生产系统建模与仿真教学文案

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。这里重点提示元素选择窗口、用户元素窗口以及系统布局区。

➢元素列表窗口：共有五项内容，分类显示模型中已经建立和可以定义的模型元素。Simulation中显示当前建立的模型中的所有元素列表；Designer中显示当前Designer Elements中的所有元素列表；System中显示系默认的特殊地点；Type中

显示Witness系统中可定义的所有元素类型；System Function中显示Witness系统中可以定义的所有函数类型。

➢用户元素窗口：系统提供的默认用户元素窗口中提供了各种元素的可视化效果的定义，不过在建模过程中，当这些缺省的设置不能很好的表示实际系统时，用户可以在该窗口定义自己的相关元素的名称、可视效果等，保存以便日后使用。定义方法可以鼠标右击页框标题，将出现弹出式菜单，其中可以添加、重命名、删

除、加载原有设计元素组等项目。向页框中添加自定义元素的步骤一般分为Define、Display、Detail三步。自定义元素设定完毕后，需要保存成*.des文件，通过菜单File/save As，然后选定文件类型为Designer Element Files(*.des)，输入文件名即可。➢系统布局区：也叫系统布局窗口，在布局窗口中，设置实际系统构成元素的可视化效果以及它们的二维相对位置，可以清楚的显示实际系统的平面布局图。Witness一共提供了八个窗口，可以通过这些窗口，使提仿真项目以不同的角度显示其可视化效果。对系统布局窗口的设置主要有三项内容：添加元素、设置窗口名称及窗口背景色。如何添加元素在实验步骤中介绍。设置窗口名称及窗口背景色可以通过菜单Window/Control…,如下图所示。

◆Witness建模元素：

现实商务或事物系统总是有一系列相互关联的部分组成的，如制造系统中的原材料、机器设备、仓库、运输工具、人员、加工路线等，服务系统中的顾客、服务

台、服务路线等。Witness软件使用与现实系统相同的事物组成相应的模型，通过运行一定的时间来模拟系统的绩效。模型中的每个部件被称为“元素（Element）”。该仿真软件共有五类元素来构建现实系统的仿真模型：

➢离散型元素：它是为了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（Part）：可以代表在其它离散型元素间移动的任何事物。零部件

进入模型有两种方式：一是被动式，即被动地等其它元素来取；二是主动式，即零部件主动地以固定时间间隔、不规则的时间间隔、随机的时间间隔等形式进入模型。

✧机器(Machine)：机器是获取、处理零部件并将其送往目的地的离散型元素，如一台车床、一个机场登记服务台、一个机器人焊接工等。有7种机器来建立不同类型处理过程的模型：⑴单处理机(single)，一次处理一个零部件；⑵批处理机（batch），一次处理多个零部件；⑶装配机（assembly），将多个零部件组装成一个组件输出；

⑷生产机（production），一个零部件输入后产生多个输出；⑸通用机（general），输入一批零部件，输出的是相同数目或不同数目的一批零部件；⑹多周期处理机（multiple cycle），模拟机器衽的是经过许多独立的处理周期来完成一次操作；⑺多工作站机（multiple station），它有多个不同的部件加工位置，每个部件将依次通过每一个工作站，完成一系列的工序。

✧输送链(Conveyor)：是实现带传送和滚轴传送的离散元素，在设计输送链时，可以对它的长度、最大容量、部件移动每单位长度所需的时间等项进行设定。它有固定式和队列式两种。固定式（Fixed），保持其上面零部件间距不变的输送链；队列式（Queuing），这种输送链允许部件累积，假如该输送链上的部件被阻塞，部件仍不断滑向一起，直到这个输送链被塞满。

✧缓冲区（Buffer）：用于存入零部件的被动型元素，它既不能主动获取零部件，也不能主动送出零部件。一般是将缓冲区与机器相结合，成为机器的输入或输出缓冲区。

✧车辆（Vehicle），用来将一个或多个零部件从一个地点运送到另一个地点，如卡车，起重机、铲车等。车辆必须沿着轨道（Track）行动。