系统仿真课程设计系统仿真课程设计简单生产加工系统仿真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1课程设计题目课程设计题目 生产加工系统仿真生产加工系统仿真1 课程设计目的课程设计目的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 准备知识准备知识2.1 Witness 仿真软件认知仿真软件认知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。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。2.2 Witness 的模型建立的模型建立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。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课程设计内容与步骤3.1 基本资料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：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)；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)； C、对于两种零件是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)；D、经过第一次检查，合格率达 91%，不合格为 9%；2E、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)。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：（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；（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；（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？3.2 建立仿真模型建立仿真模型3.2.1 定义元素（定义元素（define）本系统的元素定义如表 1 所示。表表 1 元素定义元素定义元素名称类型数量说明 PartAPart1零件 A PartBPart1零件 B Machine1Machine1加工机器 1 Machine2Machine1加工机器 2 Machine3Machine1加工机器 3 inspectionMachine1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 path1path1运输零件 Shop1Buffer1商店 1 Shop2Buffer1商店 2 RecycleBuffer1废品回收站 InspectorLabor1检验员 Process_timeAttribute1参数33.3 元素可视化（元素可视化（display）的设置）的设置各个实体元素的显示特征定义设置如图 1 所示。图图 1 可视化设置可视化设置1 part 元素的可视化设置元素的可视化设置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）图图 2partA 可视化可视化 图图 2 partA 元素可视化元素可视化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 3）3 ) 对 partB 元素可视化（如图 4）4图图 3partB 可视化可视化 图图 4 partB 元素可视化元素可视化2 对对 buffer 元素可视化的设置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图图 5 shop1 可视化可视化 图图 6 shop2 元素可视化元素可视化5图图 7 7 Recycle 元素可视化元素可视化3 machine 元素可视化设置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 queue。 （如图810）图图 8 Machine1 元素可视化元素可视化 图图 9 Machine2 元素可视化元素可视化6图图 10 Machine3 元素可视化元素可视化4 对对 converyor 元素可视化的设置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。图图 11 path1 可视化可视化 图图 12 path1 元素可视化元素可视化5 对对 Labor 元素可视化的设置元素可视化的设置Inspector，设置 name 、idle 的参数，如图 13、147图图 13 Inspector 可视化可视化 图图 14 Inspector 元素可视化元素可视化3.4 各个元素细节设计各个元素细节设计1 对对 Part 元素元素 partA，partB 细节设计细节设计ELEMENT NAME: partAArrivalsType: ActiveMaximum Arrivals: UnlimitedFirst Arrival at: 0Iput to modelInter Arrival Time: NEGEXP (5)Lot size:1Input / Output RulesOutput:PUSH to path1(1) at Rear_ELEMENT NAME: partAArrivalsType: ActiveMaximum Arrivals: UnlimitedFirst Arrival at: 0Iput to modelInter Arrival Time: NEGEXP (30)Lot size:1Input / Output RulesOutput:PUSH to path2(1) at Rear82 对对 Machine 元素元素 Machine1、Machine、Machine 和和 Inspection 细细节设计节设计GenetalELEMENT NAME: Machine1Quantity: 1Priority:LowestType:SingleInput fromPULL from path1(1) at FrontCycle Time:TRIANGLE (1,4,8)Input / Output RulesPUSH to path3(1) at Rear_GenetalELEMENT NAME: Machine2Quantity: 1Priority:LowestType:SingleInput fromPULL from path2(1) at FrontCycle Time:TRIANGLE (3,5,10)Input / Output RulesPUSH to path4(1) at Rear_GenetalELEMENT NAME: Machine3Quantity: 1Priority:LowestType:SingleInput fromPULL from path5(1) at FrontCycle Time:NEGEXP (45)Input / Output RulesPUSH to path6(1) at Rear_GenetalELEMENT NAME: InpectionQuantity: 1Priority:LowestType:SingleInput fromPULL from path3(1) at Front,path4(1) at Front,path6(1) at FrontCycle Time:process_time9Actions on startIF 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 RulesIF ICON = 2PERCENT path7 at Rear Using Path 80.00 ,path9 at Rear With inspector Using Path 20.00 ELSEIF ICON = 24 OR ICON = 25PERCENT path8 at Rear Using Path 91.00 ,path5 at Rear With inspector Using Path 9.00 ELSE WaitENDIF3 对对 conveyor 元素元素 path1path9 细节设计细节设计path1path9 的参数都是一样的Name path1Quantits1PrioritslowestTypequeuin