第二章witness仿真系统
WITNESS仿真系统基础培训PPT
DIM midQty AS INTEGER IF NPARTS (ELEMENT) = att.cutQty + 1
FOR ii = 1 TO 4 IF v.cutArray (ii,bineId) > 0 midId = ii GOTO outFor1 ENDIF
11m
6m
6m
6m
行车运输
❖ 切割机4的作业过程分析
切割4
冲压1 B
1 下料生产过程描述
❖ 下料模块中包含的资源有切割机床1、2、3、
4,冲床1和两个分拣工作站,一台行车,其
中冲床和两个分拣站各配备一1 名切工割1 人切割。2 切割3
分拣1 2
分拣2
14m 7m 7m
11m
6m
6m
6m
行车运输
❖ 切割机4的作业过程分析
ELSE
GOTO outFor
ENDIF
NEXT
LABEL outFor
❖ boardIn模组元素细节设计 4模型细节设计
❖ making模组元素细节设计 4模型细节设计
❖ making模组元素细节设计 4模型细节设计
!根据排料组号,对分拣后的工件附上物料种类号 DIM ii AS INTEGER
midQty = 0 FOR jj = midId + 1 TO 4
IF v.cutArray (jj,bineId) > 0 midId = jj GOTO outFor2
ENDIF NEXT LABEL outFor2 ENDIF NEXT ENDIF
❖ tranNet模组元素细节设计 4模型细节设计
第1讲 Witness仿真系统
9 模块(Module)
模块是表示其他一些元素集合的离散元素。有了模块,我 们就可以在模块内部建立具有自处理功能的模型。例如,一家 工厂的油漆店可能由许多Witness 的元素构成。我们可以定义一 个包括所有这些元素的“PSHOP”模块。然后对这家油漆店以 外的其它元素定义一些规则来驱动“PS来建立不同类型处理过程的模型:
1. 单处理机(single)。 2. 批处理机(batch)。
单处理机只能一次处理一个部件,其特点是单输入单输出。
批处理机一次能处理多个部件,其特点是n 个部件输入n 个部件输出。
3. 装配机(assembly)。
装配机可将输入的多个零部件组装成一个组件输出,其特点是n 个部件 输入1 个部件输出。
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。
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。
1 属性(Attribute)
属性是反映单个部件、劳动者、机器或单件运输小车特 性的元素。例如,我们可以用属性来表示颜色、大小、技能、 成本及密度等。 我们可以在仿真的过程中改变属性的值。例如,一个部 件的“颜色”属性的值开始是“灰”,在部件通过了一台 “着色”机器之后可变成红色。可以用活动“action”来设 置、检查或改变任何属性的值。Witness 提供了许多能用于部 件、劳动者、车辆、机器或者单件运输小车的系统属性,另 外我们也可以自己定义用于部件、劳动者、车辆、机器或单 件运输小车的属性。
建模仿真 witness 第2章
物流系统建模 与仿真
平均等待时间=顾客在队列中等待的总时间/总顾 客数
顾客必须在队列中等待的概率=等待的顾客数/总 顾客数
图2-4 进行多次采样的蒙特卡 罗方法计算单位圆面积的值
物流系统建模 与仿真
2.2.2 蒙特卡罗方法的应用
应用蒙特卡罗方法进行仿真分析的原理
利用各种不同分布随机变量的抽样序列来仿真实 际系统的概率模型,给出问题数值解的渐近统计 估计值。
要点如下 对问题建立一个简单且便于实现的概率统计模型, 使要求的解恰好是所建模型的概率分布或数学期 望;
09~23 29~68 67~82
24~43 69~88 83~94
程图。它表示系统如何对这个事件进行处 理、执行。
物流系统建模 与仿真
“离开事件”流程图(简化版)
离开事件
服务员变成Idle No
有其它顾客吗?
Yes
从队列中移出顾客
图4.1 离开事件(服务完成)的流程图
物流系统建模 与仿真
到达事件”流程图(简化版)
到达事件
开始服务顾客 No
服务员忙吗?
Yes 顾客进入队列排队
利润=销售收入-报纸成本-额外需求的利润损失+报 废报纸的回收费
物流系统建模 与仿真
需求
40 50 60 70 80 90 100
报纸类型 良 中 差
表2-15 每天报纸需求量的分布
需求概率分布
良
中
0.03
0.10
0.05
0.18
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。
2024/1/24
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数据分析与可视化
2024/1/24
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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。
WITNESS生产系统仿真实验报告
实验报告实验名称:witness生产管理系统仿真姓名:学号:指导老师:实验(一)一、实验名称:witness基本操作二、实验日期:2013年10月7-10月25日三、实验地点:微机室s6-c408四、实验目的:1、掌握witness软件的基本操作2、掌握元素的显示设置(display)3、掌握machine、labor元素的基本设置4、掌握输送链conveyor元素的详细设置5、掌握pull、push规则五、实验环境:winxp/win7六、实验内容输送链上运行时间为10分钟称重工序:时间服从均值为5分钟的负指数分布清洗工序:分10件清理一次时间为8分钟加工工序:4分钟50分钟检修飞时间服从均值10分钟的负指数分布检测工序:3分钟七、实验步骤1、根据题目选择part、conveyor、machine、labor等各种元素布置生产线2、修改各种元素名字及各个元素的详细设置。
1)各个工序机器设置以及necexp()函数的应用2)输送链conveyor的设置3)机器抛锚方式及时间设置4)工人labor元素设置3、元素间pull、push的设置及流程路线试运行效果1)part元素的导入2)运行效果实验(二)一、实验名称:椅子装配工序仿真二、实验日期:2013年10月7-10月25日三、实验地点:微机室s6-c408四、实验目的:1、掌握pen、percent、match/attribute的使用规则2、掌握元素的显示设置(display)3、了解part元素被动模式和主动模式的区别和使用场合4、掌握buffers元素的基本设置5、掌握元素可视化效果的制作6、掌握pull、push对相同元素的分类规则五、实验环境:winxp/win7六、实验内容椅子由椅背、椅面、椅腿组成,物料每2分钟一套进入流水线。
组装工序:6分钟/件喷漆工序:随机喷为红黄绿三色10分钟/件检验工序:10%不合格返回重新喷漆3分钟/件包装工序:每4个合格品包装到一起4分钟/件七、实验步骤1、根据题目选择part、buffers、machine等各种元素,因场地问题布置为U形生产线。
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.
JIT看板生产系统WITNESS仿真建模和优化实现
JIT看板生产系统WITNESS仿真建模和优化实现摘要随着全球制造业的发展,越来越多的企业采用Just-In-Time(JIT)生产系统来实现高效的生产管理。
JIT看板生产系统作为JIT生产系统的重要组成部分,是一种基于看板的生产控制方法。
本文将重点介绍JIT看板生产系统的WITNESS仿真建模和优化实现。
通过使用WITNESS仿真软件,企业可以模拟真实的生产环境,并通过优化模型参数和工艺流程,实现生产系统的高效运行。
1. 引言JIT看板生产系统是一种基于看板的生产控制方法。
它通过设置看板来控制生产流程,以达到减少库存和降低生产成本的目的。
JIT看板生产系统可以帮助企业实现生产效率的提升和生产成本的降低,从而增强企业的竞争力。
然而,在实际应用中,JIT看板生产系统的建立和优化存在一定的挑战。
因此,使用仿真建模和优化方法来分析和改进JIT看板生产系统成为一种重要的研究方向。
2. JIT看板生产系统的WITNESS仿真建模WITNESS是一种基于离散事件仿真的软件平台,可以用于模拟和优化各种生产系统。
在JIT看板生产系统的仿真建模中,可以使用WITNESS来模拟真实的生产环境,并对系统进行分析和优化。
首先,需要对JIT看板生产系统进行实地调研,收集相关的数据和信息。
然后,根据收集到的数据和信息,可以建立JIT看板生产系统的仿真模型。
仿真模型可以包括生产线布局、工艺流程、物料运输等方面的信息。
在建立仿真模型之后,可以通过设置仿真参数和仿真实验来模拟不同的生产场景。
通过对模拟结果的分析,可以评估当前JIT看板生产系统的性能,并发现潜在的瓶颈和问题。
3. JIT看板生产系统的优化实现基于WITNESS仿真模型,可以通过优化实验来改进JIT看板生产系统的性能和效率。
优化实验可以包括调整模型参数、改进工艺流程、优化看板管理等方面的措施。
首先,可以通过调整模型参数来模拟不同的生产策略。
例如,可以调整看板的容量和补充策略,以达到减少库存和提高生产效率的目标。
witness仿真系统
示例: ♦ INPUTDLG ("Number of Machine","Please input the number of machine!","2",5,2) 会 弹出下列可编辑的交互窗口,
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
4、数据库函数 DBOpen();用来根据ODBC数据源及SQL语句对数据库 进行查询。 DBClose();用来关闭用DBOpen()打开的数据库。 DBAdd();用来向打开的数据库添加记录,并使记录 指针指向当前记录。
title 字符串型,用来产生交互窗口的标题; dialog_text 字符串型,用来产生交互窗口的要进行编 辑的提示信息; field_default 字符串型,在交互窗口要输入的默认值; field_width 整数型,交互窗口要输入的文本的宽度; type_id 整数型;交互窗口要输入的类型,若 type_id =1,则应该输入字符串型;若 type_id =2,则应该输入 整数型;若 type_id =3,则应该输入实数型;
分支结构有单向分支和多向分支语法结构,分别如下: (1) 单向分支,也叫简单分支结构 IF <条件表达式> <命令行序列> ENDIF (2) 多向分支,也叫复杂分支结构 IF <条件表达式1> <命令行序列1> ELSE <命令行序列2> ENDIF
(3)使用分支语句应注意的几点: a IF… … ENDIF 必须配对使用; b〈条件表达式〉可以是各种表达式或函数的组合,其 值必须是逻辑值; c〈命令行序列〉可以由一个或多个命令组成,也可以 是条件控制语句组成的嵌套结构。 示例 IF (water_level >= 0) AND (water_level <= 5) PRINT "The level in the water tank is low" ELSEIF (water_level > 5) AND (water_level <= 10) PRINT "The level in the water tank is normal" ELSE PRINT "The level in the water tank is high" ENDIF
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。
流水线生产系统WITNESS建模与仿真2024新版
目录
• WITNESS仿真软件介绍 • 流水线生产系统概述 • WITNESS建模方法 • 流水线生产系统WITNESS仿真实现 • WITNESS仿真结果分析 • 案例:某流水线生产系统WITNESS建模
与仿真
01
WITNESS仿真软件介绍
WITNESS软件概述
04
灵敏度分析
分析不同参数变化对生产线性能 的影响程度,为企业决策提供支
持。
THANKS
感谢观看
04
流水线生产系统WITNESS仿真 实现
仿真目标设定
确定生产系统的性能指标
包括生产率、设备利用率、在制品库存等关键 指标。
设定仿真目标
根据实际需求,设定优化目标,如提高生产率 、减少在制品库存等。
制定仿真计划
明确仿真实验的设计、运行和结果分析等环节的具体计划和步骤。
数据输入与参数设置
收集实际生产数据
01 02 03
提高生产效率
流水线生产系统通过连续、均衡、有节奏的生产方式,可 以显著提高生产效率。相比传统的间断式生产方式,流水 线生产能够减少等待时间、运输时间和加工时间的浪费, 提高设备的利用率和劳动生产率。
降低生产成本
流水线生产系统通过合理的设备布局和工艺调整,可以减 少设备的数量和占地面积,降低固定资产投资。同时,流 水线生产能够减少在制品的数量和库存量,降低流动资金 的占用和库存成本。
仿真结果分析与讨论
01
生产效率分析
通过仿真结果,分析生产线的生 产效率,包括设备利用率、产品
产出率等指标。
03
生产计划调整
根据仿真结果,评估不同生产计 划对生产效率的影响,为企业制 定更合理的生产计划提供参考。
Witness仿真实验指导书
《Witness仿真实验指导书》北京威特尼斯科技中心2007-1-5目 录实验一:熟悉W ITNESS操作环境实验 (1)一、实验目的.............................................................................................................................- 1 -二、实验任务.............................................................................................................................- 1 -三、实验步骤.............................................................................................................................- 1 -四、实验注意事项.....................................................................................................................- 1 -五、实验报告.............................................................................................................................- 1 -六、实验思考题.........................................................................................................................- 2 -七、思考题参考答案.................................................................................................................- 2 -实验二熟悉W ITNESS建模过程实验.. (4)一、实验目的.............................................................................................................................- 4 -二、实验任务.............................................................................................................................- 4 -三、实验素材.............................................................................................................................- 4 -四、实验步骤.............................................................................................................................- 4 -五、实验思考题.........................................................................................................................- 4 -六、实验报告.............................................................................................................................- 5 -实验三、流水线生产系统建模与仿真实验. (6)一、实验目的.............................................................................................................................- 6 -二、实验任务.............................................................................................................................- 6 -三、实验素材.............................................................................................................................- 6 -四、实验步骤.............................................................................................................................- 6 -五、实验注意事项及思考题.....................................................................................................- 7 -六、实验报告.............................................................................................................................- 7 -实验四、港口集装箱运输仿真实验. (8)一、实验目的.............................................................................................................................- 8 -二、实验任务.............................................................................................................................- 8 -三、实验素材.............................................................................................................................- 8 -四、实验步骤.............................................................................................................................- 9 -五、实验注意事项及思考题.....................................................................................................- 9 -六、实验报告.............................................................................................................................- 9 -实验五、混流生产系统建模与仿真实验 (11)一、实验目的...........................................................................................................................- 11 -二、实验任务...........................................................................................................................- 11 -三、实验素材...........................................................................................................................- 11 -四、实验步骤...........................................................................................................................- 12 -五、实验注意事项及思考题...................................................................................................- 12 -六、实验报告...........................................................................................................................- 12 -实验六、精益生产系统建模与仿真实验 (14)一、实验目的...........................................................................................................................- 14 -二、实验任务...........................................................................................................................- 14 -三、实验素材...........................................................................................................................- 14 -四、实验步骤...........................................................................................................................- 15 -五、实验注意事项及思考题...................................................................................................- 15 -六、实验报告...........................................................................................................................- 15 -实验七、利用工艺程序图进行生产线复原与评估实验 (17)一、实验目的...........................................................................................................................- 17 -二、实验任务...........................................................................................................................- 17 -三、实验素材...........................................................................................................................- 17 -四、实验步骤...........................................................................................................................- 18 -五、实验注意事项及思考题...................................................................................................- 18 -六、实验报告...........................................................................................................................- 18 -实验八、流水线系统仿真优化实验.. (20)一、实验目的...........................................................................................................................- 20 -二、实验任务...........................................................................................................................- 20 -三、实验素材...........................................................................................................................- 20 -四、实验步骤...........................................................................................................................- 20 -五、实验注意事项及思考题...................................................................................................- 21 -六、实验报告...........................................................................................................................- 21 -实验一:熟悉Witness操作环境实验一、实验目的1.熟悉Witness操作界面;2.掌握如何打开、运行仿真项目;3.熟悉Witness仿真报表的生成和分析。
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。
witness仿真系统基础教程
WITNESS 工业物流仿真平台基础教程LANNER北京代表处北京威特尼斯科技中心北京威特尼斯科技中心2目 录第一章 离散事件系统仿真简介21.1 仿真技术的产生与发展 (9)1.1.1 仿真软件的发展 (10)1.1.2 仿真建模方法学的发展 (12)1.2 系统、模型与仿真 (13)1.2.1 系统 (13)1.2.2 模型 (14)1.2.3 仿真 (14)1.3 离散事件系统仿真 (16)1.3.1 基本概念 (16)1.3.2 离散事件系统仿真方法 (18)1.3.3 仿真策略 (19)1.4 系统仿真的一般步骤 (19)1.4.1 问题的定义 (20)1.4.2 制定目标和定义系统效能测度 (21)1.4.3 描述系统和列出假设 (21)1.4.4 列举可能的替代方案 (22)1.4.5 收集数据和信息 (22)1.4.6 构造计算机模型 (22)1.4.7 验证和确认模型 (22)1.4.8 运行可替代实验 (24)1.4.9 输出分析 (24)第二章 随机分布252.1 概率统计基本概念 (25)2.1.1 确定事件和随机事件 (25)2.1.2 随机变量与概率 (25)2.2 离散事件系统仿真中常见的概率分布 (26)2.2.1 排队系统 (26)2.2.2 库存系统 (27)2.2.3 可靠性与维修性 (27)2.3 随机数和随机变量的产生 (28)2.3.1 伪随机数 (29)北京威特尼斯科技中心32.3.2 伪随机数产生方法 (30)2.4 WITNESS 系统标准随机分布函数 (34)2.4.1 伪随机数流(PRNS :pseudo-random number stream ) (34)2.4.2 随机分布函数详解 (35)第三章 WITNESS 仿真系统软件综述463.1 WITNESS 的安装与启动 (46)3.1.1 安装环境 (46)3.1.2 安装步骤 (46)3.1.3 启动WITNESS 2003 (48)3.1.4 退出系统............................................................................错误!未定义书签。
witness流水线仿真系统
第五章 可视化仿真项目的设计及运行示例5.1 流水线仿真系统下面描述如何通过WITNESS系统提供的Designer Elements模板,快速的建立WITNESS模型。
这个过程仅仅展示了采用WITNESS建模的思想,它并不代表真正的工业系统。
通过本节的学习,要能够掌握:part、machine、conveyor、labor实体元素、variable逻辑元素的使用;掌握可视化输入、输出关系的建立;掌握report工具栏的使用和分析,并根据分析,进行系统优化设计。
5.1.1 引言 (Introduction)模型的建立采用一种循序渐进的方法,这种建模方法可以在确保本阶段正确无误的基础上继续进行下一阶段的建模,而且能够清楚地看到在做任何改变产生的效果。
第一阶段(stage1.mod)和第二阶段(stage2.mod),可以建立一个包含机器和传送装置的简单模型,可以从这一模型计算出此模型系统的输出和性能。
第三阶段(stage3.mod)和第四阶段(stage4.mod),可以加入更多的功能元素(例如机器故障、劳动者、设备调整等)使模型更符合实际。
即使对模型增加一点点复杂性,人工计算生产量和设备利用率也将变的很困难,而使用WITNESS的仿真技术可以很轻松的解决这一问题。
第五阶段(stage5.mod)和第六阶段(stage6.mod)为了增加产量和更有效的利用资源可以调整模型的运行方式和参数。
如果并不想建立模型而只是想了解逐步建模的方法,那么只需运行WITNESS安装路径下Demo\Tutorial中的stage1.mod~stage6.mod六个模型文件;如果希望自行建立模型,那么建立的模型文件将会与stage1.mod~stage6.mod模型相对应。
5.1.2 模型概述在模型中,零部件(widget)要经过称重(weigh)、冲洗(wash)、加工(produce)和检测(inspect)四个工序的操作。
基于witness的系统建模与仿真实验报告
基于witness的系统建模与仿真实验报告本文主要介绍了基于witness的系统建模与仿真实验报告。
首先,对witness进行了简单介绍,witness是一款用于模拟连续流程和离散事件仿真软件。
其次,介绍了系统建模的步骤,包括确定模拟对象、建立流程模型、构建事件模型、设置实验参数等。
最后,对一个实际案例进行了模拟仿真实验,展示了witness在系统建模与仿真方面的应用。
一、witness简介witness是一款全球领先的、面向工业制造领域的仿真软件,是英国Lanner公司开发的产品。
witness软件提供了连续流程仿真和离散事件仿真两种模拟方式,支持多种仿真方法和数学模型,可以为用户提供高质量的仿真分析服务。
witness的用户涵盖了各行各业,包括制造业、物流业、金融业、航空航天业等。
二、系统建模步骤1. 确定模拟对象在进行系统建模和仿真实验之前,需要确定所要模拟的对象,例如某个工厂的生产线、某个物流中心的物流过程等。
确定模拟对象后,需要收集足够的数据和信息,包括生产能力、生产工艺、规模等方面的数据,以及原材料、半成品、成品、设备等物资的数量、规格等详细信息。
2. 建立流程模型在witness软件中,可以通过图形化界面来建立流程模型。
首先需要定义流程中的各个部分,例如生产线的各个工位、物流中心的各个处理环节等。
然后需要建立这些部分之间的联系和依赖关系,例如生产线上的各个工位之间的输送关系、物流中心中不同处理环节之间的物流传递关系等。
3. 构建事件模型在witness软件中,事件模型是指各种随机或固定的事件,包括人员进出场、设备故障、运输工具到达、货物装卸等。
建立事件模型需要考虑到各种可能出现的情况,例如人员疲劳、设备老化、交通堵塞等,同时需要有合理的处理方式。
在witness软件中可以为各种事件赋予不同的概率分布,以便于模拟真实情况。
4. 设置实验参数在建立模型的基础上,需要设置一系列实验参数,包括模拟时间、模拟人数、随机数种子等。
2024版课件第06章Witness仿真系统
定义与发展历程定义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。
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。
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。
组成Witness仿真系统主要由用户界面、仿真引擎、数据库和模型库等部分组成。
其中,用户界面提供友好的操作环境,仿真引擎负责模型的运行和数据的处理,数据库用于存储仿真数据和结果,模型库则提供丰富的预设模型和案例供用户参考和使用。
01支持多种建模方式提供图形化建模、文本建模等多种方式,满足用户不同需求。
02丰富的模型库内置大量常用模型,方便用户快速构建仿真系统。
03高精度仿真算法采用先进的仿真算法,确保仿真结果的准确性和可靠性。
建模与仿真03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。
强大的数据分析功能内置多种优化算法,可帮助用户找到系统性能瓶颈并进行优化。
优化算法集成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。
灵敏度分析数据分析与优化丰富的可视化效果提供多种可视化展示方式,如2D/3D 图形、动画等,使仿真结果更加直观易懂。
交互式操作界面支持用户对仿真系统进行交互式操作,如调整参数、改变模型结构等。
实时数据更新在仿真过程中,支持实时更新数据和可视化效果,方便用户观察系统状态变化。
可视化展示与交互03020101提供丰富的API 接口,支持用户进行二次开发和自定义扩展。
开放的API 接口02支持多种编程语言接口,方便用户根据自身需求选择合适的开发语言。
Witness流水线仿真系统
通过Witness系统建模与仿真,分析生产线瓶颈,提高设备利用率,减少在制品库存,实现生产流程的优 化和效率提升。
Witness系统应用过程
数据收集与处理
收集生产线历史数据,包括设备故障记录、生产节拍、在制品数量等, 对数据进行清洗和处理,为仿真建模提供准确输入。
仿真建模
利用Witness软件构建生产线仿真模型,包括设备、物料流、人员等 要素,根据实际生产情况设定仿真参数和运行规则。
性能测试
运行仿真模型,收集关键性能指标的数据,如吞吐量、 等待时间、资源利用率等,以评估系统性能。
结果分析
对仿真结果进行深入分析,识别系统瓶颈和问 题所在,为改进和优化提供决策支持。
04
仿真运行与结果分析
仿真运行过程描述
初始化阶段
设置仿真参数,加载模型和数据,初始化仿 真环境。
运行阶段
按照设定的时间步长和仿真逻辑,推进仿真 运行,记录关键事件和数据。
仿真模型构建
详细阐述如何在Witness系统中构建生产流水线的仿真模 型,包括设备布局、工艺流程、物料流动等方面的设置。
仿真运行与结果分析
展示如何在Witness系统中进行仿真运行,并对仿真结果 进行深入分析,包括生产效率、设备利用率、在制品库存 等方面的评估。
优化策略探讨
基于仿真结果,探讨生产流水线的优化策略,如改进工 艺流程、调整设备布局、优化物料配送等。
Witness流水线 仿真系统
目录
• 引言 • Witness流水线仿真系统概述 • 流水线仿真建模 • 仿真运行与结果分析 • 系统应用案例展示 • 系统优势与不足分析 • 未来发展趋势预测与建议
01
引言
目的和背景
目的
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2 、菜单栏 • 菜单栏位于屏幕的第二行,它包含: File(文件)、Edit(编辑)、View(显 示)、Model(模型)、Elements(元素)、 Reports(报表)、Run(运行)、Window (窗口)、Help(帮助)九个菜单选项。
3、 工具栏 • Witness 系统提供了不同环境下的八种 常用的工具栏,它们是:Standard、Model、 Element、Views、Run、Reporting、 Assistant、Display Edit。激活其中一个 工具栏,即在屏幕上显示出一行相应的工 具栏,用鼠标将它拖放到合适的位置,就 可以使用这个工具栏提供的相应的工具进 行某些操作。
• 三种元素:
1. 实物元素:代表实际系统中看得见的实体,如原 材料part/fluid、加工设备 machine/processor 、作业员labor、运输工具 conveyer/track/pipe、仓库buffer/tank
• (1)离散型元素 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: 零部件或实体(Part or Entitle);机器(Machine); 输送链(Conveyor);缓冲区或仓库(Buffer);车辆 (Vehicle);轨道(Track);劳动者(Labor);路径 (Path);模块(Module) • (2)连续型元素 同离散型元素相对应,这种类型的元素用来表示加工或服 务对象是流体的系统,比如化工、饮料等。主要包括:流 体(Fluid);管道(Pipe);处理器(Processor);容 器(Tank) • (3)运输逻辑型元素 用于构建物料运输系统。主要包括:运输网络 (Network);单件运输小车(Carriers);路线集 (Section);车辆站点(Station)
• Witness 有三类不同的规则: • 输入规则( 这类规则包括装载和填入规则)。 输 入规则控制输入元素的零部件或者流体的流量。 • 输出规则( 这类规则包括连接,卸载,空闲,单 件运输小车进入,车辆进入和缓冲区退场管理)。 输出规则控制从元素中输出的零部件,流体,车 辆或者单件运输小车的流量。 • 劳动者规则 劳动者规则可用来详细说明劳动者 的类型和机器,输送链,管道,处理器,容器, 路线集或者工作站为了完成一项任务而需要的劳 动者的数量。
输出规则(Output Rules)
Witness 提供的可以在输出规则中使用的命令有: BUFFER CONNECT DESTINATION FLOW LEAST MOST PERCENT PUSH RECIPE SELECT SEQUENCE WAIT
劳动者规则(Labor Rules)
• 可以使用元素细节对话框进入劳动者规则。 • “Visual Labor Rules” 按钮。 • 有三类劳动者规则:NONE、MATCH、WAIT。
车辆(Vehicle)
• • • • 车辆是一种离散元素。 车辆沿着轨道(track)运动。 (1) 设计轨道布置图和运载路线。 (2) 详细说明我们所定义的车辆怎样来满 足运输的需要。
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。 • 每条轨道都是单向的。
劳动者(Labor)
• •
第二节 Witness元素
• WITNESS用户界面 • WITNESS用户界面的设置 • WITNESS元素
WITNESS用户界面
1、标题栏 • 标题栏位于屏幕界面的第一行,它包括 系统程序图标、主屏幕标题、最小化按钮、 最大化按钮和关闭按钮5 个对象。
• 劳动者是代表资源(例如,工具或操作工 人)的离散元素,它一般负责对其它元素 进行处理、装配、修理或清洁。 • 通过对特定的劳动者的属性设置来建立同 一劳动单位在不同技术水平下的模型。班 次,优先权。
• 路径(Path) • 路径是设定部件和劳动者(或者其它资源) 从一个元素到达另一个元素的移动路程的 离散元素。 • 模块(Module) • 模块是表示其他一些元素集合的离散元素。
• NONE 规则 在某种情况下,当元素不需要劳动者时,我们可 以在劳动者规则中使用NONE 规则。 例如,当一个元素完成某项任务不需要劳动者时, 我们不需要输入任何规则。 该规则经常用在IF 条件语句中,如:包装盒 IF JOB_TYPE = RIBBON KNOTTER ELSE NONE ENDIF
零部件(part)
• 零部件是一种最基本的离散性元素。 • 零部件的使用方法多种。 • 零部件进入模型主要有两种方式。
机器(Machine)
• 机器是获取、处理零部件并将其送往目的 地的离散元素。 • 不同的机器代表不同类型的处理过程。一 台机器可建立不同的模型。 • Witness 提供了七类机器来建立不同类型 处理过程的模型:单处理机、批处理机、 装配机、生产机、通用机、多周期处理机、 多工作站机。
输出规则(Output Rules)
• 可以输出零部件或者流体到: • (1)具有相同名称的一组元素; • (2)一组元素中的一种特殊的元素(指定 该元素的下标); • (3)模型外的一个特定的位置(SHIP, SCRAP,ASSEMBLE,WASTE,CHANGED, ROUTE 或者NONE)。
第二章 Witness仿真系统
内容
第一节 Witness综述 第二节 Witness元素
第三节 Witness规则 第四节 Witness随机分布函数
第五节 Witness程序设计基础
第六节 Witness常用系统函数
第一节 Witness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。 • Lanner公司已经在包括澳大利亚、巴西、法国、德国、中国、 意大利、日本、韩国、南非、美国、英国等25个国家和地区设 立的代理,负责软件的推广和技术支持等工作。
• 使用模块有几种方式: • (1)详述模块里的一个处理过程并且重点检查在这个特殊处理过程 中的各个元素; • (2)详述模块里的一个处理过程但随后将这个模块拆毁以便于能着 重于顶层模型的设计。元素从模型到达模块的一个输入点(或元素), 经过模块内适当的元素,然后经由这个模块的一个输出点(或元素) 返回模型。 • (3)为模块输入一个近似的周期时间以便能运行整个模型,并在随 后填充模块里的元素。假如模块使用一个周期时间,我们也能生成这 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 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存储对话框所需元素的数据来建 立自己的对话框。 • (7)我们还可以用密码来保护模块。
5 、状态栏 • 状态栏位于屏幕的最底部,用于显示某一 时刻的工作状态或者鼠标光标位置的工具 栏按钮的作用。
6、 用户元素窗口(Designer Elements) • 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 些缺省设置并不能很好的表示实际系统,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,保存以便日后的使用。 • 自定义元素设定完毕之后,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。
• 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 每个部件被称之为“元素Element”。
• 该仿真软件主要通过如下五类元素来 构建现实系统的仿真模型:实物元素 (离散型元素、连续型元素、运输逻 辑型元素)、逻辑型元素、图形元素。
Witness元素
4、元素选择窗口 • 在元素选择窗口中,有五项内容:Simulation、 Designer、System、Type、System Function。其 中Simulation 中将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 统默认的特殊地点;Type 中显示Witness 系统中 可以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。
2.逻辑元素 • 用来处理数据、定制报表、建立复杂逻辑 结构的元素,通过这些元素可以提高模型 的质量和实现对具有复杂结构的系统的建 模。
• 主要包括:属性(Attribute)代表事物元 素物理性质;变量(Variable)和分布 (Distribution)统计事物元素运行特征; 函数(Function)用来方便数据处理;文 件(File)和零部件文件(Part file)用 来导入数据;班次(Shift)用来代表系统 特性运行特性。
WITNESS用户界面的设置
• 各种窗口(element selector/layout window/designer window)的隐藏、显示、 使用 • 各种工具栏(display/element/run/report) 的隐藏、显示、使用
Witness元素
• 现实的商务或事物系统总是有一系列相 关联的部分组成的,比如制造系统中的原 材料、机器设备、仓库、运输工具、人员、 加工路线或运输路线等,服务系统中的顾 客、服务台、服务路线等。