实验名称循径运动系统仿真Word格式文档下载.docx

1、小车的调度规程如下： 小车在系统开始时刻都在停车处待命； 到进货口的两个货物临时堆放地装载货物，运送到检验和预加工地点； 将检验和预加工完的货物运往出货口的临时堆放地； 将不合格的货物运往检修地点，不下车，直接检修后送回检验处； 小车空闲无任务时，到停车处停车等待； 有货物到达时可以唤醒停车的小车；系统计划投入的小车技术参数为：每辆小车载货容量为1，小车专载某种货物。 任何货物的装载和卸载时间为8sec；小车正常（默认）加速度为1.5fpss；小车正常（默认）减速度为0.5fpss用flexsim软件中的系统建立上述轨道小车运动系统的模型。在建模之前，需要设定小车的运送方案，即确定该系统运作的

2、一系列工作原则，例如：四种来货如何在两个进货口堆放地堆放？小车专载还是混载货物？小车必须满载还是允许缺载？一辆小车是否可运送到不同目的地的货物？目的地不同时如何安排优先级别？小车单向行驶还是双向行驶？等等。根据你所掌握的情况，设定合适的逻辑难易程度，完成该系统的运送任务就可以了。尝试设定和比较至少两种不同的运送方案，通过仿真对多种方案的优劣进行对比分析。三、实验步骤1.建立一个新模型，创建一个Process系统和一个Pathmover系统；打开Flexsim 5.0，新建一个Model，根据实验内容要求，共有四种货物按照不同的时间要求从系统外到达系统，其中：L_a、L_c两种产品需先检验其是否

3、合格，再由小车将合格产品送出系统，将不合格产品送往检修处检修，并检修完后再送回检验处再次检验，由此模型中暂时先用一辆小车专载L_a、L_c两种产品。L_b、L_d两种产品则只需由一辆小车负责将其送往加工处再送出系统外即可。故暂时先考虑用两辆小车T1、T2来运送货物，其中T1专载L_a、L_c两种产品，T2专载L_b、L_d两种产品。再根据实验其他要求，将所需实体从Library界面上拖到3D-view界面上，并根据实体间的联系，定义流程逻辑关系，进行连线处理，得仿真系统模型如图3.1所示。图3.1 系统仿真模型在定义好模型的流程逻辑关系后，为实现系统仿真，接下来得根据实验要求对各实体的相关参数

4、进行设置。2.定义Pathmover系统，画出路径、控制点，定义小车和小车参数；根据实验要求，定义小车和小车参数。a.小车载货容量capacity参数设置：b.小车装载Load和卸载Unload时间间隔参数设置：c.小车正常加速度Acceleration及减速度Deceleration参数设置：3.定义小车的调度；小车空闲无任务时，到停车处停车等待。4.定义Process系统的各种实体，如load、queue、resource等；（1）定义发生器L_a的相关参数a.到达时间间隔（inter-arrival time）参数设置：b.工件种类（Item Type）参数设置：c.发生触发器（Trig

5、gers）参数（OnExit）设置:（2）定义发生器L_b的相关参数（3）定义发生器L_c的相关参数（4）定义发生器L_d的相关参数（5）定义Q_in1和Q_in2的相关参数（6）定义处理器P_acjianyan的相关参数a.处理时间（Process Time）参数设置：b.流体（Flow）输出（Output）参数设置：c.流体（Flow）使用运输工具（Use Transport）（7）定义处理器P_bdjiagong的相关参数b.流体（Flow）使用运输工具（Use Transport）（8）定义处理器P_acweixiu的相关参数（9）定义Q_out1及Q_out2的相关参数5.定义逻辑流

6、程；6.调试检查修改模型，使模型的运送逻辑与预期设定的逻辑相符；7.运行、输出、分析。根据实验要求，我们设定传送带系统仿真一天8小时的系统运行状况，故共运行28800（8*60*60）秒。为了加快仿真运行，设定运行速度为100秒。具体参数设置如图3.2所示。图3.2 运行时间参数设置运行模型，得到如下结果：（1）循径运动系统仿真运行结果如图3.3所示。图3.3 循径运动系统仿真运行结果（2）各设备利用情况a.各小车的利用情况小车T1的最终状态图小车T2的最终状态图从小车T1、T2的最终状态上可知：在整个运行时间内，小车T1、T2的闲置时间比率分别为9.4%、0.4%，小车运行负载率分别为28.

7、7%、30.2%，小车空载率分别为10.8%、13.4%等信息。由以上信息可知小车T1的利用率还行，但是小车T2就显得很忙碌，其闲置时间仅为0.4%。再加上从运行结果图可以看到产品L_b、L_d在加工处理处堆积了很多产品，其原因可能在于处理器利用不当，或者是小车运行速度慢，也可能是生产速率过快，导致后面的加工程序来不及处理。b.各处理器的利用情况处理器P_acjianyan的最终状态图处理器P_bdjiagong的最终状态图处理器P_acweixiu的最终状态图从三个处理器的设备利用情况易分析出处理器P_acjianyan及处理器P_acweixiu利用良好，在保证系统顺利进行的前提下，一方面

8、有着其较高的处理率，另一方面设备的闲置率也处于可接受范围内，保证了设备的使用寿命。但是处理器P_bdjiagong利用率就很不好了，其处于等待运输的时间就占90.0%，而处理率仅为9.4%。四、思考题1.在你给定的运送方案中，该系统需要配置几辆小车可以满足该系统的运送需求？你是根据什么参数判断是否满足需求的？这时小车的工作效率如何？答：在建立模型中，我认为该系统需要配置至少2辆小车才可以满足该系统的运送需求偶，但是最好不要超过3辆，因为那样会使得小车长时间处于闲置状态，浪费了资源，也加大了成本。根据模型中在使用2辆下车时小车的各项利用率情况。当小车为2辆或3辆时，小车的工作效率处于可接受的范围

9、内。且各项产品都能够较及时的送往相应的加工处理检修等处。2.对比两种以上运送方案的效果，优化整个系统和小车效率，试分析如何可以提高小车效率。为提高小车效率以及整个系统的效率，根据前面的分析，可以考虑如下两种方案：（1）考虑到可以适当减慢产品L_b、L_d的生产率，将L_b、L_d的到达频率分别改为服从正态分布normal400,40秒及服从均匀分布uniform400,30秒。查看其运行8小时后的仿真结果，如图3.4。图3.4 该进后系统仿真结果此时小车及加工处理器的利用情况如下：小车T1的最终状态图（调整产品生产率后）小车T2的最终状态图（调整产品生产率后）处理器P_bdjiagong的最终

10、状态图（调整产品生产率后）从小车T1、T2的各项指标以及整个系统运行结果来看，我们易知此时模型明显得到了很好的改善，因为小车T2已没先前那样忙碌，而且保证及时将产品送往目的地，产品L_b、L_d加工处已没有堆积现象。再看加工处理器P_bdjiagong的利用情况，与先前相比，其等待时间明显下降，处理率得到了较大的改善。处理器P_bdjiagong前后情况分析如下表3.1所示。表3.1 调整产品到达时间间隔前、后相关设备利用率对比表闲置时间比率处理时间比率等待收集齐材料以合成的时间比率处理器P_bdjiagong调整前0.6%9.4%90.0%调整后27.3%40.4%32.3%（2）考虑到系统

11、最不佳的地方在于产品加工处堆积货物过多，这主要是因为小车忙不过来，导致加工处理好的货物无法及时送往系统外，最终使得后来送往加工处的产品堆积。在成本效益可控的情况下，可以适当考虑在原先2辆车的情况下再增加一辆车，用来专门将加工处得产品送往系统外。改进模型后运行结果如图3.5所示。图3.5 增加小车后模型运行结果小车T1的最终状态图（增加小车T3后）小车T2的最终状态图（增加小车T3后）小车T3的最终状态图（增加小车T3后）处理器P_bdjiagong的最终状态图（增加小车T3后）从小车及加工处理器的相关指标以及系统仿真运行结构来看，模型与最先模型有所改善，但是还存在些问题：加工处理处得货物堆积现

12、象有所缓解，但是存在，另外原先维修处本没有货物堆积现象，而现在却出现堆积现象。各小车利用情况在可接受的范围内。综上所述：通过比较以上三种方案，我们很容易得知当将L_b、L_d的到达频率改进后，模型明显得到了很大的改善。不仅只用了两辆小车，而且很好的利用了整个系统内的设备，使得资源合理配置，小车的利用率也有所改善，有所提高。3.假设小车有两种规格，一种载货量为2，一种为4，并假设容量为4的小车价钱比容量为2的小车价钱高出0.5倍，根据你的系统方案设计和仿真，你认为选择那种容量的小车更适合这个系统？应配置几辆？根据之前系统方案设计和仿真情况，我们易知当载货量为1的时候系统完全可以顺利进行。当假设不

13、考虑费用，还可使用其他规格的小车时，例如载货量为2或4的，根据模型分析，当由发生器产生产品时，我们可以考虑小车一次载货量超过1货物运货速率会更快，但是之后的处理、加工、维修处却只能在当运走处理好的货物之后再进行加工下一件产品，所以也就导致小车每次只能运走容量为1的货物，此时若用载货量为2或4的小车就有些浪费资源了，再者容量为2或4的规格的小车其车钱价格明显会比容量为1的高出0.5倍或1倍。因此，综合考虑，根据此前设计的方案，选择容量为1的小车足够了，配置23辆小车。但若小车只有两种规格，即一种载货量为2，一种为4，那么我们选择载货量为2的就可以了。更何况容量为4的小车价钱比容量为2的小车价钱高出0.5倍呢。在两种规格都可用的情况下，为了节省开支，当然还是选择便宜的更优。小车配置23辆即可。