《生产系统建模与仿真》教学大纲
5系统建模与仿真课程设计、学年论文教学大纲参考模板
生产系统建模与仿真课程设计制定依据:本大纲根据2014版本科人才培养方案制定(五号宋体,20磅,下同)课程编码:J6313744周数:2周学分数:2学分适用专业:工业工程先修课程:系统建模与仿真考核方式:考查一、课程设计的目的与作用建模与仿真课程设计是建模与仿真课程的一门实践课程,其目的在于了解仿真建模的一般概念、离散事件系统以及工业工程系统仿真的主要工作内容,掌握仿真建模的方法、仿真模型的设计和实现,掌握仿真结果的分析手段,了解仿真模型的校验方法等,提高运用仿真手段分析和解决实际管理问题的实践能力。
该实践课应注重培养学生从分析问题、建立模型、仿真求解、方案分析比较以及模型校验和评价的一系列过程的全面训练,从而达到培养学生系统分析和独立解决工业工程技术问题的能力。
课程设计的任务是针对一抽象简化后的实际工业工程系统管理决策问题,应用所学的理论与方法,进行仿真建模和求解。
二、设计内容与基本要求课程设计的内容是应用所掌握的系统仿真基础、仿真软件工具、数理统计和程序设计基础的基本知识,自行选择某一案例问题,并应用仿真软件工具(例如flexsim等)对该实际问题进行仿真建模求解,从而解决某些实际管理中的问题。
每人负责对一个分配的实际系统进行仿真模型的设计与实现、仿真程序运行、仿真结果的分析,改进等4部分工作。
最后要求提交详细的课程设计文档(电子版和打印稿各一份),并以组为单位进行答辩。
设计文档要求层次清楚、整洁规范、不得相互抄袭。
三、课程设计指导方式课程设计时间为2周,17周和18周。
每天上班时间在专门的课程设计教室做当面指导。
指导过程中,要做好以下安排,步骤安排如下:(1)班内每学生按公平原则选择合适的课程设计题目。
(2)根据所选题目,查阅建模与仿真相关文献资料。
(3)确定合理的设计进度计划和设计方案,包括问题分析、仿真建模、仿真分析、模型验证等。
(4)仿真优化与分析。
(5)撰写课程设计文档。
四、考核方式与评分办法课程设计报告主要从逻辑结构、内容详尽程度、模型合理性、报告规范性与质量等方面进行评价。
《系统建模与仿真》教学大纲
《系统建模与仿真》课程教学大纲课程英文名称:System Modeling and Simulation课程编号:021020090总学时及其分配:24(教学)+8(实验)学分数:2适用专业:工业工程任课学院、系部:能源学院工业工程系一、课程简介系统建模与仿真是工业工程专业本科生的一门重要的选修课,是一门发展中的边缘学科,涉及广泛领域的知识。
系统建模就是采用数学或逻辑关系构造数学模型。
系统仿真就是借助仿真技术将系统模型转换为仿真模型并利用仿真软件对仿真模型进行研究。
二、课程教学的目标针对工业工程专业性质,本课程主要研究企业生产物流模与仿真,是一门实践性较强的课程。
课程介绍生产物流系统的基本特征、系统仿真的基本概念、仿真模型的建立思路、仿真研究的步骤、Flexsim仿真方法、Flexsim生产物流仿真设计示例。
着重讲述Flexsim物流仿真平台在企业生产物流方面的应用。
要求学生会用掌握Flexsim仿真方法、会利用Flexsim进行常见离散事件的仿真设计尤其是企业生产物流仿真设计。
通过系统建模与仿真,可以将复杂的系统简单化,通过研究简化的模型来研究实际系统,从而为研究复杂系统提供了一条较好的途径。
三、课程教学的基本内容及教学安排课程主要讲述生产物流系统的基本特征、系统仿真的基本概念、仿真模型的建立思路、仿真研究的步骤、Flexsim仿真方法、Flexsim 生产物流仿真设计示例。
以下分章阐述:1.(2学时)知识要点:什么是系统仿真;系统仿真的重要性及应用领域;系统仿真的基本概念(系统、模型、仿真);系统的要素(实体、属性、活动、事件、状态);模型的定义及分类;系统仿真的一般步骤;系统仿真的产生与发展;仿真软件发展的四个阶段;常用离散系统仿真软件介绍;本课程的学习方法及要求。
目的要求:理解系统仿真的基本概念;理解系统的基本要素;理解并掌握系统仿真的一般步骤;了解系统仿真的发展和仿真软件的发展;了解常用的离散系统仿真软件。
生产系统建模与仿真课程设计
目录一、基于仿真技术的配送中心系统................................................. - 5 -(一)配送中心系统...................................................................................................................................... - 5 -1、配送的定义................................................................................................................................ - 5 -2、配送中心的概念、功能............................................................................................................ - 5 -二、山西美特好物流配送有限公司配送中心系统分析 ................ - 8 -(一)山西美特好物流配送有限公司概况.................................................................................................. - 8 -(二)山西美特好物流配送有限公司配送中心现状及存在的问题.......................................................... - 8 -1、配送中心系统现状.................................................................................................................... - 8 -2、配送中心系统存在的问题........................................................................................................ - 9 -三、配送中心系统评价与优化 ......................................................... - 9 -(一)仿真模型的运行.................................................................................................................................. - 9 -1、配送中心系统元素定义,如下表所示:................................................................................ - 9 -2、元素的可视化设置.................................................................................................................. - 10 -3、各元素的细节(Detail)设计................................................................................................ - 18 -(二)运行结果分析.................................................................................................................................... - 25 -1、系统模型运行(Run) ........................................................................................................... - 25 -2、运行数据分析及方案优化...................................................................................................... - 26 -四、结论............................................................................................ - 26 -一、基于仿真技术的配送中心系统(一)配送中心系统1、配送的定义在中华人民共和国国家标准《物流术语》中,配送的定义为:配送是在经济合理区域范围内,根据用户要求,对物品进行拣选、加工、包装、分割、组配等作业,并按时送达指定地点的物流活动。
《生产系统建模与仿真实践》课程教学大纲
《现代货币金融学说》第三次作业(第7—9章)一、名词解释1、人民股票2、货币目标公布制3、伦巴德业务4、区间论5、北欧模型6、全球通货膨胀理论模型7、时滞效应8、单一规则二、单选题(每小题的备选答案中,只有一个最符合题意,请将其编号填入括号重。
)1、弗莱堡学派认为,对于整个社会而言最优的筹资方式是()A.发行债券B.银行贷款C.发行人民股票D.增发货币2弗莱堡学派认为,货币供应的总原则是()A.促进经济增长B.保证币值稳定C.平衡国际收支D.稳定物价3、弗莱堡学派认为,最适合作为中央银行货币供应控制指标是()。
A.现金B.M1 C.M2 D.M34、据弗莱堡学派的观点,中央银行货币政策的目标应该是()。
A.经济增长B.充分就业C.稳定货币D.国际收支平衡5弗莱堡学派认为,进行金融控制的首要任务是()A.防范金融风险B.实现公布的货币供应目标C.规范金融业的竞争D.增强政府的宏观经济调控能力6、货币政策方面,弗莱堡学派与货币学派最大的区别在于()。
A.弗莱堡学派认为货币供应不应该一成不变,要与社会生产能力相适应,货币学派则提出了货币供应的“单一规则”;B.弗莱堡学派认为应该用利率作为货币政策中介指标;而货币学派认为应该使货币供应量;C.弗莱堡学派认为货币政策目标应该是促进经济增长,货币学派则认为应该是稳定币值;D.弗莱堡学派认为货币政策应该与财政政策搭配使用,货币学派则认为应该保证货币政策的独立性。
7、瑞典学派认为,政府为增加公共开支筹资的最佳渠道是()A.增加税收B.发行货币C.通货膨胀D.发行国债8、信奉经济自由主义的经济学派当中,主张用利率作为货币政策中介指标的学派是()。
A.合理预期学派B.瑞典学派C.供给学派D.弗莱堡学派9、北欧学派关于开放型小国通货膨胀的研究着重考察的是()因素。
A.需求方面B.供给方面C.货币方面D.结构方面10、瑞典学派针对开放型经济小国通货膨胀的特征,提出的主要治理对策是()。
《系统建模与仿真》课程大纲
《系统建模与仿真》课程大纲课程名称(中文):系统建模与仿真课程名称(英文):System Modeling and Simulation课程编码:Y0703023C开课单位:电气信息学院授课对象:硕士研究生任课教师:王仁明学时:32 学分:2学期:2考核方式: 大型作业先修课程:现代控制理论、数值分析课程简介:一、教学目的与基本要求:本课程是电气信息类硕士研究生的基础学位课。
通过本课程学习,掌握建模与仿真的基本方法和技术及其仿真结果分析方法。
能熟练地运用这些方法和技术及MA TLAB、mathematica 等软件对各类典型的系统进行建模与仿真,并对仿真结果进行有效地分析。
了解建模与仿真的学科前沿,包括Agent 的建模方法,Swarm仿真,Petri网建模方法,分布建模与仿真。
二、课程内容与学时分配1、课程主要内容:系统建模与仿真的基本概念,方法论和计算机仿真实现技术.包括:系统建模方法论及其发展历史;层次分析法在系统建模中的应用; Matlab/Simulink系统建模与仿真基本原理及应用; 模糊控制系统建模与仿真; 遗传算法系统建模与仿真; 基于Petri网的建模与仿真; Agent 的建模与仿真.2、课程具体安排:三、实验、实践环节及习题内容与要求布置大型作业,进行编程上机仿真.四、教材及主要参考文献:1、建模与仿真. 王红卫编著. 2002. 北京:科学出版社1)系统仿真技术. 黄柯棣等编著. 1998. 长沙:国防科技大学出版社2)离散事件系统建模与仿真. 顾启泰编著. 1999. 北京:清华大学出版社3)控制系统计算机辅助设计. 薛定宇编著. 2006. 北京:清华大学出版社4)连续系统仿真与离散事件系统仿真. 熊光楞,肖田元,张燕云. 1991. 北京:清华大学出版社5)MATLAB7.0/Simulink6.0建模仿真开发与高级工程应用. 黄永安等编著. 2005. 北京:清华大学出版社6)基于MATLAB/Simulink的系统仿真技术与应用. 薛定宇等编著. 2002. 北京:清华大学出版社7)MATLAB 7.0控制系统应用与实例. 刘叔军等编著. 2006. 北京:机械工业出版社撰写人:王仁明学位分委员会签字:学院主管研究生教学院长签字:。
《生产物流系统建模与仿真》课程教学大纲(本科)
《生产物流系统建模与仿真》课程教学大纲课程编号:081362271课程名称:生产物流系统建模与仿真英文名称:Production Logistic system modelling and simulation课程类型:学科专业课课程要求:选修学时/学分:40/2.5 (讲课学时:28上机学时:12)适用专业:工业工程一、课程性质与任务《生产物流系统建模与仿真》是工业工程专业学生学习和掌握离散事件系统建模、仿真及生产物流系统仿真优化的基本知识和技术方法的一门专业课,也是本专业学生进行生产物流设施规划课程设计和相关课题的毕业设计的理论和技术基础。
在教学内容方面包括离散事件系统的基本概念、相关的概率论知识等基础知识和建模仿真的常用技术的讲解;在培养实践能力方面注重对厂内、车间等场合的物流系统进行分析建模的能力、仿真软件的应用能力以及对物流系统进行优化的能力。
Z、课程与其他课程的联系本课程的先修课程有《概率论和数理统计》等。
其中《概率论和数理统计》是系统分析、建模的理论基础。
三、课程教学目标1. 学习离散事件系统和排队论的基本概念和相关的概率论的基础知识,了解排队系统的结构和评价指标等基本知识。
能够对生产物流系统建立仿真模型进行仿真实验,并科学分析结果,进行系统评价。
(4.3)2. 能够运用排队论、概率论等相关知识,分析排队系统、库存系统等离散事件系统的各项指标。
(2.1,2.2)3. 能够利用系统建模仿真技术,对生产物流系统进行仿真、设计、评价和改善。
(3.2,3.3)4. 能够利用Flexsim仿真软件,设计并实施仿真实验。
(5.2)五、其他教学环节(课外教学环节、要求、目标)1.上机:(课内12学时)(1)熟悉Flexsim软件的功能特点及使用方法。
(2)熟悉各种常见生产物流系统仿真内容及物流仿真软件的应用。
六、教学方法本课程以课堂教学为主,结合作业、上机实验及测验等教学手段和形式完成课程教学任务。
《生产系统建模与仿真》课程实验指导书(075108)
江西理工大学《生产系统建模与仿真》课程实验指导书主审人:蔡改贫主撰人:黄鹏鹏前言生产系统建模与仿真是以制造型生产企业为核心,研究离散事件建模与仿真技术在生产企业分析中的应用原理和方法,旨在使学生对计算机仿真技术在生产系统的研究和分析方法上有一个正确的认识。
内容包括:计算机仿真技术在生产系统分析中的作用和原理;针对生产系统组成的基本元素的各种建模方法;输入、输出和系统评价的方法;以及一个应用Witness 仿真软件对生产系统仿真和分析的实例。
目录第一部分绪论 (1)第二部分基本实验指导 (4)实验1 Witness 仿真软件认识 (4)实验2 排对系统的仿真实验 (5)实验3 多品种少批量生产系统的仿真实验 (6)参考文献 (10)第一部分绪论本实验指导书根据《生产系统建模与仿真》课程实验教学大纲编写,适用于工业工程专业。
一、本课程实验的作用与任务培养用专用软件进行系统仿真的能力,熟悉Witness软件的基本使用方法:1、熟悉Witness的启动、熟悉Witness2003用户界面、熟悉Witness建模元素、熟悉Witness建模与仿真过程;2、掌握Witness仿真软件的基本功能、掌握排队系统建模方法和运行的特点、了解影响排队系统效率的因素,对比不同排队模型(M/M/1和M/M/C)的优缺点;3、熟悉多品种少批量生产方式的特、了解影响多品种少批量生产方式生产效率的因素及其优缺点。
二、本课程实验的基础知识Witness 是由英国lanner公司推出的功能强大的仿真软件系统。
它可以用于离散时间系统的仿真,同时又可以用于连续流体(如液压、化工、水力)系统的仿真。
目前已被成功运用于国际3000 多家知名企业的解决方案项目,如Airbus 公司的机场设施布局优化、BAA 公司的机场物流规划、BAE SYSTEMS 电气公司的流程改善、Exxon 化学公司的供应链物流系统规划、Ford 汽车公司的工厂布局优化和发动机生产线优化、Trebor Bassett 公司的分销物流系统规划等。
生产系统仿真-教学大纲
《生产系统仿真》教学大纲2014-2015学年第2学期、课程名称《生产系统仿真》任课老师李成松工作单位机电学院】《生产系统仿真》教学大纲课程编号:开课学期:2014-2015学年第2学期…课程总学时:32学时实习周(天)数:0学分:2一、教学对象:《生产系统仿真》课程为工业工程专业的学科主干课程。
适用于工业工程专业研究生。
二、教学目的《生产系统仿真》是工业工程专业的重要的学科核心课程之一,是为培养工业工程人才适应制造型企业生产系统的规划、布置和改善的需要而设置的,通过本课程的学习使学生了解近年来国内外在制造系统规划设计领域的研究成果,结合现代企业的实际,把制造工艺与物流分析融为一体,围绕生产车间的设施规划,培养学生对复杂系统的定性和定量分析、规划、设汁和仿真分析的能力。
学完本课程后,学生要能够:了解生产系统仿真的定义及主要内容;理解生产系统仿真的核心理念和基本原则;掌握生产系统设计流程,能够应用工艺设计及工作研究、工位设计)物料搬运系统设计等技术对企业内生产系统并进行系统设计,能够对设计方案进行建模仿真并做出优化。
以制造型生产企业为核心,阐述了离散事件建模与仿真技术在生产企业分析中的应用原理和方法,旨在使学生对计算机仿真技术在生产系统的研究和分析方法上有一个正确的认识。
首先说明了计算机仿真技术在生产系统分析中的作用和原理,然后针对生产系统组成的基本元素进行了建模方法的讨论,接着介绍了仿真输入、输出和系统评价的方法,最后系统地介绍了一个生产系统的仿真和分析实例。
全书介绍了Flexsim离散事件仿真软件。
教学目的:本课程是工业工程专业学生的专业课,是面向工程实际的应用型课程。
学生通过本课程的学习能够初步运用仿真技术来发现生产系统中的关键问题,并通过改进措施的实现,提高生产能力和生产效率。
教学方法:本课程内容包括课堂理论教学和上机仿真操作两部分组成。
理论教学采用黑板板书和多媒体课件相结合的教学方法。
通过理论分析和例题讲解,使学生牢固掌握基本概念、基本理论、和基本分析方法。
最新生产系统建模与仿真课程教学大纲资料
《生产系统建模与仿真》课程教学大纲课程编号:0803701040课程名称:生产系统建模与仿真英文名称:Modeling and Simulation of Production Systems课程类型:专业任选课总学时:32 讲课学时:26 实验学时:6学分:2适用对象:工业工程专业先修课程:概率论与数理统计,工程统计学一、课程性质、目的和任务《生产系统建模与仿真》课程是面向工程实际的应用型课程,也是工业工程专业的一门专业选修课程。
通过本课程的教学,学生在理解计算机仿真的基本理论与基本步骤的基础上,熟悉各种随机数的生成方法及性能测试方法,了解系统仿真算法,掌握输入数据建模、输出结果分析对比的理论与方法;并在此基础上,掌握排队系统、库存系统、加工系统等系统的建模与仿真方法。
同时,通过相关实践环节,使学生熟悉计算机仿真软件的基本操作和基本功能,加深对理论内容的理解与掌握。
由于本课程是一门实践性较强的课程,教师在平时的教学中,不仅要注重理论教学,还应重视理论在实践中的应用,培养学生应用软件工具解决实际问题的能力。
二、教学基本要求掌握系统仿真的基本知识;能够运用所学的仿真的基本知识对生产系统、物流系统等进行建模与仿真。
三、教学内容及要求(一)概论了解系统仿真技术的发展历史,系统仿真技术的特点,系统仿真的应用,物流现代化与系统仿真,系统仿真的相关技术。
(二)系统仿真基本知识掌握系统仿真基本概念;掌握离散事件系统、单服务台排队系统、单品种库存系统仿真的基本方法。
(三)随机数与随机变量了解确定性系统,掌握随机系统中的基本概念和方法,包括随机事件与概率,随机变量与随机数,常用分布,随机数发生器,随机数性能测试,随机变量的产生方法。
(四)输入数据建模掌握输入数据建模方法:收集原始数据,随机变量分布的辨识,参数估计,拟合度检验,随机变量的相关与回归分析,经验分析。
(五)系统仿真算法事件调度法、活动扫描法、进程交互法三种方法的比较。
生产系统建模与仿真
模型
8 7 6 5 4 3 2 1 H H
G
100.00 40.00
F
140.00
F
290.00
100.00
E
140.00
150.00
210.00
E
60.00
76.00
60.00
30.00
35.00
20.00
55.00 95.00
55.00 75.00 105.00
20.00 40.00
170.00
有形产出-通过生产创造出的实物产品,它是看得见摸得 着的,汽车、电视、手机等; 无形产出是指服务作业提供的各种服务,它是不可触及的, 如银行提供的金融服务、大学提供的教育等。
引言
产出与服务的有效性是指所提供的产品与服务 必须具有附加价值或效用。效用可以体现为:
形体转换-指物质产品形体变化带来的效用; 位置转换-地点变化带来的效用,如运输; 信息转换-将初始、零散、分布的信息转换为特定的、有 用的信息,如管理咨询和市场调查报告。
第5章 加工系统 Chapter 5. Modeling Manufacturing Systems
授课内容 Contents
第6章 输入数据的分析 Chapter 6. Data Collection and Analysis 第7章 仿真的输出分析 Chapter 7. Simulation Output Analysis 第8章 仿真方案的比较与评价 Chapter 8. Comparing Alternative Systems 第9章 生产系统仿真的应用实例 Chapter 8. Case Study – Using ProModel
生产系统建模与仿真
1.1 离散事件系统仿真的基本概念
离散事件系统仿真模型的简例
某一个工作人员每日的工作是处理文件,他从每天开始工作时即处 理文件,直至文件处理完毕或工作结束,每一个文件处理完毕后开 始下一个文件的处理,工作间隔一小时休息一次,休息时间为5分 钟,但必须是在一个文件处理完毕之后。假设不考虑当天收到的文 件,那么文件的数量可以预置,并随着每个作业的完成递减,直至 为零。
在连续系统的数字仿真中,时 间通常被分割成均匀的间隔, 并以一个基本的时间间隔计时。
在连续系统仿真中,系统动力 学模型是由表征系统变量之间 关系的方程来描述的。
仿真的结果为系统变量随时间 变化的时间历程。
1.1 离散事件系统仿真的基本概念
• 离散事件仿真时钟的演变方法有哪些?
– 时间离散
系统只在一些特定的时刻,即={t1 , t2, …}上被考察。通常, 为了便于研究,各时间间隔选定为整常数,Δt=常数。
——Petri网
第一章 离散事件仿真的概述
1.1 离散事件系统仿真的基本概念 1.2 生产系统仿真的特征 1.3 服务系统仿真的特征 1.4 离散系统仿真的基本步骤
1.1 离散事件系统仿真的基本概念
• 什么是系统?
系统是按照某些规律结合起来的,相互作用、 相互依存的所有元素的集合。
• 系统有哪些种类? – 连续系统 & 离散系统 —— 变量状态 – 静态系统 & 动态系统 —— 时域状态 – 确定系统 & 随机系统——存在随机变量 – 单变量系统 & 多变量系统 —— 自由度数量
l 仿真需要大量的计算机机时。这一问题随着计算机技术的发展正在逐 步得到解决。
l仿真需要大量实际的、准确的数据,这是一般企业所难以提供的,因 此对仿真结果的准确性带来了影响,导致了人们对仿真能力的怀疑。 总之,正是由于上述的种种因素,是人们对仿真留下了不好的印 象。这里还要说明的是:仿真只是计算机编程的一种游戏,游戏的 规则来自于问题的本身,游戏的范围也是问题所约定的。
生产系统建模与仿真
《建模与仿真》课程教学大纲(Modeling and Simulation) 课程编码:学分:2.5总学时:40适用专业:工业工程先修课程:生产计划与控制、工程统计学、工程数学、运筹学、计算机编程技术一、课程的性质、目的和任务《建模与仿真》是面向工程实际的应用型课程,是工业工程系的主导课程之一。
学生通过本课程的学习能够初步运用仿真技术来发现生产系统中的关键问题,并通过改进措施的实现,提高生产能力和生产效率。
本课程的目的是要求学生通过学习、课堂教育和上机训练,能了解如何运用计算机仿真技术模拟生产系统的布置和调度管理。
并熟悉和掌握计算机仿真软件的基本操作和能够实现的功能。
使学生了解计算机仿真的基本步骤。
结合本课程的特点,使学生掌握或提高系统化分析问题和解决问题的能力,为系统化管理生产打下基础。
二、教学基本要求具体在教学过程中要求学生应该达到:1.全面了解本课程的性质与任务、框架内容以及理论和方法;2.掌握仿真的概率统计基础知识。
3.掌握供理论模型建模方法。
4.掌握仿真模型的设计与实现方法。
5.熟练应用建模理论,对排队系统、库存系统、加工制造系统进行建模仿真。
三、教学内容与学时分配离散事件系统仿真是仿真技术的重要领域,在规划论证、方案评估、计划调度、加工制造、产品试验、生产培训、训练模拟、管理决策等方面得到广泛应用。
本课程深入地介绍了离散事件系统建模仿真的理论、方法和技术,突出对理论建模方法和计算机实现技术的讲解,对离散事件系统建模仿真的发展和应用情况做了比较详尽的介绍。
具体教学内容如下:第一章绪论 4学时本章分析了系统和制造系统定义、组成与特点,介绍了系统建模与仿真的基本概念和使用步骤,并给出应用案例。
本章教学目标:本章教学基本要求:了解常用术语及常用的仿真软件,了解仿真技术的的发展状况及应用。
理解系统与制造系统的定义及系统建模与仿真的概念及系统、模型与仿真之间的关系。
掌握制造系统建模与仿真的基本概念及基本步骤。
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《生产系统建模与仿真》教学大纲(理论课程)开课系(部):工程学院课程编号:010396课程类型:专业课总学时:48 学分:3适用专业:工业工程开课学期:2014-2015学年第一学期先修课程:概率论与数理统计、C语言程序设计、系统工程导论一、课程简述《生产系统建模与仿真》是面向工程实际的应用型课程,是工业工程系的主导课程之一。
学生通过本课程的学习能够初步运用仿真技术来发现生产系统中的关键问题,并通过改进措施的实现,提高生产能力和生产效率。
本课程具有较强的理论性,同时具有较强的实践性和应用性,能够有效增强学生的系统仿真理论基础,提高学生对系统仿真、分析工作的适应性,培养其开发创新能力。
本课程的教学目标是培养学生的设计能力、创新能力和工程意识。
课程以制造型生产企业为核心,通过理论教学和实践环节相结合,阐述了离散事件系统建模与仿真技术在生产企业分析中的基本原理和方法。
其容涉及计算机仿真技术在生产系统分析中的作用和原理、仿真软件的介绍,重点介绍排队系统、库存系统、加工系统以及输入、输出数据分析。
本课程的目的是要求学生通过学习、课堂教育和上机训练,能了解如何运用计算机仿真技术模拟生产系统的布置和调度管理;并熟悉和掌握计算机仿真软件的基本操作和能够实现的功能;使学生了解计算机仿真的基本步骤。
二、课程要求(一)教学方法1、启发式课堂讨论针对关键知识点、典型题和难题,通过教师提问,鼓励学生回答问题或请到讲台前做题,并请其他学生评判或提出不同的答案或不同的解决方法。
目的是加强学生自主学习的能力和判断能力,培养主动思考的习惯,启发学生的探索精神。
2、重视在教学中加强知识演进的逻辑规律的讲解提高学生的逻辑思维能力,培养学生分析问题、解决问题的能力。
3、加强计算机辅助设计、分析将Flexsim仿真软件引入教学中。
应用计算机辅助设计、分析,能方便的改变系统结构参数,认识复杂系统的动态响应。
4、把工程背景和科技发展史引入教学使学生了解工程实际应考虑的复杂因素,充分考虑使用与维护,经济和安全,效率与效益对实际系统进行建模。
5、理论与实践相辅相成《生产系统建模与仿真》既是基础理论课,又是一门实用技术课。
教学的最终目的是培养学生的设计能力、创新能力和工程意识,通过理论与实践相结合,使学生切实掌握系统建模、仿真与分析技术。
(二)教学手段结合现有教学设备和实验条件,本课程采用以下教学手段:1、多媒体教学根据多媒体课堂教学信息量大、节省时间的特点,开发研制了《生产系统建模与仿真》课程多媒体课件,增加课堂信息量,开阔学生的视野,使教学形式更加生动形象2、上机实践通过开展上机实践操作课程,增强学生对理论知识的感性认知,提高学生实践动手能力,进一步激发学生对学科的学习兴趣。
(三)课外作业课外作业主要涵盖系统仿真基本知识、随机数与随机变量、输入数据建模、系统仿真算法、输出数据分析、Flexsim建模与仿真关键技术等容。
按类型分,课外作业包括预习作业和课后作业。
按形式分,课外作业包括设计型、验证型、认知型和创新型作业。
按容分,课外作业包括教材课后习题、综合性上机大作业。
(四)辅导答疑每节新课前对上节容进行总结,并对新课所涉及的先修知识进行回顾。
每章课程结束后,及时对章节的练习、作业进行讲解。
相关知识模块学习完成后,布置综合性大作业并安排相应的课时进行讲解。
学习完学期课程后,设置课时总结回顾所有知识。
(五)考核方式及成绩评定采用考试形式进行考核,最终成绩为平时成绩×30%+期末考试成绩×70%。
其中,平时成绩包括考勤成绩、作业成绩、上机成绩和随堂测验成绩。
三、教材或者主要教学参考资料1. 晓萍,石伟,玉坤.物流系统仿真.:清华大学,2008.2.天保.实用系统仿真建模与分析:使用Flexsim.: 清华大学,2013.3. Flexsim帮助文档和用户手册4. 创时能提供的辅助学习资料四、各教学环节学时分配五、课程容第一部分理论知识部分第一章概论(2课时)教学目的:了解系统仿真技术的发展历史;掌握系统仿真技术的特点;理解系统仿真的应用;掌握系统仿真的优势与局限性;熟悉系统仿真的相关技术;了解系统仿真的研究热点和发展方向;教学重点:系统仿真的应用;系统仿真的优势与局限性;系统仿真的相关技术;教学难点:系统仿真的应用;第二章系统仿真基本知识(6课时)教学目的:了解生产系统的基本特征;理解掌握系统、系统模型、系统仿真等建模与仿真相关的基本概念;了解系统仿真的类型;理解离散系统与连续系统的区别;熟悉生产系统建模的方法与仿真研究的步骤;深入理解排队论的基本概念,熟悉排队系统的组成与排队模型的分类,掌握到达模式与服务机构刻画的参数,熟悉排队规则与队列的度量;熟悉几种常用的到达时间间隔和服务实践的理论分布(定长分布、泊松分布、埃尔朗分布、正态分布等);掌握M/M/1排队系统与M/M/C排队系统的分析;掌握库存系统模型;熟悉库存系统;掌握库存系统模型;熟悉库存系统仿真及仿真结果分析;教学重点:系统、系统模型、系统仿真等建模与仿真相关的基本概念;离散系统与连续系统的区别;生产系统建模的方法与仿真研究的步骤;排队论的基本概念,排队系统的组成与排队模型的分类;几种常用的到达时间间隔和服务实践的理论分布(定长分布、泊松分布、埃尔朗分布、正态分布等);M/M/1排队系统与M/M/C排队系统的分析;库存系统仿真方法;教学难点:系统、系统模型、系统仿真等建模与仿真相关的基本概念;离散系统与连续系统的区别;排队论的基本概念;M/M/1排队系统与M/M/C排队系统的分析;库存系统仿真;第三章随机数与随机变量(3课时)教学目的:理解掌握随机变量(离散、连续),以及连续随机变量的密度函数的概念;掌握随机变量的数字特征;理解掌握随机数的概念,熟悉产生连续均匀分布随机数的几种方法,掌握计算机产生随机数的方法;熟悉随机数的统计检验;掌握各种离散分布随机数的产生方法;熟悉非均匀连续分布随机数及其产生方法。
教学重点:随机变量的数字特征;产生连续均匀分布随机数的几种方法;计算机产生随机数的方法;随机数的统计检验;各种离散分布随机数的产生方法;非均匀连续分布随机数产生方法。
教学难点:各种随机数的产生方法。
第四章输入数据建模(4课时)教学目的:熟悉数据分析的步骤;掌握数据分布的识别方法;掌握数据分布参数的估计方法;掌握数据拟合度的检验方法;掌握数据相关性分析方法。
教学重点:数据分布的识别方法;数据分布参数的估计方法;数据拟合度的检验方法;数据相关性分析方法。
教学难点:数据分布的识别方法;数据分布参数的估计方法;数据拟合度的检验方法;数据相关性分析方法。
第五章系统仿真算法(3课时)教学目的:掌握系统仿真算法的概念;理解事件调度法的基本概念及仿真流程;理解活动扫描法的基本概念及仿真流程;理解进程交互法的基本概念及仿真流程;掌握面向事件调度的仿真方法与手工仿真;教学重点:面向事件调度的仿真方法与手工仿真;教学难点:面向事件调度的仿真方法与手工仿真;第六章输出数据分析(6课时)教学目的:了解输出分析的目的,理解瞬态(终态)与稳态(非终态)仿真的区别;掌握点估计与区间估计的方法;掌握终态仿真的输出分析方法;掌握稳态仿真的输出分析。
教学重点:点估计与区间估计的方法;终态与稳态仿真的输出分析。
教学难点:点估计与区间估计的方法;终态与稳态仿真的输出分析。
第二篇上机实践部分第一章Flexsim入门教学目的:了解仿真使用的软件工具;熟悉常用的仿真软件包;掌握仿真项目研究主要步骤;掌握Flexsim软件的基本操作和概念;教学重点:掌握Flexsim软件的基本操作和概念;教学难点:掌握Flexsim软件的基本操作和概念;第二章Flexsim操作培训教学目的:熟悉常用实体的操作;掌握常用命令、函数与逻辑表达的使用;理解Flexsim模型逻辑流程;掌握基本Flexsim Script代码的编写、调试;掌握发生器、吸收器、处理器、传送带、暂存区、记录器、可视化工具、货架、分拣传送带、标签、全局表、合成器、网络节点等基本实体的应用;掌握实体输入输出控制的应用;掌握消息机制的应用;教学重点:掌握基本Flexsim Script代码的编写、调试;掌握发生器、吸收器、处理器、传送带、暂存区、记录器、可视化工具、货架、分拣传送带、标签、全局表、合成器、网络节点等基本实体的应用;掌握实体输入输出控制的应用;掌握消息机制的应用;教学难点:掌握基本Flexsim Script代码的编写、调试;第三章Flexsim实战演练教学目的:掌握常见系统的建模、输入设置和输出分析方法;教学重点:常见排队系统、库存系统、生产系统的建模方法;教学难点:常见排队系统、库存系统、生产系统的建模方法;模型实例:1、某医院的医生服务时间符合N(2.3,1)的正态分布,病人的到达规律符合λ为2.4 Min的指数分布,假设当新病人到达时,排队总人数超过5人,则该病人离去,试采用Flexsim仿真软件求:该医生8小时服务病人的总人数;病人的平均等待时间;病人的平均在医院时间;医生忙的概率;排队平均队长。
2、发生器产生三种类型的临时实体,服从整数均匀分布duniform,类型值分别为1、2、3,颜色分别为:白色、蓝色、黑色;有2个操作员,操作员1将发生器产生的蓝色临时实体2和黑色临时实体3,分别搬运到暂存区2和暂存区3;操作员2将发生器产生的白色临时实体1搬运到暂存区1。
3、发生器产生2种类型的临时实体,服从整数均匀分布duniform,类型值分别为1、2,颜色分别为红色和绿色;每种类型的临时实体又分为两种不同的规格,也服从整数均匀分布duniform,规格值分别为1、2,产生的临时实体进入暂存区1;操作员1将红色的临时实体1搬运到传送带1上,将绿色的临时实体2搬运到传送带2上;操作员2将规格值为1的临时实体1搬运到暂存区2上,将规格值为2的临时实体1搬运到暂存区3上;操作员3将规格值为1的临时实体2搬运到暂存区4上,将规格值为2的临时实体2搬运到暂存区5上;同时,通过可视化工具1和2实时显示每一个通过传送带的临时实体的规格值。
4、发生器的到达方式采用到达序列;一次性产生10个临时实体,类型值为1,颜色为白色,进入暂存区1;接着进入处理器进行加工,加工时间为10,之后进入暂存区2;处理器加工结束后等待时间为10,而后继续加工。
5、发生器产生临时实体,到达时间间隔服从指数分布,到达平均时间间隔为5,进入暂存区;操作员沿着网络节点NN1和NN2,将临时实体搬运到传送带上;而后沿着网络节点NN3和NN4返回暂存区,继续搬运临时实体;传送带上的临时实体进入吸收器被消除掉。
6、发生器产生三种临时实体,服从整数均匀分布,类型值分别为1、2、3,颜色分别为红色、绿色和蓝色,进入暂存区1;接着进入分拣传送带自动分拣,分拣传送带分为两段,每段长度为10;蓝色临时实体3从分拣传送带的出口点5处被分拣进入传送带1,而后进入暂存区2;绿色临时实体2从分拣传送带的出口点10处被分拣进入传送带2,而后进入暂存区3;红色临时实体1从分拣传送带的出口点20处被分拣直接进入暂存区4。