多产品多阶段制造系统仿真和分析
系统仿真技术在制造企业中的应用
系统仿真技术在制造企业中的应用—之企业生产管理在制造企业产品设计和制造的过程中,计算机仿真一直是不可缺少的工具,它在减少损失、节约经费、缩短开发周期、提高产品质量等方面发挥了巨大作用。
制造业竞争的日趋激烈,促使各国研究和应用先进制造技术。
先进制造技术的应用和发展,为计算机仿真的应用提供新的舞台,提出更高的要求。
从发展的历程来看,仿真技术应用的领域空前的扩大,已从传统的制造领域(生产计划制定、加工、装配、测试)扩展到产品设计开发和销售领域。
而与网络技术结合所带来的仿真的分布性、与图形和传感器技术相结合所带来的仿真的交互性、以及仿真技术应用的集成化,是仿真技术在制造业中应用的新趋势。
按照仿真技术应用的对象不同,可将制造业中应用的仿真分为四类:面向产品的仿真;面向制造工艺和装备的仿真;面向生产管理的仿真。
Administrator2014/10/26系统仿真技术在制造企业中的应用面向生产管理的仿真1.生产管理的基本功能是计划、调度和控制。
就仿真技术在生产管理中的应用来说,大致有以下三个方面:1.1 确定生产管理控制策略;1.2 用于车间层的设计和调度;1.3 用于库存管理。
生产车间加工单元物流管理图2.计算机仿真在生产管理控制策略中的应用用于生产管理控制策略的仿真包括确定有关参数以及用于不同控制策略之间的比较。
比较常见的控制策略有:2. 1. MRP:这是一种“推”式的控制策略,通过需求预测,综合考虑生产设备能力、原材料可用量和库存量来制定生产计划;生产计划多版本模拟2.2 KANBAN (看板):这是一种“拉”式的控制策略,根据订单来制定生产计划,即通常所说的准时生产;2.3 LOC :面向负载能力的控制策略。
根据库存水平来控制生产过程;2.4 DBR:面向瓶颈的控制策略。
根据生产过程中的瓶颈环节来控制整个流程。
比较的衡量指标一般包括产量、生产率等。
每种控制策略中需要确定的参数包括:批量大小、看板数量、库存水平等。
制造系统建模与仿真在工业工程中的应用
制造系统建模与仿真在工业工程中的应用摘要：建模与仿真技术是21世纪信息技术和制造技术结合的桥梁，是使企业产生最大经济效益的核心技术，也是21世纪制造业的一项关键支撑技术。
本文阐述了仿真技术在制造业的地位和作用，总结建模与仿真技术的特点，给出了制造业建模与仿真技术的方展方向。
关键词：制造系统建模仿真仿真应用系统建模与仿真技术是以相似原理、模型理论、系统技术、信息技术以及建模与仿真应用领域的有关专业技术为基础，以计算机系统、与应用相关的物理效应设备及仿真器为工具，利用模型参与已有或设想的系统进行研究、分析、设计、加工生产、试验、运行、评估、维护、和报废(全生命周期)活动的一门多学科的综合性技术1制造业建模与仿真技术的地位制造业是国民经济和社会发展的物质基础，是国家综合国力的重要体现；21世纪的制造业仍然是国家经济和国防建设的命脉，也是国家经济实现快速增长的重要因素。
制造业是所有与制造有关的企业机构的总体，是国民经济的支柱产业，它一方面创造价值，生产物质财富和新的知识，另一方面为国民经济各个部门包括国防和科学技术的进步与发展提供先进的手段和装备。
现代制造的基本特点是大制造和全过程。
“大制造”应包括光机电产品的制造、工业流程制造、材料制备等，它是一种广义制造概念。
“全过程”，不仅包括从毛坯到成品的加工制造过程，还包括产品的市场信息分析，产品决策，产品的设计、加工和制造过程，产品的销售和售后服务，报废产品的处理和回收，以至产品的全寿命过程的设计、制造和管理。
由于国内外市场竞争的加剧，科学技术发展迅速，产品更新换代速度加快及人们对产品多样化的需求增加，先后出现了柔性制造，计算机集成制造、并行工程、虚拟制造、敏捷制造、网络化制造、现代集成制造、下一代制造、综合制造等新的先进制造理念和哲理。
但是，从整体来看，制造业的发展离不开先进的信息与知识技术、全面的建模与仿真技术、精密的工艺与装备技术和高效的企业集成技术共四大关键技术。
系统仿真
系统仿真1系统仿真概述1.1定义及实质所谓系统仿真（system simulation），就是根据系统分析的目的，在分析系统各要素性质及其相互关系的基础上，建立能描述系统结构或行为过程的、且具有一定逻辑关系或数量关系的仿真模型，据此进行试验或定量分析，以获得正确决策所需的各种信息。
系统仿真的实质是①它是一种对系统问题求数值解的计算技术。
尤其当系统无法通过建立数学模型求解时，仿真技术能有效地来处理。
②仿真是一种人为的试验手段。
它和现实系统实验的差别在于，仿真实验不是依据实际环境，而是作为实际系统映象的系统模型以及相应的“人造”环境下进行的。
这是仿真的主要功能。
③仿真可以比较真实地描述系统的运行、演变及其发展过程。
1.2系统仿真的分类根据仿真所采用的模型划分，可将仿真分为数学仿真和物理仿真两大类。
物理仿真亦称为实物仿真，它是在系统生产出样机后，将系统实物全部或部分的引入回路，由于物理仿真能将系统的实际参数、数学仿真中难以考虑到的非线性因素和干扰因素引入仿真回路，因此物理仿真更接近系统的实际情况，通过仿真可以检验实物系统工作的可靠性，可以准确地调整系统元部件的参数。
数学仿真就是将数学模型编排成模拟计算机的排题图或数值计算机的程序。
这一过程是将原始数学模型转换成仿真模型，通过对计算机模型的运行达到对原始系统研究的目的，数学仿真在系统设计阶段和分析阶段是十分重要的，通过数学仿真可以检验理论设计的正确性。
1.3系统仿真的作用①仿真的过程也是实验的过程，而且还是系统地收集和积累信息的过程。
尤其是对一些复杂的随机问题，应用仿真技术是提供所需信息的唯一令人满意的方法。
②对一些难以建立物理模型和数学模型的对象系统，可通过仿真模型来顺利地解决预测、分析和评价等系统问题。
③通过系统仿真，可以把一个复杂系统降阶成若干子系统以便于分析。
④通过系统仿真，能启发新的思想或产生新的策略，还能暴露出原系统中隐藏着的一些问题，以便及时解决。
制造业分析：虚拟制造技术与模拟实验
制造业分析：虚拟制造技术与模拟实验近年来，制造业正经历着一场全面的数字化革命。
虚拟制造技术和模拟实验在这一领域扮演着重要的角色。
本文将探讨这两种技术的含义、应用和优势，并分析其对现代制造业的影响。
虚拟制造技术：呈现数字化时代的创新•虚拟制造技术是在计算机模型和仿真环境中进行制造过程的模拟和演练，以达到优化生产效率、降低成本和提高产品质量的目的。
•通过虚拟制造技术，制造商可以在现实生产之前预测和评估不同设计方案和生产策略的效果，同时降低试错成本和时间。
•进一步地，虚拟制造技术利用三维建模、物理引擎和传感器网络等工具，使得整个生产过程可以在虚拟环境中展示和优化，以提供更好的决策支持和生产性能分析。
模拟实验：从现实世界到数据世界的过渡•模拟实验是通过构建物理或数学模型来模拟实际生产过程，以便在虚拟环境中进行测试、优化和预测。
•在模拟实验中，制造商可以使用不同的数据集合、算法和参数来模拟不同的生产情景，并观察其对生产效率和质量的影响。
•模拟实验还可以提供对复杂生产系统中的风险和不确定性进行评估的能力，从而为制造商提供更好的决策依据和操作方針。
虚拟制造技术和模拟实验对制造业的影响1. 提高生产效率•虚拟制造技术和模拟实验可以帮助制造商预测生产过程中的瓶颈和瑕疵，并提供优化建议。
通过对生产车间和设备进行全面的模拟和优化，制造商可以有效地提高生产效率，减少资源浪费和时间成本。
•同时，虚拟制造技术和模拟实验还可以帮助制造商优化供应链管理，以确保原材料的供应和产品的物流运输在整个生产过程中的高效运作。
2. 降低成本和风险•通过在虚拟环境中进行模拟和实验，制造商可以减少实际生产中的试错成本和风险。
•虚拟制造技术和模拟实验还可以帮助制造商优化设备和工艺，以减少能源消耗和废物产生，从而降低生产成本和环境影响。
3. 提高产品质量•虚拟制造技术和模拟实验使制造商能够对产品进行全面的设计和测试，并提供自动化检测和质量控制。
•通过在虚拟环境中模拟不同的生产因素和场景，制造商可以更好地了解产品的性能和稳定性，以提供更高质量的产品。
Flexsim 多产品加工仿真实验
安徽工业大学管理科学与工程学院《Flexsim仿真实验》报告专业物流工程班级流131______ 指导老师 ____实验（或实训）时间十九周____实验（或实训）报告提交时间 2016/07/07__实验多产品加工生产系统仿真一、实验目的、任务1、使用Flexsim软件进行生产物流系统的建模与仿真；2、基本掌握全局表的使用，理解简单仿真语言，通过学习实际案例了解建模的相关背景，分析背景后进行操作；3、简单使用可视化工具，设置模型布局并进行连线，设置端口及发生器、传送带等，最后运行得出实验结果，分析实验结果。
二、实验基本内容根据实验习题的背景：发生器产生四种临时实体，服从整数均匀分布，类型值分别为1、2、3、4，颜色分别为绿色、蓝色、白色、黄色，进入暂存区1；临时实体到达的时间间隔exponential(0,10,0)然后随机进入处理器进行加工，可以使用的处理器有四个，不同类型的临时实体在处理器上的加工时间不同，详情如下表：表不同处理器处理不同产品的加工时间加工时间处理器1 处理器2 处理器3 处理器4产品1 4 6 2 5产品2 5 3 3 5产品3 2 4 2 2产品4 4 6 3 6加工结束后，进入暂存区2存放，并由叉车搬运至货架。
同时，在各个处理器附近用可视化工具显示该处理器的实时加工时间。
三、实验原理Flexsim是一个基于Windows的，面向对象的仿真环境，用于建立离散事件流程过程的三维虚拟现实环境。
Flexsim具有一个非常高效的仿真引擎，该引擎可同时运行仿真和模型视图(可视化)，并且可以通过关闭模型视图来加速仿真的运行速度。
仿真运行时，利用该引擎和Flexscript语言准许用户在仿真进行期间，改变模型的部分属性。
Flexsim采用经过高度开发的部件(Object)来建模。
部件表示商业过程中的活动、行列，即代表着时间、空间等信息。
建立模型时,只需要将相应的部件从部件库拖放到模型视图(View)中，各个部件具有位置(x，y，z)、速度 (x，y，z)、旋转角度(rx，ry，rz)和动态的活动(时间)等属性。
机械系统建模与仿真在机械制造中的应用
机械系统建模与仿真在机械制造中的应用在当今的机械制造领域，机械系统建模与仿真技术正发挥着日益重要的作用。
这项技术不仅能够帮助工程师在设计阶段就发现潜在的问题，从而减少后期的修改和返工，还能优化生产流程，提高生产效率，降低成本。
机械系统建模，简单来说，就是将实际的机械系统通过数学模型、物理模型或两者结合的方式进行描述。
而仿真则是基于这些模型，利用计算机技术对机械系统的运行过程进行模拟和分析。
通过建模与仿真，我们可以在虚拟环境中对机械系统的性能、可靠性、稳定性等进行评估和预测，从而为实际的制造提供有力的指导。
在机械产品的设计过程中，建模与仿真技术能够大大缩短研发周期。
传统的设计方法往往需要通过多次的物理样机试验来验证设计的合理性，这不仅耗费时间和成本，而且在发现问题后进行修改也较为困难。
而利用建模与仿真技术，工程师可以在计算机上快速构建机械系统的模型，并对其在各种工况下的性能进行模拟分析。
例如，在设计一款新型发动机时，可以通过建模与仿真来研究其内部的燃烧过程、气体流动、零部件的受力情况等，从而优化发动机的结构和性能，在设计阶段就能够避免一些潜在的问题，减少物理样机试验的次数，显著缩短研发周期。
同时，建模与仿真技术在机械制造的工艺规划方面也具有重要价值。
在制定加工工艺时，需要考虑刀具路径、切削参数、工装夹具等多个因素。
通过对加工过程进行建模与仿真，可以预测加工过程中可能出现的变形、振动、刀具磨损等问题，从而优化工艺参数，提高加工质量和效率。
比如，在数控加工中，通过仿真可以提前发现刀具与工件之间的干涉，避免在实际加工中出现碰撞事故，保证加工的安全性。
在机械系统的性能分析和优化方面，建模与仿真更是发挥着不可替代的作用。
对于复杂的机械系统，如汽车的底盘系统、飞机的起落架系统等，其性能受到多个因素的相互影响。
通过建立精确的模型，并进行仿真分析，可以深入了解系统的动态特性，找出影响性能的关键因素，进而采取针对性的优化措施。
常见军事仿真软件
常见仿真软件介绍软件名称（中文）：系统仿真和分析软件名称（英文）：AMESim软件发行单位：法国IMAGINE公司软件应用于研究的方向：多学科领域复杂系统建模与仿真软件背景及主要的用途：AMESim提供了一个系统工程设计的完整平台，使得用户可以在一个平台上建立复杂的多学科领域系统的模型，并在此基础上进行仿真计算和深入的分析。
用户可以在AMESim平台上研究任何元件或系统的稳态和动态性能.AMESim处于不断的快速发展中，现有的应用库有：机械库、信号控制库、液压库（包括管道模型）、液压元件设计库（HCD）、动力传动库、液阻库、注油库（如润滑系统）、气动库（包括管道模型）、电磁库、电机及驱动库、冷却系统库、热库、热液压库（包括管道模型）、热气动库、热液压元件设计库（THCD）、二相库、空气调节系统库；作为在设计过程中的一个主要工具，AMESim还具有与其它软件包丰富的接口，例如Simulink®, Adams®, Simpack®, Flux2D®，RTLab® , dSPACE®, iSIGHT®等。
软件名称（中文）：机械系统动力学分析与仿真软件名称（英文）：ADAMS (Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems) 软件发行单位：原由美国MDI公司(Mechanical Dynamics Inc.)开发，目前已被美国MSC公司收购成为MSC/ ADAMS，是最著名的虚拟样机分析软件。
软件应用于研究的方向：ADAMS软件的仿真可用于预测机械系统的性能、运动范围、碰撞检测、峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等。
软件背景及主要的用途：目前，ADAMS已在汽车、飞机、铁路、工程机械、一般机械、航天机械等领域得到广泛应用，己经被全世界各行各业的大多制造商采用。
根据1999年机械系统动态仿真分析软件国际市场份额的统计资料，ADAMS 软件占据了销售总额近8千万美元的51%份额。
8 多产品多阶段制造系统仿真与分析
第八章多产品多阶段制造系统仿真与分析8.1 建立概念模型8.1.1 问题描述有一个制造车间由5 组机器组成，第1，2，3，4，5 组机器分别有3，2，4，3，1 台相同的机器。
这个车间需要加工三种原料，三种原料分别要求完成4、3 和 5 道工序，而每道工序必须在指定的机器组上处理，按照事先规定好的工艺顺序进行。
假定在保持车间逐日连续工作的条件下，对系统进行365 天的仿真运行（每天按8 小时计算），计算每组机器队列中的平均产品数以及平均等待时间。
通过仿真运行，找出影响系统的瓶颈因素，并对模型加以改进。
8.1.2 系统数据三种原料到达车间的间隔时间分别服从均值为50，30，75 分钟的指数分布。
三种原料的工艺路线如表11.1 所示。
第1 种原料首先在第3 组机器上加工，然后在第1组、再在第2 组机器上加工，最后在第5 组机器上完成最后工序。
第1 种原料在机器组3、1、2、5 加工，在机器组3、1、2、5 加工的平均时间分别为30、36、51、30；第2 种原料在机器组4、1、3 加工，在机器组4、1、3 加工的平均时间分别为66、48、45；第3 种原料在机器组2、5、1、4、3 加工，在机器组2、5、1、4、3 加工的平均时间分别为72、15、42、54、60，如表8.1 所示。
表8.1 原料加工工艺路线与各工序加工时间参数如果一种原料到达车间时，发现该组机器全都忙着，该原料就在该组机器处的一个服从先进先出FIFO （First In First Out ）规则的队列。
前一天没有完成的任务，第二天继续加工。
在某机器上完成一个工序的时间服从Erlang 分布，其平均值取决于原料的类别以及机器的组别。
例如，表11.1 中的第2 类原料，它的第一道工序是在第4 组机器上加工，加工时间服从均值为66 的Erlang 分布。
8.1.3 概念模型8.2 建立Flexsim 模型第1步：模型实体设计1 23第2步：生成实体从实体库中拖出三个Source （每个Source 代表一类原料）、一个Sink 、相应数量的Processor 和Queue ，把各实体按照概念模型中的位置摆好，如图8-1所示。
仿真技术在制造业中的应用
仿真技术在制造业中的应用随着科技的快速发展，仿真技术在制造业中得到了越来越广泛的应用。
仿真技术的使用可以提高制造业的效率和质量，降低成本，提高产品创新能力。
本文将介绍仿真技术在制造业中的应用及其优势。
一、仿真技术概述仿真技术是指使用计算机等设备，模拟实际情况，进行计算和实验的技术。
仿真技术包括虚拟仿真、数字仿真、实体仿真、仿真优化等多种形式。
在制造业中，仿真技术主要包括计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助工程（CAE）等方面的应用。
二、仿真技术在制造业中的应用1.仿真设计仿真设计是指通过计算机软件对产品进行三维设计，模拟实际物品的外观、材质和功能。
仿真设计可以大大提高设计效率和产品准确性。
在设计过程中，设计师可以不断改进和优化产品，避免重复设计，减少成本。
例如，汽车制造业中的仿真设计可以通过虚拟模型，对汽车的动力、转向、制动等系统进行仿真和优化，从而降低制造成本，提高车辆性能和安全性。
2.仿真制造仿真制造是指通过计算机软件建立生产装配线，模拟生产和装配过程中的各种工艺和流程。
仿真制造可以解决实际生产过程中的问题，提高生产效率和质量。
例如，飞机制造业中的仿真制造可以通过虚拟容器和设备，模拟各种工艺和流程，优化生产系统和制造流程，提高生产效率和准确性。
3.仿真优化仿真优化是指通过计算机软件，对制造过程中的优化进行建模和模拟。
仿真优化可以寻找最优解，提高产品性能和准确性。
例如，电子制造业中的仿真优化可以通过电路仿真和优化工具，对电路设计进行分析和优化，从而提高电路性能和可靠性。
三、仿真技术在制造业中的优势1.提高效率仿真技术可以在设计和制造过程中，减少试验次数和重复工作，降低制造成本，提高生产效率。
2.降低成本仿真技术可以预测产品的性能和生产过程中的问题，避免不必要的成本。
3.提高产品质量仿真技术可以减少生产过程中的错误，提高产品的准确性和质量。
4.提高产品创新能力仿真技术可以模拟多种情况，使设计师可以在设计阶段进行更多的创新和改进，在产品出现前就可以预测产品在市场上的竞争力。
CAE行业简介
计算机辅助工程computer assistant engineering （CAE）一项工程，一般包含初步设计、试验、分析、工程设计、施工、建成和验收（评定）等若干阶段。
随着电子技术的迅速发展，人们越来越多地采用计算机做为辅助手段，更好地实现各工程阶段的工作，于是产生了一系列的科学分支，比如计算机辅助设计（CAD），计算机辅助试验（CAT），计算机辅助工艺过程设计（CAPP），以及计算机辅助制造（CAM）等等。
一项工程往往是比较复杂的，在正式工程设计之前，都要对设计方案进行精确的试验、分析和论证，并对正式施工的全过程进行严格的管理和监测。
这些工作借助计算机来实现，就是计算机辅助工程（简称CAE）。
可以说CAE是包括产品设计、工程分析、数据管理、试验、仿真和制造在内的计算机辅助设计和生产的综合系统。
CAE技术的应用范围很广，发展也相当快，当前CAE技术的功能主要有产品的建模、工程分析与仿真。
为了在计算机中分析和模拟一个产品，首先必须建立产品模型。
产品模型不仅包括与生产有关的所有信息，如几何形状、尺寸、精度、各表面的相互关系以及材料和热处理等信息，而且结构上还要清楚地表达这些信息之间的关联。
有了产品模型以后，即可研究产品在工作环境中的受力变形、振动及运动的情况，以便评定产品是否满足设计要求。
CAE的分析方法主要是有限元法和模态分析法。
所谓有限元法是用计算机把复杂的零件形体自动分割成有限个形状简单的小块（称网格单元），然后逐个分析、计算这些小单元体的变形，并按一定的关系求得零件的总变形。
模态分析法主要用于分析冲击和变负荷的动态结构，在振动分析的基础上可在计算机的屏幕上显示出结的动画。
对于一部由许多零件装配成的机器，可以用有限元法或模态分析法求出每个零件的变形或振动量，然后根据装配的连接条件求得整体结构的变形和振动。
CAE系统采用参数优化方法进行方案优选，使方案设计考虑的因素更为精细、全面和合理。
CAE系统也可以对运动的机构进行动态分析，并可画出机构运动的动画、以便检查机构的运动轨迹，校核运动件的干涉情况，还可计算出各构件的运动速度、加速度和受力的大小。
生产过程仿真技术
以控制为中心的虚拟制造 (Control Centered VM)
三类VM之间的关系
虚拟制造研究难点
产品、工艺规划及生产系统的信息模型 可制造性评价方法
包括各工艺步骤的处理时间，生产成本和质量的 估计等
制造系统布局、生产计划和调度规划 分布式环境
三类仿真应用
(1) 以产品模型为中心的仿真
包括产品的静态和动态性能分析、产品的可制造性分析、产品的可装配性分析。在进 行产品开发时，要考虑的不只局限于与功能需求有关的方面，如 形状、尺寸、结构及 各种物理特性，还要综合考虑诸如制造、装配、维护、成本等各方面的 因素。因此， 产品本身的仿真，如CAE、DFA等，是仿真技术在制造业应用的基本方面。
优化生产线系统布局
根据工厂空间、计划生产能力和零件加工所 需工序,初步快速交互地确定多种生产线布局 方案,或验证已设计好的方案的空间。
确定生产能力
通过仿真,验证现有的和预计新的生产系统在 当前的运转条件下的生产能力以及生产线是 否能够完成要求的年产量,如果不能,修改运行 参数。
确定运作方式
二三维几何建模
二维建模
实现生产线中各模型在仿真运行时的操作控制 仿真控制语言SCL的图形表现
三维建模
可逼真地反映生产线 产品及其加工部位 设备 逻辑表示
保证二维和三维模型的一致
规划生产线系统
按照零件加工的工艺内容,通过工序的优化组 合,确定机床和其他设备,实现生产线系统的初 步规划;再根据产品产量的要求,确定生产线的 节拍。
牵涉到公司合作，信息共享，信息安全性等
统一的集成框架和体系。
虚拟制造的产品生产
可制造性 可生产性 可合作性
第三章 产品的数字化设计与仿真_精典
第三章产品的数字化设计与仿真第一节产品的数字化建模一、基本概念1．建模技术建模技术是CAD／CAM系统的核心技术，也是计算机能够辅助人类从事设计、制造活动的根本原因。
在传统的机械设计与制造中，技术人员是通过工程图样来表达和传递设计思想及工程信息的。
在使用计算机后，这些设计思想和工程信息是以具有一定结构的数字化模型方式存储在计算机内，并经过适当转换可提供给生产过程各个环节，从而构成统一的产品数据模型。
模型一般有数据、结构、算法三部分组成。
所以CAD／CAM建模技术就是研究产品数据模型在计算机内部的建模方法、过程及采用的数据结构和算法。
对于现实世界中的物体，从人们的想象出发，到完成它的计算机内部表示的这一过程称之为建模。
建模的步骤如图3-1所示：图3-1建模过程即首先研究物体的抽象描述方法，得到一种想象模型 (亦称外部模型)，如图3-1a中的零件，它可以想象成以二维的方式或以三维的方式描述的。
它表示了用户所理解的客观事物及事物之间的关系。
然后将这种想象模型以一定格式转换成符号或算法表示的形式，形成信息模型，它表示了信息类型和逻辑关系，最后形成计算机内部存储模型，这是一种数字模型。
因此，建模过程实质就是一个描述、处理、存储、表达现实世界的过程。
这一过程可抽象为图3—1b所示的框图。
2.建模的方法及其发展由于对客观事物的描述方法、存储内容、存储结构的不同而有不同的建模和不同的产品数据模型。
目前主要的建模方法有几何建模和特征建模两种；主要的产品数据模型有二维模型、三维线框模型、曲面模型、实体模型、特征模型、集成产品模型以及最新的生物模型等。
二、几何建模（一）几何建模的定义就机械产品的CAD／CAM系统而言，最终产品的描述信息包括形状信息、物理信息、功能信息及工艺信息等，其中形状信息是最基本的。
因此自70年代以来，首先对产品形状信息的处理进行了大量的研究工作，这一工作就是现在所称的几何建模(Geometric Modeling)。
物流系统建模与仿真
《物流系统建模与仿真》实验报告
开课实验室：A 文科楼 5 楼
2019 年 4 月 20 日
学院
年级、专业、班
姓名
成绩
课程
实验项目 多产品多阶段制造系统
物流系统建模与仿真
指导教师
名称
名 称 仿真与分析实验
教师评语
成绩
一、实验目的 假定在保持车间逐日连续工作的条件下，对系统进行 365 天的仿真运行（每天按 8 小 时计算）， 计算每组机器队列中的平均产品数以及平均等待时间。通过仿真运行，找出影响 系统的瓶颈因素， 并对模型加以改进。
仿真进行过程中，可以看到红、绿、蓝三种不同颜色的产品从系统中流过，经过不同机 器组 的加工，最后离开系统 6) 结果分析
当仿真运行自动结束后，我们打开 Flexsim 的工具栏里的 Stats 目录下的 Standard Report 选项，输出需要的报告内容。
五、实验过程原始记录(数据、图表、计算等) 截图：(数字顺序代表那种产品最先生产) 123
二、实验原理 基于 Flexsim 软件进行实验仿真。 模型：
三、使用仪器、材料 电脑一台及 Flexsim 软件
四、实验步骤 1) 创建模型布局 使用鼠标将需要的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 和转角。 2) 连接端口 按下键盘上的“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 的对象到流入实体的对象；模型中的对象发出和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（Parameters Window） 双击对象 (或在右键菜单选择 Parameters) ；用于对各种对象的自身特性的设置、编辑。 (2) 属性窗口（Properties Window） 右键单击对象，在弹出菜单中选择 Properties；用于编辑和查看所有对象都拥有的一般 性信息。 (3) 模型树视图（Model Tree View） 模型中的所有对象都在层级式树结构中列出；包含对象的底层数据结构；所有的信息都 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） (3) 设置仿真结束时间 5) 观察结果 (1) 使用“Statistics”（统计）菜单中的 Reports and Statistics（报告和统计）生成 所需的 各项数据统计报告。 (2) 其他报告功能包括：对象属性窗口的统计项；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。
制造业中的仿真技术在产品开发中的应用
制造业中的仿真技术在产品开发中的应用随着科技的发展和进步，制造业需要不断求新求变以满足市场需求。
在产品开发中，仿真技术逐渐崭露头角，成为制造业的利器。
本文将探讨制造业中的仿真技术在产品开发中的应用，并探讨其优势和挑战。
一、仿真技术概述仿真技术是通过模拟和重现实际系统的工作过程，以实现系统性能分析、问题识别和优化设计的一种技术手段。
在制造业中，仿真技术通过模拟产品和工艺的各个环节，可以提前发现问题并加以解决，从而降低开发成本、缩短开发周期，提高产品质量和市场竞争力。
二、产品设计和开发1. 产品仿真设计仿真技术可以帮助设计师在产品设计阶段进行仿真分析，预测和评估产品性能。
基于仿真结果，设计师可以调整产品结构和参数，以优化产品的功能、可靠性和效率。
例如，在汽车工业中，通过仿真技术可模拟车辆在不同路况下的行驶情况，提前检测并解决潜在安全隐患。
2. 制造工艺仿真仿真技术还可以用于制造工艺的仿真分析。
通过建立虚拟的工厂环境和流程模型，可以模拟和评估制造过程的效率和质量。
借助仿真技术，制造商可以优化工艺流程、减少资源浪费，并预测潜在问题，以确保产品能够按时、按量交付。
三、设备和生产线优化1. 生产线仿真制造业中的生产线是一个复杂的系统，涉及到多个工序和设备之间的协同配合。
仿真技术可以模拟生产线的运行状态，并进行性能评估和优化设计。
通过仿真分析，企业可以提前发现瓶颈问题，优化生产线布局、调整工序时间和资源配置，以提高产能和生产效率。
2. 设备仿真制造业中的设备是生产过程中的核心要素，其性能和可靠性直接影响产品质量和生产效率。
仿真技术可以对设备进行虚拟仿真，模拟设备运行状态和性能，进行故障分析和性能评估。
借助仿真技术，企业可以制定设备维护计划、优化设备布局，并提前检测和解决潜在问题，以保持设备的高效稳定运行。
四、优势与挑战1. 优势（1）降低开发成本和风险：仿真技术可以在产品开发的早期阶段通过虚拟仿真来解决问题，避免在实际制造中出现问题，从而降低开发成本和风险。
Morfeo多过程加工变形仿真技术
四、仿真过程简介—-预处理阶段
这一阶段包含以下内容:
准备材料文件 准备切削路径的网格文件 准备工件的网格文件 准备残余应力场
以下操作可不在morfeo环境里完成
为了填写材料文件，需要文本编辑器 (比如vim, notepad等) 毛坯的几何建模和切削路径的几何建模（一般用CatiaV5等） 网格文件的生成 (比如用CatiaV5/FMS-FMD, Gmsh).
内容提要
Morfeo仿真软件简介 传统过程仿真存在的局限 Morfeo软件的特点 仿真过程简介 结束语
一、Morfeo软件简介---部分客户
航空领域客户
汽车制造业
重工业
铁路和造船业
能源
一、Morfeo软件简介
比利时Cenaero 有限元软件： Morfeo (Manufacturing ORiented Finite Element tOol 制造业定向有限元工具
1. 保存加工文件 (File→Save)
4
2 1
1. 点击Workpiece 1.浏览文件载入工件网格文件并点击OK
4.2 建立模拟: 工件
网格文件取决于网格文件展示选项 (看 Tools→Options→Mesh→Visibility).
4.3 建立模拟: 材料
1
2
1. 点击Assign Material（选定材料） 1. 指定材料并选定网格文件
件在变形状态) → 需要大量网格再划分 • 多次转换后变得更棘手
多产品单阶段制造系统仿真与分析
物流仿真软件实训与应用报告题目：多产品单阶段制造系统仿真与分析系别：经济管理学院专业：物流管理班级：学生姓名：学号：指导教师：摘要Flexsim是美国Flexsim 公司开发的，迄今为止世界上第一个在图形环境中集成了C++IDE 和编译器的仿真软件。
在这个软件环境，C++不但能够直接用来定义模型，而且不会在编译中出现任何问题。
这样，就不再需要传统的动态链接库和用户定义变量的I复杂链接。
Flexsim 应用深层开发对象，这些对象代表着一定的活动和排序过程。
要应用模板里的某个对象，只需要用鼠标把该对象从库里拖出来放在模型视窗即可。
每一个对象都有一个坐标（x，y，z）速度（x，y，z），旋转以及一个动态行为（时间）。
对象可以创建、删除，而且可以彼此嵌套移动，它们都有自己的功能或继承来自其他对象的功能。
这些对象的参数可以把任何制造业、物料处理和业务流程快速、轻易、高效的描述出来。
同时Flexsim 的资料，图像和结果都可以与其它软件公用（这是其它仿真软件不能做到的），而且它可以从Excel 表读取资料和输出资料（或任何ODBC DATABASE），可以从生产线上读取现时资料以作分析功能。
Flexsim也允许用户建立自己的实体对象（Objects）来满足用户自己的要求。
关键字：Flexsim；实体对象；c++AbstractFlexsim Flexsim development company is the United States, so far the world's first in a graphical environment of simulation software integrated with c + + IDE and compiler. In this software environment, c + + not only can directly used to define the model, and won't appear any problems in the compilation. So, it is no longer need the traditional dynamic link library0 0and user defined variable complex links. Deep Flexsim application development objects, these objects represent the certain activities and the sorting process. To a given object in the application of the template, only need to use the mouse to drag the object from the ga rage out on the model window. Each object has a speed of coordinates (x, y, z) (x, y, z), rotation, and a dynamic behavior (the time). Object can create, delete, and can be nested mobile each other, they all have their own function or inherit from other objects. The parameters of these objects can turn any manufacturing, materials handling, and business process fast, easy and efficient. Flexsim data at the same time, the images and the results can be compared to other software utilities (this is other simulation software cannot do), and it can be read from the Excel table data and output data (or any ODBC DATABASE), can be read from the production line on the current data for analysis. Flexsim also allows the user to set up their own entity object (Objects) to meet the requirements of the users themselves.Key words: Flexsim; The entity object; C + +目录第一章引言第二章总论2.1Flexsim的简介2.2 Flexsim的特点和功能III第三章选定案例描述及参数设定3．1 案例描述3．2 实体参数设定3．3 建立Flexsim模型3．4 数据分析3．5 模型改进第四章．心得体会引言Flexsim是工程师、管理者和决策人对提出的“关于操作、流程、动态系统的方案”进行试验、评估、视觉化的工具。
数字化制造及数字化仿真技术和案例仿真
国外发展现状
(3) CIMS的推广应用。从1987年开始实施到今天，己经在我国的 机械、电子、航天、航空、轻工、纺织、石油、化工、冶金等十 几个主要的制造行业，200多家不同规模、不同类型的企业实施了 CIMS工程，对行业和地区的制造企业的信息化、现代化起了重要 的牵引导向作用。 (4) Intranet/Extranet建设方面，我国企业Intranet/Extranet 应用在近年也表现出了良好的发展势头，许多企业正在对原有信 息系统进行基于Internet技术的改造或组建Intranet/Extranet平 台，企业间可以实现资源的共享，大大提高了生产
数字化仿真软件
机械系统动力学自动分析ADAMS
是美国机械动力公司(Mechanical Dynamics Inc.)(现已并入美国MSC 公司)开发的虚拟样机分析 软件
数学软件Matlab
美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算 法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的 高级技术计算语言和交互式环境，主要包括 MATLAB和Simulink两大部分
快速原型数据库虚拟现实批量生产前必须制出样品以表达设计构想快速获取产品设计的反馈信息并对产品设计的可行性作出评估论证是按照数据结构来组织存储和管理数据的仓库相关概念国外发展现状数字化制造发展现状在机械制造领域国外各大企业都投入大量人力和物力进行计算机集成制造系统工的研究己经出现了不少成功的应用案例比如美国波音公司应用工技术成功开发出波音飞机使开发周期由过去的一年缩短到年半成本降低了实现了从产品的设计工艺编排产品制造检测装配等整个过程的一体化无纸加工显著的缩短了产品开发周期提高了质量增强了企业的市场竞争力充分显示了的优越性国外发展现状cims系统比较庞大涉及企业的宏观决策资源优化市场运作资金运营等方面国外相当部分的企业也没有实现真正意义上的cims但是在产品的设计到制造过程中成功的应用了cadcappcam技术取得了不错的效果
基于Flexsim的仿真实验报告
基于Flexsim的仿真实验报告专业班级：XXXXXXX姓名：XXX学号：XXXXX X4 基于Flexsim的仿真实验1.实验报告2.提交Flexsim的仿真图基于Flexsim的仿真实验报告一、实验目的与要求1.1实验目的Flexsim是一个基于Windows的，面向对象的仿真环境，用于建立离散事件流程过程。
Flexsim是工程师、管理者和决策人对提出的“关于操作、流程、动态系统的方案”进行试验、评估、视觉化的有效工具。
Flexsim 能一次进行多套方案的仿真实验。
这些方案能自动进行，其结果存放在报告、图表里，这样我们可以非常方便地利用丰富的预定义和自定义的行为指示器，像用处、生产量、研制周期、费用等来分析每一个情节。
同时很容易的把结果输出到象微软的Word、Excel等大众应用软件里。
另外，Flexsim具有强力的商务图表功能，海图(Charts)、饼图、直线图表和3D文书能尽情地表现模型的信息，需要的结果可以随时取得。
本实验的目的是学习flexsim软件的以下相关内容：●如何建立一个简单布局●如何连接端口来安排临时实体的路径●如何在Flexsim实体中输入数据和细节●如何编译模型●如何操纵动画演示●如何查看每个Flexsim实体的简单统计数据我们通过学习了解flexsim软件，并使用flexsim软件对实际的生产物流建立模型进行仿真运行。
从而对其物流过程，加工工序流程进行分析，改进，从而得出合理的运营管理生产。
1.2实验要求（1）认识Flexsim仿真软件的基本概念；（2）根据示例建立简单的物流系统的仿真模型；（3）通过Flexsim仿真模型理解物流系统仿真的目的和意义1.2.1实验2．多产品单阶段制造系统仿真与分析某工厂加工三种类型产品的过程。
这三类产品分别从工厂其它车间到达该车间。
这个车间有三台机床，每台机床可以加工一种特定的产品类型。
一旦产品在相应的机床上完成加工，所有产品都必须送到一个公用的检验台进行质量检测。
数字化生产制造系统及其应用分析
数字化生产制造系统及其应用分析1.引言数字化生产制造系统（Digital Manufacturing System，DMS）是一种通过信息技术手段，将产品设计、生产过程、设备运行等环节数字化集成的制造方法。
它以数字化技术为核心，利用计算机、网络通信、虚拟现实等技术手段，实现了生产制造的高效率、高质量、低成本和灵活性。
本文将从系统构成、工作原理和应用领域等方面进行分析探讨。
2.数字化生产制造系统的构成数字化生产制造系统由三个层次组成：设备层、系统层和应用层。
设备层主要包括生产设备、机器人、传感器等物理设备，它们通过信息采集、传输和控制等方式与系统层进行交互。
系统层是数字化生产制造系统的核心，主要包括计算机、网络、数据库等信息技术设备和软件。
它负责接收、处理和分析设备层的数据，并根据需求生成相应的指令，控制设备层的运行。
应用层是数字化生产制造系统的最终目标，它利用系统层提供的信息和功能，实现产品的设计、生产、管理和服务等各个环节的完整集成。
3.数字化生产制造系统的工作原理数字化生产制造系统的工作过程可以分为四个阶段：数据采集、数据处理、指令生成和实施控制。
数据采集阶段是通过传感器等设备对生产过程中的各个环节进行数据采集，如温度、压力、速度等参数。
数据处理阶段是对采集到的数据进行处理，包括数据清洗、数据分析和数据建模等，得出系统运行所需的各种指标和规则。
指令生成阶段是根据处理后的数据生成相应的指令，包括设备运行指令、工艺参数指令和生产计划指令等。
实施控制阶段是将生成的指令传输给设备层，控制设备层的运行，实现产品的设计、生产和管理等功能。
4.数字化生产制造系统的应用领域数字化生产制造系统在许多行业和领域得到广泛应用，主要包括以下几个方面：4.1 汽车制造行业：数字化生产制造系统可以实现汽车生产的智能化、柔性化和高效率，提高生产效益和降低成本。
4.2 电子制造行业：数字化生产制造系统可以实现电子产品的自动化生产和质量控制，提高产品质量和降低缺陷率。
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多产品多阶段制造系统仿真与分析一.关于问题1. 系统描述有一个制造车间由5 组机器组成，第1，2，3，4，5 组机器分别有3，2，4，3，1 台相同的机器。
这个车间需要加工三种原料，三种原料分别要求完成4、3 和5 道工序，而每道工序必须在指定的机器组上处理，按照事先规定好的工艺顺序进行。
假定在保持车间逐日连续工作的条件下，对系统进行365 天的仿真运行（每天按8 小时计算），计算每组机器队列中的平均产品数以及平均等待时间。
通过仿真运行，找出影响系统的瓶颈因素，并对模型加以改进。
2. 系统数据三种原料到达车间的间隔时间分别服从均值为50，30，75 分钟的指数分布。
三种原料的工艺路线如表11.1 所示。
第1 种原料首先在第3 组机器上加工，然后在第1 组、再在第2 组机器上加工，最后在第5 组机器上完成最后工序。
第1 种原料在机器组3、1、2、5 加工，在机器组3、1、2、5 加工的平均时间分别为30、36、51、30；第2 种原料在机器组4、1、3 加工，在机器组4、1、3 加工的平均时间分别为66、48、45；第3 种原料在机器组2、5、1、4、3 加工，在机器组2、5、1、4、3 加工的平均时间分别为72、15、42、54、60。
表4.1原料加工工艺路线与各工序加工时间参数原料类型机器组别相继工序平均服务时间（Minute）1 3，1，2，5 30，36，51，302 4，1，3 66，48，453 2，5，1，4，3 72，15，42，54，60如果一种原料到达车间时，发现该组机器全都忙着，该原料就在该组机器处的一个服从先进先出FIFO（First In First Out）规则的队列。
前一天没有完成的任务，第二天继续加工。
在某机器上完成一个工序的时间服从Erlang 分布，其平均值取决于原料的类别以及机器的组别。
例如，表11.1 中的第2 类原料，它的第一道工序是在第 4 组机器上加工，加工时间服从均值为66 的Erlang 分布。
3.概念模型二.建立Flexsim模型1.生成实体从左边的实体库中拖动实体到模型（建模）视窗中。
具体操作是，点击并按住实体库中的实体，然后将它拖动到模型中想要放置的位置，放开鼠标键即可。
其中发生器代表三种不同产品的出发点，暂存区代表产品的临时存放区，处理器代表机器，吸收器代表成品库。
由于受临时实体数量的限制，该方案中一个处理器代表一组机器。
如图1所示。
图12.连接端口要连接一个实体的输出端口至另一个实体的输入端口，按住键盘上的“A”键，然后点击第一个实体并按住鼠标左键，拖动鼠标到下一个实体然后放开鼠标键。
将会看到拖动出一条黄色连线，放开鼠标键时，会出现一条黑色的连线。
按照问题中不同产品的产品的加工流程，依次连接各实体。
如图2所示。
图23.定义发生器在模型中，共有3个发生器实体，每个发生器对应一类原料，也就是说，一个Source生成一类原料。
第一类原料的到达间隔时间服从均值为50分钟的指数分布。
我们双击对应于第一类原料的那个发生器实体，打开其参数视窗。
保留其到达方式的默认选项“按时间间隔到达”，并且在到达时间间隔中选择指数分布，但是我们需要修改其参数，因此单击右侧的按钮，出现参数修改视窗。
把尺度参数修改成50，其它按其默认值。
如图3所示。
图3同样地，我们可以修改第二类原料和第三类原料的Source，使得其生成实体的到达间隔时间分别服从均值为30分钟和75分钟的指数分布。
三类原料进入系统后，为了方便各机器组能区分开不同的原料，我们需要给这三类原料相对应的实体不同的实体类型。
同时为了能在后续的仿真运行中更好的观察系统的行为和变化，可以赋予三类原料不同的颜色，方便我们直接从视觉上观察不同原料的加工状态。
这里我们简单将三类原料用红、黄、蓝三种颜色区分，其中第一类原料黑色，第二类原料红色，第三类原料黄色。
再次打开第一个发生器的参数视窗，选择发生触发器标签。
我们可以在生成流动实体时设置其类型，在其将要离开发生器时赋予颜色，这需要定义创建触发和离开触发选项。
首先我们来设置其实体类型。
单击创建触发下拉菜单，选择设置实体类型选项。
再打开其参数修改视窗，将其类型值改为1。
如图4所示。
图4单击确定，关闭该参数修改窗口。
单击离开触发下拉菜单，选择设置实体颜色选项。
再打开其参数修改视窗，将其颜色改为黑色（black）。
如图5所示。
图5单击确认，再以类似的方法定义发生器二和发生器三。
4.定义处理器首先我们来定义机器的加工时间。
由问题可知，不同类型的原料在机器1上的加工时间不同，分别为均值是36分钟、48分钟、42分钟的Erlang分布。
由于方案中使用一个处理器代表一组机器，所以相应的加工时间也要缩短。
比如案例中有3台机器一，所以加工时间应变为均值是12分钟、16分钟、14分钟的Erlang分布。
双击第一类处理器，打开其参数窗口，单击处理时间选项的下拉菜单，选择“按临时实体类型(间接）”，打开其参数修改窗口，可以看到，可以针对不同的实体类型定义不同的加工时间。
按题意修改加工时间，如图6所示。
图6接下来，定义机器的输出端口。
第1类原料从机器组1流向机器组2，第2类原料从机器组1流向机器组3，第2类原料从机器组1流向机器组4。
首先，查看一下机器组1的输出端口，右键单击机器，打开其属性窗口，选择常规标签。
单击Output Ports，右侧将出现该机器输出端口所连接实体的列表。
可以看出，端口一是暂存区5，端口二是暂存区6，端口三是暂存区7，如图7所示。
图7根据题意，产品一流向端口1，产品二流向端口2，产品三流向端口3。
打开该机器的参数窗口，选择临时实体流标签。
通过修改送往端口选项可以控制从该机器流出的实体所通过的输出端口。
同样的，我们是根据实体类型来区分输出端口的，单击送往端口下拉菜单，选择“按临时实体类型（间接)”选项。
打开其参数修改窗口，对应不同的实体类型，设置好不同的端口。
如图8所示。
图8按照类似的方法，定义其它组的处理器。
5.定义暂存区暂存区用来存放等待加工的原料，采用先进先出策略，而且暂存区没有容量限制，也就是说，只要是加工完了而又无法立即开始下一阶段加工的原料都可以存放在暂存区中。
Flexsim中，暂存区实体的默认出入规则就是先进先出，因此不需要设置。
但是其默认最大容量是10，由于我们不知道在模型运行过程中可能需要的容量是多少，因此我们将其最大容量改为一个大值.双击暂存区，打开其参数窗口，将最大容量一栏的值改为10000。
单击确定，关闭窗口。
对模型中所有的暂存区作相同的设置。
如图9所示。
图96.模型运行该案例中需对系统进行365天的仿真运行（每天按8小时计算），计算每组机器队列中的平均产品数以及平均等待时间。
通过仿真运行，找出影响系统的瓶颈因素，对模型加以改进。
注意，在模型中，我们假设单位时间长度是1分钟，因此，需要运行的总时间长度是365×8×60＝175200单位时间。
单击编译按钮，对模型进行编译。
编译完成后，单击重置按钮，重置模型。
最后单击运行按钮，开始仿真。
仿真进行过程中，可以看到黑、红、黄三种不同颜色的原料从系统中流过，经过不同机器组的加工，最后离开系统。
如图10所示。
当仿真运行到175200单位时间的时候，停止运行。
图107.数据分析首先来查看机器组一的统计数据。
打开其机器组一前的暂存区属性窗口，选择统计标签。
该页面的容一栏统计了暂存区存放的待加工产品数量信息，而停留时间一栏统计了待加工产品在暂存区等待时间信息。
图11是机器组11的暂存区的统计数据。
图11再打开机器组一的处理器的属性窗口，选择统计标签中的状态分页，便可以看到该处理器的工作率和空闲率。
如图12所示。
图12根据不同机器组的统计信息，我们可以得出各机器组处等待加工的产品的数量和等待时间以及工作率，如表1所示。
机器组数 1 2 3 4 555.05 603.92 5.69 321.8 4.42平均等待时间（分）3.6 19.68 0.37 14.81 0.14平均等待数量工作率94.3% 96.9% 71.1% 95.8% 78.1%除此之外，还可以生成统计报表得到以上数据。
按住键盘“Shift”键然后用鼠标拖动一个选择框包围要报告的实体。
当一个实体被选中时，在它周围将显示一个红色方框。
选择了想要进行报告的实体后，选择菜单选项“统计>标准报告”。
选择了此选项后，将会看到Standard Report Setup（标准报告设置）视窗。
如图13所示。
图13按生成报告可以生成一个基本报告，如图14所示。
图14由表一可以发现，机器组2的暂存区中等待加工的产品数量大、等待时间长，我们可以认为这是整个加工系统的瓶颈，如果要提高整体产出率，那么首先需要对机器组2的进行改善。
其次，机器组3的工作率较低，也需要得到改善。
机器组1及4也许要一定的改善。
三.改善及结论1.改善方案由上面可知道，需要对整个车间的加工流水线系统进行改善，以使其到达一个平衡，确保各机器组的工作效率及缩短等待时间。
根据上面数据，首先对机器组2，3进行改善，机器组2的等待时间最长，说明机器不过用，在此增加一台2机器，由原来2台增为3台。
另外机器组3的工作率过低，说明生产能力过剩，在此减少一台机器3，由原来4台减为3台。
所以各机器的数量有一定变动，如表2所示。
据问题中各机器的生产能力，再由各机器组的台数，转换成下表。
如表3所示。
机器一：12+16+14=42机器二：17+24=41机器三：10+15+20=45机器四:22+18=40机器五;30+15=45由上可知，各机器组的生产节拍在40到45左右，然而三种原料到达车间的间隔时间分别服从均值为50，30，75 分钟的指数分布，所以导致流水线的不平衡。
我们可以改变的三种原料到达车间的间隔时间，以改变这种不平衡的现象。
考虑到机器的最大节拍为45，以及机器的工作率不可能为100%，我们把三种原料到达车间的间隔时间都改为服从均值为48分钟的指数分布。
首先修改模型中发生器的到达时间间隔，如图15所示。
图15由于机器组2，3的数量有改变，所以相应的处理时间也需改变，如图16所示。
处理器3的数据也按类似方法改变。
图16最后运行模型175200分钟，按上面数据分析中的方法打开各机器组暂存区及处理器的属性，得到各机器组处等待加工的产品的数量和等待时间以及工作率。
如表4所示。
对比改进前后的统计数据，虽然存在个别机器组的等待时间变长及工作率降低的现象出现，但整个车间机器组的等待时间及等待数量相对平衡，不存在机器组与机器组间差别很大的现象，还有就是整体的工作率得到提高。
所以说，改进的方案是有效的，它使整个车间流水线系统变得更加平衡，效率更加高。