離散型流水作業(yè)線系統(tǒng)仿真課程設(shè)計

1、<p>　　《生產(chǎn)物流系統(tǒng)建模與仿真》</p><p><b>　　課程設(shè)計</b></p><p>　　2013-2014學(xué)年度第一學(xué)期</p><p>　　姓 名 xx </p><p>　　學(xué) 號 ********0 </p>

2、<p>　　班 級 工業(yè)工程 </p><p>　　指導(dǎo)老師 </p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　課程任務(wù)書.................................................................

3、...............................3</p><p>　　題目........................................................................................................3</p><p>　　課程設(shè)計內(nèi)容.............................

4、..........................................................3</p><p>　　課程設(shè)計要求.......................................................................................4</p><p>　　進(jìn)度安排.................

5、..............................................................................4</p><p>　　參考文獻(xiàn)...............................................................................................4</p><p&

6、gt;　　課程設(shè)計正文...........................................................................................5</p><p>　　題目............................................................................................

7、...........5</p><p>　　仿真模型建立.......................................................................................5</p><p>　　（1）、實體元素定義..........................................................

8、.................5</p><p>　?。?）、元素可視化的設(shè)置...................................................................6</p><p>　?。?）、元素細(xì)節(jié)設(shè)計..................................................................

9、.........12</p><p>　?。?）、模型運(yùn)行和數(shù)據(jù)報告...............................................................15</p><p>　?。?）、模型代碼.............................................................................

10、......18</p><p>　?。?）、數(shù)據(jù)分析與模型改進(jìn)...............................................................21</p><p>　　參考文獻(xiàn)....................................................................................

11、................23</p><p>　　一、《生產(chǎn)物流系統(tǒng)建模與仿真》課程設(shè)計任務(wù)書</p><p><b>　　1. 題目</b></p><p>　　離散型流水作業(yè)線系統(tǒng)仿真</p><p><b>　　2. 課程設(shè)計內(nèi)容</b></p><p>　　系

12、統(tǒng)描述與系統(tǒng)參數(shù)：</p><p>　　（1）一個流水加工生產(chǎn)線，不考慮其流程間的空間運(yùn)輸。</p><p>　?。?）兩種工件A，B分別以正態(tài)分布和均勻分布的時間間隔進(jìn)入系統(tǒng)，A進(jìn)入隊列Q1, B進(jìn)入隊列Q2，等待檢驗。（學(xué)號最后位數(shù)對應(yīng)的仿真參數(shù)設(shè)置按照下表進(jìn)行）</p><p>　?。?）操作工人labor1對A進(jìn)行檢驗，每件檢驗用時2分鐘，操作工人labor

13、2對B進(jìn)行檢驗，每件檢驗用時2分鐘。</p><p>　　（4）不合格的工件廢棄，離開系統(tǒng)；合格的工件送往后續(xù)加工工序，A的合格率為65%，B的合格率為95%。</p><p>　?。?）工件A送往機(jī)器M1加工，如需等待，則在Q3隊列中等待；B送往機(jī)器M2加工，如需等待，則在Q4隊列中等待。</p><p>　　（6）A在機(jī)器M1上的加工時間為正態(tài)分布（5，1）分鐘

14、；B在機(jī)器M2上的加工時間為正態(tài)分布（8，1）分鐘。</p><p>　?。?）一個A和一個B在機(jī)器M3上裝配成產(chǎn)品，需時為正態(tài)分布（5，1）分鐘，裝配完成后離開系統(tǒng)。</p><p>　?。?）如裝配機(jī)器忙，則A在隊列Q5中等待，B在隊列Q6中等待。</p><p>　?。?）連續(xù)仿真一天的系統(tǒng)運(yùn)行情況，每個隊列最大容量為1000。</p><

15、p><b>　　3. 課程設(shè)計要求</b></p><p>　　根據(jù)上述系統(tǒng)描述和系統(tǒng)參數(shù)，應(yīng)用Witness仿真軟件建立仿真模型并運(yùn)行，查看仿真結(jié)果，分析各種設(shè)備的利用情況，發(fā)現(xiàn)加工系統(tǒng)中的生產(chǎn)能力不平衡問題，然后改變加工系統(tǒng)的加工能力配置（改變機(jī)器數(shù)量或者更換不同生產(chǎn)能力的機(jī)器），查看結(jié)果的變化情況，確定系統(tǒng)設(shè)備的最優(yōu)配置。</p><p>　?。?）每位同

16、學(xué)必須獨(dú)立完成課程設(shè)計任務(wù)，對照學(xué)號最后一位選擇參數(shù)，不得抄襲或找人代做，否則成績以不及格記。</p><p>　?。?）課程設(shè)計說明書必須包括必要的文字描述、模型流程圖、系統(tǒng)建立與運(yùn)行過程中各環(huán)節(jié)的截圖、模型代碼和Excel格式的標(biāo)準(zhǔn)報告。其中截圖主要包括模型建立、主要參數(shù)設(shè)置、系統(tǒng)運(yùn)行、統(tǒng)計數(shù)據(jù)的截圖。</p><p>　?。?）課程設(shè)計說明書的裝訂順序依次為封面、設(shè)計任務(wù)書、目錄、正

17、文、參考文獻(xiàn)。</p><p>　?。?）課程設(shè)計說明書以班級為單位進(jìn)行匯總上交，上交時間為第15周周一下午，地點(diǎn)為B-110，如有特殊情況需要推遲上交，務(wù)必做出說明。</p><p><b>　　4. 進(jìn)度安排</b></p><p>　　本課程設(shè)計為期一周。進(jìn)度安排如下表所示。</p><p><b>　　

18、5. 主要參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 張曉萍，石偉，劉玉坤主編. 物流系統(tǒng)仿真. 北京：清華大學(xué)出版社, 2008.</p><p>　　[2] 程光, 鄔洪邁，陳永剛編著. 工業(yè)工程與系統(tǒng)仿真. 北京：冶金工業(yè)出版社，2007</p><p>　　二、《生產(chǎn)物流系統(tǒng)建模與仿真》課程設(shè)計</p><p>　　1、

19、學(xué)號最后位數(shù)對應(yīng)的仿真參數(shù)設(shè)置按照下表進(jìn)行</p><p>　　我取得是第一組，A（正態(tài)分布參數(shù)）：（10，1）、B（均勻分布參數(shù)）：（10，20）</p><p>　　2、根據(jù)以上條件建立以下仿真模型：</p><p>　?。?）：實體元素定義</p><p>　　根據(jù)課程設(shè)計任務(wù)書中的敘述，可對本系統(tǒng)有如下表所示的元素定義。</p&

20、gt;<p>　?。?）：元素可視化設(shè)置</p><p>　　各個實體元素的顯示特征定義設(shè)置如下圖：</p><p>　　part元素可視化設(shè)置</p><p>　　part元素A的Text、Icon設(shè)置方法如下：</p><p>　　Part元素B的Text、Icon設(shè)置方法與A相同。</p><p>

21、　　2）buffer元素可視化設(shè)置</p><p>　　Buffer元素Q1的Text、Icon、Part Queue 、Rectangle設(shè)置如下：</p><p>　　Q2、Q3、Q4、Q5、Q6的可視化設(shè)置同上。</p><p>　　3）Machine元素可視化設(shè)置</p><p>　　Labor1的可視化設(shè)置</p>&

22、lt;p>　　設(shè)置其Text、Icon、Part Queue如下圖</p><p>　　元素Labor2的Text、Icon、Part Queue設(shè)置同上。</p><p>　　M1元素的可視化設(shè)置</p><p>　　設(shè)置其Text、Icon（機(jī)器圖標(biāo)）、Icon（可隨狀態(tài)改變的圖標(biāo)）、Labor Queue、Part Queue如下：</p>

23、<p>　　元素M2、M3的Text、Icon（機(jī)器圖標(biāo)）、Icon（可隨狀態(tài)改變顏色的圖標(biāo)）、Labor Queue、Part Queue的設(shè)置方法與M1類似。</p><p>　　4）表格可視化的設(shè)置</p><p>　　在系統(tǒng)窗口選擇BACKDROP,鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊Display，跳出Display對話框，設(shè)置它的Rectangle，5條橫向的Line和1條縱向的Line，

24、這樣形成一個六行兩列的表格，分別設(shè)置Text“Q1臨時庫存、Q2臨時庫存、Q3臨時庫存、Q4臨時庫存、Q5臨時庫存、Q6臨時庫存”從上到下放在表格的第一列。如下圖：</p><p>　　5）Variable元素可視化的設(shè)置</p><p>　　在元素窗口選擇C1,調(diào)出Display對話框，設(shè)置它的Value放在表格的第一行第一列</p><p>　　用類似的方法設(shè)

25、置C2、C3、C4、C5、C6的Value從上到下分別放在表格第二列的第二到第六行。</p><p><b>　　（3）元素細(xì)節(jié)設(shè)置</b></p><p>　　1）對Part元素的細(xì)節(jié)設(shè)計</p><p><b>　　對元素A的細(xì)節(jié)設(shè)計</b></p><p>　　Type : Active<

26、;/p><p>　　Input to Mode . Inter Arrival: NORMAL (10,1,1)</p><p>　　Input to Mode . To: PUSH to Q1</p><p><b>　　對元素B的細(xì)節(jié)設(shè)計</b></p><p>　　Type : Active</p>&

27、lt;p>　　Input to Mode . Inter Arrival: UNIFORM (10,20,1)</p><p>　　Input to Mode . To: PUSH to Q2</p><p>　　2）對Buffer元素的細(xì)節(jié)設(shè)計</p><p>　　3）對Machine元素的細(xì)節(jié)設(shè)計</p><p>　　對Labor

28、1、Labor2、M1、M2的細(xì)節(jié)設(shè)計</p><p><b>　　M3的細(xì)節(jié)設(shè)計</b></p><p>　　M3. Type=Assembly</p><p>　　M3. Cycle Time= NORMAL (5,1,1)</p><p>　　M3. Input Quantity=2</p><

29、p>　　M3. Input Rules (From)：MATCH/ANY A out of Q5 #(1) AND B out of Q6 #(1)</p><p>　　M3. Output Rules (To)：PUSH to SHIP</p><p>　?。?）、模型運(yùn)行和數(shù)據(jù)報告</p><p>　　要觀察連續(xù)仿真一天的系統(tǒng)運(yùn)行情況，所以取1440仿真時

30、間單位。運(yùn)行模型得到以下結(jié)果：</p><p>　?。?）運(yùn)行中的模型界面截圖：</p><p>　?。?）運(yùn)行一天結(jié)束的模型界面截圖</p><p>　　（3）運(yùn)行一天的結(jié)果圖</p><p>　　1）Part運(yùn)行結(jié)果</p><p>　　2）Machine運(yùn)行結(jié)果</p><p>　　3）B

31、uffer運(yùn)行結(jié)果</p><p>　　4）Variable運(yùn)行結(jié)果</p><p><b>　　（5）、模型代碼</b></p><p>　　ELEMENT NAME: A</p><p>　　Element Type:Part</p><p>　　Type:Variable attr

32、ibutes</p><p>　　Group number:1</p><p>　　Inter Arrival Time:NORMAL (10,1,1)</p><p>　　First Arrival at:0.0</p><p>　　Maximum Arrivals:Unlimited</p><p>

33、　　Input / Output Rules</p><p>　　Output:PUSH to Q1</p><p>　　_____________________________________________________________</p><p>　　ELEMENT NAME: B</p><p>　　Element Typ

34、e:Part</p><p>　　Type:Variable attributes</p><p>　　Group number:1</p><p>　　Inter Arrival Time:UNIFORM (10,20,1)</p><p>　　First Arrival at:0.0</p><p

35、>　　Maximum Arrivals:Unlimited</p><p>　　Input / Output Rules</p><p>　　Output:PUSH to Q2</p><p>　　_____________________________________________________________</p><p&

36、gt;　　ELEMENT NAME: Labor1</p><p>　　Element Type:Machine</p><p>　　Quantity: 1</p><p>　　Priority:Lowest</p><p>　　Type:Single</p><p>　　Cycle Time:

37、2.0</p><p>　　Input / Output Rules</p><p>　　Input:PULL from A out of Q1</p><p>　　Output:PERCENT /189 Q3 65.00 ,SHIP 35.00 </p><p>　　________________________________

38、_____________________________</p><p>　　ELEMENT NAME: Labor2</p><p>　　Element Type:Machine</p><p>　　Quantity: 1</p><p>　　Priority:Lowest</p><p>　　Ty

39、pe:Single</p><p>　　Cycle Time:2.0</p><p>　　Input / Output Rules</p><p>　　Input:PULL from B out of Q2</p><p>　　Output:PERCENT /189 Q4 95.00 ,SHIP 5.00 </p>

40、;<p>　　_____________________________________________________________</p><p>　　ELEMENT NAME: M1</p><p>　　Element Type:Machine</p><p>　　Quantity: 1</p><p>　　P

41、riority:Lowest</p><p>　　Type:Single</p><p>　　Cycle Time:NORMAL (5,1,1)</p><p>　　Input / Output Rules</p><p>　　Input:PULL from A out of Q3</p><p>

42、　　Output:PUSH to Q5</p><p>　　_____________________________________________________________</p><p>　　ELEMENT NAME: M2</p><p>　　Element Type:Machine</p><p>　　Quantity

43、: 1</p><p>　　Priority:Lowest</p><p>　　Type:Single</p><p>　　Cycle Time:NORMAL (8,1,1)</p><p>　　Input / Output Rules</p><p>　　Input:PULL from B

44、out of Q4</p><p>　　Output:PUSH to Q6</p><p>　　_____________________________________________________________</p><p>　　ELEMENT NAME: M3</p><p>　　Element Type:Machine&

45、lt;/p><p>　　Quantity: 1</p><p>　　Priority:Lowest</p><p>　　Type:Assembly</p><p>　　Assembly Qty:2</p><p>　　Cycle Time:NORMAL (5,1,1)</p><

46、;p>　　Input / Output Rules</p><p>　　Input:MATCH/ANY </p><p>　　A out of Q5 #(1) AND B out of Q6 #(1)</p><p>　　Output:PUSH to SHIP</p><p>　　________________________

47、_____________________________________</p><p>　　ELEMENT NAME: Q1</p><p>　　Element Type:Buffer</p><p>　　Quantity: 1</p><p>　　Capacity:1000</p><p>　　In

48、put Option:Rear</p><p>　　Output Option:First</p><p>　　Search From:Front</p><p><b>　　Actions</b></p><p>　　Input:C1 = C1 + 1</p><p>　　Outp

49、ut:C1 = C1 - 1</p><p>　　_____________________________________________________________</p><p>　　ELEMENT NAME: Q2</p><p>　　Element Type:Buffer</p><p>　　Quantity: 1

50、</p><p>　　Capacity:1000</p><p>　　Input Option:Rear</p><p>　　Output Option:First</p><p>　　Search From:Front</p><p><b>　　Actions</b></p

51、><p>　　Input:C2 = C2 + 1</p><p>　　Output:C2 = C2 - 1</p><p>　　_____________________________________________________________</p><p>　　ELEMENT NAME: Q3</p><p&

52、gt;　　Element Type:Buffer</p><p>　　Quantity: 1</p><p>　　Capacity:1000</p><p>　　Input Option:Rear</p><p>　　Output Option:First</p><p>　　Search Fro

53、m:Front</p><p><b>　　Actions</b></p><p>　　Input:C3 = C3 + 1</p><p>　　Output:C3 = C3 - 1</p><p>　　_______________________________________________________

54、______</p><p>　　ELEMENT NAME: Q4</p><p>　　Element Type:Buffer</p><p>　　Quantity: 1</p><p>　　Capacity:1000</p><p>　　Input Option:Rear</p>&l

55、t;p>　　Output Option:First</p><p>　　Search From:Front</p><p><b>　　Actions</b></p><p>　　Input:C4 = C4 + 1</p><p>　　Output:C4 = C4 - 1</p><

56、;p>　　_____________________________________________________________</p><p>　　ELEMENT NAME: Q5</p><p>　　Element Type:Buffer</p><p>　　Quantity: 1</p><p>　　Capacity

57、:1000</p><p>　　Input Option:Rear</p><p>　　Output Option:First</p><p>　　Search From:Front</p><p><b>　　Actions</b></p><p>　　Input:C5 = C

58、5 + 1</p><p>　　Output:C5 = C5 - 1</p><p>　　_____________________________________________________________</p><p>　　ELEMENT NAME: Q6</p><p>　　Element Type:Buffer</

59、p><p>　　Quantity: 1</p><p>　　Capacity:1000</p><p>　　Input Option:Rear</p><p>　　Output Option:First</p><p>　　Search From:Front</p><p>&l

60、t;b>　　Actions</b></p><p>　　Input:C6 = C6 + 1</p><p>　　Output:C6 = C6 - 1</p><p>　　_____________________________________________________________</p><p>　?。?

61、）、數(shù)據(jù)分析與系統(tǒng)改進(jìn)</p><p>　　（1）由表中Part 的運(yùn)行結(jié)果可知，由于工件A、B的合格率不同，導(dǎo)致輸入數(shù)量上的差異，但最后的Total out的數(shù)量相同，說明A、B的輸入規(guī)則基本符合A、B的1：1的裝配要求。</p><p>　?。?）由表中Buffer 運(yùn)行結(jié)果可以對流水加工生產(chǎn)線的暫存空間進(jìn)行科學(xué)安排，即由模擬的工件量來規(guī)劃各個階段的暫存空間大小。</p>

62、<p>　?。?）由表中Machine的運(yùn)行結(jié)果可知，勞動者和機(jī)器均存在大量Idle time。其中勞動者的空閑時間均達(dá)到80%及以上，人員浪費(fèi)情況嚴(yán)重；機(jī)器的Busy time也只在30%-50%，設(shè)備利用率不高?？赏ㄟ^精簡人員來提高勞動者的Busy time；目前的機(jī)器性能比較好,但與實際生產(chǎn)能力不符,可更換性能普通點(diǎn)、能夠滿足生產(chǎn)需求的機(jī)器即可。</p><p>　　原來A在機(jī)器M1上的加工時間

63、為正態(tài)分布（5，1）分鐘；B在機(jī)器M2上的加工時間為正態(tài)分布（8，1）分鐘；一個A和一個B在機(jī)器M3上裝配成產(chǎn)品，需時為正態(tài)分布（5，1）分鐘。現(xiàn)在更換機(jī)器，使得A在機(jī)器M1上的加工時間為正態(tài)分布（16，1）分鐘；B在機(jī)器M2上的加工時間為正態(tài)分布（17，1）分鐘；一個A和一個B在機(jī)器M3上裝配成產(chǎn)品，需時為正態(tài)分布（17，1）分鐘。</p><p>　　更換機(jī)器后的運(yùn)行結(jié)果如圖</p><p

64、>　　由上表可以明顯看出，機(jī)器M1、M2、M3的Busy time得到很大提高，提高至97%以上，Idle Time明顯減少，這樣使得機(jī)器的利用率較明顯加強(qiáng)。同時減少了勞動者的Busy Time至20%以下，這樣能減輕勞動者的負(fù)擔(dān)，提高其工作積極性。</p><p><b>　　三、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 王亞超，馬漢武主編. 生產(chǎn)物流系統(tǒng)