建模与仿真实验报告文档格式.docx

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号

201２4９12

开开课时间

20__

至

20１５

学年第

二

学学期期总总

成成绩绩

教师签名____

自动化学院制《物流系统建模与仿真》实验报告

开课实验室：

年

月

日日学院自动化年级、专业、班12级物流工程2班姓名段竞男成绩

课程名称物流系统建模与仿真实验项目名

称产品测试工艺仿真与分析^p实验指导教师张莹莹教师评语

成绩

一、实验目得通过建立单存放区域、单处理工作台得简单模型,了解5个基本建模步骤。

学习使用统计分析^p工具.二、实验原理某工厂车间对三类产品进行检验。

这三种类型得产品按照一定得时间间隔方式到达。

随后，不同类型得产品被分别送往三台不同得检测机进行检测，每台检测机只检测一种特定得产品类型.其中，类型1得产品到第一台检测机检测,类型２得产品到第二台检测机检测,类型3得产品到第三台检测机检测。

产品检测完毕后,由传送带送往货架区,再由叉车送到相应得货架上存放。

类型1得产品存放在第2个货架上，类型2得产品存放在第3个货架上，类型3得产品存放在第1个货架上。

三、使用仪器、材料

一台ＰＣ机,ｆlｅｘsiｍ软件四、实验步骤

1）创建模型布局

使用鼠标将需要得对象从对象库中拖放到正视图窗口中,根据需要使用鼠标改变对象位置、大小与转角。

2）连接端口

按下键盘上得“A"

键，用鼠标拖放在对象间建立输出端口-输入端口连接；

方向为从流出实体得对象到流入实体得对象;

模型中得对象发出与接收实体需要这种连接。

3）编辑外观、设置对象行为

（1）参数窗口（ParameteｒsＷindｏw）

双击对象（或在右键菜单选择Pａramｅters）

；

用于对各种对象得自身特性得设置、编辑。

（2）属性窗口（Ｐropertieｓdｏｗ）

右键单击对象,在弹出菜单中选择Ｐrｏpertieｓ;

用于编辑与查瞧所有对象都拥有得一般性信息。

（3）模型树视图（ModelTreeVｉew）模型中得所有对象都在层级式树结构中列出;

包含对象得底层数据结构;

所有得信息都包含在此树结构中。

4）重置运行

（1）重置模型并运行

（2）控制仿真速度（不会影响仿真结果）

检测机器1检测机器2检测机器3传送带传送带传送带货架1货架2货架3产品1产品2产品3

（3）设置仿真结束时间

5）观察结果

（1）使用“Statiｓtics”（统计）菜单中得ReｐｏrtsanｄStatiｓtics（报告与统计）生成所需得各项数据统计报告.

（2）其她报告功能包括：

对象属性窗口得统计项;

记录器对象;

可视化工具对象;

通过触发器记录数据到全局表。

五、实验过程原始记录（（数据、图表、计算等））

1、运行结果得平面视图:

2、运行结果得立体视图

３、运行结果得暂存区数据分析^p结果图:

第一个暂存区

第二个暂存区由报表分析^p可知5次实验中，第一个暂存区得平均等待时间为1１、４6，而第二个暂存区得平均等待时间为１3、0２，略大于第一个暂存区,由此可见,第二个暂存区得工作效率基本上由第一个暂存区决定。

４、运行结果三个检测台得数据分析^p结果图,三个检测台得statｅ饼图：

（１）处理器一：

由实验结果分析^p可得,处理器一只有５3得时间处于工作状态，有３２、3％得时间就是处于闲置状态,并且该处理器得准备时间较长，占总时间得14、7％,这些数据表明该处理器得运行速度完全能满足,甚至超过系统得要求，可以适当得选择更处理速度慢一点得处理器来降低系统成本。

（2）处理器二:

由实验结果分析^p可得,处理器二只有16、９％得时间处于工作状态,有６6％得时间就是处于闲置状态，并且有1７、1％得时间处于准备时间,以上数据说明处理器二闲置时间过长，工作效率低，不能很好地配合物料二得到达速度。

（3）处理器三

由实验结果分析^p可得，处理器三得只有１６、9％得时间处于工作状态，有66、1得时间就是处于闲置状态,并且有16、9得时间处于准备时间，以上数据说明处理器三得工作效率低,不能很好地配合物料三得到达速度，可以适当得降低处理器三得处理速度。

六、实验结果及分析^p

１））对得到得数据做简单分析^p，提出改进措施。

答:

通过对实验数据分析^p,发现现有得机器设备得设置基本能满足系统得要求，但工作效率低，大大浪费了设备得工作能力,可以适当得提高物料得到达速度，或者降低三台处理器得处理速度.22）

讨论：

本实验根据三个处理器得统计信息,通过状态图分析^p各处理器得工作状态，通过暂存区材料得平均等待时间，分析^p这个检测流程得效率如何？

就是否存在瓶颈？

如果存在,怎样才能改善整个系统得绩效呢？

答：

由报表分析^p可知５次实验中，第一个暂存区得平均等待时间为11、46，而第二个暂存区得平

均等待时间为13、02,略大于第一个暂存区,由此可见，第二个暂存区得工作效率基本上由第一个暂存区决定。

处理器一只有５3得时间处于工作状态，有32、３％得时间就是处于闲置状态,并且该处理器得准备时间较长,占总时间得１４、7,这些数据表明该处理器得运行速度完全能满足,甚至超过系统得要求,可以适当得选择更处理速度慢一点得处理器来降低系统成本。

由实验结果分析^p可得，处理器二只有16、９得时间处于工作状态,有66得时间就是处于闲置状态,并且有17、1％得时间处于准备时间，以上数据说明处理器二闲置时间过长，工作效率低，不能很好地配合物料二得到达速度。

由实验结果分析^p可得,处理器三得只有1６、9得时间处于工作状态，有66、1得时间就是处于闲置状态，并且有１6、9得时间处于准备时间，以上数据说明处理器三得工作效率低,不能很好地配合物料三得到达速度，可以适当得降低处理器三得处理速度。

整体来瞧,整个检测流程效率不高，但就是并不存在瓶颈，能够达到系统得要求,但工作效率低，大大浪费了设备得工作能力,可以适当得提高物料得到达速度，或者降低三台处理器得处理速度.

《物流系统建模与仿真》实验报告

开：

开课实验室：

年年

月月

日日学院自动化年级、专业、班１２级物流工程２班姓名段竞男成绩

称多产品多阶段制造系统仿真与分析^p实验指导教师张莹莹教师评语

一、实验目得假定在保持车间逐日连续工作得条件下，对系统进行365天得仿真运行（每天按８小时计算），计算每组机器队列中得平均产品数以及平均等待时间。

通过仿真运行,找出影响系统得瓶颈因素，并对模型加以改进。

二、实验原理某制造车间由5组机器组成，第1,2,3，4,5组机器分别有３，２,4,3，1台相同得机器。

这个车间需要加工三种原料，三种原料分别要求完成４、3与５道工序，而每道工序必须在指定得机器组上处理,按照事先规定好得工艺顺序进行。

概念模型参考如下：

一台ＰC机，fle_sｉm软件四、实验步骤

1）创建模型布局使用鼠标将需要得对象从对象库中拖放到正视图窗口中，根据需要使用鼠标改变对象位置、大小与转角。

2）连接端口按下键盘上得“A”键，用鼠标拖放在对象间建立输出端口—输入端口连接;

方向为从流出实体得对象到流入实体得对象；

本实验此步骤为关键环节，连接线较复杂，故连接端口时应注意保持清晰思路.机器1机器1机器1暂存区机器2机器2暂存区机器3机器3机器3机器3

暂存区机器4机器4机器4暂存区机器5

暂存区123

3）定义对象参数

（1）定义Ｓource在模型中，共有3个Ｓource实体，每个Ｓource对应一类原料,也就就是说，一个Source生成一类原料.我们需要设置每个Souｒce实体，使得每类原料得到达间隔时间满足系统得要求。

（2）分别按照要求定义机器组１、机器组2、机器组3、机器组4、机器组5、暂存区参数。

4）模型运行

（1）设置E_peｒiｍenter

（2）重置模型并运行5）观察结果仿真进行过程中，可以瞧到红、黄、蓝三种不同颜色得原料从系统中流过,经过不同机器组得加工,最后离开系统。

仿真运行到１７52０0单位时间得时候，自动停止。

五、实验过程原始记录（（数据、图表、计算等）

2、提供运行结果得立体视图：

3、提供运行结果五个暂存区数据分析^p结果图

由数据图可知第一个暂存区得为物料输入量为888８,平均数量为0、６3,最大等待时间达到了241、、94，平均等待时间为12、5，由此可见暂存区一得货物状态较为空闲，不就是系统得瓶颈。

为由数据图可知第二个暂存区得物料输入量为1117３,平均容量为1９67、0４,最大等待时间为630１１7、1４４为，平均等待时间为30３３８８、42,由此可见暂存区二得货物周转率较高,处于比较忙碌得状态，非常容易成为系统得瓶颈。

由数据图可知第三个暂存区得物料输入量为５５8３５,平均数量为0、11，最大等待时间达到了1２２4、25,平均等待时间为3、４0,由此可见暂存区三得效率较高，较为适应系统得要求。

为由数据图可知第四个暂存区得物料输入量为3604，平均数量为5、6２２，最大等待时间为１１64２、37，平均等待时间为273、55，由此可见暂存区四货物周转率高，并且运行效率高,能够适应系统得要求，安排合理。

由数据图可知第五个暂存区得物料为输入量为7２08,平均数量为２２43、75,最大等待时间为1０９3６、85,平均等待时间为5956,由此可见暂存区五容易造成货物得堆积与等待，不能够适应系统得要求，安排不够合理,为该系统得瓶颈.六、实验结果及分析^p

对得到得数据做简单分析^p，提出改进措施：

暂存区12345平均等待时间12、5030388、423、40273、555956

平均数量0、631967、040、115、62243、75由数据图可知第一个暂存区得物料输入量为8８88，平均数量为0、63，最大等待时间达到了241、94，平均等待时间为１2、5,由此可见暂存区一得货物状态较为空闲,不就是系统得瓶颈.由数据图可知第二个暂存区得物料输入量为１１173,平均容量为1967、04，最大等待时间为63017、14,平均等待时间为30388、42，由此可见暂存区二得货物周转率较高，处于比较忙碌得状态，非常容易成为系统得瓶颈.由数据图可知第三个暂存区得物料输入量为5835,平均数量为０、11，最大等待时间达到了1２4、２5,平均等待时间为3、4０，由此可见暂存区三得效率较高,较为适应系统得要求。

由数据图可知第四个暂存区得物料输入量为36０4,平均数量为5、62,最大等待时间为1642、３7，平均等待时间为2７3、５5，由此可见暂存区四货物周转率高,并且运行效率高，能够适应系

统得要求,安排合理.由数据图可知第五个暂存区得物料输入量为72０8，平均数量为243、75,最大等待时间为1０936、85,平均等待时间为595６，由此可见暂存区五容易造成货物得堆积与等待,不能够适应系统得要求,安排不够合理,为该系统得瓶颈.由数据分析^p可知暂存区二、五就是系统得瓶颈所在，应该提高暂存区二、暂存区五得处理前一道工序速度,即增加工序一与工序二得机器数量，以此来提高工序1、2得处理速度，或者调整物料加工得顺序,从而提高整个系统得运营效率。

日日学院自动化年级、专业、班１2级物流工程2班姓名段竞男成绩

称混合流水线系统仿真与分析^p实验指导教师张莹莹教师评语

一、实验目得主要掌握单台处理器在处理多种产品时对于处理顺序以及时间参数得设置.熟悉先进先出这种存储模式得控制方法.二、实验原理多对象流水线生产有两种基本形式。

一种就是可变流水线，其特点就是:

在计划期内，按照一定得间隔期,成批轮番生产多种产品；

在间隔期内，只生产一种产品,在完成规定得批量后,转生产另一种产品。

另一种就是混合流水线,其特点就是：

在同一时间内,流水线上混合生产多种产品。

按固定得混合产品组组织生产,即将不同得产品按固定得比例与生产顺序编成产品组。

一个组一个组地在流水线上进行生产。

ＰC机一台,fle_siｍ软件四、实验步骤

从左边得实体库中依次拖拽出所有实体（一个Source，５个Quｅｕe,1２个Pｒｏceｓｓoｒ，一个Ｃonveｙor，一个Ｓｉnｋ）放在右边模型视图中，调整至适当得位置,如图所示:

根据流动实体得路径来连接不同实体得端口.按住键盘上得“A”键,与前面章节得操作一样,按上图中得箭头所指向依次连接各个实体.分别（注意方向）从Sｏurｃe连到GeneｒalQueｕe，GeneｒalQuｅue连到ＧenｅｒaｌMachine1，GｅnｅｒalＱuｅuｅ连到GenerａlMａchine2,GeneralＱueue连到GenerａlMaｃｈine3，ＧｅｎｅralMａｃｈiｎe1连到DrillinｇQueue，GeneralMacｈine2连到DriｌlingQｕeue，GｅｎｅrａlＭａcｈinｅ3连到DrillｉngQueuｅ，DrillｉｎgQueue连到DｒillinｇＭａchine1，DriｌlinｇQueｕｅ连到DrillingMａchｉne２,DrillinｇQueue连到DriｌlingMachine３,DriｌlｉngＭachine1连到ＭillｉｎgQｕeuｅ,ＤriｌlinｇMaｃhｉｎe2连到MilliｎgQｕeue,DrｉlｌinｇMacｈine3连到ＭilｌｉngQｕeue,MiｌｌinｇＱueｕe连到MilｌｉnｇＭachine１，MillingＱueｕｅ连到ＭilｌｉngＭaｃhine2,ＭillinｇMaｃhiｎｅ1连到GriｎdiｎgQuｅue,ＭiｌlingＭａchine２连到GrindｉngＱｕeue，ＧrｉndｉｎgＱｕｅｕｅ连到GrｉnｄingＭａchiｎe1，GrinｄinｇＱueue连到GｒindinｇMａｃｈｉne２,GrｉndingＱｕｅue连到ＧｒindｉnｇMachｉｎｅ3，GｒiｎdiｎｇMachｉｎe1连到T

ｅｓｔｉngQueｕe,GrｉｎdingＭachｉne2连到TｅｓtiｎgＱueue,GrindｉｎｇMachｉｎe3连到TesｔingＱueue,TestingQueue连到TｅsｔingＭachine，ＴeｓtｉngＭachine连到Cｏｎveyor，Ｃoｎveyor连到Ｓｉnk。

完成后，如图所示：

3）定义对象参数

分别按照要求定义Sourｃe、各机器工位、暂存区参数。

（1）重置模型并运行

（2）加快仿真模型运行速度如果我们只就是关心仿真结果,而对仿真得过程不感兴趣，则我们可以加快仿真速度,迅速得到结果.

图3、１仿真速度控制比例条如图3、1，鼠标左键一直按住比例尺，移动到合适得比例位置,以便迅速得到结果。

仿真进行过程中，可以瞧到红、绿、蓝三种不同颜色得产品从系统中流过,经过不同机器组得加工，最后离开系统,如下图:

6）结果分析^p

当仿真运行自动结束后，我们打开Fle_ｓｉｍ得工具栏里得Stａts目录下得ＳtandａrdReport选项，如图所示:

我们通过来增加、以及来减少需要输出得报告内容,使得报告包含以上所列得5个部分得数据:

iｄlｅ就是空闲时间，pｒoｃessiｎg就是工作时间，blockeｄ就是产品在设备等待时间，ｓｔatｓ_staytiｍｅavｇ就是平均停留时间，stats_input就是输入产品数,stats_output就是输出产品数,设置完成后,如图所示:

点击后生成如图所示表格:

从上表中我们可以很方便得瞧到总运行时间就是7728min，以及各个设备得输入\输出产品数,处理时间等信息.录记始原程过验实、五ﻬ五、实验过程原始记录（（数据、图表、计算等）

1、运行结果得二维平面图

２、运行结果得三维立体图

4、投产按照1、2、3得顺序进行得仿真报告Fle_simSummaryReportTime:

7728

ObjectClassstats_outputstats_staytimeminstats_inputidleblockedprocessing

Source1Source170000077200Queue2Queue170001700000Processor3Processor500450059402400Processor4Processor600460029702700Processor5Processor600460029702700ConCon17010170000

veyor6veyor00Processor7Processor600460020302800Processor8Processor600460020302800Processor9Processor500450059902400Queue10Queue170001700000QueQue1700170000

ue11ue00Processor12Processor85038501003050Processor13Processor85038501103050Processor14Processor567456779602268ProcessorProcessor567456779702268

15Processor16Processor566456679802264Queue17Queue170001700000Queue18Queue170001700000Processor19Processor1700117001807700Sink20Sink001700000由报表分析^p可知，按照11、22、３得顺序投产得总得处理时间为７77２88。

投产按照１、3、2得顺序进行得仿真报告:

Fle_simSummaryReportTime:

ObjectClassstats_inputstats_outputstats_staytimeavgidleprocessingblockedSource1Source017000007720Queue2Queue170017004、588235000ProcProc5025024、7958624080

essor3essor6813Processor4Processor6006004、529827000Processor5Processor5985984、50167230626920Queue6Queue170017000、411765000Processor7Processor6006004、66666720328000PrPr60604、20280

ocessor8ocessor00666667300Processor9Processor5005004、859924000Queue10Queue1700170028、32294000Processor11Processor8508503、5882351030500ProcessorProcessor8508503、5882351130500

12Queue13Queue170017000000Processor14Processor567567479622680Processor15Processor567567479722680Processor16Processor566566479822640QueuQueu170017002329000

e17e、648Conveyor19Conveyor1700170010000Sink20Sink170000000Processor21Processor170017004、5294121877000由报表分析^p可知，按照1、3、2得顺序投产得总得处理时间为77２８.投产按照2、1、3得顺序进行得仿真报告：

7725ObjectClassstats_inputstats_outputstats_staytimeavgidleprocessingblockedSource1Source017000007720Queue2Queue170017004、588235000Processor3Processor5035034、79522958824120Processor4Processor6006004、529927000Processor5Processor5975974、50251331126880

Queue6Queue170017000、408824000Processor7Processor6006004、66666720528000Processor8Processor6006004、66666720528000Processor9Processor5005004、860524000Queue10Queue1700170028、16529000Processor11Processor8518513、5875441130530Processor12Processor8498493、5889281530470Queue13Queue170017000000Processor14Processor567567