基于Witness的储位规划仿真与优化
第八章Witness建模与仿真实例3
表7 货车到达为5min/辆，服从U（10，15）的运行数据
从对比的数据中可以得出以下结论： 1、方案一中，仅提高装卸工人的工作效率会增加站点的空闲率。 2、方案二中，在提高装卸工人工作效率的基础上提高货车的到达频率， 又会增加货车等待装卸工人的时间。二者之间无法同时达到减少站点空闲 率和减少货车等待装卸工人时间的目的。 3、此优化方案无法达到优化目的，故需要进一步优化。详细过程见优化 方案三。
表9 货车到达频率为10min/辆，服从U（15，20）的运行数据
元素名称 Truck Station1 Station2 Station3 Station4 Station5 Entrance Exit
（一）元素定义表
类型 Part Machine Machine Machine Machine Machine Conveyor Conveyor 数量 1 1 1 1 1 1 1 1 说明 货车 装卸站点1 装卸站点2 装卸站点3 装卸站点4 装卸站点5 装卸服务中心入口 装卸服务中心出口
五、仿真模型的运行和数据分析
（一）运行效果图：
五、仿真模型的运行和数据分析
（二）运行数据分析 模型仿真钟取系统默认的1的时间单位为1min，运行模型一天，即1440 （60*24）仿真时间单位，得到下列统计数据,如表2、表3所示： 表2 运行数据
五、仿真模型的运行和数据分析
各装卸点工作状态统计表
六、方案的优化与改善
（三）优化方案三：减少一个装卸站点 基于方案一的优化方法：分别使每次装卸的时间长度服从均匀分 布U（10，15）、U（15，20）、U（15，25），得到的数据如 表8至表10所示：
表8 货车到达频率为10min/辆，服从U（10，15）的运行数据
基于Witness的随机生产／库存系统仿真研究
陈 琦 １， １林 峰 。
（． １ 北京 交通大 学 交通运输 学院， 北京 １０４ ；． ００ ４ ２中国联合 网络通信集 团有限公 司， 北京 １０ ３ ； ． ０ ０ ３ ３ 中国铁 道 科 学研 究 院 东郊分 院 ， 京 １ ０ １ ） 北 ０ ０ ５
【 摘 要 ］ 对 生 产 ／ 存 系 统 环境 动 态 随 机 性 的 问 题 ， 先 采用 专 业 仿 真 软件 Ｗｉ ｅｓ运 用 离 散 事 件 系 统 仿 真 策 略 ， 立 针 库 首 ｔ ｓ， ｎ 建 Ｊ Ｉ Ｔ生产 ／ 库存系统中随机需求控制程序和随机生产控制程序 ； 然后选用一个单产品 、 多阶段的 Ｊ Ｉ Ｔ看板生产 ／ 库存系统 ， 建立该
系统的仿真模型 ， 进行仿真实验研究 ， 检验 Ｊ Ｉ Ｔ生产 ／ 库存系统在生产 能力和维修人员约束前提下 ， 需求 、 生产 两方面 因素 的不 同 随 机 性 组 合 ， 变 异 系 数 对 系统 绩 效 的影 响 。 其 ｆ 关键词】 随机生产 ／ 库存系统 ； 离散事件 ； Ｔ； Ｊ 变异 系数 ； １ 仿真
陈琦， 基于 Ｗｉｅ 的随机生产 ／ 等： ｔｓ ｎｓ 库存统仿真研究
ｄ ｉ ０３ ６ ４ｉ ｎ１ ０ — ５ Ｘ．０ ． ． ９ ｏ： ．９ ９ ． ｓ ．０ ５ １２ ２ １ ０ ０ ｌ ｓ １２ ３
基于witness的系统建模与仿真实验报告
多路径生产仿真模型S11085240007 物流工程一、实验名称：多路径生产仿真模型二、实验目的1）了解结合路径path的系统设计。
2）熟悉系统元素Part、Machine、Buffer、Variable、Labor、Attribute的用法。
3）深入研究系统元素Machine的用法。
4）研究机器、缓冲区结合路径以及劳动者之间协作所形成系统的运行效率。
三、实验设备仪器计算机、Witness仿真软件四、实验内容1、元素定义（Define）本系统的元素定义如表1所示。
表1 实体元素定义元素名称类型数量说明Back Part 1 部件Seat Part 1 部件Legs Part 1 部件B1buffer 1 缓冲区B2buffer 1 缓冲区B3buffer 1 缓冲区Paint_Q buffer 1 缓冲区Inspection_Q buffer 1 缓冲区Packing_Q buffer 1 缓冲区path1Path 1 路径Path2Path 1 路径Path3Path 1 路径Path4Path 1 路径Path5Path 1 路径Assembly machine 1 组装机器Painting machine 1 染色机器Inspection machine 1 检验机器Packing machine 1 包装机器Inspector labor 1 质检员x variable 1 变量attribute c 1 属性2、元素可视化（Display）设置各个实体元素的显示特征定义设置如下图所示3、元素细节（Detail）设计1对Part各元素细节设计●可视化效果设定●属性定义：seat.Arrival Type＝Activeseat.inter Arrival=2.0back.Arrival Type＝Activeback.inter Arrival=2.0legs.Arrival Type＝Activelegs.inter Arrival=2.0●规则定义：seat’s output Rules：PUSH to B1back’s output Rules：PUSH to B2legs’ output Rules：PUSH to B32对Buffer各元素细节设计display 选项中对话框对buffer icon 、name、part queue属性进行设置；3对Machine各元素的细节设计属性定义：Assembly.Type=AssemblyAssembly.Cycle Time=6.0Assembly. Input Quantity=3；！机器Assembly的输入零部件数量为3个；规则定义：Assembly.Input Rules（From）:MATCH/ANY B1 #(1)B2 #(1)B3 #(1) ！匹配缓冲区B1、B2、B3中的任意类型的part各一个；Assembly.Output Rules（To）:PUSH to Paint_Q Using Path ！通过路径将成品送至缓冲区Paint_Q；活动定义：Assembly.actions on finish：3.1）对machine元素Assembly的详细定义：属性定义：♦Assembly.Type=Assembly♦Assembly.Cycle Time=6.0♦Assembly. Input Quantity=3；！机器Assembly的输入零部件数量为3个；规则定义：Assembly.Input Rules（From）:♦MATCH/ANY B1 #(1)B2 #(1)B3 #(1) ！匹配缓冲区B1、B2、B3中的任意类型的part各一个；Assembly.Output Rules（To）:♦PUSH to Paint_Q Using Path ！通过路径将成品送至缓冲区Paint_Q；活动定义：Assembly.actions on finish：♦ICON = 115！通过变换图标，表示seat、back、legs组装成了一把白色椅子；3.2）对machine元素inspection的详细定义：属性定义：♦inspection.Type=Single♦inspection.Cycle Time=3.0♦bor＝Inspector规则定义：inspection.Input Rules（From）:♦PULL from Inspection_Q ！从缓冲区Inspection_Q中提取零件加工；inspection.Output Rules（To）:♦PERCENT /189 Packing_Q Using Path 90.00 ,Paint_Q With Inspector Using Path 10.00 ！产生随机概率，以90％的概率通过检测，使用路径移向Packing_Q，进行打包；以10％的概率检测出油漆有质量问题，需要人工搬运，通过路径送回缓冲区Paint_Q，排队重新油漆。
基于Witness车辆路径问题的仿真建模与优化
点，7 个提货点 P 和 7 个收货点 D，其中 P 和 D 的编号是 相对应的，给 Pi 点处的货物需要运送到 Di 处，经过某科 研小组的优化研究，目前在用车辆及其所经路径如图 1 所示，目标成本为 3933.1 元。
6 4 2 0 -2 -4 -6 -6
选择 S1、S2 分别设置它们的 text，icon.rectangle 属性 项，选择 V1、V3、V2、V7，设置它们的 Style、text 属性项， 选择 t 元素，设置它们的 Style 属性项，选择 p、d 元素设置 它们的 icon、text 属性等。 3.2.3 变量的设置
模型的设计中使用了大量的变量，总数有 106 个变 量，这些变量是实数型的全局变量，应用这些全局变量的 好处是我们既能在模型中显示全局变量和它们的值，又 能生成全局变量的报告，便于对模型的分析，另外一个重 要的原因是，我们可以方便对变量的修改，产生新的优化 方案。这些变量如 v1speed、V1lucheng、V1time、V1sumtime、
表2
服务时间 下限 上限 装卸量 服务时间 下限 上限 装卸量
P1 5
12 16 5.76 D1 4
20 25 -5.76
P2 3
5 10 9.50 D2 8
32 40 -9.50
P3 10
6 9 14.21 D3 6
21 25 -14.21
P4 7
35 40 5.95 D4 11 50 55 -5.95
对 tr4 元素的细节设计
General On.action on: V1time（9）=TIME. V1speed（1）=NORMAL（50，2，10） Front.action on front: V1time（10）=TIME V1lucheng（5）=200 V1sumtime （4）=V1time （10）-V1time（9）. V1shijian=V1time（10）-V1time（1） IF V1shijian>50 V1chechaoshijian=V1shijian-50 ENDIF v1chengben=V1lucheng（1）+V1lucheng（2）+ V1lucheng（3）+V1lucheng（4）+V1lucheng（5） +0.5*V1shijian+1.5*V1chechaoshijian
基于Witness的随机库存系统仿真研究
・
应 用研 究 ・
赵 月霞
杨 建 明 基 于 Ｗ ｉ ｅｓ ｔ ｓ 的随机 库存 系统仿 真 研究 ｎ
５ ７
基 于 Ｗ ｉ ｅｓ的 随机 库 存 系统 仿 真 研 究 ｔ ｓ ｎ
赵 月 霞， 建 明 杨 （ 京农 业 大学 工学 院 ， 南 江苏 南 京 ２０３） １０ １
摘要： 选用合 适 的库存 策略 可在 给 定服 务 水 平下有 效 降低库存 总成本 。利 用 Ｗｉ ｅｓ 真软 件 建 ｔ ｓ仿 ｎ 立 了库存 系统 的仿 真模 型 ， 充分 考虑 了库存 需求 时 间间 隔、 需求 量 以及提 前期 的 随机 性 。模 型 的
款 通用 的系统仿 真平 台 ， 它可 以方 便地处 理 复杂 随
对 库存 策略 的一 种制 约 。因此 在多 数情 况下 ， 将提 前期 的分布 简化 为 用 均匀 分 布来 描 述 或 用 正态 分
布来 描 述 Ｊ 。
某 销售公 司 专 门销 售某 一种 产 品 ， 要求 决定 现
后 Ｙ个 月 每月 的库存 。假 设 需 求 时 间 间隔 服从 均 ｔ
关 键词 ： ｔｅｓ库 存 系统 ； 真 Ｗｉ ｓ； ｎ 仿 中图分 类 号 ： ４ ６ ２ Ｆ ０ ． 文献 标识 码 ： Ａ 文章编 号 ：６ ２ ６ ６ ２ ０ ） １ ０ ７ ３ １ ７ —１ １ （０ ９ ０ —０ ５ —０
根 据需求 与 订货 的规统 。随 机 型 库存 系统 是
运行 阶段 ， 用 系统优化 模 块 ＯＰ ＭＩ Ｅ 得 到 库存 策略 的 最优 组 合 。 通过 对 最佳 库 存 策略 的 采 ＴＩ Ｚ Ｒ， 进 一步 分析 ， 到该库 存 策略 下的服 务 水平 ， 得 本文 对 随机 库 存 系统 所做 的分析 研 究 更加接 得 使
供应链系统“牛鞭效应”WITNESS仿真建模与优化分析
一、 基于“牛鞭效应”的物流供应链系统优化设计针对一个特定的供应链进行分析，供应链中共有四个角色，制造商，分销商，批发商，零售商。
在此供应链中由于出货时间延迟、资讯不足等情况会产生由于消费者需求的小幅变动，而通过整个系统的加乘作用将产生很大的危机，即首先是大量缺货，整个系统订单都不断增加，库存逐渐枯竭，欠货也不断增加，随后好不容易达到订货单大批交货，但新收到订货数量却开始骤降的情况。
也就是我们所说的”牛鞭效应”。
1.1供应链结构供应链是由供应商,制造商,分销商,零售商,顾客等组成的一条以物流，信息流为内容的相互影响,相互作用的响应链条。
而各个物流单元之间用通讯和运输相联系。
当普通消费者向零售商提出自己的需求以后，零售商会通过供给相应数量的商品来满足顾客的需求，这样就会造成零售商库存水平的变化。
零售商根据这个变化，并结合自身的情况对未来市场进行预测，从而向批发商发出一定量的定货需求，同时，批发商也会根据自己的库存情况以及下游零售商的订单情况，对其上家分销商发出相应的订单，分销商也会根据自己的库存情况以及下游批发商的订单情况，对其上家制造商发出相应的订单。
所以，分销商的定货情况会直接影响制造商的生产安排和计划。
这就是整个供应链的过程，这个过程也简单地构成了的供应链，如图1.1所示图1.1供应链各成员示意图需要说明的是，各个环节的订单发出后到执行本订单，都会产生一定的时延，因为在流通企业接到订单以后，必然需要花费一段时间完成订单处理、生产组织以及运输作业等工作，而制造商虽然不需要向上游发出订单，但是也有一定的生产周期。
1.2供应链运作策略在本供应链中规定，生产商，分销商，批发商，零售商的起始库存分别为20，30，40，50箱，订货提前期为三个周期每个周期内有八个工作日，假定所有的商家在每个周期的第一个小时检查库存，如果库存量小于等于零那么则开始订货，订货的策略采用移动平均法，客户的要求采用随机函数。
并且上游企业要最大限度的满足下游企业的订货，如果本次订货没有满足，则要在下次的发货中补齐上次的欠货。
第二章witness仿真系统
2 、菜单栏 • 菜单栏位于屏幕的第二行，它包含： File（文件）、Edit（编辑）、View（显 示）、Model（模型）、Elements（元素）、 Reports（报表）、Run（运行）、Window （窗口）、Help（帮助）九个菜单选项。
3、 工具栏 • Witness 系统提供了不同环境下的八种 常用的工具栏，它们是：Standard、Model、 Element、Views、Run、Reporting、 Assistant、Display Edit。激活其中一个 工具栏，即在屏幕上显示出一行相应的工 具栏，用鼠标将它拖放到合适的位置，就 可以使用这个工具栏提供的相应的工具进 行某些操作。
• 三种元素：
1. 实物元素:代表实际系统中看得见的实体，如原 材料part/fluid、加工设备 machine/processor 、作业员labor、运输工具 conveyer/track/pipe、仓库buffer/tank
• （1）离散型元素 表示所要研究的现实系统中可以看得见的、可以计量个数 的物体，一般用来构建制造系统和服务系统等。主要包括： 零部件或实体（Part or Entitle）；机器（Machine）； 输送链（Conveyor）；缓冲区或仓库（Buffer）；车辆 （Vehicle）；轨道（Track）；劳动者（Labor）；路径 （Path）；模块（Module） • （2）连续型元素 同离散型元素相对应，这种类型的元素用来表示加工或服 务对象是流体的系统，比如化工、饮料等。主要包括：流 体（Fluid）；管道（Pipe）；处理器（Processor）；容 器（Tank） • （3）运输逻辑型元素 用于构建物料运输系统。主要包括：运输网络 （Network）；单件运输小车（Carriers）；路线集 （Section）；车辆站点（Station）
Witness仿真系统基础教程
高级建模技术
子模型与模块化
使用子模型和模块化技术，提高模型的复用 性和可维护性。
并发处理
利用Witness的并发处理功能，提高仿真效 率。
复杂逻辑实现
运用高级编程技巧实现复杂的逻辑和控制流 程。
优化算法与应用
线性规划
使用线性规划方法解决资源分配问题，提高 系统效率。
构建实体
在Witness中创建代表实际物体的实体，如 机器、传送带、仓库等。
定义属性
为实体设置相关属性，如处理时间、容量、 故障率等。
连接实体
使用路径和连接器将实体连接起来，形成完 整的系统流程。
数据输入与参数设置
数据输入
通过Excel或其他数据文件导入数据，为模型提供运 行所需的基础数据。
参数设置
02 在菜单栏中选择“运行”->“开始”命令；
03
系统将开始运行仿真，并在输出窗口中显 示运行信息和提示；
04
运行完成后，可以在仿真区域中查看运行 结果和数据。
PART 03
建模与仿真过程
REPORTING
模型构建方法与步骤
确定系统边界
明确要研究的系统范围，包括系统的输入、 输出和主要组成部分。
度和忠诚度。
PART 05
总结与展望
REPORTING
学习成果回顾
掌握了Witness仿真系统的基础知识和操作方法，包括建模、仿真运行、 数据分析等。
了解了Witness仿真系统在各个领域的应用案例，如物流、制造、服务等。
通过实践练习，熟悉了Witness仿真系统的常用功能和工具，提高了解决 实际问题的能力。
第6章 WITNESS建模与仿真(本)
第6章 WITNESS 建模与仿真过程6.1 WITNESS 建模与仿真过程（1）定义系统元素：可以通过在布置窗口中点鼠标右键，选定快捷菜单中的“define ”菜单项，来定义模型基本元素的名称、类型、数量；（2）显示系统元素：在定义了元素的基础上，要定义元素在各种状态下的现实图形。
本步骤可以通过右击要定义显示特征的元素，通过选定弹出式菜单中的“display ”菜单项，来进行设定。
各种元素的平面布置可以在witness 的布置窗口中设定，也可以通过导入被仿真系统设施布置图的.dwg 文件来设定。
（3）详细定义：本步骤详细定义模型基本元素工作参数以及各元素之间的逻辑关系，如系统结构、被加工对象在各台机器上的加工时间分布、加工对象的工艺路线、以及其他规则等。
可以双击鼠标左键，通过弹出的“detail ”对话框来设定。
（4）运行：通过试运行和修改模型，重复前三步得到正确的计算机仿真模型之后，对系统进行一定时间范围的运行，并在屏幕上动画显示系统运行的过程，运行方式可以是单步的、连续的和设定时间的。
本步骤通过witness 提供的“run ”工具栏来进行操作。
（5）报告：系统运行一段时间后，显示系统中各元素的运行状态统计报告。
通过该报告，可以分析系统中可能存在的各种问题；或通过某项指标，来比较可选方案的优缺点。
如机器的利用率、产品的通过时间、在制品库存等。
该操作通过使用“reporting ”工具栏来实现。
（6）归档：witness 还提供了归档“documentor ”模块，可以让我们提取计算机模型的各种信息，生成word 文档或直接打印出来。
主要是生产报告模块没有包含的有关元素的说明型文字、规则、活动、中断和基本信息。
（7 ）优化： witness 还提供了系统优化“optimizer ”模块。
如果一个系统的绩效将因为其构成元素的配置不同，而得到不同的结果，并不需要建立多种配置的计算机模型。
我们可以直接使用同一个计算机模型，然后通过“optimizer ”模块来设定每一元素的可变属性值的取值范围，得到一个取值范围集合，并设定表示绩效的目标函数是取最大值还是最小值，进行优化仿真运行，就可以得到前n 个最优绩效的系统配置（n 可自行设定）。
流水线生产系统WITNESS建模与仿真
运行仿真模型
启动仿真模型，观察生产线的 运行情况，并记录相关数据。
定义元素
在WITNESS软件中定义生产线 上的各种元素，包括实体、设 备、缓冲区等。
建立逻辑关系
定义元素之间的逻辑关系，如 物料流动的方向、设备之间的 加工顺序等。
分析仿真结果
对仿真结果进行分析，找出生 产线存系统中各个实体 的状态变化，如设备状态、在制 品状态等，有助于分析系统的动 态行为。
数据表
数据表可以详细列出仿真过程中 产生的各项数据，如生产数量、 设备利用率、在制品库存等，便 于进行定量分析。
仿真结果数据统计与分析
生产效率分析
通过统计仿真过程中的生产数量和时间，计算 生产效率，评估流水线生产系统的产能。
包括设备故障率、维修时间、 产品加工时间等实际生产数据。
建立仿真模型
利用WITNESS软件建立流水 线生产系统的仿真模型，包括 设备、缓冲区、物料流等元素
的定义和属性设置。
参数设置
根据实际数据和仿真目标，设 置仿真模型的运行参数，如仿
真时间、随机数种子等。
仿真运行与结果
运行仿真模型
启动WITNESS软件，加载仿真模型，按照设定的参数进行仿真运 行。
监控仿真过程
实时观察仿真运行过程中设备状态、物料流动等情况，确保仿真过 程的顺利进行。
结果输出与统计分析
在仿真结束后，导出仿真结果数据，利用统计分析方法对结果进行 处理和分析，得出相应的结论和建议。
05
WITNESS仿真结果分析
仿真结果可视化展示
甘特图
通过甘特图展示流水线生产系统 中各个工序的开始时间、结束时 间以及工序之间的衔接关系，直 观地反映生产流程。
均衡性
2024年度Witness流水线仿真系统
结合仿真目标和实际背景，对统 计分析和可视化展示的结果进行 解读，提出改进意ห้องสมุดไป่ตู้和建议。
2024/3/23
17
05
系统应用案例展示
2024/3/23
18
案例背景介绍
某汽车制造公司生产线优化
该公司面临生产效率低下、资源浪费严重等问题，希望通过引入Witness流水线仿真系统对生产线进 行全面优化。
仿真目标
7
系统架构与组成
用户界面
提供友好的操作界面，包括菜单 、工具栏、属性窗口等。
仿真引擎
负责生产线的仿真计算，包括设 备状态、物料流动、生产时间等 。
数据管理
负责仿真数据的存储、读取和处 理，支持多种数据格式。
架构
Witness流水线仿真系统采用客 户端/服务器架构，客户端负责用 户界面和交互操作，服务器负责 数据处理和仿真计算。
通过Witness系统建模与仿真，分析生产线瓶颈，提高设备利用率，减少在制品库存，实现生产流程 的优化和效率提升。
2024/3/23
19
Witness系统应用过程
2024/3/23
数据收集与处理
收集生产线历史数据，包括设备故障记录、生产节拍、在制品数量等 ，对数据进行清洗和处理，为仿真建模提供准确输入。
案例研究
通过具体案例，展示Witness流水线仿真系统在企业生 产实践中的应用，包括成功案例和失败案例分析。
结论与展望
总结Witness流水线仿真系统的优势与不足，并展望未 来的发展方向和应用前景。
5
02
Witness流水线仿真系统 概述
2024/3/23
6
系统定义与特点
协同工作
支持多人同时在线协作，提高团队协作效 率。
Witness仿真软件培训教程(精品PDF)(2024)
模拟城市交通流的运行情况，分析交通拥 堵和瓶颈环节，提出改进措施并进行优化 。
公共交通系统仿真
仿真结果评估与应用
通过仿真软件对公共交通系统进行模拟， 分析公共交通的运行效率和服务质量。
对仿真结果进行评估，为城市交通规划和交 通管理提供决策支持和应用参考。
2024/1/30
26
能源系统仿真案例
2024/1/30
01
02
03
04
如何解决模型运行错误 或崩溃问题
2024/1/30
提高仿真效率的实用技 巧
如何选择合适的优化算 法
数据可视化与结果分析 技巧
30
行业应用前景展望
智能制造与数字化工 厂建设中的应用
医疗健康、城市规划 等领域的拓展应用
2024/1/30
物流与供应链优化领 域的前景
31
学习资源推荐和获取途径
2024/1/30
仓储管理与调度
通过仿真软件对仓储管理进行模拟， 实现仓储资源的合理利用和调度。
仿真结果分析与优化
对仿真结果进行深入分析，找出物流 配送过程中的问题和不足，提出优化 措施并进行改进。
25
城市规划交通仿真案例
城市交通网络构建
交通流模拟与分析
通过Witness软件构建城市交通网络，实现 交通资源的合理配置和优化。
ERA
2024/1/30
3
Witness仿真软件概述
Witness仿真软件是一款功能强大的系统仿真软件，广泛应用于制造、物流、服务 等领域。
该软件支持多种仿真方法，包括离散事件仿真、连续仿真和混合仿真等。
2024/1/30
Witness提供了丰富的建模库和可视化工具，使用户能够快速构建和调试仿真模型 。
基于witness的系统建模与仿真实验报告
基于witness的系统建模与仿真实验报告本文主要介绍了基于witness的系统建模与仿真实验报告。
首先，对witness进行了简单介绍，witness是一款用于模拟连续流程和离散事件仿真软件。
其次，介绍了系统建模的步骤，包括确定模拟对象、建立流程模型、构建事件模型、设置实验参数等。
最后，对一个实际案例进行了模拟仿真实验，展示了witness在系统建模与仿真方面的应用。
一、witness简介witness是一款全球领先的、面向工业制造领域的仿真软件，是英国Lanner公司开发的产品。
witness软件提供了连续流程仿真和离散事件仿真两种模拟方式，支持多种仿真方法和数学模型，可以为用户提供高质量的仿真分析服务。
witness的用户涵盖了各行各业，包括制造业、物流业、金融业、航空航天业等。
二、系统建模步骤1. 确定模拟对象在进行系统建模和仿真实验之前，需要确定所要模拟的对象，例如某个工厂的生产线、某个物流中心的物流过程等。
确定模拟对象后，需要收集足够的数据和信息，包括生产能力、生产工艺、规模等方面的数据，以及原材料、半成品、成品、设备等物资的数量、规格等详细信息。
2. 建立流程模型在witness软件中，可以通过图形化界面来建立流程模型。
首先需要定义流程中的各个部分，例如生产线的各个工位、物流中心的各个处理环节等。
然后需要建立这些部分之间的联系和依赖关系，例如生产线上的各个工位之间的输送关系、物流中心中不同处理环节之间的物流传递关系等。
3. 构建事件模型在witness软件中，事件模型是指各种随机或固定的事件，包括人员进出场、设备故障、运输工具到达、货物装卸等。
建立事件模型需要考虑到各种可能出现的情况，例如人员疲劳、设备老化、交通堵塞等，同时需要有合理的处理方式。
在witness软件中可以为各种事件赋予不同的概率分布，以便于模拟真实情况。
4. 设置实验参数在建立模型的基础上，需要设置一系列实验参数，包括模拟时间、模拟人数、随机数种子等。
基于Witness的供应链多产品库存系统仿真研究
库 存 系统 的效 益评 价指 标 ， 用 Ｗｉ ｅ 仿 真软件 中的优 化模 块 ， 到决 策数据报 表 ， 据 决策者 运 ｔｓ ｎｓ 得 根
的决策 重点 的不 同， 寻求最佳 库存策 略组合 。
关键 词 ： 应链 ； 供 多产 品 ； 库存 系统 ； 真 ； ｔｅｓ 仿 Ｗｉ ｓ ｎ
题具 有一定 的实用价 值 。
容 量 限制 、 虑顾 客关 系及转库 问题 的多产 品供应 考 链 库存 系统模 型 。通 过 对理 论模 型 的仿 真实 现 和 研 究 ， 业进 行合 理 的库存 管理 决策 提供有 效 的 为企
科学 依据 和方法 支持 。
１ 模 型描 述
常用 的基本库 存策 略有 ４种 ： 续性检查 的固 连 定 订货量 、 固定 订 货 点 策 略 （ Ｒ）策 略 ； 续 性 Ｑ， 连 检 查 的固定 订货 点 、 大 库存 策 略 （ ， 策 略 ； 最 Ｓ Ｓ） 周 期性检 查 策 略 （ ， 策 略 ； 合 库 存 策 略 （ ，Ｓ ｔ Ｓ） 综 ｔ ， Ｓ） 策略 Ｅ ４。 ４种库 存 策 略 的基 础 上还 延 伸 出 ３ 在 －Ｊ 其他 的策 略 ， 本文 用 到 的库存 策 略 为 （ ，Ｓ ）和 ｔ ，Ｓ （ ， Ｒ） ｔ Ｑ， 的库存 策 略 组 合 。 中 （ ， ， 其 ｔ ｓ Ｓ）策 略是 指 固定 检查 周期 ｆ 固定订 货点 ｓ 最大库存 量 Ｓ， 、 及
企业生产需 要 ， 高企 业 效 率 ， 提 提升 企 业竞 争 力 的 供应关 系 ， 供应 链具有 一定 的优越性 。随着产 品的 更 新速率 的变快 ， 品种 类也 变 得更 加 繁 多 ， 费 产 消 者需 求变化 的 速率 也 随之 变 得越 来 越 快 。企业 为 了提 升竞争力 ， 不可 能 只 生产 单一 产 品 ， 使得 研 这 究供应 链环境 下 的多 产 品库 存 系 统 的库 存决 策 问
2024版课件第06章Witness仿真系统
定义与发展历程定义Witness仿真系统是一种基于计算机技术的模拟软件，用于对现实世界中的复杂系统进行建模、分析和优化。
发展历程Witness仿真系统起源于20世纪80年代，随着计算机技术的进步和仿真理论的发展，逐渐在各个领域得到广泛应用。
应用领域及价值应用领域Witness仿真系统可应用于制造业、物流业、医疗卫生、城市规划、交通运输等多个领域。
价值通过Witness仿真系统，可以对复杂系统进行全面的分析和评估，帮助决策者制定科学合理的方案，提高系统运行效率和质量。
系统架构与组成系统架构Witness仿真系统采用模块化设计，包括建模模块、仿真模块、分析模块和优化模块等。
组成Witness仿真系统主要由用户界面、仿真引擎、数据库和模型库等部分组成。
其中，用户界面提供友好的操作环境，仿真引擎负责模型的运行和数据的处理，数据库用于存储仿真数据和结果，模型库则提供丰富的预设模型和案例供用户参考和使用。
01支持多种建模方式提供图形化建模、文本建模等多种方式，满足用户不同需求。
02丰富的模型库内置大量常用模型，方便用户快速构建仿真系统。
03高精度仿真算法采用先进的仿真算法，确保仿真结果的准确性和可靠性。
建模与仿真03提供多种数据分析工具，支持对仿真数据进行深入挖掘和分析。
强大的数据分析功能内置多种优化算法，可帮助用户找到系统性能瓶颈并进行优化。
优化算法集成支持对模型参数进行灵敏度分析，帮助用户理解参数变化对系统性能的影响。
灵敏度分析数据分析与优化丰富的可视化效果提供多种可视化展示方式，如2D/3D 图形、动画等，使仿真结果更加直观易懂。
交互式操作界面支持用户对仿真系统进行交互式操作，如调整参数、改变模型结构等。
实时数据更新在仿真过程中，支持实时更新数据和可视化效果，方便用户观察系统状态变化。
可视化展示与交互03020101提供丰富的API 接口，支持用户进行二次开发和自定义扩展。
开放的API 接口02支持多种编程语言接口，方便用户根据自身需求选择合适的开发语言。
基于Witness的储位规划仿真与优化
散 事件 系统 仿 真 实 质上 是 对 那 些 由随机 系统 定 义 的 ， 数 值 方 式 或 逻 辑 方 式 描 述 的 动 态 模 型 的 处 用 理 过 程 。 离 散 事 件 系 统 仿 真 有 三 种 典 型 的 仿 真 策
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（ ） 公 司 原 材 料 仓 库 背 景 分 析 一 某 某 公 司 资 财 处 下 属 仓 库 由 原 材 料 仓 库 及 成 品 仓 库 两 部 分 组 成 。 原 材 料 仓 库 主 要 负 责 原 材 料 的
定性 决 策 理 论 研 究 ； 兰敏 杰 ， 都 理 工 大 学学 生 。 成
第 １ 期
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图 １ 入 库 出库 周 期 直 方 图
基于Witness的入库装货系统优化研究
基于Witness的入库装货系统优化研究作者：梁国东来源：《内蒙古科技与经济》 2015年第15期梁国东（内蒙古工业大学管理学院，内蒙古呼和浩特010051）摘要：通过Witness仿真软件，对仓储管理中常见的两种不同的货车入库装货流程进行仿真模拟，以更加直观的方式对比货车不同入库装货流程的实施效果，并对其作业效率、成本投入等进行对比分析。
关键词：入库装货；Witness；仿真中图分类号：F253.4；TP273文献标识码：A文章编号：1007-6921(2015)15-0088-02收稿日期：2015-06-26作者简介：梁国东（19 91-），男，硕士研究生，研究方向：物流管理、系统工程。
对物流企业而言，其共同目标为有效地利用仓储资源，优化作业流程，进而提高作业效率。
仓储管理环节中可以细分为多个作业流程作为优化的考虑对象，如货车的出入库与装卸货、货位的分配方式、货物的拣选路径以及仓库的内部布局等。
其中，货车出入库以及装卸货的不同安排会对仓储作业的效率造成哪些影响？笔者将通过物流仿真软件对其进行优化分析。
1 货车入库装货流程通常情况，货车入库装货有两种方式，一种是货车依次去不同的仓库进行装货，另一种是通过平移工具将不同仓库的货物集中到装货平台进行装车。
本文假设货车在装货时需要的不同的货物存放在两个不同的仓库内，以优化前、优化后两种不同的入库装货方式进行入库装货。
1.1 优化前货车入库装货流程在货物装车流程中，若货车到达仓库时该仓库的装卸作业平台没有空位，则需按照入库顺序排队等待，否则可以马上装车。
通常，货物每次装车前需要进行拣货作业。
由于2个仓库之间货物分布的问题，有时一辆货车需要在2个仓库进行装货，如果遇到装卸平台没有空位，货车就需要两次排队等待。
1.2优化后货车入库装货流程上述流程由于受到订单及产品分布的约束，货车入库装货时可能需要排两次队。
为了使货车出入库更加方便、减少其等待时间，设置一个拣货区作为货物装车的中转平台。
基于Witness集装箱码头物流系统仿真分析
基于Witness集装箱码头物流系统仿真分析吕靖;宫晓婞;周丽丽【摘要】以集装箱码头物流系统为研究对象,以研究船舶靠泊调度原则和码头最大通过能力、泊位利用率、船舶待泊时间之间的关系以及计算不同策略所时应的到港集装箱船舶待泊成本、泊位闲置成本等为目标,应用专业仿真软件Witness对集装箱码头物流系统进行仿真建模,寻找集装箱码头物流系统的作业"瓶颈",并进行优化.研究结果表明,应用Witness软件完全可以实现集装箱码头物流系统的整体建模和仿真,其可视化效果可以反映系统的动态性,并且有很广阔的实用价值.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2010(000)005【总页数】6页(P83-88)【关键词】集装箱码头物流系统;WITNESS仿真软件;FIFO原则;优先原则【作者】吕靖;宫晓婞;周丽丽【作者单位】大连海事大学交通运输管理学院,辽宁大连116026;大连海事大学交通运输管理学院,辽宁大连116026;大连海事大学交通运输管理学院,辽宁大连116026【正文语种】中文【中图分类】U169.1国际贸易的90%是通过海上运输实现的[1]，随着世界经济、贸易的不断发展，港口进入高速发展时期，据统计，20世纪80年代以来，全球国际贸易增长速度高于经济增长速度，而国际集装箱运量的增长高于国际贸易的增长[2]。
在集装箱吞吐量飞速增长的状况下，已建码头泊位数量、堆场容量、设备数量等有限的问题不断凸显，制约了集装箱码头运营效率；新建码头资源如何配置、采用何种调度策略等，都是港口设计及经营者需要考虑和解决的问题[3]。
集装箱码头是集装箱运输的载体，是一个整体的物流系统，其作业系统包括：泊位靠离作业、船舶装卸载作用、码头内集装箱水平运输作业、堆场集装箱搬运堆垛作业、其他设备和资源管理作业等[4]。
集装箱码头物流系统效率的发挥依赖于各个子系统之间的协调性，因此，通过仿真研究来模拟集装箱码头运营和操作流程，可以发现其存在的问题，并对其进行优化，从而提高生产运营效率。
JIT看板生产系统WITNESS仿真建模和优化实现(2021整理)
JIT看板生产系统WITNESS仿真建模和优化实现1.1 生产流程描述实例系统生产制造单一类型的产品——振动轮，其生产原材料为各种类型的钢板，通过机械加工，然后组装成一个空轮〔没有安装轴承座、轴承和轴〕。
组成振动轮的部件主要为5类，分别为外圈、内圈、加强筋、内隔板和封口板，以数字1，2，3，4，5表示；其生产过程包括12个主要加工单元，分别为剪板切割〔WS1〕、打坡口〔WS2〕、卷圆〔WS3〕、轮圈焊接〔WS4〕、找圆〔WS5〕、车断面〔WS6〕、数控切割〔WS7〕、调平〔WS8〕、油漆〔WS9〕、钻孔〔WS10〕、内轮焊接〔分装工作站〕和轮子焊接〔总装工作站〕。
其生产流程如图5.1所示。
物料流看板流WS：工作站图5.1 实例生产/库存系统生产流程图外圈原材料为特定型号的钢板，加工过程依次为两块外圈钢板通过卷板切割机切割成适合大小，通过坡口机将钢板两端结合处内外打出坡度，通过卷圆机将钢板卷成轮圈，经过轮圈焊接工段将轮圈接口处焊接起来，通过找圆机将轮圈找圆，然后进入轮子焊接工段，与内轮和封口板焊接成轮子。
内圈原材料也为特定型号的钢板，加工过程为每次三块钢板通过卷板切割机切割成适合大小的板材，然后打坡口、卷圆、焊接、找圆，同外圈加工过程一样。
在经过找圆工段之后，内轮圈再经过数控车床，进行端面对车，经过钻孔工段钻出工艺孔，到内轮焊接工段与加强筋和内隔板焊接成内轮。
加强筋、内隔板和封口板原材料也为特定型号的钢板，首先经过数控切割机切割成型，然后调平、油漆，内隔板和封口板需要经过钻口工段，钻制工艺孔，然后，内隔板到内轮焊接工段进行与内圈和加强筋的焊接，封口板到轮子焊接工段与内轮和外圈焊接成轮子。
1.2 根本生产单元的分解该生产/库存系统包括四条串行线，分别为：〔1〕外圈加工串行线：剪板切割、打坡口、卷圆、轮圈焊接、找圆；〔2〕内圈加工串行线：剪板切割、打坡口、卷圆、轮圈焊接、找圆、车端面、钻孔；〔3〕加强筋加工串行线：数控切割、调平、油漆；〔4〕内隔板、封口板加工串行线：数控切割、调平、油漆、钻孔。
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叉车１停靠线
Ｄ卸载
叉车３货物状态
３．模型各元素细节设计 根据仓库实际情况以及分析得到的相关数 据，可以将ｌ口Ｉ视化后的各个元素通过细节设计进 行连接。以Ｐａｒｔ元素及Ｍａｃｈｉｎｅ元素输入周期
储区４原材料
储ＩＸ．５原材料 储Ｋ ６原材料
Ｔｒａｃｋ Ｔｒａｃｋ
Ｔｒａｃｋ Ｔｒａｃｋ
叉车２停靠线
Ｃ卸载 Ｂ卸载 轨道 轨道
Ｂｕｆｆｅｒ Ｂｕｆｆｅｒ
Ｂｕｆｌ＇ｅｒ
原材料中转区 储区１ 储ＩＸ．２ 储ＩＸ
３
Ｔｒａｃｋ Ｔｒａｃｋ
Ｔｒａｃｋ
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Ｂ３ １３４ Ｂ５ １３６
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使，｝Ｉ率章的片法．将优化模型运行五次．运行 完成后得到的报告与原模型报告时比表如表６
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万方数据Βιβλιοθήκη 上海管理科学 从表６可知，在同一条件下优化方案中小车 行驶距离较原方案减少了２３０９ｍ，减幅达１０．３％， 故可以确认这个方案较原方案更优。 四、结论 运行优化模型并分析运行报告，优化方案中 小车行驶总距离平均值为１９２９８米。以上数据证 明，在重新规划原材料储区后，优化模型使得仓库
图１
入库出库周期直方图
依据极大似然法的思想，正态分布的参数的 确定可按如下公式计算：
正态分布的均值：
基金项目：国家自然科学基金委员会与中国民用航空总局联合资助项目，基金号为：６０６７２１８０。 作者简介：谷水亮。管理学硕士，成都理工大学核自院教师．助教．主要研究方向：运筹学、系统工程，系统建模与仿真。王兴建．副教授．博士后。 主要研究领域为工业工程，虚拟现实与计算机图形图像处理；鞠彦兵．北京理工大学管理与经济学院讲师，博士，主要从事离散系统仿真及不确 定性决策理论研究；兰敏杰．成都理工大学学生。
及各组Ｔｒａｃｋ元素及Ｖｅｈｉｃｌｅ元素之间的连接为 例说明： （１）为Ｐａｒｔ元素及Ｍａｃｈｉｎｅ元素输入周期表 达式
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万方数据
依据表Ｉ町“¨算ｉ｜ｊ Ｐａｒｔ元索Ａ．Ｂ，Ｃ，Ｄ、Ｅ
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万方数据
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（三）方案验证 运行优化后的模型，运彳亍时ｒＨ】设定为一十』Ｉ． ｒ作日２２天・每天８小时・母小时６０分钟・总运
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所示。
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ＢＭｌ ＢＭ２ ＢＭ３ ＢＭ４ ＢＭ５ ＢＭ６
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轨道
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Ｖａｒｉａｈｌｅ
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轨道
储区１库存统计 储ＩＸ．２库存统计 储区３库存统计 储区４库存统计 储Ⅸ５库存统计 储区６库存统计
叉车１货物状态 叉车２货物状态
表６
ＮａｌＴｌｅ Ａ１ １
第３３卷
的叉车在同样的条件下运行距离下降１０．３％，这 也证实了新的储区规划方案能够降低仓库的总物 流量、提高管理人员的工作效率。本文较为成功 的将Ｗｉｔｎｅｓｓ仿真技术运用于解决该问题当中， 在探索出新的仿真方法的同时，也为该企业提高 仓库操作人员工作效率、降低库存水平提供了参 考依据。
（二）仿真模型的建立
无索名称 ｗａｌｌｐａｐｅｒ
Ａ Ｂ 【： Ｄ Ｅ Ｆ Ｔ Ｂ１
表２实体元素定义
类型
ｐａｒｔ ｐａｒｔ ｐａｒｔ ｐａｒｔ ｐａｒｔ ｐａｒｔ ｐａｒｔ
数量
１ １ １ １ １ １ １ ３ １ １ １ １ １ １ １ １ １ １ １ １ １ ｌ １ １ １ １ １ １
说明
元素名称
Ｔ１ｆ）３ Ｔ１０４ Ｔ１０５
１５ｍ１…
将预热时ⅥＷａｔｌｌｌ ｕｐｉ殳置为２４１１１ Ｊ分钟，“ 方便辑小下到选鞋货点．这２４１１１１分钟水ｉｌ入仿真 结果统计。 运｛ｒ模型丘次．每次运行前恬政各ｎｒｔ元素 ＾阵周期屉Ｍａｃｈｉｎ｛・元摩的出库崩期ＪＥ志分柑丧 逃式十的伪随机做流ＰＲＮＳ的值，每次运行
１（１５６１）ｌｎｉｎ后代再Ｒｅｐｏｒｔｓ Ｓｔａ
均伍．可褂运行报告如表４所Ｈｃ： （二）问题分析与方案优化 术文普讴考Ｊ基储位的规划布性・胜ｎ此主盟 “小堆ＡＩ、Ａ２、Ａ３的运｝ｒ距离ｌｊ【ｓｔ帅ｃｃ的大小 为件削柞方案优劣竹怀准．在此螭碗｜ｌ Ｅ再考Ｊ棼工 作人员的上作状态％Ｂｕｓｙ的离低． 撤据丧６可以地察到．择ｆｉＩ；Ⅸ依擀＾庳艟太
ｒ＝２２דד…１
ｃ．７术端卸截至ｌ¨储Ⅸ．其后ｍ
㈤Ｔ…５返州ＦＩ…；蜘粜小车装载物巾Ｈ包含Ｐａｒｔ 判断碡所载货物状恋：如果小车装：牧物ｒ｝－包 含Ｐａｎ元索Ｄ．则驶向ｒⅢ２轨道．在１０２未端卸
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三、仿真模型的优化 （一）运行当酊状态下的模型 在当前状聋下运行模型．Ｊｇｉ ｒ时ｎＪＩ垃定为一 个月－－［作Ｈ ２２戈，缚咒＃小时．铒小肘６１）分钟． 总运行时州：
表１ 储区
Ｂ１ Ｂ２ Ｂ３ Ｂ４ Ｂ５ Ｂ６
个储Ⅸ采用Ｂｕｆｆｅｒ元素表示；将各个储区的库存 消耗采用Ｍａｃｈｉｎｅ元素表示；各储区相应原材料 表示为六个Ｐａｒｔ元素；中转区表示为一个Ｂｕｆｆｅｒ 元素，中转区与各储区间由轨道进行连接。表２ 为实体元素定义表。 ２．元素的可视化 对各个元素按照建模的要求，依次进行可视 化设计，主要包括以下步骤：选中该元素，右键点 击Ｄｉｓｐｌａｙ选项，分别为各元素设置相应的 Ｎａｍｅ、Ｉｃｏｎ等选项，其中各储区区域采用Ｒｅｃｔａｎ— ｇｌｅ表示，轨道采用Ｐａｔｈ表示，小车由于需要动态 显示需要特别设置其Ｓｔｙｌｅ。模型完成可视化后 的效果图如图２所示。
摘要
以某公司原材料仓库为研究对象，其原材料储位规划不科学是提高操作人员工作效率的瓶颈。
将其储位划分为多个独立储区，基于Ｗｉｔｎｅｓｓ软件对其储位规划进行建模仿真，以叉车运行距离为依据评判 储位规划的优劣性并提出优化方案。结果表明，在同样条件下优化方案能够使叉车运行距离减少１０．３％， 也从另一角度证实达到了减少仓库总物流量、提高操作人员工作效率的目的。 关键词储位规划；Ｗｉｔｎｅｓｓ软件；仿真；优化 中图分类号：ＴＰ３９１．１
文献标识码：Ａ
一、储位规划及系统仿真的基本理论 储位管理就是在货物进入物流中心后，应该 对其如何放置、放置在何处做出科学合理的规划 和管理。储位管理具备以下基本原则：储位准确 化；存放货物的科学化；储位上存放货物存放状况 明晰化。实践证明储位规划、管理的好坏将影响 到整个物流作业的顺畅与否。 离散事件系统模型只是一种稳态模型，无须 研究状态变量从一种状态变化到另一种状态的过 程。离散事件系统中的变量大多数是随机的，离 散事件系统仿真实质上是对那些由随机系统定义 的，用数值方式或逻辑方式描述的动态模型的处 理过程。离散事件系统仿真有三种典型的仿真策 略：事件调度法、活动扫描法以及进程交互法。本 文的仿真策略为事件调度法。
Ｌｏａｄｓ
８０ ７９ １３３ ８０ ７９ １３３ ８０ ７９ １３３ ８０ ７９ １３３ ８０ ７９ １３３
Ｖｅｈｉｃｌｅ元素优化方案与原方案对比表
％ＢＩｏｃｋｅｄ
９８．７１ ９７．３８ ９７．５７ ９８．７４ ９７．４８ ９７．６３ ９８．６９ ９７．４１ ９７．５５ ９８．７１ ９７．３６ ９７．６ ９８．６６ ９７．３８ ９７．５５ Ｄｉｓｔａｎｃｅ ４１）８０ ８２９５ ７６７９ ４０００ ７９７９ ７５０１ ４１６０ ８２１６ ７７６８ ４０８０ ８３７４ ７５９０ ４２４０ ８２９５ ７７６８ ２０３０３ ２００４４ ２０１４４ １９４８０ ２００５４
小排睁为ｌ＊、Ｂｊ、Ｂ１．∞．附、Ｂ２。在仓ｆｆ平面布
豫剧ｌ‘接ｊ！｝ｃ＾阼世大小，从入口端山近艟远重新 为各｛ｉｆｆ隧进行Ｒ域规剥。优化打粜的铺隧示意图