物流仿真 系统仿真 incontrol ed仿真软件案例一 流水线生产

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1、第一节案例学习——生产流水线一、介绍产品按照产品生产顺序被放置生产流水线上。在这个体系中，产品通常有固定的路径和循环的顺序。因此，生产流水线系统对设备故障会非常敏感，因为一旦其中某个环节出现故障，那整个流水线就会停止工作。如果在各过程中间添加中间库存这个问题就能得到环节。生产流水线系统适用于大中型的产品生产。二、背景描述一个生产车辆的工厂，打算在生产安排中添加一种高质量拖车的生产。由于由于竞争对手已停止交易，但相信实质性的销售业绩可以在今后几年看到。为了达到预期的效益，工厂将重新安排一条有机器人自动操作的装配线。拖车的装配可以被拆

2、分为五个主要的操作，每个操作将由一个机器人执行。步骤一：将车轴和车轮安装在车身上；步骤二：装配车底座；步骤三：安装机车侧面；步骤四：安装车顶；步骤五：将螺丝拧紧及质检。通常步骤五不是有机器操作的，因为这个过程可能会将顾客的特殊要求添加进去。装配过程如下图1.1。步骤一步骤二步骤三步骤四步骤五车轮车轴车底车侧车顶质检等图1.1生产流水线步骤一和步骤二处理时间符合均匀分布U(14,16)分钟，步骤三处理时间符合均匀分布U（17，19）分钟，步骤四复杂一点，处理时间符合均匀分布U（19,21）分钟，步骤五是体力活，处理时间符合均值为18

3、分钟，标准差为3分钟的正态分布。工厂每周有五个工作日，每个工作日工作8个小时，每个工作日的8个小时都不停的进行生产。生产流水线上的机器人也会出故障，机器人供应商保证机器人一个小时只会坏一次。机器人内部检包括平均修理时间符合均值为6分钟的指数分布。生产流水线上可用的空间非常有限，因此，生产线上只能容纳五辆拖车。这意味着在每一步骤中间没有任何缓冲区的空间。每当一辆拖车装配完成，拖车将被放到存储区。管理层希望与潜在顾客进行合同谈判，成为长期供应商。然而，新的生产线的生产能力还不明确，因此，我们需要对一周的生产能力进行评估。三、任务1、基

4、于案例的研究信息，尝试去评估生产线每周的生产能力，并解释你如何得出你的结论；2、创建一个仿真模型来确定每周生产能力，进行以一周时间为预热期，十周时间为仿真时间的试验。你得到的仿真结果是否和你的预测相符？导致仿真结果和预测不同的原因可能是什么：3、管理层希望你对比一下两者策略：（1）将机器人的平均修理时间改为3分钟；（2）扩展生产线，多假两个缓冲区域。注意：第二节ED仿真建议用ED建立这个模型是非常简单的，我们建议您经常使用标准元素来建模。机器人和工人不需要分别去建模。（为什么？）试验可以由experimentation菜单中的ex

5、perimentwizard实验向导来进行。机器人的故障时间和修复时间可以以标准服务原子来建模。这种原子能够定义原子的平均故障时间和平均修复时间。更多资料，请参照tutorial的Annex2。第三节样例——生产流水线一、工作任务一：这条生产线的瓶颈是步骤四，如上文叙述，每个小时可以装配3辆拖车的车顶。每个工作日工作8小时，一周共有5个工作日，因此，每周理论上有120台拖成能够被装配出来。然而，10%的生产时间要用来处理机器故障。因此，必然地一周就会少生产12辆拖车，平均只能生产108辆拖车。这时，堵塞的时间还没有被计算进去。如果

6、上一个过程完成，但是由于下一个过程没有完成或者处理下一个过程的机器发生故障，因此拖车不能顺利地从上一个过程流转到下一个过程。这样一来，就会发生堵塞。堵塞的影响是很难计算的。二、任务二和任务三：1、问题规划及目标生产厂家希望建立一条新的生产流水线。管理层必须对流水线的生产能力进行承诺，他们希望对此进行精确的评估。再者，为了进行调查达到这个目的可以进行一些更改。2、建模模型的核心可以在系统布局找到，它形成体系描述的基础。我们因此更多关注于原始层。步骤一步骤二步骤三步骤四步骤五平均15分平均15分钟平均18分钟平均20分钟平均18分钟钟

7、每小时发生一次故障，平均时间为6分钟图3-1系统布局体系描述：这个体系包含了一个由没有缓冲区的过程集组成的简单系统，产品从一个过程流转到下一个过程。因此，这样的系统会经常堵塞。生产流水线的前四个处理过程时间符合均匀分布，第五个步骤处理时间符合正态分布。只有前四个处理过程是用机器完成的，才有机器故障。故障发生时，有两个重要的因素，一个是平均故障时间间隔（MTTF），另一个是平均修理时间（MTTR）。当处理平均故障时间间隔时，我们可以知道故障是否是发生在车辆装备过程中，或者是整个时间范围内。3、试验设计在我们开始试验前，我们必须要知道

8、试验中需要被记录的数据。在这个案例中，我们喜欢去记录每周的生产。以下的问题我们也必须明确：（1）这个仿真要运行多久？（2）这个仿真的预热期要多久？（3）需要运行几个仿真？（4）我们需要研究仿真的哪些方面？1）仿真运行时间管理层想知道平均每周的生产量