(yè)發(fā)貨，當(dāng)生產(chǎn)企業(yè)一的庫(kù)存量小于2時(shí)，向該企業(yè)發(fā)貨，當(dāng)生產(chǎn)企業(yè)二的庫(kù)存量小于3時(shí)，向該企業(yè)發(fā)貨；當(dāng)生產(chǎn)企業(yè)三的庫(kù)存量小于4時(shí)，向該企業(yè)

19、發(fā)貨。配送中心的進(jìn)貨成本是3元/件，供貨價(jià)格5元/個(gè)。每件產(chǎn)品在庫(kù)存中心存貨100小時(shí)的費(fèi)用是1元。各生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)。生產(chǎn)企業(yè)一每生產(chǎn)1件產(chǎn)品需要6小時(shí)，生產(chǎn)企業(yè)二每生產(chǎn)1件產(chǎn)品需要的時(shí)間服從39小時(shí)的均勻分布，生產(chǎn)企業(yè)三每生產(chǎn)1件產(chǎn)品需要的時(shí)間服從210小時(shí)的均勻分布。三) 實(shí)驗(yàn)要求1 改變供應(yīng)商供貨參數(shù)，考察結(jié)果變化。2 改變配送中心發(fā)貨規(guī)則，考察結(jié)果變化。3 改變企業(yè)生產(chǎn)時(shí)間，考察結(jié)果變化。4 以上三者組合。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析該模型運(yùn)行2920仿真時(shí)間單位。實(shí)驗(yàn)主要分析庫(kù)存費(fèi)用，見(jiàn)教材。實(shí)驗(yàn)六 連續(xù)系統(tǒng)仿真液體灌裝線(xiàn)仿真設(shè)計(jì)液體灌裝系統(tǒng)是用于化工、醫(yī)藥、食品充填設(shè)備。液體灌裝線(xiàn)是一個(gè)

20、自動(dòng)定量連續(xù)生產(chǎn)的工程，其功能就是將大量的散裝液體物料自動(dòng)分成預(yù)定重量的小份載荷形式的定量容器包裝。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?) 了解液體灌裝系統(tǒng)設(shè)計(jì)。2) 了解Tank、Fluid、Processor及Pipe元素的用法。3) 學(xué)會(huì)分析連續(xù)生產(chǎn)工藝設(shè)備利用率。二、實(shí)驗(yàn)原理與工作流程本實(shí)驗(yàn)是某飲料生產(chǎn)線(xiàn)按訂單進(jìn)行灌裝生產(chǎn)過(guò)程的仿真。布局圖見(jiàn)6-1。圖6-1 液體灌裝線(xiàn)布局圖在液體灌裝系統(tǒng)連續(xù)工作的條件下來(lái)仿真一段時(shí)間工作，觀(guān)察液體灌裝系統(tǒng)的運(yùn)行情況。三、實(shí)驗(yàn)步驟及要求一) 實(shí)驗(yàn)步驟具體見(jiàn)教材(略)。二) 輸入數(shù)據(jù)平均每小時(shí)下達(dá)一批100聽(tīng)的工作單，接到工作單后調(diào)度系統(tǒng)往車(chē)間發(fā)送100聽(tīng)空易拉罐，沖洗組以每

21、批10聽(tīng)2min的速度沖洗到達(dá)的空易拉罐，檢驗(yàn)組以2聽(tīng)/min的速度對(duì)沖洗后的空易拉罐進(jìn)行檢驗(yàn)，罐裝組以10聽(tīng)/min(235ml/聽(tīng))的速度往空易拉罐中罐裝飲料，封箱組用3min時(shí)間將24聽(tīng)飲料封裝為一箱。罐裝前的飲料要在一個(gè)100L的殺菌器中經(jīng)過(guò)45min殺菌處理，然后經(jīng)過(guò)管道輸送到200L的儲(chǔ)藏容器中等待罐裝，提取組根據(jù)該容器的飲料容量提取散裝飲料，當(dāng)儲(chǔ)藏容器中的飲料小于70L時(shí)，提取組以一批/min(約10L/ 批)的速度提取散裝飲料，當(dāng)殺菌器中的飲料多于80L的時(shí)候不再提取，殺菌器開(kāi)始?xì)⒕?。? 實(shí)驗(yàn)要求1 改變投產(chǎn)順序，考察結(jié)果變化。2 改變輸入數(shù)據(jù)，考察結(jié)果變化。3 二者組合。四

22、、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析該模型運(yùn)行1440仿真時(shí)間單位。實(shí)驗(yàn)主要分析生產(chǎn)時(shí)間、設(shè)備利用率、產(chǎn)品在設(shè)備等待時(shí)間、設(shè)備停歇時(shí)間，見(jiàn)教材。實(shí)驗(yàn)七 供應(yīng)鏈系統(tǒng)的仿真設(shè)計(jì)與改善供應(yīng)鏈?zhǔn)菄@核心企業(yè)，通過(guò)對(duì)信息流、物流、資金流的控制，從采購(gòu)原材料開(kāi)始，制成中間產(chǎn)品以及最終產(chǎn)品，最后由銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò)把產(chǎn)品送到消費(fèi)者手中的，將供應(yīng)商、制造商、分銷(xiāo)商、零售商直到最終用戶(hù)連成一個(gè)整體的功能網(wǎng)鏈結(jié)構(gòu)模式。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?) 了解供應(yīng)鏈仿真系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化。2) 熟悉 Timeseries的用法。3) 熟悉Max和min的用法。4) 試圖對(duì)供應(yīng)鏈系統(tǒng)進(jìn)行改善，以緩解“牛鞭效應(yīng)”。二、實(shí)驗(yàn)原理與工作流程本實(shí)驗(yàn)是一個(gè)典型的供應(yīng)鏈系統(tǒng)。鋼材

23、從鋼鐵公司到汽車(chē)廠(chǎng)需要經(jīng)過(guò)鋼材服務(wù)中心和部件生產(chǎn)商。上游環(huán)節(jié)根據(jù)下一環(huán)節(jié)的庫(kù)存供貨。布局圖見(jiàn)7-1。圖7-1 供應(yīng)鏈系統(tǒng)布局圖三、實(shí)驗(yàn)步驟及要求一) 實(shí)驗(yàn)步驟具體見(jiàn)教材(略)。二) 輸入數(shù)據(jù)當(dāng)鋼材服務(wù)中心的庫(kù)存小于15批時(shí)鋼鐵公司開(kāi)始組織生產(chǎn)，每生產(chǎn)一批原鋼卷材需要的時(shí)間服從1-3小時(shí)的均勻分布。當(dāng)部件生產(chǎn)商的庫(kù)存小于6批時(shí)，鋼材服務(wù)中心開(kāi)始配貨，每配一批貨需要的時(shí)間服從0.5-1小時(shí)的均勻分布。當(dāng)三個(gè)汽車(chē)廠(chǎng)商中庫(kù)存量最小的小于3時(shí)，4個(gè)部件生產(chǎn)商開(kāi)始組織生產(chǎn)，每生產(chǎn)一批部件需要的時(shí)間服從2-6小時(shí)的均勻分布。汽車(chē)生產(chǎn)商每耗用一批部件需要4小時(shí)。供應(yīng)量每?jī)蓚€(gè)環(huán)節(jié)之間的路程需要5小時(shí)。三) 實(shí)驗(yàn)

24、要求1 減小運(yùn)送時(shí)間，考察結(jié)果變化。2 減小耗用時(shí)間，考察結(jié)果變化。3 減小庫(kù)存量，考察結(jié)果變化。4 以上三者組合。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析該模型運(yùn)行8760仿真時(shí)間單位。實(shí)驗(yàn)主要分析鋼材服務(wù)中心和部件生產(chǎn)商庫(kù)存量，見(jiàn)教材。實(shí)驗(yàn)八 裝卸服務(wù)中心人員調(diào)度仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)在裝卸中心，人員的調(diào)度屬于典型的哲學(xué)家用餐問(wèn)題。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?) 了解裝卸中心仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)。2) 加深對(duì)離散事件系統(tǒng)仿真的基本概念的理解。3) 熟悉語(yǔ)法and和or的用法。4) 掌握用事件調(diào)度法進(jìn)行仿真建模的原理和方法。5) 找出該中心的瓶頸資源及解決人工約束的策略。二、實(shí)驗(yàn)原理與工作流程本實(shí)驗(yàn)是一個(gè)負(fù)責(zé)清理貨車(chē)和裝卸貨物的服務(wù)中心。 五個(gè)裝

25、卸站點(diǎn)位于圓形服務(wù)中心區(qū)周?chē)?，每個(gè)裝卸站點(diǎn)之間有一位裝卸工人，該服務(wù)中心有兩位清理工人負(fù)責(zé)清理貨車(chē)。1) 該中心每10min來(lái)一輛貨車(chē)需要服務(wù)，每輛貨車(chē)在服務(wù)中心進(jìn)行一次裝卸和一次清理服務(wù)。2) 裝卸貨物時(shí)不許清掃工人對(duì)該貨車(chē)進(jìn)行清掃。3) 清掃貨車(chē)時(shí)不許裝卸工人對(duì)該貨車(chē)進(jìn)行裝卸。4) 任何一輛貨車(chē)在裝卸站點(diǎn)時(shí)要么處于清掃狀態(tài)，要么處于裝卸貨物狀態(tài)，要么處于等待工人的狀態(tài)。5) 當(dāng)某輛貨車(chē)要裝卸貨物時(shí)，必須接受靠近它的兩位裝卸工人，當(dāng)不夠兩位裝卸工人時(shí)，他處于等待工人的狀態(tài)；工人一旦被某輛貨車(chē)占用，就處于被占用狀態(tài)，直到該貨車(chē)的裝卸完成后才被釋放。6) 任何一位裝卸工人，均可被靠近他的貨車(chē)占用，也只能被靠近他的貨車(chē)占用，按FIFO規(guī)則。7) 貨物充足，兩次服務(wù)完畢后，貨車(chē)離開(kāi)。8) 設(shè)每一輛貨車(chē)每一次接受清理服務(wù)的時(shí)間(min)長(zhǎng)度服從正態(tài)分布N(10,8)，每次裝卸的時(shí)間長(zhǎng)度服從均勻分布U(15,25)。初始狀態(tài)為：裝卸點(diǎn)的貨車(chē)1、3、5為先接受清理服務(wù)狀態(tài)，2和4先接受裝卸服務(wù)。三、實(shí)驗(yàn)步驟及要求一) 實(shí)驗(yàn)步驟具體見(jiàn)教材(略)。二) 實(shí)驗(yàn)要求改變清理、裝卸時(shí)間及分布，考察結(jié)果變化。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析該模型運(yùn)行1440仿真時(shí)間單位。實(shí)驗(yàn)主要分析各裝卸站點(diǎn)工作狀態(tài)，見(jiàn)教材。實(shí)驗(yàn)九 混合流水線(xiàn)系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)多對(duì)象流水生產(chǎn)有兩種基本形式。一種是可變流水