witness建模及仿真实验指导书

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1、建模与仿真实验指导书ModellingandSimulationExperimentInstructionBook编者：李美玲教务处2011年9月3建模与仿真实验指导书目录建模与仿真实验要求1实验一流水线仿真系统3实验二单服务台排队系统仿真5实验三库存系统仿真8实验四生产线物流路径系统及物流成本分析11实验五配送中心系统仿真设计13实验六连续系统仿真—液体灌装线仿真设计15实验七供应链系统的仿真设计与改善17实验八装卸服务中心人员调度仿真系统设计19实验九混合流水线系统仿真设计213建模与仿真实验指导书建模与仿真实验要求一、实验目的本实验是与《建模与仿真》课程相配合的实践教学环节。希望学生

2、通过对生产、物流系统的软件应用，认识生产与物流系统建模与仿真的重要性，以及了解物流、生产系统建模与仿真的基本步骤，并提高生产、物流系统建模的能力与仿真分析的能力。通过上机训练，了解如何运用计算机技术模拟生产、物流系统，熟悉并掌握生产、物流系统仿真软件(Witness)的基本操作和主要功能。通过实验环节的学习，使学生能够初步运用仿真技术来发现生产、物流系统中的关键问题，并通过改进措施的实现，提高系统的能力和效率。二、主要内容1生产、物流系统的基本组成单元的仿真特征。2生产、物流系统仿真模型的建立思路，仿真步骤及程序设计。3系统仿真输入数据的收集与分析。如数据分布的识别、数据分布参数的估计、数

3、据拟合度的检验、数据相关性分析方法等。4仿真的输出及仿真结果分析。如系统仿真的性能测度及其估计、系统稳态仿真输出分析。5仿真软件和语言的使用(Witness)。三、主要步骤(参见WITNESS仿真系统操作指南)仿真方法就是用计算机软件来仿真制造系统的运行，它输入的是决定设计的决策变量、能力、工作负荷和运行规则，仿真软件将这些数据转换成制造系统模型。用户仿真时，首先确定初始状态；从初始状态开始，仿真软件以时间为自变量按照模型的规则运行，跟踪所发生的各种事件；最后仿真软件会输出统计性能参数。生产、物流系统建模与仿真的主要步骤是：1表达问题，规划研究。通过调研，应对系统有全面深入的了解，确定其目

4、标，选择不同设计准则(人员、时间、成本)。2收集数据，定义模型。收集感兴趣的系统数据，以说明各种输入参数。3建模系统的统计特性。4检查模型的完整性。5构建和核实计算机模型。决定和选择仿真语言或系统，建立系统的仿真模21建模与仿真实验指导书型。6进行实验性仿真，检查有效性。测试模型的输出对输入的敏感性，并与实际系统进行比较。7设计仿真实验。说明每种设计所需要的仿真次数、每次仿真的时间长度和初始状态等。8进行仿真。有时仿真开始需要一段热身时间，以避免非稳态过程的影响。9分析输出数据。估计特定的系统性能参数。10撰写分析报告。给定模型假定和仿真结果。Witness建模步骤：1元素定义(defin

5、e)。2元素可视化(display)。3元素详细设计(detail)。4运行(run)。5报告(report)。6归档(documentor)。7优化(optimizer)。21建模与仿真实验指导书实验一流水线仿真系统一、实验目的1)掌握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；4)熟悉Witness的基本操作，掌握生产系统分阶段建模过程。二、实验原理与内容小部件（Widget）要经过称重（Weigh）、冲洗（Wash）、加工（Pr

6、oduce）和检测（Inspect）等操作。执行完每一步操作后小部件通过充当运输工具和缓存器的传送带（conveyer）传送至下一个操作单元。小部件在经过最后一道工序“检测”以后，脱离本模型系统。本模型系统的流程如图1-1所示。图1-1加工系统模型流程图三、实验步骤及要求图1-2流水线系统仿真系统布局图本实验共分六个阶段。第一阶段和第二阶段，可以建立一个包含机器和传送装置的简单模型，可以从这一模型计算出此模型系统的输出和性能。21建模与仿真实验指导书第三阶段和第四阶段，可以加入更多的功能元素（例如机器故障、劳动者、设备调整等）使模型更符合实际。第五阶段和第六阶段为了增加产量和更有效的利用资

7、源可以调整模型的运行方式和参数。具体步骤(略)。见资料。前三阶段运行时间为100min，后三阶段为500min。二)实验要求1考察不同机器加工时间(weigh、wash、produce、inspect)对结果的影响；2考察不同皮带速度(C1、C2、C3)对结果的影响；3考察机器(produce)不同调整间隔、不同调整时间对结果的影响；4考察机器(produce)不同维修时间、不同故障间隔时间对结果的影响；5考察不同机器(