《生产线流程建模与仿真》由会员分享，可在线阅读，更多相关《生产线流程建模与仿真（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、流水线生产系统 WITNESS 建模与仿真 一）1. 模型描述 某企业在一条流水线上加工一种产品，该产品所需的零部件（Widget）经过称重（Weigh）、冲洗（Wash）、加工（Produce）和检 测（Inspect）四个工序的操作后，形成产品离开系统，生产线布置如 下图所示。Inspect JMltlWash4MillPiudnceJMlfiIP生产线上每道工序只有一台设备，零部件在每台设备上加工完毕 后，由同其连接的输送链运输至下一设备，最后经过检测后被送出系 统。已知该流水线中各个工序的加工时间分别为：称重（weigh） 5 分钟、冲洗（wash） 4分钟、加工（produce） 3
2、分钟、检测（inspect） 3 分钟。每条输送链上有20 个零件位，输送链上零件移动节拍为 0.5min。零部件的供应是源源不断的，不存在缺货现象。使用 WITNESS建立该系统的仿真模型界面如下图所示。.仿真模型界面流水线生产系统 WITNESS系统分析 2.元素说明 2.1四台设备和三条输 该流水线系统的组成元素主要为被加工的零 部件、送线，因此该系统仿真模型的元素如下表所示：被加工的零部 件由表示输送链，C3、C2、4widget表示，道工序分别由四台机器表 示，C1 output统计和可视化显示。而最后的实际产 量由变量1 模型元素介绍表元靠氓塑元衆載迅WidgetPan1模拟植I:
3、Mathtie1葆拟檸重机證WashMaclaie1棋拟淆洗机器ProduceMachtie悽拟加 机捋InspectMachne悽拟检测机器Clconveyor1模拟输送惟i- .：conveyor1海|输理C3ccnvcyQr1QUtputVariable i Hntcgei1塩计产圖遥系统运行时间 2.2。小时=8*60=480min仿真运行终止时间为：一天8模型建立 3.建立仿真模型的过程一般分为如下三步：使用WINTESS Stepl:定 义元素Step2:元素细节设计Step3:仿真实验和数据分析下面描述 如何通过这三步建立流水线生产系统的仿真模型。3.1 定义元素 中可以通过四种
4、方式定义元素： WITNESS）定义元素：在系统布局区点击layout window （1）通过系统布局区 （菜单项，将弹出新建元素对话框，Define鼠标右键，在弹出菜单中 选择 然后进行元素定义。：选择元素选择窗口中）定义元素 elements（2）通过元素选择窗口（菜单项，将项，单击鼠标右键，在弹出菜 单中选择 Define 的 simulation 弹出新建元素对话框，然后进行元素 定义。，新建元素图标3 （）使用工具栏进行元素的定义：点击工具栏中 的 将弹出新建元素对话框，然后进行元素定义。元素模板定义元素： 在该）通过用户元素窗口（4designer elements然后在系统布局
5、区 中单击窗口中，鼠标选中所需建立的元素类型图标， 3鼠标左键进行元素定义。便于初该方法直观简单，选择第四种方法 来对元素进行定义， 在此， 学者掌握。下面演示该模型的元素定义过程。-WITNESS 2008-Witness 2008 Manufacture 所有程序开始-通过：（1） 软件，软件界面如下图所示。，打开WITNESSPerformance EditionDesigner 上图 WITNESS 界面下方的（2）建立一个零部件元素。在 图标，使得整个 PartElements 窗口的 Basic 页中，鼠标单击选中元素 图标外围被一个黑色方框圈中如下图所示，然后移动鼠标（注：不 P
6、art 窗口适当位置单要按住鼠标的左、右键拖动鼠标），在 Layout Window Part001 击鼠标左键，将建立一个名称为的元素。零部件元素过程相似，依次 Part001 元素。同建立（3）建立四个机 器元素图标，然后在 MachineBasic 页中的选择 Designer Elements 窗 口的窗口适当位置单击鼠标左键，分别建立名称为 Layout Window Machine004 四个机器元素。Machine002、Machine003 和 MachineOOl、BKELt,n.vt ELtfunatE fLLlilS)n x| TrETiEpcart | Il-a.i i
7、Vari dbl&i Shift; | Ek”jr*Li; Xch-ocncaii | I 事R曲D角piPartEbHaraLjihor*零部件元素过程相似，依 PartOOl 4）建立三个输送链元素。同建立（然 后元素，Transport 页中的 Conveyor 次选择 Designer Elements 窗口的 窗口适当位置单击鼠标左键，分别建立名称为 Layout Window 在 ConveyorOO3 三个输送链元素。、 ConveyorOOlConveyorOO2、(LIBS)L-aypul. | ElgicJr ATis.p 论L Ud = iYar ables Shikl.
8、a | ports Adveiccd. | 卜Vt曰T心%专叫wP=*h遵 hioJtjPFCamvrPFBtaticftPFGwtiw1Variables窗口的Designer Elements定义一个整数变量5 ） 元素。选 择（窗口适当位置单击鼠标左元素，然后在Layout WindowVInteger 页中的 VIntegerOOl 键，建立一个名称为的变量。(nos；二-Xj Transport J儈上汕Vari ables| Lle&p atts | Adinc sd LX片隔1園1因*Un1jtennuFi-nrtE-nIvtlrRsMr:通该模型所需要的所有元素都已经建立了，
9、经过如上元素定义步骤，,将模型另存为：软件的菜单File-Save As.过WITNESS软件界面如下图所示。，至此， StreamLine.modWITNESS元素细节设计 3.2因为这些元节完成系统元素定义的模型上尚不能做仿真实验，3.1在例如机器设备每素还没有设置符合流水线系统运行行为的数据和 特征，6输送次的作业时间、机器设备完成某件产品作业后将产品送到何处去 建模与仿真过程中，对模型元素的运 WITNESS 线的长度和速度等。 在元素细节设计是建立行行为和特征进行设计称之为对元素的细节 设计。如果元素的作业时间设计不准确，或仿真模型中最为重要的一 个阶段，输出规则设计不准确，都将使得
10、仿真模型的运行行为同/者 元素的输入导致仿真结果不能正确的反映实际系统的运行状态和实 际系统不匹配， 存在的问题。打开细节设计对话进行元素细节设 计需要使用元素细节设计对话框，框的途径有如下三种： ）在布局区中对应元素的可视化图标上双击 鼠标左键；（1 ）在布局区中对应元素的可视化图标上单击鼠标右键，在弹出菜（2Detail.；单中选择菜单项 Simulation 中对应元素名称上双击鼠标左 键；（3）在元素列表窗口的中对应元素名称上单击鼠标右键，Simulation （4）在元素列表窗口的；在弹出菜单中选择菜单项Detail.）在布局区选中对应建模元 素的可视化图标，然后点击标准工具 5（栏
11、中的图标；零部件元素细节设计 3.2.1在弹出对话框中进行相关设计。PartOOl双击元素图标，在布局区只要第一道工序空闲，因为在流水线生产系统中，零部件的数量足够 多，因此设计零部件元素类型需要提取零部件进行加工就可以获得零 部件，PartOOl Name。Passive被动型为缺省值：（）然后在栏中将零 部件名称由7 点击，设计完毕后，零部件细节设计对话框的界面如下图。 Widget 改为 确定按钮，完成零部件元素细节设计。3.2.2 变量细节设计，用于记录和实时显示流水线 VIntegerOOl 本模型中建立了一个变量对于该变量的细节设计只需要修改其名称即可，方产出的零件的数量在弹出的细
12、节设计对话框中法为在布局区中双击该变量的可视化图 标， output 将名称修改为即可。3.2.3 机器细节设计 在弹出的机器细节设计对话框中修改如下项 目：MachineOOl 双击元素，MachineOOl “Weigh” Name 栏中输入， 修改的名称； ?8，表示零部件在该台机器上所需的加工 5 在 Cycle Time 栏中输入 ?个 仿真时间，在模型中，取每个仿真时间单位表示实际时间为5 系统 的 l 分钟；点击按钮确定，完成称重机器修改之后的细节设计对话框 如下图所示， 的细节设计。it outIupLLtFroriIc 1: l roia r-Ti Lrxi.ixDuhLtL
13、3D Cycljt Tiri.5 rriat atj栏中输入元素图标，在细节设计对话框的Name双击Machine002 , 点击确认键确定。，在“ Wash” Cycle Time 栏中输入 4 栏中输入元素 图标，在细节设计对话框的双击Machine003Name栏中输入3,点击 确认键确定。在“Produce” Cycle Time栏中输入Name元素图标， 在细节设计对话框的双击 Machine004 本模型还需要 点击确认键确 定。3Cycle Time, “Inspect”在栏中输入，中，实时统计该流水线加 工完成的零件数量，并将其记录在变量 output9, 1output 的数
14、量要增加这需要每当 Inspect 机器加工完成一个零件, 变量）打开其细2Inspect的图标；（实现该功能的步骤为：（1）双击 机器）在；（ 3 节设计对话框,在其对话框中点击按钮： Actions onFinish.按钮，完成语句的）点击OK； （4output=output+1弹出对话框 中写入： ）点击确定按钮,完成机器细节设计。设计过程如下图所 示。 5 设定；(訂l：FCi-r：LTF |E EdiJ jijtu Uii F uu ah Cvulc Fue hxiwi W_|1盘* ElrsLd _LiJCiE-llYVfjfall 曲XEL3.2.3 输送链明细设计图标,出现下图所示的输送链细节设计对话框。在双击ConveyorOOl,设定输送链将零件向0.5Index Time栏中输 入 C1 ，在栏中输入 Name 栏中输入 Length in Parts 前移动一个放置位 所需要的时间为0.5Min。在如果没个。）的放置位为10,设定移位 式输送链（Indexed QueuinglO分钟（放置5有遇到阻塞等异常情况， 零件通过整个输送链将需要耗费 ）的时间。 =10*0.5=5*位数量移位 节拍10Nov已已 rJ.IhTiALength in partsIfluirTiiiri 匚tp-ici tyZlg-
