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。通过上机操作，掌握Flexsim仿真软件基本的使用方法。总的要求为：

1、了解生产系统仿真模型的建立思路和仿真步骤；

2、掌握生产系统建模与仿真所需的数学基础知识；

3、掌握各类生产系统仿真的程序设计方法；

4、了解生产系统仿真经过分析方法。

各章教学要求及要点

第一章概论

课时分配：2课时

教学要求：

对系统、生产系统、系统模型等概念有一个比较清晰的理解。基本要求有：

1、了解系统和生产系统的概念及其组成；

2、掌握系统模型和系统仿真的概念及系统仿真的若干术语；

3、了解系统的各种分类方法；

4、了解系统建模和仿真的步骤。

教学内容：

第一节引言

第二节生产系统建模与仿真的基本概念

一、系统。

二、系统模型。

三、系统仿真。

四、系统仿真的若干术语。

五、系统举例。

六、系统仿真的类型。

七、连续系统与离散系统的区别。

八、仿真的应用。

第三节生产系统仿真模型的建立

第四节仿真研究的步骤

思考题：

1、什么是仿真？何时进行仿真？

2、仿真中是如何定义系统的？其定义与常规的系统有何不同？

3、仿真的基本分类有哪些？请分别举例说明?

4、请简述实体、事件、活动、进程、仿真钟的基本概念，并简述它们之间的关

联关系。

第二章生产系统仿真用的概率统计

课时分配：2课时

教学要求：

掌握生产系统仿真用的概率统计的各种方法。基本要求有：

1、掌握随机变量、离散型随机变量、连续型随机变量、随机变量密度函数和数

字特征的概念和计算方法；

2、掌握均匀的连续分布随机数及其生成方法；

3、熟悉离散分布随机数和非均匀的连续分布随机数及其产生方法。

教学内容：

第一节随机变量、概率函数、随机数

一、确定性活动与随机活动。

二、离散型随机变量。

三、连续型随机变量及其密度函数。

四、随机变量的数字特征电阻的串联。

第二节均匀的连续分布随机数及其生成

一、 (0，1)均匀分布随机数。

二、计算机产生随机数的方法。

三、随机数的统计检验电压源模型。

第三节各种离散分布随机数的产生

一、 (a，b)均匀的离散分布。

二、非均匀的离散分布。

第四节非均匀的连续分布随机数及其产生

一、反函数法(逆变法)。

二、舍去法。

思考题：

1、请从概念上简述随机变量与随机数的差异？

2、随机数产生的方法有哪些？它们各自的基本原理是什么？

第三章排队系统的建模与仿真

课时分配：4课时

教学要求：

对排队理论的描述，阐明排队问题描述的特征参数，介绍排队系统建模和仿真的基本方法。基本要求有：

1、掌握排队论的基本概念；

2、掌握到达时间间隔和服务时间的分布；

3、掌握几种排队系统的分析；

4、掌握排队系统的仿真方法。

教学内容：

第一节排队论的基本概念

一、排队系统的组成。

二、到达模式。

三、服务机构。

四、排队规则。

五、队列的度量。

六、排队模型的分类。

第二节到达时间间隔和服务时间的分布

一、定长分布。

二、泊松分布。

三、爱尔朗分布。

四、一般相互独立随机分布。

五、一般随机分布。

六、正态分布。