witness生产系统建模与仿真平台教程
课件：第06章 Witness仿真系统
后把“SCOOP” 单件运输小车从铁钩上放下，空铁钩则沿着路线集返
回起点。
使用运输网络应注意以下两点：
1、在同一个网络中，只能使用路线集、站点和单
的元素。假如模块使用一个周期时间，我们可生成这个模块的报告。
4.详述模块中的一个处理过程，将它保存到一个模块文件中（*.mdl），这个文
件包含所有关于这个模块的信息、元素和图标等。然后把这个文件载入另一个
Witness 模型中。
5.在一个模块中可以创建另一个模块，这就是阶层模型。
6.可以利用一个特殊的模块结构来建立自己的对话框。
6 轨道（Track）
轨道是一种代表车辆运输部件时所遵循的路径的离散元素。它也
定义了车辆装载，卸载或停靠的地点。
车辆所走的路径是由一系列轨道组成的。每条轨道都是单向的，
假如你需要一条双向的轨道，只需定义两条沿相同线路但方向相反的
轨道就可以了。车辆在“尾部”（rear）进入轨道，并向“前部”（fr
ont）运动。一旦到达前部，该车辆可以进行装载，卸载或其它的操
在Witness 里建立运输系统应按照如下两个步骤：
1. 设计轨道布置图和运载路线。这需要创建所需的轨道和车
辆，并且详细说明车辆在轨道之间移动所需的细节。这一步不需要
考虑部件怎样装上车辆或怎样从上面卸载下来。
2. 详细说明我们所定义的车辆怎样来满足运输的需要。它有两
种方式，可能是被动式的，也可能是主动式的。
这种输送链允许部件的累积。假如该输送链上的部件被阻塞，部件
会不断地滑在一起，直到这个输送链被塞满。
输送链通常把部件从一个地点移到另一个地点。部件从
WITNESS基础教程(2024)
模型无法加载或运行出错
检查模型文件是否完整且未损坏，或尝试使用其他版本的WITNESS软件打开模 型。
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03
WITNESS软件界面与操 作
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界面介绍
01
主窗口
显示模型的主要界面，包括模型视 图、属性视图和结果视图。
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WITNESS社区提供了大量的学习资源和案例分享，
要善于利用这些资源提高自己的技能水平。
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THANKS
感谢观看
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WITNESS软件功能
灵活的建模能力
WITNESS软件提供了丰富的建模元素 和工具，支持用户快速构建复杂系统的
仿真模型。
可视化界面与交互性
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WITNESS软件具有直观的可视化界 面和丰富的交互功能，使得用户能够
方便地操作和修改模型。
强大的数据分析功能
软件内置了多种数据分析工具，可以 对仿真结果进行深入挖掘和分析，帮 助用户更好地理解系统性能。
与其他软件的集成能力
WITNESS软件支持与多种CAD、 CAE等软件的集成，方便用户进行数 据交换和协同工作。
5
WITNESS软件应用领域
生产制造
在制造业中，WITNESS软件 可用于生产线规划、设备布 局、产能分析等方面的仿真 建模与优化。
物流运输
在物流领域，软件可应用于 仓库规划、配送路线优化、 运输效率提升等方面的仿真 研究。
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建模基本概念
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Witness仿真软件基础教程(2024)
优化方法
通过调整参数设置，可以优化仿真模型的性 能。常见的优化方法包括改变仿真时间以观 察长期趋势、调整随机数种子以减少随机误 差、启用并行计算以加速仿真过程等。
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数据分析与可视化
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数据收集、整理及导出方法
数据收集
通过Witness软件内置的数据收集工具，可以方便地收集仿真过程中的各种数据，包括
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案例实战：生产线仿 真优化
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案例背景描述及目标设定
案例背景
某制造企业生产线存在效率低下、资源浪费 等问题，需通过仿真优化提升生产效益。
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目标设定
通过Witness仿真软件对生产线进行建模与 仿真，找出瓶颈环节，提出优化方案，提高
生产效率和资源利用率。
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脚本编程还支持与外部数据源进行交互，如读取Excel表格数据、连接数 据库等，进一步扩展了仿真的应用场景。
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多人协同工作流程设置
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01 Witness支持多人协同工作，可以方便地在团队 之间共享和编辑仿真项目。
02 通过设置工作流程，可以明确各个团队成员的职 责和权限，确保项目的顺利进行。
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界面布局与功能介绍
2024/1/24
菜单栏
包含文件、编辑、视图等常用操作。
工具栏
提供快捷操作按钮，如新建、打开、 保存等。
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界面布局与功能介绍
模型窗口
显示构建的仿真模型。
属性窗口
显示和编辑模型对象的属性。
输出窗口
显示仿真结果和相关信息。
生产系统建模与仿真
生产系统建模与仿真实验指导书生产系统建模与仿真实验报告实验一Witness仿真软件认识一、实验目的1、学习、掌握Witness仿真软件的主要功能与使用方法；2、学习生产系统的建模与仿真方法。
二、实验内容学习、掌握Witness仿真软件的主要功能与使用方法三、实验报告要求1、写出实验目的:2、写出简要实验步骤；四、主要仪器、设备1、计算机（满足Witness仿真软件的配置要求）2、Witness工业物流仿真软件。
五、实验计划与安排计划学时4学时六、实验方法及步骤实验目的：1、对Witness的简单操作进行了解、熟悉，能够做到基本的操作，并能够进行简单的基础建模。
2、进一步了解Witness的建模与仿真过程。
实验步骤：Witness仿真软件是由英国lanner公司推出的功能强大的仿真软件系统。
它可以用于离散事件系统的仿真，同时又可以用于连续流体（如液压、化工、水力）系统的仿真。
目前已成功运用于国际数千家知名企业的解决方案项目，有机场设施布局优化、机场物流规划、电气公司的流程改善、化学公司的供应链物流系统规划、工厂布局优化和分销物流系统规划等。
◆Witness的安装与启动：安装环境：推荐P4 1.5G以上、内存512MB及以上、独立显卡64M以上显存，Windows98、Windows2000、Windows NT以及Windows XP的操作系统支持。
安装步骤：⑴将Witness2004系统光盘放入CD-ROM中，启动安装程序；⑵选择语言（English）；⑶选择Manufacturing或Service；⑷选择授权方式（如加密狗方式）。
启动：按一般程序启动方式就可启动Witness2004，启动过程中需要输入许可证号。
◆Witness2004的用户界面：系统主界面：正常启动Witness系统后，进入的主界面如下图所示：主界面中的标题栏、菜单栏、工具栏状态栏等的基本操作与一般可视化界面操作大体上一致。
02Witness仿真系统建模基础
• 如果模拟的是工具，该工具可能在多台设备或多项操作中都需要使用，也 存在共享冲突的可能。
二、WITNESS建模元素-离散型元素
• • • • • 路径（Path） 路径是设定部件和劳动者（或者其他资源）从一个地点到达另一个地点的移动路程的离 散型元素。 路径元素同输送链元素既有相同点，也有不同点。 相同之处是：两类都可以将零部件从一个地点运送到另一个地点，而且这个运送过程需 要一定的时间。 不同之处是：路径可以实现控制作业人员从一个地点走到另一个地点所需要的时间；同 时还可以实现由劳动者搬运零部件从一个地点移动到另一个地点。输送链元素只能够运 送零部件元素，而不能运送劳动者元素；输送链上的零部件可以实现零部件是移位式的 运送，还是队列式的运输；输送链上的零部件还可以在其任意的放置位离开。 总之，只有在必要时才使用路径。假如模型中的元素有很长的作业周期时间而它们之间 的行程距离很短，那就没有必要添加路径元素而增加模型的复杂性了。路径的选用应基 于建模对象的特征或需要实现的功能，合理选用建模元素
二、WITNESS建模元素-离散型元素
• 机器（Machine）
• 用于模拟实际系统中获取、处理零部件对象并将其送往特定地点的对 象或过程的离散型元素。
• Witness中的机器也是一个广义的概念，可以模拟实际生产制造系 统中的特定机器设备，也可以模拟提供相关服务的柜台。例如，机器 可以代表有装载、旋转、卸载、空闲和保养这五个状态的一台车床， 也可以代表有空闲、工作、关闭三个状态的一个机场登记服务台（将 旅客与他们的行李分开，并发放登机卡），还可以代表有焊接、空闲 和保养三个状态的一个机器人焊接工，等等 • 实际系统对零部件对象进行处理的过程和方式多种多样，Witness 提供了7种类型的机器来建立不同类型处理过程的仿真对象.
2024Witness仿真软件培训教程(精品PDF)
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。
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。
安装步骤下载Witness仿真软件安装包。
双击安装包，按照提示进行安装。
选择安装路径和相关组件。
完成安装后，启动Witness软件。
注意事项确保计算机满足最低系统要求。
关闭杀毒软件或防火墙，以免干扰安装过程。
01 02菜单栏工具栏模型窗口属性窗口输出窗口030201建模功能可视化功能数据分析功能优化功能支持多种优化算法和方法，帮助用户找到最优的解决方案。
建模基本流程确定仿真目标收集数据建立模型分析结果验证模型运行仿真实体创建与属性设置根据仿真需求，选择合适的实体类型，如设备、人员、物料等。
定义实体的属性，如名称、类型、状态、位置等。
为实体设置具体的属性值，如设备的生产能力、人员的技能水平等。
建立实体之间的关系，如设备与人员的关联、物料与设备的关联等。
实体类型属性定义属性设置实体关系逻辑关系建立及调整逻辑关系类型逻辑关系建立逻辑关系调整模型运行与结果查看01020304模型运行结果查看结果分析结果导出数据分析与可视化呈现数据统计与描述性分析数据可视化数据比较与趋势分析函数库管理用户可以创建自己的函数库，将常用的自定义函数进行管理和分类，方便后续的调用和修改。
自定义函数编写Witness 允许用户编写自定义函数，实现特定的逻辑或算法。
用户可以使用内置的编程语言或脚本语言进行编写，提高仿真的灵活性和效率。
函数调用与调试在仿真过程中，用户可以调用自定义函数来实现特定的功能。
Witness 提供了完善的调试工具，帮助用户定位和解决函数编写过程中的问题。
自定义函数编写及调用外部数据导入与导外部数据导入Witness支持从外部数据源导入数据，如Excel、CSV、数据库等。
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。
JIT看板生产系统WITNESS仿真建模和优化实现(DOC 31页)
JIT看板生产系统WITNESS仿真建模和优化实现(DOC 31页)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）。
组成振动轮的部件要紧为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个要紧加工单元，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，通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。
在通过找圆工段之后，内轮圈再通过数控车床，进行端面对车，通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，第一通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通过钻口工段，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 差不多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。
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）。
witness仿真软件培训教程
WITNESS 仿真软件系统基础培训北京惠特尼斯科技发展有限公司Outline¾流水生产线系统建模与仿真¾组装作业过程建模仿真¾油漆工序仿真建模¾座椅组装工序建模¾托盘生产系统建模¾物料配送系统仿真¾混流生产系统模型¾多班次车间生产模型¾车间运输模型¾流水生产线模型改善¾定期运输控制模型¾Witness Doc的设计与使用¾Witness Optimizer的设计与使用¾Motorola V9 Line仿真模型分析和探讨一、生产线物流系统建模案例一、生产线物流系统建模案例•Exercise1二、组装作业工序建模案例C Hold 2L 6二、组装作业工序建模案例流程介绍：•有一个油漆工序油漆一种立方体的箱体，客户提供的箱体长宽高各不相同，油漆工序为每个箱体油漆的时间由箱体的面积决定。
•根据以往的统计数据：¾客户提供箱体的时间间隔服从（10,20）小时的均匀分布，¾批量服从[8，15]的整数均匀分布，¾箱体长宽高分别服从(10,20),(15,30),(10,25)的均匀分布，¾油漆时间（分钟）是表面积的均方根,•使用WITNESS 建立该油漆工序的仿真模型三、油漆分流作业仿真案例三、油漆分流作业仿真案例•通过本案例的学习：¾Function/attribute元素的使用；¾自定义part图标；¾系统属性pen的运用；¾分流输出设计；¾均匀随机分布函数uniform和整数均匀随机分布函数iuniform的使用；•Exercise 2Homework 1两种不同类型的零件到达工厂进行加工。
零件1的到达间隔时间服从Uniform(10,20)，所有时间单位为小时，首次到达时刻点为0。
系统建模与仿真第05讲-生产物流系统可视化建模与仿真WITNESS
元素详解
• Part • Machine • Conveyor
Part
• 到达模式：
➢ 被动式（Passive） ➢ 主动式（Active） ➢ 特殊规则 的主动式 （Active with profile）
• 主动式细节设计项目
➢ Maximum： ➢ First Arrival： ➢ Shift： ➢ Inter Arrival： ➢ Lot Size： ➢ To...： ➢ Actions on Create...： ➢ Actions on Leave...：
• 模拟一天12小时的时间，以上四种情况下，完成取款的人数、取款顾客 平均等待时间、最大队列长度、没有完成取款的人数，对第3和4种情况 下，进入超市购物的人数等。
练习题
2. 在发动机装配线上，缸体P从点A上线，上线时间为20s，然后通过输送链运 行到组装工位B，花费[17，23]s装配，然后再通过输送链运行到组装工位C， 花费[16，24]s时间装配，然后送出下道工序，每两个工位间滚轴输送链上 可以放置10个托盘，移位时间为5s，试对该系统进行8小时的仿真，统计各 工位的忙闲比率、缸体等待情况。
• 语法： • PULL {from} location1 {, location2 ...} • 其中，每个location的详细格式如下： • {part_name {from}} location_name {(index_exp)} {at position_exp}
{with labor_name {#labor_qty}} {using PATH}
被拉出。 • index_exp：整型，当输出Part的Location元素的对象数量多于1时，可以指定Pull规则具体
的从该Location的第几个对象中提取Part，例如：如果Location的名称为Buffer001，那么 Buffer001（2）表示Buffer001中的第二个对象。如果不指定Index_exp,Pull规则将从该 Location元素的所有对象中提取适当的Part，顺序为Location（1），Location （2），......，Location(n). • position_exp:整型，当输出Part的Location为输送链时，可以指定Part从输送链的具体位 置上被取出，如果不指定该数值，则Part将从输送链的尾部Rear被取出。 • with labor_name：名型，指定输入规则是否需要Labor元素协助。 • #labor_qty：整型，需要Labor元素协助时，需要的Labor元素的数量。 • using PATH：名型，指定从一个Location中提取Part进入本元素，是否需要使用特定的路径， 让part沿着该路径搬运至本元素。
第八章Witness建模与仿真实例3
一 真实系统描述
5、当某辆货车要装卸货物时，必须接受靠近它的两位 装卸工人，当不够两位装卸工人时，它处于等待工人的 状态；工人一旦被某辆货车占用，就处于被占用状态， 直到该货车的装卸完成后才被释放。 6、任何一位装卸工人，均可被靠近他的货车占用，也 只能被靠近他的货车占用，按FIFO规则。 7、货物充足，两次服务完毕后，货车离开。 8、设每一辆车每一次接受清理服务的时间（min）长度 服从正态分布N（10，8），每次装卸的时间长度服从 均匀分布U（15，25）。初始状态为：装卸点的货车1、 3和5为先接受清理服务状态，2和4先接受装卸服务。
（一）优化方案一：提高装卸工人的工作效率
表4 货车到达频率为10min/辆，装卸时间服从U（15，20）的运行数据
六、方案的优化与改善
（一）优化方案一：提高装卸工人的工作效率 优化前数据为（如表5所示）：
表5 货车到达频率为10min/辆，服从U（15，25）的运行数据
通过数据的对比可以看出，服从均匀分布U（10，15）的方案中，每个装卸 站点的货车耗用等待装卸工人的时间大大的减少，并且较为合理。但是，从 数据中可以看出，每个站点的空闲时间过大，应继续优化，优化过程见方案 二。
四、系统仿真模型的设计
（一） 总体效果图 3、对 Conveyor 元素Entrance的细节定义： （一） 总体效果图 Entrance.Length in Part:10 Entrance.Movement Index Time:0.1
四、系统仿真模型的设计
（一） 总体效果图 4、对 Conveyor 元素Exit的细节定义（如图24所示）： （一） 总体效果图 Exit.Length in Parts:10 Exit. Movement Index Time:0.1 Exit.Output(To…):PUSH to SHIP
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
第5讲 Witness仿真系统
1、Witness系统仿真软件综述
系统布局区
系统布局区也叫系统布局窗 口，在系统布局区窗口中， 设置系统构成元素的可视化 效果及其二维相对位置。用 户可设置其背景及窗体名称 （Window/Control）。 Witness提供了8个窗口，结 合图层使用可从不同角度显 示可视化效果。
演示：修改窗体名称、背景、 网格大小等。
1、Witness系统仿真软件综述
用户界面
1、Witness系统仿真软件综述
演示：启动Witness，修改模型标题，并另存。
1、Witness系统仿真软件综述
工具栏。Witness提供了8种常用的工具栏， 它们是：Standard、Model、Element、View、 Run、Reporting、Assistant、Display Edit。
固定式（Fixed） 队列式（Queuing）
2、元素（离散元素）
输送链（Conveyor）
2、元素（离散元素）
缓冲区（Buffer）
缓冲区是存放零部件的离散元素（描述队列的可 视化元素）。例如车间内的临时存放区、缓冲容 器。
Witness仿真系统
——基础知识与操作
主要内容提示
1、Witness仿真软件综述 2、建模元素 3、规则 4、Witness程序设计基础 实例：流水线加工系统
1、Witness系统仿真软件综述
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4000 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。
课件第06章Witness仿真系统
易于扩展和定制
Witness仿真系统采用模块化 设计，易于进行功能扩展和 定制，满足用户个性化需求 。
27
2024/1/27
06
总结与展望
28
回顾本次课程重点内容
Witness仿真系统基本概念
介绍了Witness仿真系统的定义、作用和应用领域。
2024/1/27
仿真模型构建
详细讲解了如何使用Witness构建仿真模型，包括模型元素、逻辑关 系、数据输入等。
5
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。
2024/1/27
6
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。
3
01
Witness仿真系统概述
2024/1/27
4
定义与发展历程
2024/1/27
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。
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。
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。
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。
2024/1/27
Witness仿真软件培训教程
•软件介绍与安装•基本操作与建模流程•高级功能与应用技巧•案例分析与实战演练目录•故障排查与常见问题解决方案•总结回顾与拓展学习资源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、系统动力学仿真等，可满足不同需求。
Witness仿真软件具有可视化界面和丰富的数据分析工具，方便用户进行建模、分析和优化。
安装步骤下载Witness仿真软件安装包；双击安装包，按照提示进行安装；01020304菜单栏工具栏模型窗口属性窗口输出窗口030201建模功能仿真功能界面布局与功能介绍数据分析功能优化功能支持多种优化方法，可帮助用户找到最优解决方案。
在项目浏览器中，右键点击“模型”，选择“导入”，支持导入的模型格式包括.stl、.step、.iges等。
设置模型单位、坐标系和精度等参数，完成模型导入。
打开Witness软件，选择“新建项目”，输入项目名称和保存路径。
创建新项目与导入模型010204绘制流程图及设置参数在项目浏览器中，右键点击“流程图”，选择“新建流程图”。
从左侧工具箱中选择合适的图形元素，拖拽至流程图中，构建仿真逻辑。
双击图形元素，设置其属性参数，如时间、概率、资源等。
使用连接线将图形元素连接起来，表示事件之间的逻辑关系。
03运行仿真并查看结果自定义函数与变量设置自定义函数变量设置函数与变量调试数据分析与可视化呈现可视化呈现数据导出与处理借助图表、图像等可视化手段，直观展示仿真结果和数据分析成果。
结果解读与优化优化算法在仿真中的应用优化算法介绍简要介绍遗传算法、粒子群算法、模拟退火等常用优化算法的原理和特点。
优化算法在仿真中的实施阐述如何将优化算法与Witness仿真软件相结合，实现仿真优化。
优化案例分析通过具体案例，展示优化算法在Witness仿真中的应用效果和价值。
生产线平衡优化案例生产线现状分析01平衡优化方案制定02方案实施与效果评估031 2 3配送中心现状分析规划方案制定方案实施与效果评估物流配送中心规划案例医院排队系统改进案例排队系统现状分析改进方案制定方案实施与效果评估原因分析：可能是软件安装问题、系统兼容性问题、硬件故障等。
witness生产系统建模与仿真平台教程
2.3 WITNESS 中随机分布函数 ..........................................................................................................- 27 2．3．1 伪随机数流 PRNS.......................................................................................................... - 27 2．3．2 随机分布函数详解....................................................................................................... - 28 -
wintess建模与仿真基本步骤
建模步骤
• 1.定义元素：通过define菜单，分别定义各个元素 名称、类型、数量，如表所示：
名称 类型
数量
Widget Part 1 Weigh Machine 1 Wash Machine 1 Produce Machine 1 Inspect Machine 1 C1 Conveyor 1 C2 Conveyor 1 C3 Conveyor 1
建模步骤
• 加工周期（Cycle Time）：加工周期可以是固定 的时间值，也可以是随机分布函数或表达式。本 例中四种机器的加工周期都采用固定时间值。 • 进入规则(Input Rule)：进入规则有主动（push） 和被动(pull)两种方式。对零件的进入采用拉进规 则。 • 送出规则(Output Rule)：也有主动和被动两种方 式。当零件加工完后，采取主动送出规则。 • 各机器的加工周期、进入规则、送出规则如表1.2 所示。
PUSH to C3
PUSH to SHIP
建模步骤
• 4.仿真运行：运行一周（5天*8小时*60分钟 =2400分钟），得到统计结果如表1.3和表1.4 所示：
表1.3 机器统计信息报ce Inspect
空闲率%
0 20.33 40.46 40.62
忙率%
• 5.图形元素——可以将模型的运行绩效指标 在仿真窗口动态的表现出来。主要包括： 时间序列图（Timeseries）；饼状图（Pie chart）；直方图（Histogram）。
Witness建模规则
• 1.输入规则（Input Ruie） • 2.输出规则（Output Ruie）
仿真运行
各机器的加工周期、进入规则、送出规则表
机器名 Weigh 项目 Wash Produce Inspect
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第一章 系统仿真简介.......................................................................................................................- 1 -1.1仿真技术的产生与发展 (1)1.1.1 仿真软件的发展.................................................................................................................- 2 -1.1.2 仿真建模方法学的发展.....................................................................................................- 3 -1.2系统、模型与仿真 (4)1.2.1 系统.....................................................................................................................................- 4 -1.2.2 模型.....................................................................................................................................- 5 -1.2.3 仿真.....................................................................................................................................- 5 -1.3离散事件系统仿真 (6)1.3.1 基本概念.............................................................................................................................- 6 -1.3.2 模拟表.................................................................................................................................- 8 -1.3.3 离散事件系统仿真的分类...............................................................................................- 10 -1.3.4 未来事件表.......................................................................................................................- 11 -1.3.5 离散事件系统仿真基本策略...........................................................................................- 13 -1.4系统仿真的一般步骤 (14)1.4.1 问题的定义.......................................................................................................................- 14 -1.4.2 制定目标和定义系统效能测度.......................................................................................- 15 -1.4.3通过合理假设描述系统....................................................................................................- 15 -1.4.4 仿真输入数据分析...........................................................................................................- 16 -1.4.5 建立计算机模型...............................................................................................................- 16 -1.4.6 验证和确认模型...............................................................................................................- 17 -1.4.7 仿真模型的运行...............................................................................................................- 17 -1.4.8 仿真输出分析...................................................................................................................- 17 -第二章 离散事件系统仿真基本方法...............................................................................................- 19 -2.1概率统计基本概念 (19)2.1.1 确定事件和随机事件.......................................................................................................- 19 -2.1.2 随机变量与概率...............................................................................................................- 19 -2.2随机数和随机变量的产生 (20)2.2.1 伪随机数...........................................................................................................................- 20 -2.2.2 伪随机数的产生方法.......................................................................................................- 21 -2.2.3 随机变量的生成...............................................................................................................- 25 -2.3W ITNESS中随机分布函数 (27)2．3．1 伪随机数流PRNS..........................................................................................................- 27 -2．3．2 随机分布函数详解.......................................................................................................- 28 -2.4仿真数据分析 (38)2．4．1 影响仿真输出结果的因素...........................................................................................- 38 -2．4．2仿真输出数据分析方法................................................................................................- 39 -第三章 WITNESS仿真系统软件综述................................................................................................- 43 -3．1W ITNESS 2003的安装与启动 (43)3.1.1 安装环境...........................................................................................................................- 43 -3.1.2 安装步骤...........................................................................................................................- 43 -3.1.3 启动Witness 2003..........................................................................................................- 47 -3．2W ITNESS 2003用户界面 (49)3.2.1 标题栏...............................................................................................................................- 50 -3.2.2 菜单栏...............................................................................................................................- 50 -3.2.3 工具栏...............................................................................................................................- 60 -3.2.4 元素选择窗口...................................................................................................................- 60 -3.2.5 状态栏...............................................................................................................................- 60 -3.2.6 用户元素窗口（Designer Elements）.........................................................................- 60 -3.2.7 系统布局区.......................................................................................................................- 64 -3．3W ITNESS 2003建模元素 (64)3.3.1离散型元素........................................................................................................................- 64 -3.3.2 连续型元素.......................................................................................................................- 65 -3.3.3 运输逻辑型元素...............................................................................................................- 65 -3.3.4 逻辑元素...........................................................................................................................- 65 -3.3.5 图形元素...........................................................................................................................- 65 -3．4W ITNESS 2003建模与仿真过程 (65)3．5W ITNESS 2003建模与仿真过程应用举例 (66)第四章 元素——模型的重要组成部分...........................................................................................- 69 -4.1离散型元素 (69)4.1.1 零部件（Part）...............................................................................................................- 69 -4.1.2 机器（Machine）.............................................................................................................- 69 -4.1.3 输送链（Conveyor）.......................................................................................................- 70 -4.1.4 缓冲区（Buffer）...........................................................................................................- 70 -4.1.5 车辆（Vehicle）.............................................................................................................- 71 -4.1.6 轨道（Track）.................................................................................................................- 71 -4.1.7 劳动者（Labor）.............................................................................................................- 71 -4.1.8 路径（Path）...................................................................................................................- 71 -4.1.9 模块（Module）...............................................................................................................- 71 -4.2连续型元素 (72)4.3运输逻辑型元素 (72)4.3.1 运输网络（Network）.....................................................................................................- 72 -4.3.2 单件运输小车（Carrier）.............................................................................................- 73 -4.3.3 路线集（Section）.........................................................................................................- 73 -4.3.4 站点（Station）.............................................................................................................- 73 -4.4逻辑元素 (74)4.4.1 属性（Attribute）.........................................................................................................- 74 -4.4.2 变量（Variable）...........................................................................................................- 74 -4.4.3 分布（Distribution）...................................................................................................- 75 -4.4.4 函数（Function）...........................................................................................................- 75 -4.4.5 文件（File）...................................................................................................................- 76 -4.4.6 零部件文件（Part File）.............................................................................................- 76 -4.4.7 班次（Shift）.................................................................................................................- 76 -4.5图形元素 (77)4.5.1 时间序列图（Time Series）.........................................................................................- 77 -4.5.2 饼状图（Pie Chart）.....................................................................................................- 77 -ii4.5.3 直方图（Histogram）.....................................................................................................- 77 -第五章 规 则...................................................................................................................................- 78 -5.1输入规则（I NPUT R ULE） (78)5.2输出规则（O UTPUT R ULE） (79)5.3劳动者规则（L ABOR R ULE） (80)5.3.1 劳动者规则概述...............................................................................................................- 80 -5.3.2 三种劳动者规则...............................................................................................................- 80 -5.3.3 劳动者规则的例子...........................................................................................................- 84 -第六章 常用的系统函数...................................................................................................................- 85 -6.1数学函数 (85)6.2转换函数 (87)6.3模型交互对话函数 (89)6.4数据库函数 (91)6.5E XCEL函数 (93)6.6常用元素函数 (94)6.7用户自定义函数 (96)第七章 WITNESS程序设计基础........................................................................................................- 98 -7．1变量类型 (98)7.1.1 整型（Integer）.............................................................................................................- 98 -7.1.2 实型（Real）...................................................................................................................- 98 -7.1.3 名型（Name）...................................................................................................................- 98 -7.1.4 字符串型（String）.......................................................................................................- 98 -7．2运算符及表达式 (99)7．2．1 算术运算符...................................................................................................................- 99 -7．2．2 关系运算符...................................................................................................................- 99 -7．2．3 逻辑运算符...................................................................................................................- 99 -7．2．4 转换运算符...................................................................................................................- 99 -7．3程序三种基本结构 (100)7．3．1 顺序结构.....................................................................................................................- 100 -7．3．2 分支结构.....................................................................................................................- 100 -7．3．3 循环结构.....................................................................................................................- 101 -第八章 可视化仿真项目的设计及运行实例.................................................................................- 103 -8.1流水线仿真系统 (103)8.1.1 引言.................................................................................................................................- 103 -8.1.2 模型概述.........................................................................................................................- 103 -8.1.3 构建第一阶段（Stage1）模型.....................................................................................- 104 -8.1.4 构建第二阶段（Stage2）模型.....................................................................................- 109 -8.1.5 构建第三阶段（Stage3）模型.....................................................................................- 112 -8.1.6 构建第四阶段（Stage4）模型.....................................................................................- 114 -8.1.7 构建第五阶段（Stage5）模型.....................................................................................- 117 -8.1.8 构建第六阶段（Stage6）模型.....................................................................................- 118 -iii8.2.1 模型流程概述...............................................................................................................- 119 -8.2.2 定义元素.......................................................................................................................- 120 -8.2.3 可视化元素...................................................................................................................- 120 -8.2.4 详细定义元素...............................................................................................................- 122 -8.2.5 仿真运行.......................................................................................................................- 124 -8.2.6 小结.................................................................................................................................- 124 -8.3属性模型 (124)8.3.1 模型概述.........................................................................................................................- 124 -8.3.2 元素定义.........................................................................................................................- 124 -8.3.3 可视化元素.....................................................................................................................- 125 -8.3.4 详细定义.........................................................................................................................- 125 -8.3.5 运行模型.........................................................................................................................- 126 -8.3.6 小结.................................................................................................................................- 126 -8.4输送链模型 (127)8.4.1 模型概述.........................................................................................................................- 127 -8.4.2 元素定义.........................................................................................................................- 127 -8.4.3 可视化元素.....................................................................................................................- 127 -8.4.4 Conveyor详细对话框介绍............................................................................................- 128 -8.4.5 详细定义.........................................................................................................................- 128 -8.4.6 运行模型及分析.............................................................................................................- 129 -8.4.7 输送链类型不同的差异.................................................................................................- 130 -8.4.8 小结.................................................................................................................................- 131 -8.5函数模型 (131)8.5.1 模型概述.........................................................................................................................- 131 -8.5.2 定义元素.........................................................................................................................- 131 -8.5.3 可视化元素.....................................................................................................................- 132 -8.5.4 详细定义.........................................................................................................................- 132 -8.5.5 运行模型.........................................................................................................................- 132 -8.5.6 小结.................................................................................................................................- 133 -8.6随机分布模型 (133)8.6.1 模型概述.........................................................................................................................- 133 -8.6.2添加属性元素及处理函数分布的步骤..........................................................................- 133 -8.6.3 详细定义.........................................................................................................................- 133 -8.6.4 运行模型.........................................................................................................................- 135 -8.7路径模型 (136)8.7.1 模型概述.........................................................................................................................- 136 -8.7.2 定义元素.........................................................................................................................- 136 -8.7.3 可视化元素.....................................................................................................................- 137 -8.7.4 详细定义.........................................................................................................................- 139 -8.7.5 运行模型.........................................................................................................................- 142 -8.8EXCEL数据交互模型 (143)8.8.1 模型概述.........................................................................................................................- 143 -8.8.2 预备知识.........................................................................................................................- 144 -iv8.8.4 可视化元素.....................................................................................................................- 145 -8.8.5 详细定义.........................................................................................................................- 145 -8.8.6 仿真运行及结果分析.....................................................................................................- 148 -第九章 文档器及其应用.................................................................................................................- 149 -9.1文档器对话框介绍 (149)9.2选择形成报告的数据 (150)9.2.1 添加仿真对象数据.........................................................................................................- 150 -9.2.2 删除所选定的对象.........................................................................................................- 150 -9.2.3 重排report列表中对象的次序...................................................................................- 150 -9.3生成报告 (150)9.4文档器报告 (151)第十章 优化器简介和应用.............................................................................................................- 160 -10.1示例模型流程介绍 (160)10.2优化变量 (161)10.3相关时间值 (161)10.4员工选择规则 (162)10.4.1 订单记录处理...............................................................................................................- 162 -10.4.2 订单确认处理...............................................................................................................- 162 -10.4.3 电脑组装处理...............................................................................................................- 162 -10.4.4 检测处理.......................................................................................................................- 162 -10.5目标函数 (162)10.6优化 (163)10.6.1 优化步骤.......................................................................................................................- 163 -10.6.2 Model Optimization 4.0设置窗口介绍..................................................................- 163 -10.6.3 进行优化设置...............................................................................................................- 165 -10.6.4 运行优化与结果分析...................................................................................................- 165 -第十一章 多原料多阶段加工仿真系统设计.................................................................................- 166 -11.1加工系统描述 (166)11.2加工系统数据 (166)11.3仿真模型的建立 (166)11.3.1 元素定义（Define）...................................................................................................- 166 -11.3.2 元素显示（Display）的设置.....................................................................................- 167 -11.3.3 各个元素细节（Detail）设计...................................................................................- 167 -11.3.4 工艺流程图的显示.......................................................................................................- 169 -11.4模型运行和数据分析 (171)11.5模型的进一步完善 (171)第十二章 垃圾回收物流仿真系统.................................................................................................- 173 -12.1垃圾回收物流系统介绍 (173)12.2数据信息 (173)12.2.1 地理位置及需求信息...................................................................................................- 173 -v12.2.2 与运输车辆有关的信息...............................................................................................- 174 -12.2.3 与垃圾相关的信息.......................................................................................................- 174 -12.3系统逻辑结构 (175)12.4仿真模型的建立 (175)12.4.1 元素定义（Define）...................................................................................................- 175 -12.4.2 元素显示（Display）.................................................................................................- 177 -12.4.3 元素详细设计...............................................................................................................- 178 -12.4.4 数据处理子模块...........................................................................................................- 183 -12.4.5 目标函数Objfun()中的程序......................................................................................- 184 -12.5仿真运行与结果分析 (184)vi第一章 系统仿真简介在现实世界中，事物并不是孤立存在的。