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1、东北农业大学学士学位论文 学号：A07111049基于Witness的物流实验室生产物流系统建模与仿真学生姓名：指导教师： 所在院系： 所学专业： 研究方向： 东 北 农 业 大 学中国哈尔滨2015年6月NEAU B.A. Degree Thesis Registered Number：A07111049MODELING AND SIMULATING ON LOGISTICS LABORATORY PRODUCTION LOGISTICS SYSTEM BASED ON WITNESSName of Student：Wang Jianan Supervisor: Wang Yijiao Co
2、llege：Engineering CollegeSpecialty: Industrial Engineering Research Field: Logistics Management Northeast Agricultural University HarbinChina June 2015摘 要摘 要随着科学技术的迅猛发展和计算机技术的广泛应用，以往利用数学模型来描述系统特征并进行求解的方式，正在逐步发展成为以现代计算机技术为基础的仿真建模方式，这种技术有很强的优越性，可以用来解决许多无法用数学手段进行求解的问题。生产物流系统是一个非常复杂并且开放的系统，由于它的复杂性以及生产物流
3、系统所处环境的不确定性，使得要找出影响生产物流系统运行效率的瓶颈环节是非常困难的。经验表明，计算机仿真建模的方法是辅助改进和优化生产物流系统的有效工具。本文以我校物流实验室的生产物流系统为研究对象，在对国内外物流系统仿真的研究与发展现状进行了比较详细了解的基础上，确定了整个论文的研究目标，同时介绍了仿真系统的相关理论知识，探讨了生产物流系统仿真建模的方法，并介绍了Witness建模与仿真工具，应用Witness建模仿真软件，结合生产物流系统的理论知识，针对物流实验室生产物流系统进行仿真建模，通过Witness仿真软件的运行及其仿真结果的分析，运用路径优化等原则，提出了可行的优化措施，为物流实验
4、室的优化方案提供了决策参考。关键词： 生产物流系统；仿真建模；Witness；路径优化IABSTRACTModeling and Simulating on Logistics Laboratory Production Logistics System Based on WitnessAbstractWith the extensive application of science and technology and the rapid development of computer technology, in the past the use of mathematical model
5、s to describe the system characteristics and the way to solve is gradually developed into a modern computer technology-based simulation modeling. This technology has a strong advantage that it can be used to solve many problems which can not be solved by mathematical means. Production logistics syst
6、em is a very complex and open system, because of its complexity and uncertainty of production logistics system is exposed, so to find out the impact of production logistics system efficiency bottlenecks is very difficult. Experience shows that computer simulations modeling method is an effective too
7、l to improve and optimize the secondary production logistics system.In this paper, the production logistics system of logistics laboratory in our school was used as the research object. Based on the research and development of the simulation of logistics system in China and abroad, the research obje
8、ct of the whole thesis is determined. At the same time, the relevant theoretical knowledge of the simulation system is introduced, and the simulation method of the production logistics system is discussed, and the WITNESS modeling and simulation tools are also introduced. Using WITNESS modeling and
9、simulation software, combined with the theoretical knowledge of the production logistics system, the logistics laboratory production logistics system was simulation modeling. Through the WITNESS simulation software running and simulation results analysis, using the principle of optimal path of propo
10、sed the feasible optimization measures, provide the decision reference for the optimization of logistics laboratory.Keywords: Production Logistics System; Modeling and Simulating; WITNESS; Path Optimization目 录目 录摘要IABSTRACTII1 引言11.1 本研究的目的与意义11.2 国内外相关研究及应用现状11.2.1 国内研究现状11.2.2 国外研究现状21.3 研究的内容及技术路
11、线41.3.1 主要研究内容41.3.2 技术路线42 生产物流系统仿真技术基础理论52.1 系统仿真概述52.1.1 系统仿真的概念52.1.2 系统仿真的分类62.1.3 系统仿真的一般步骤72.1.4 生产物流系统仿真的优化82.2 WITNESS仿真系统92.2.1 Witness仿真软件简介92.2.2 Witness仿真软件提供的基本元素92.2.3 Witness的规则103 物流实验室生产物流系统的模型建立113.1 物流实验室简介113.2 生产物流系统流程的分析113.3 仿真模型的建立123.3.1 数据调研与元素定义123.3.2 元素可视化的设置143.3.3 各个元
12、素细节设计153.4 模型运行和数据分析193.4.1 模型运行193.4.2 结果输出与数据分析194 物流实验室生产物流系统的模型优化234.1 建立优化模型234.2 优化模型的运行和数据对比235 结论28参考文献29致谢31III基于Witness的物流实验室系统建模与仿真基于Witness的物流实验室生产线系统建模与仿真1 引言1.1 本研究的目的与意义随着市场经济的快速发展，市场竞争日益激烈。据相关资料统计，在生产车间里，零件在机床上的时间仅占生产时间的5%，而剩余95%的时间消耗在原材料、工具、零件的搬运、等待上，也就是属于物流活动所占用的时间1。在激烈的市场竞争中，企业需要重
13、新利用或分配资源，来增加生产系统的柔性，以达到降低制造成本，提高效益的目的。因此，如何缩短生产周期，加速资金的周转，降低在制品等物料的占用，从而实现生产物流更加合理，就成为了企业生存与发展，所必须要解决的关键问题。生产物流系统是一个十分复杂并且开放的系统，它的高度动态性、高度变化性，使得对整个系统进行优化变得非常困难。计算机仿真技术作为一门新兴的高新技术，正在被越来越广泛地应用于各行各业，已经成为战略研究、系统分析、运筹规划、预测决策、宏观及微观管理等领域的有效工具2。同时计算机仿真技术也是研究生产制造系统的一种十分有效的手段，是对生产系统进行分析和评价的最简单、最经济的一种方法。通过对生产物
14、流系统的仿真研究，有助于找出生产系统潜在的作业“瓶颈”和关键路径，优化生产运行方案，找出物流制约环节，为生产实际改善提供决策依据，并最终实现提高设备利用率、降低成本的目标。因此，具有较强的理论研究和实际应用意义。本文针对物流实验室所模拟的生产物流系统在运行过程中存在的运输时间耗费较长、工位空闲率高致使每次实验的生产周期过长的现象进行研究，将实验课所模拟的生产物流系统，运用Witness软件进行建模与仿真。通过运用Witness仿真软件，对实验室所模拟的物流系统进行仿真研究，有助于找出生产系统存在的问题，并提出优化方案，进而达到减少时间浪费，并最终实现提高实验课效率的目标。1.2 国内外相关研究
15、及应用现状生产物流系统是一个复杂的综合性系统，如何提高其效益是至关重要的，系统仿真作为一项用于系统分析和研究的技术，已经被广泛用来对生产物流系统进行规划设计、运输调度和物料控制等方面。1.2.1 国内研究现状早在1930年代初，物流概念就已经被提出。我国的学者、研究人员已经对物流的发展历史与内涵等内容做了大量的研究，在理论知识等方面虽进行了相关的探索与研究，但关于生产物流方面的研究还是比较少，目前我国还是缺乏相对完整的理论体系。而对生产物流系统的仿真，主要采用建立基于Petri网的网络模型的方式，我国关于生产物流系统仿真的研究现状见表1-1。表1-1 国内研究现状相关人物具体事件吴耀华、颜永年3在1996年，提出了一种基于Perti网动态模型的物流系统，这套系统真实地反映了物流系统的动态特性。张丹羽等4在1999年，提出了一种面向对象和基于图形的建模仿真环境的技术方
