1、系统仿真软件实验报告实验报告商学院学生实验报告课程名称： 系统仿真软件实习 学生姓名： 专业班级： BE1007 学生学号： 04 指导教师： 严浩云 2013 - 2014 学年 第一学期商学院实验教学中心制实验一：桌子加工厂仿真模型实验项目名称桌子加工厂仿真模型实验学时20同组学生姓名实验地点408实验日期12月30日1月2日实验成绩指导教师严浩云一、实验目的和要求通过本仿真模型的建立，熟悉eM-plant软件环境及基本建模对象。二、实验环境与条件计算机、eM-Plant仿真软件三、实验内容 仿真一家制造桌子的工厂，其产品（桌子）是由一个桌面与四只桌角组合而成，桌面与桌角为购入材料，此工厂
2、的生产线仅对其作组装及相关处理。首先桌面进入桌面存放区存放，然后依序在锯开站，铣床站，喷漆站处理，继而进入质量检验站接受检验。若检验合格则送至组装站与桌角组装；若检验不合格则回流到喷漆站再处理。另一方面，桌角进入桌角存放区存放，然后被送上传送带运送到暂存区存放，以备送入组装站与桌面组装。在组装站上，一个桌面与四个桌角组合成一个桌子后，进入包装站包装，最后送至发货站运离系统。四、实验报告1、贴图展示桌子制造系统仿真模型效果，包括铣床车间、涂漆车间、组 装车间、包装车间和发货车间的分层模型； 2、记录桌子制造系统仿真模型的建模过程，描述所用到的对象、方法；3、贴图展示实验结果。图1铣床站的详细细化
3、模型1. 铣床站建模分析层式结构的使用由于在整个桌子的加工过程中铣床站的加工工艺流程较为复杂，为了使用户更为清晰地了解铣床站工作流程方式，本次桌子加工厂的仿真采用了EM-plant7.0中的层阶式结构方法对铣床站进行细化的分析，在mill的frame中建立2个interface作为进口以及出口，细化铣床站的工作模式，一个FlowControl，两个SingleProc。前者用来实现材料加工时的分流，在Exit Strategy分类页Strategy变更成Percentage，按照要求实现2个SingleProc的材料分配问题。复制frame1更名为plant1即桌子加工厂的一个简单的流程模型。
4、再将plant1中的铣床站的部分删除，将已经细化了的铣床站加工模型mill复制到桌子加工厂的简单流程模型里，这样用户在需要查看铣床站的工作模式时就可以点击mill项目进行观察分析，这就是形成了所谓的层式结构，把复杂的桌子加工厂模型简单化，再将每个工作车间进行细化，成阶梯状层层深入。图2铣床站的详细细化运行模型图3涂漆车间2. 涂漆站建模分析1）对桌面进行质量检验后实现分流由于是对喷漆质量的检验，所以如果不合格是可以返工重来的，从而对从铣床那来的桌面进行喷漆后进行检验，如果合格则进入合格区；如果不合格则通过不合格区到达一个缓存区，待喷漆机闲置时重新加工。2）对桌面的涂漆颜色进行指派由于桌面颜色是
5、不同的，一共有5种，而每种颜色的需求大致相同，所以可以这样模拟，喷漆机喷漆时喷的第一台为蓝色，第二台为红色，第三台为棕色，一直到所有颜色喷完为止，最后再重复循环颜色顺序。图中Method Color的作用是为Lacquer实现喷色模拟，这个Method是利用Color Table中的颜色，实现每种颜色出现一次，然后无限循环直到模拟结束。图4涂漆车间运行图图5组装车间3. 组装站建模分析1）运用Method方法实现桌面与桌脚的组装桌面与桌脚的组装应该由一张桌面加四条桌腿实现，所以当桌面喷漆检验完成后装入托盘由主入口进入转配车间，四条桌腿由传送带送入装配车间，当一张桌面和四条桌腿全部到位后才能进行
6、装配，装配完成由主出口进入下道工序。在名为Assembly_test的Frame中建立桌面和桌脚的进料点，将桌板及桌脚移至定位，之后各桌脚就定位后即进行安装之动作，将各对象都送入组装站处理，处理完组装动作后将对象送离系统。将Source属性Attibutes中的MU选择钮设置桌面和桌脚的mu对象。设置Assembly中的method，将桌面与桌脚进行运输定位后，等到各站对象都到齐，先将桌面TableTop在Set中等候托盘，之后当托盘到LoadingStat时，再将桌面TableTop移到LoadingStat上的托盘中，之后进入Assembly站中，进行桌面TableTop与桌脚Leg之组装
7、。这样就实现了桌面和桌脚的组装。 2）运用Method方法实现将桌面放置到托盘中，在桌面与桌脚组装后再将桌子与托盘分离。由喷漆车间完成的桌面进入装配车间后先在装盘区停留后，再通过载入区进入安装区，安装完成后进入卸盘区，托盘与桌面分离，桌子进入等候区等待进入下一步骤，托盘由皮带再次返回装盘区。Method Load模拟的是在皮带上托盘已就位以及产品已进入装盘区(Set)，再进行装盘。Method Unload模拟的是UnloadingStat工作站调用unload把托盘与产品分开，把托盘重新送上皮带以及把成品送入等待区。图6组装车间运行图图7包装车间4. 包装站建模分析 1）运用ShiftCal
8、endar对象实现机器的排班建立frame_9建立简单的包装站模型，建立shiftCalendar和E1的相关联系，在时间安排表中输入各班起始时间及终止时间( HH:MM )。选择一星期中运作几天。 (X代表选择运作)输入中断时间，如休息时间及吃饭时间，若同一时段有许多暂停时间，则再输入时间时，用分号加以区隔开。选取Buffer对象，设置暂存区大小，在packing对象中设置与ShiftCalendar的联系即利用ShiftCalendar所设置的工作安排表运行E1对已经组装好的桌子进行包装处理。2）运用Trigger对象实现机器的排班先设置Trigger中Type属性，从TimeSequen
9、ce表格中设定其时间值及传递值。选取Value并输入其值到Value Table，随后通过Combination选项进行时间的设定，随后设定触动机制，以布尔值Boolean，布尔值这类二元性， True及False，以0与1代表其2种状态，实现代表状态之切换，这里的状态即机器的运作与暂停，当然在运行之前要进行trigger的相关参数的设定，在建立触发器和PauseCtrl的关系后，运用PauseCtrl对象方法，对Trigger所传递之值进行判断，实现机器的相应动作效果。图8包装车间运行图图9发货车间5. 发货站建模分析 实现对不同颜色桌子的统计先在Shipment中建立PartStatist
10、ics表格，依次设立颜色和数量统计栏目，设置Evalute之Method用以接受外部桌子的信息，然后把信息交以PartMethod对象进行处理，而PartMethod以前面建立的PartStatistics表格为基础，在表格中寻找相应的颜色，在统计栏中进行数量的累加，这样进行桌子颜色的汇总，并且进行数量的统计。图10发货车间图11桌子制造系统仿真模型实验二：综合应用案例模型实验项目名称综合应用案例模型实验学时12同组学生姓名实验地点408实验日期1月3日1月6日上午实验成绩指导教师严浩云一、实验目的和要求通过本仿真模型的建立，熟悉Experiment对象的使用，并会简单分析实验结果。二、实验环
11、境与条件计算机、eM-Plant仿真软件三、实验内容 仿真某小型制造系统，其平面布置如下图所示： 该制造系统可制造3种不同的零件，各种零件的加工工序和加工时间如下表所示（加工时间均服从三角分布）：零件制造单元（时间）制造单元（时间）制造单元（时间）制造单元（时间）制造单元（时间）1Cell1(6,8,10)Cell2(5,8,10)Cell3(15,20,25)Cell4(8,12,16)2Cell1(11,13,15)Cell2(4,6,8)Cell4(15,18,21)Cell2(6,9,12)Cell3(27,33,39)3Cell2(7,9,11)Cell1(7,10,13)Cell3
12、(18,23,28)要求生产某种零件的订单随机到达系统，到达的时间间隔服从均值为13的负指数分布。对三种零件需求的情况是：零件1占26%，零件2占48%，零件3占26%。零件在制造系统中按顺时针方向移动，在相邻两个制造单元之间的移动时间为2分钟。现希望通过仿真了解系统中各个制造单元的设备利用率、零件在各个制造单元前等待被加工的平均等待时间、零件在系统中的平均逗留时间（即零件从进入系统，到零件完成各个加工工序后离开系统的时间）。请完成该系统的仿真建模，并完成下面的实验思考题。四、实验思考题1 模型中如何设置三种零件的不同的加工工序？如何设置三种零件的随机到达分布，以及它们的比例？答：运用meth
13、od方法实现零件按不同的加工顺序依次经过各台机器。Leave对象将指派给Source对象以及各个制造单元的Entrance事件，当表示零件的MU进入当前制造单元时，将触发Leave单元中的程序Distribute对象的作用是决定零件的流向。它指派给FC1,FC2,FC3,FC4四个对象离去策略，负责根据MU的加工工序，判断零件的下一个流向。2 模型中收集了哪些统计数据？请列出它们的变量名，并说明其含义。请运行5次仿真模型，每次运行时间为5天，分别列出这些统计数据的运行结果。这些结果是否相同？为什么？你认为应该如何提高运行结果的可靠性？答：SumStayTime对象用于记录零件在模型中的总逗留时
14、间。 AvgStayTime对象用于记录零件在模型中的平均逗留时间。Sumcell1Time，Sumcell2Time ，Sumcell3Time ，Sumcell4Time 对象分别用于记录进入制造单元1，制造单元2，制造单元3 和制造单元4的零件的总等待时间。 Avgcell1Time， Avgcell2Time， Avgcell3Time，Avgcell4Time对象分别用于记录进入制造单元1，制造单元2，制造单元3 和制造单元4的零件的平均等待时间。第一次运行：第二次运行：第三次运行：第四次运行：第五次运行：五次运行的结果不相同，因为零件的进料是随机产生的，而三种零件的加工顺序和工艺不
15、尽相同，所以在总的系统逗留时间和各个设备的运行时间不同，这就是仿真结果不同的根本原因。首先可以根据仿真的要求细化仿真对象，考虑得更加全面切合实际的系统，再次，可以增加仿真天数，再用统计软件进行多方面的数据汇总工作，结合数学原理，减小仿真系统和实际系统之间的误差3 请分别运行10次、20次、50次仿真实验，每次运行时间为5天，请记录零件平均逗留时间的均值、标准差、90%置信区间。观察不同实验次数所对应的标准差和置信区间半宽，变化有何规律？为什么？ 4 请绘制一张Chart1对象生成的运行结果图（运行时间为5天），这张图反映的是哪个变量的变化情况？你认为根据这张图，仿真的预热时间大约是多少？实验三
16、：银行排队系统仿真模型实验项目名称银行排队系统仿真模型实验学时8同组学生姓名王正兰，许晴，徐肖桦实验地点408实验日期1月6日下午1月7日实验成绩指导教师严浩云一、实验目的和要求通过本仿真模型的建立和分析，提高学生应用eM-Plant仿真软件的能力。二、实验环境与条件计算机、eM-Plant仿真软件三、实验内容 用仿真方法比较银行的不同排队规则对系统性能输出的影响。某银行有两个服务窗口，服务时间都服从均值为8分钟的负指数分布。顾客的到达为泊松流，平均到达率为0.2位/分钟。现有两种不同的排队规则：一种是顾客到达后排一个队列（按先到先服务规则排队），当两个服务窗口中有一个空闲时队列中的第一个顾客
17、上前接受服务；另一种是顾客到达后随机地选择一个服务窗口进行排队（按先到先服务规则排队），形成两个队列。请用仿真方法计算两种排队规则情况下，每天完成服务的顾客平均人数和90%置信区间（每天仿真实验的时间为8小时，实验50次）。四、实验报告1、贴图展示所建立的银行排队系统仿真模型；2、描述所用到的对象、方法，以及它们的作用；3、贴图展示仿真实验结果，并定性地分析两种排队规则对顾客服务水平的影响。图11第一种队列图12第二种队列图13第一种队列的运行结果图14第二种队列的运行结果实验课程小结 通过两周的实训课程，我在老师和同学的帮助下完成了三个仿真系统模型。系统仿真技术作为现代企业科学管理技术之一,
18、是将对象系统模型化,把模型作为实验装置,用来分析已存在的或计划中系统的一种技术。系统仿真是工程师、经理和决策人对提出的关于操作、流程、或是动态系统的方案进行试验、评估、以及视觉化的工具。计算机仿真的特征是系统本身不必实装就可以进行实验。它在减少损失、节约开支、缩短开发周期、提高生产效率、提高产品质量等方面起着重要作用。通过对em-plant软件的学习我们意识到利用该仿真软件可以在不组装实际系统的情况下，进行实验，可以在短时间、低成本下运行，而且不给现行系统带来任何中止或破坏的危险。物流设备及人员的配置、物流工程系统构成等等是一个空间、时间与随机变量交错的复杂系统，几乎不能用方程式、或简单的表计
19、算来解开这些难题，而仿真技术对解开这些难题非常有效。通过该软件的系统仿真，我们可以轻松的解决瓶颈囗在哪儿，资源配置是否合理等问题，可以通过动画功能可视化，方便沟通经营者、管理者和操作者之间的意见，从而加快决策速度。当然，在这次实训中，还有许多不足，很多具体的操作环节还没有搞懂，因为相应步骤只要做了就能得分，就没有再去追究，这种得过且过的作为以后要改正。对于仿真实训，是很好的事，可以让学生更好的理解相关知识，了解相关软件的操作;当然，能亲手在真正的仪器上进行实验操作就更好了。不过仿真软件有很多欠缺之处，而且在实训过程中应该给学生一些自由活动的时间，不然容易疲倦。对于仿真实训中一直和我们在一起的严
20、老师我深表感激，在百忙之际，不辞辛苦的和我们一起渡过了这紧张的五天，不时的督促我，才使得我没有虚度这五天，真正的学到了不少知识。所以，谢谢严老师。以上就是我对通过这五天的仿真实训后的心得与体会。希望以后优点继续发扬，缺点坚决改过。商学院实验课程成绩评定表 序号评价项目内容描述标准得分 1平时考核20%考勤日常考勤，缺勤一次扣2分，迟到早退扣1分102上课纪律无违反实验室规章制度和课堂纪律的行为53环境卫生实验机位保持环境整洁，无影响实验教学环境的行为54实验过程50%实验一桌子加工厂仿真模型205实验二综合应用案例模型206实验三银行排队系统仿真模型107实验报告30%字数不少于3000字59建模过程描述清晰，实验思考题回答正确1510实验小结有心得体会10总评成绩：评分教师签名：
