库存系统WITNESS仿真设计
库存系统WITNESS仿真设计
PUSH to 仓库 实现采购物品入库
13
五、实验结果分析
Simulation
由于客户需求的随机性，需要进行多次实验后，对Cost数值求平 后，数据才具有实际比较意义
s 方案 S 存储费 缺货费 采购费 总费用 40 2526.65 1780 8178 60 80 100 8000.74 1010 7728 60 4609.75 575 9452 80 100 80 100 3953.45 5954.277 1235 8085 1460 7355 6291.51 7716.45 6834.38 8538.68 410 9090 470 8582 290 9556 190 9399 20 20 20 20 40 40 40 60 60
四、库存系统流程的具体实现—随机需求量的实现
Simulation
IE
10
四、库存系统流程的具体实现—客户需求的实现
实现客户需求间隔服从均值 为0.1月的负指数分布
Simulation
实现客户需求量为随机分 布—DmdQty（）
PULL from 仓库,缺货物品 out of WORLD 实现当仓库中“物品”不足时，由“缺货物品”代替 IE
IE
4
一、库存系统的决策要素
Simulation
库存系统决策示例
某商店销售产品A，市场需求为6件/天，存储费为0.5元/件.天，缺货 损失为5元/件.天（缺货即为销售损失，不需补足），订购费为100元/ 次，销售一件产品赢利3元，商店采用（s，S）模型进行库存决策。 问：s，S为多少时，收益最高？
第九章 库存系统WITNESS仿真设计
By jiannywang
提纲
Simulation
第八章_Witness建模与仿真实例4
四、系统仿真模型的设计
9、对Part元素Basket的细节设计 Type:Active Input to Model.Inter Arrival: 1.0 Input to Model(To…) ： PUSH to BQ Maximum:30 10、对Attribute元素GoodQty的细节设计 Type:Group Integer:1 11、对Variables元素X的细节设计 Quantity:1 12、对Machine元素Shouhuo的细节设计 Priority:Lowest Type:Single Input.From…: PULL from Co1 at Front Cycle Time = 10 Output.TO…: PUSH to Market
IF x < 0.2
GoodQty = 5
ELSEIF x < 0.5
GoodQty = 10
ELSEIF x < 0.9
GoodQty = 15
ELSE
GoodQty = 20
ENDIF
四、系统仿真模型的设计
7、对Buffer元素QutB的详细设计 Capacity=1000
8、对Machine元素CheckOut的详细设计 Quantity:4 Type:Production Priority:Lowest Input.From…: PULL from QutB Actions on Input: V4 = V4 + 4 Cycle Time = 10 * GoodQty + 25 Output Production:1 Part Type:Basket Output.TO…: PUSH Customer to SHIP，Basket to BQ
Witness物流系统建模与仿真
合肥工业大学管理学院实验报告课程名称:物流系统建模与仿真实验名称：流水线仿真系统专业：11级物流管理姓名：XX XX XX学号:201—----实验地点：管理学院办公楼四楼实验室实验时间：年月日指导教师：一、实验目的（1)part、machine、conveyor、labor 实体元素、variable 逻辑元素的使用;（2)掌握可视化输入、输出关系的建立；（3）掌握 report 工具栏的使用和分析，并根据分析，进行系统优化设计二、实验设备Witness 2008Educational Version 、PC机一台三、实验内容1、学习元素的定义2、学习各元素可视化的设置3、学习各元素细节的设计4、运行模型四、实验步骤1.构建第一阶段（Stage1。
mod)模型1)定义元素定义如下图所示的几个元素：2)建模元素详细设计这一阶段主要是输入机器加工时间、改变元素的名字3)建立元素之间的逻辑规则各个元素之间链接的逻辑规则，规则输入可以通过以下两种方法:一是通过工具栏和鼠标，一是通过元素细节对话框.下面以机器为例:●点击选中Weigh图标, 然后单击element工具栏中的visualinput rule图标，出现input rule for weigh 对话框：●规则文本框的缺省值为pull――；●在规则文本框中输入“PULL Widget out of WORLD”，定义了机器Weigh 加工完成一个Widget 之后，从本系统模型的外部WORLD 处拉进一个Widget 进行加工。
规则定义结果显示如图4)运行模型模型运行100 分钟会有19widgets 被加工完成。
2.构建第二阶段(Stage1.mod)模型1)本阶段需要添加的机器为清洗（wash）、加工(produce）、检测（inspect)，添加的输送带为C1、C2、C3，同时添加了一个逻辑元素――变量output，用于动态显示模型中加工完成的小零件的数量。
供应链系统“牛鞭效应”WITNESS仿真建模与优化分析
一、 基于“牛鞭效应”的物流供应链系统优化设计针对一个特定的供应链进行分析，供应链中共有四个角色，制造商，分销商，批发商，零售商。
在此供应链中由于出货时间延迟、资讯不足等情况会产生由于消费者需求的小幅变动，而通过整个系统的加乘作用将产生很大的危机，即首先是大量缺货，整个系统订单都不断增加，库存逐渐枯竭，欠货也不断增加，随后好不容易达到订货单大批交货，但新收到订货数量却开始骤降的情况。
也就是我们所说的”牛鞭效应”。
1.1供应链结构供应链是由供应商,制造商,分销商,零售商,顾客等组成的一条以物流，信息流为内容的相互影响,相互作用的响应链条。
而各个物流单元之间用通讯和运输相联系。
当普通消费者向零售商提出自己的需求以后，零售商会通过供给相应数量的商品来满足顾客的需求，这样就会造成零售商库存水平的变化。
零售商根据这个变化，并结合自身的情况对未来市场进行预测，从而向批发商发出一定量的定货需求，同时，批发商也会根据自己的库存情况以及下游零售商的订单情况，对其上家分销商发出相应的订单，分销商也会根据自己的库存情况以及下游批发商的订单情况，对其上家制造商发出相应的订单。
所以，分销商的定货情况会直接影响制造商的生产安排和计划。
这就是整个供应链的过程，这个过程也简单地构成了的供应链，如图1.1所示图1.1供应链各成员示意图需要说明的是，各个环节的订单发出后到执行本订单，都会产生一定的时延，因为在流通企业接到订单以后，必然需要花费一段时间完成订单处理、生产组织以及运输作业等工作，而制造商虽然不需要向上游发出订单，但是也有一定的生产周期。
1.2供应链运作策略在本供应链中规定，生产商，分销商，批发商，零售商的起始库存分别为20，30，40，50箱，订货提前期为三个周期每个周期内有八个工作日，假定所有的商家在每个周期的第一个小时检查库存，如果库存量小于等于零那么则开始订货，订货的策略采用移动平均法，客户的要求采用随机函数。
并且上游企业要最大限度的满足下游企业的订货，如果本次订货没有满足，则要在下次的发货中补齐上次的欠货。
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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03
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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04
案例实战：生产线仿 真优化
2024/1/24
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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。
2024/1/24
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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2024/1/24
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
2024/1/24
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。
8
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。
(完整版)系统建模与仿真实验报告
实验1 Witness仿真软件认识一、实验目的熟悉Witness 的启动；熟悉Witness2006用户界面；熟悉Witness 建模元素；熟悉Witness 建模与仿真过程。
二、实验内容1、运行witness软件，了解软件界面及组成；2、以一个简单流水线实例进行操作。
小部件（widget）要经过称重、冲洗、加工和检测等操作。
执行完每一步操作后小部件通过充当运输工具和缓存器的传送带（conveyer）传送至下一个操作单元。
小部件在经过最后一道工序“检测”以后，脱离本模型系统。
三、实验步骤仿真实例操作:模型元素说明：widget 为加工的小部件名称；weigh、wash、produce、inspect 为四种加工机器，每种机器只有一台；C1、C2、C3 为三条输送链；ship 是系统提供的特殊区域，表示本仿真系统之外的某个地方；操作步骤：1：将所需元素布置在界面：2：更改各元素名称：如;3:编辑各个元素的输入输出规则：4:运行一周（5 天*8 小时*60 分钟=2400 分钟），得到统计结果。
5:仿真结果及分析：Widget：各机器工作状态统计表：分析：第一台机器效率最高位100%，第二台机器效率次之为79%，第三台和第四台机器效率低下，且空闲时间较多，可考虑加快传送带C2、C3的传送速度以及提高第二台机器的工作效率，以此来提高第三台和第四台机器的工作效率。
6：实验小结：通过本次实验，我对Witness的操作界面及基本操作有了一个初步的掌握，同学会了对于一个简单的流水线生产线进行建模仿真，总体而言，实验非常成功。
实验2 单品种流水线生产计划设计一、实验目的1.理解系统元素route的用法。
2.了解优化器optimization的用法。
3.了解单品种流水线生产计划的设计。
4.找出高生产效率、低临时库存的方案。
二、实验内容某一个车间有5台不同机器，加工一种产品。
该种产品都要求完成7道工序，而每道工序必须在指定的机器上按照事先规定好的工艺顺序进行。
物流仓储系统仿真实验报告
物流仓储系统仿真实验报告实验十物流仓储系统仿真实验一、实验目的1、学习、掌握Witness仿真软件的使用与主要功能；2、学习使用Witness仿真软件来建立物流仓储系统仿真模型的基本方法；3、进一步领会物流仓储系统的组成与功能。
二、实验内容及原理：运用WITNESS仿真软件系统建立一个由四组货架、两台堆垛机以及出入货输送链等组成的仿真模型，实验模型的总体布局如下图所示。
通过运行模型来模拟物流仓储系统的收货和存货过程。
实验模型中，以标准托盘pallet代表所有要进入库房储存的物料，pallet 以一定的批量和一定的间隔主动到达，通过入库站台一件一件地进入入库输送链，输送链通过两台缓冲器和两台堆垛机将物料随机地存入货架shelf 1- shelf4中的各个货位。
三、实验步骤1、元素定义(Define)元素定义表2、元素可视化(Dispaly)的设置3、各个元素细节(Dedail)设计(1)由于设定了material的最大数量，故模型在material进入一定数量达到会自动终止。
模型运行前后的截图如下：四. 实验结果:Track StatisticsReport by On Shift Time■aae■ E«pt| V Bus ■ Blocke|■o ・OTrackAl 49. 28 50. 38 0. 34 501 Track*2 50. 72 49. 18 0. 10 501 TrackBl 47. 17 52.69 0. 15 500 TrackB252. 8346. 330. 84499Part Statistics Report by On Shi ft TimeIo. Ent ereBo.ShippeBo.Scrappe No. Asse ・bledBo.Reject e W. I. F ・A VE W. I. P.A VETineSicaa Batincpallet2000193050 20001000. 04499786. 00. 00Conveyor Statistics Report by On Shift TimeVari able Statistics Report by On Shift TimeEase Indict < ------------ 1 --------Y&lue(1Talue(s)|total.stra 1 nwnbex^hct1000.Base1Eopty■ MoveVBlocked■ Queue■ BrokenHov OnTotal OnA VE Si zeA VETiae37. 003. 000. 000. 00 0. 00 02000 0. 03 15. 00 98. 501. 500. 000. 000. 000 10010. 0215. 00ConuEyorOCHConv«yor002：(1)计算material的平均入库时间。
第七章 WITNESS采购过程建模与仿真
第七章WITNESS采购过程建模与仿真在车辆生产物流系统中，需要通过供应商采购的产品或物料有轮胎和钢板，假设这两类产品的采购过程分别使用两种采购模式：定期定量的（Q，T）模式和定期不定量的（s，S，T）模式，本章对这两类物料的采购过程进行建模和仿真。
1采购过程系统描述（1）轮胎采购过程描述在本案例VPLS中，总装线的节拍为2分钟，则一天480钟内总装线装配计划为240台，每台车辆需要一套轮胎，一套轮胎为4只，在案例中以套数计量。
采购部门对轮胎的采购采用定期定量模型进行采购，其中订货周期T为3天，每次订货量Q为720套，从发出订单到轮胎入库的采购提前期服从uniform （480,960）均匀随机分布，在模型初始时刻假设车间有轮胎500套。
（2）钢板采购过程描述虽然案例中的总装节拍是固定的，理论上说所需的板材件数量也是固定的，但是由于钢板切割时具有多种下料组合，使得实际使用的钢板数量具有一定随机性，因此系统对钢板的采购模式使用（s，S，T）模型。
在模型中，设定s为100，S为300，T为480，即每天（480分钟）开始时进行库存量统计，如果当前库存低于s，则进行采购，采购数量Q=S-当前库存量，采购提前期服从uniform （240,720）的均匀随机分布，在模型初始时刻假设车间有150张钢板。
系统进行如下假设：（1）不论是轮胎还是钢板，在途的订单最多只能有一个；（2）钢板消耗时间间隔服从均值为8分钟的负指数分布；（3）轮胎消耗间隔为2分钟一套。
通过WITNESS仿真，运行10天（10天×8小时/天×60分钟/小时=4800分钟），统计如下数据：（1）车间两类产品的平均存放量、最大存放量；（2）车间两类产品的缺货数量；（3）钢板订货次数、订货总量；在学习过程中，主要关注如下功能的实现：（1）两种采购模式的实现；（2）采购提前期的实现；（3）缺货的统计；2 模型设计2.1 建模元素定义该模型中所用到的元素以及元素在模型中所起的作用如表1所示。
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。
第5章 witness仿真系统(本)
第5章 Witness仿真系统5.1 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 电气公司的流程改造、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。
目前，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 个国家和地区设立代理，负责软件的推广和技术支持等工作。
5.2 Witness元素——模型的重要组成部分现实的生产或物流系统总是由一系列相互关联的部分组成。
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。
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 拟系统的行为。
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：离散型元素、连续型元素、运输逻辑型元素、逻辑型元素、 图形元素等。
5.2.1离散型元素☐离散型元素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）；☐机器（Machine）；☐输送链（Conveyor）；☐缓冲区（Buffer）；☐车辆（Vehicle）；☐轨道（Track）；☐劳动者（Labor）；☐路径（Path）；☐模块（Module）等。
1 零部件（Part）☐零部件是一种最基本的离散型元素，它可以代表在其他离散型元素间移动的任何事物。
第7讲 基于Witness的库存系统仿真
持有费（占用资金的机会成本、存储费用、损耗费用）
随库存量增加而减少的费用
订货费用、缺货损失费、购买费
库存总费用（经济性原则）
年维持库存费(Holding cost)→CH 年补充订货费(Reordering cost) → CR 年购买费或年加工费（Purchasing cost） → CP 年缺货损失费(Shortage cost) → CS
量函数为：
1, P(1) 1 / 6
D
2, 3,
P(2) P(3)
2 2
/ /
6 6
4, P(4) 1 / 6
订货策略： 按月订货，每月初检查库存水平，若库存水
平超过下限s不订货，否则订货，订货量S-s。
策略 1 2 s 20 20 S 40 60
345 20 20 40 80 100 60
定量订货策略的特点：
①每次订货批量固定（Q 1= Q2 = ……） ②订货点相同（s1=s2 = …… ）
适用范围：
需求量大且价格昂贵的重要物资及市场上随时可以采 购到的物资。（ABC分类中A类物资）
1、库存系统的基本知识
定期订货策略（t，S）
定义： 定期检查库存量，并随即将库存补充到目标库存量。
经济订货批量模型（Economic Order Quantity，EOQ）p 经济生产批量模型（Economic Production Lot，EPL） 价格折扣模型
随机性库存系统（提前期、需求量是随机的）
近似方法 系统仿真
2、随机性库存系统建模
问题限定
讨论一种采用最大最小订货策略（s、S）的随机库存系 统。
CT= CH + CR + CP + CS
Witness在库存管理中的模拟仿真研究
Witness在库存管理中的模拟仿真研究摘要：本文主要讨论了利用Witness软件模拟企业库存问题，给出了九种不同的订货策略，从中选出了最优策略。
关键词：WITNESS；库存；模拟仿真库存过多，必然增加许多存储费用；库存不足，将影响生产的正常运行。
如何寻求最佳库存数量，是库存管理所要研究的问题。
使用传统管理方法工作量是很大的。
因此，大多数企业无法实现对其库存进行优化分析与控制。
然而，通过仿真软件模拟就简单易行。
本文主要研究的问题是利用仿真模拟软件Witness实现公司库存管理的优化。
1 模型的假设条件假设从定货到入库的时间是1个月。
需要考虑的订货费用有如下几种：1）订货费（C1）假设每件定货费用为m=3，订货附加费用为K=32，则每月订货费用为C1=K+mZ=32+3Z2）保管费（C2）用h=1表示每件货物的每月的保管费，显然，只有当库存水平I（t）>0时才需要计算保管费。
其中，n 为仿真运行的月数；C2为平均每月的保管费用。
（3）缺货损失费（C3）用p=5表示每件缺货损失费，显然，只有当I（t）100C2=（NPARTS（Kucun1）- 100）*0.01+C2C=（NPARTS（Kucun1）-100）*0.01+CELSEC3=C3+0.05*（100-NPARTS（Kucun1））C=C+0.05*（100-NPARTS（Kucun1））ENDIF3.2 Buffer元素Kucunl细节设计Capacity：200 Input.Actions on Input：Cl=Cl+3 C=C+33.3 Machine元素xuqiu细节设计Type：Assembly Input.Quantity：Ra（l）Input.From：Pull from kucunlCycle time：NEGEXP（0.1，1）Output. To…：Push to ship3.4 对Track元素loadl细节设计首先在General页面里定义如下PhysiealLength：1.0 Front.Actions on Front…：Cl=Cl+32 C=C+32Front. Output To…：Push to unloadl再选择Loading页框，在Loading Enable 前的方格里打勾。
witness仿真实验
基于WITNESS的生产系统仿真实验报告班级：05051301学号：**********姓名：***时间：2016.05.29实验目的1.学习、掌握witness仿真软件的使用与主要功能2.熟悉流水生产线的特点3.了解影响流失线生产效率的因素和基本改善方法2.实验步骤第一阶段：建立widgets的零部件、一台称重机器（weigh)运行时间分钟为5分钟、一条输送链（c1），输送带的长度为10倍于零部件尺寸，链速为0.5。
建立元素间的逻辑规则，设定机器规则明细与传输带明细。
设定运行时间为100min，结果会有19个widget被加工完成。
具体运行结果如下面所示：第二阶段：在第一阶段模型的基础上，添加机器为清洗（wash）、加工（produce）、检测（inspect）；添加传输带才c2、c3（详细运行参数同c1）；同时添加一个逻辑变量output，用于动态显示模型中加工完成的小零件数量。
wash的加工时间为4min,produce的加工时间为3min,inspect为3min，output用来计算inspect输出的widget 的量。
output=output+1。
模型运行时间为100min. 具体运行结果如下面所示：第三阶段：为了使上述模型更有现实意义，在本阶段我们假设produce机器每加工五个零件就需要更换一次刀具，调整需要人来参与，调整时间为12min。
具体是在阶段二的模型基础上，添加labor 元素，设置produce机器的调整属性。
观察在相同时间运行时间下完成加工的数量，机器的使用率及输送链的使用情况，具体运行结果如下面所示：第四阶段：这一阶段，我们发现produce机器可能会发生意外的抛锚，给其添加一个抛锚时间间隔服从均值为60分钟的负指数分布（NEGEXP(60，0，1);同时对机器维修的时间服从均值为10分钟、标准差为2分钟的对数正态分布（LOGNORML(10，2，2)，将这个对数正态分布添加给机器的维修时间分布。
物流仓储系统仿真实验报告
实验三物流仓储系统仿真实验一、实验目的1、学习、掌握Witness仿真软件的使用与主要功能；2、学习使用Witness仿真软件来建立物流仓储系统仿真模型的基本方法；3、进一步颔会物流仓储系统的组成与功能。
二、实验步骤1）可视化模型元素设计与定义元素表元素的可视化设计不再叙述,见下方效果图：2）元素详细设计1 货架shelf1-shelf4规则参数quantity：1capacity：500定义货架的数量和容量2 堆垛机stack_machineA、stack_machineB规则时间：启、停、装、卸时间分别为1、1、1、2输出规则：A push to trackA1 ;B push to trackB13 轨道trackA1-trackB2规则速度：均为0.5输出：A1到A2,A2到A1形成循环轨道，B1、B2同理卸货规则：模式：Always规则：IF IUNIFORM (1,2,3) = 1 AND NPARTS (shelf1) <= 499PUSH to shelf1ELSEPUSH to shelf2ENDIF卸货事件：total_storages = total_storages + 1装货规则：pull from buffers001（buffers002）4 buffer001 buffer002规则最大容量：55 传送链conveyor1 conveyor2规则conveyor1接收pallet并将货物分配给buffer002和conveyor2，conveyor2接收并将货物传送给buffer001length in parts：15；index time：1.0输出规则：对conveyor1 定义为IF IUNIFORM (1,2,3) = 2 AND number_hgt12 <= 999 PUSH to Conveyor2 at rear ELSE PUSH to Buffers002 ENDIF实现随机等概率分配。
物流库存系统witness仿真实验
课程名称：物流库存系统witness仿真实验一、实验目的学会运用witness来仿真物流模型，进而学会运用软件对物流库存系统进行分析二、实验环境Witness2003三、实验原理Witness仿真软件可以用来仿真物流模型，利用witness可以十分直观地得到我们物流库存系统的相关数据。
四、实验过程1 分析：对我们要做的物流库存系统进行分析得到所需的数据。
某商店销售产品A，顾客到达时间间隔服从均值为0.1个月的指数随机分布，需求批量服从如下的概率密度函数：C1=1元/件.月C2=5元/件C3=K+mQ=32+3Q,K—订货附加费，电话、订单传递等；m—单件订货费，例如运输费，保险等；Q—订货量；订货策略（littles，bigs）平I超过下限s，则不定货；若低于s，定货量Q为库存上限S与I之差，即订货提前期为1个月仿真建模：A、元素定义jianyankucun PART 每隔1月到达一次，进行库存检查和采购决策quehuowupin PART 当仓库中的“物品”不足时，由缺货物品填补，缺货物品进入系统的数量为系统缺货量wupin PART 客户需要的物品cangku BAFFER 存储物品的仓库caigou MECHINE:batch 根据NeedPurchase和Q来进行物品采购kehuxuqiu MECHINE:assembly 模拟客户到达和获取物品bigs V ARIABLE：real 库存决策中的littles V ARIABLE：real 库存决策中的cost V ARIABLE：real 统计库存系统存储费、缺货费、订货费和三项费用之和needpurchase V ARIABLE：integer 控制变量，当其为1是，表示需要采购；当其为0时，表示不需采购Q V ARIABLE：real 当期采购批量RA DISTRIBUTION 某一客户需求的数量B、元素可视化C、细节定义PULL from cangku，wupin out of world;Cost (2) = Cost (2) + 5 * NPARTS2 (ELEMENT,quehuowupin ,0);IF NPARTS (cangku）<littles NeedPurchase = 1Q = BigS -NPARTS (cangku）ELSENeedPurchase = 0ENDIF;Cost (1) = TIME * APARTS (cangku）*1; Cost (4) = Cost (1) + Cost (2) + Cost (3);IF NeedPurchase= 1PULL from wupin out of world ELSEWaitENDIF;NeedPurchase= 0 ;0Cost (3) = Cost (3) + 32 + 3 * Q ; PUSH to cangku;3行模型仿真数据得出结果。
基于witness的厂区物流系统仿真与分析
基于witness的厂区物流系统仿真与分析仿真技术的优势在于可以对规划中的系统或现有配置提出各种假设并建立合理的仿真模型，在计算机中运行仿真系统，测试和检验仿真模型在各种运行状态的绩效。
目前，基于witness的物流系统仿真的研究主要集中在对集装箱码头物流系统的仿真，主要有码头规模和资源配置优化、运营环节局部的设备配置和泊位分配，码头装卸能力和泊位通过能力研究，以及装卸工艺方案设计和改善等方面。
文献3在构建配送中心的成本模型基础上，使用了witness的仿真与优化程序包，研究需求随机、存储策略为（T，s,S）的物流系统，确定其最优的配送中心选址策略。
文献4指出当前对于物流系统的研究以宏观物流为对象的较多，而针对企业内部的生产物流即微观物流的研究则较少。
为此，我们以某包装企业厂区内的物流系统为研究对象，利用witness仿真工具建立了从厂门口到仓库再到出厂整个过程的物流运输仿真模型，利用该模型考虑了调度策略和工位比例对运输总时间的影响关系，最终给出了厂内物流系统的优化建议。
1,.问题描述某公司是一家包装材料生产厂，随着产品质量和品牌知名度的不断提升，产品开始出现供不应求的良好局面。
因此，企业管理层开始考虑扩大生产规模，初步提出新增多条生产线方案。
生产线的增加势必带来仓库成品数量的增加以及原材料需求的增加；另一方面，由于厂区面积以及库存容量的限制，要求物流系统要把当天的产品运出厂区，并且要把所有原材料准时运到仓库指定位置。
因此，给定数量的物流车辆能否在一天之内完成这两项任务成为需要考虑的问题，以及如何配置相应的资源才能使得花费的时间最短。
2.厂区物流系统仿真建模为了实现厂区内物流状况的预先模拟、实时再现和对仿真过程进行实时干预，应用witness仿真系统对物流系统进行实时干预，应用witness仿真系统对物流系统进行可视化的仿真，这样便于表达数学模型中不能完全表达的物流系统中各要素之间的关系，利于发现物流过程的瓶颈。
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。
基于WITNESS的生产系统仿真实验”实验报告
“基于WITNESS的生产系统仿真实验”实验报告一、实验名称求某小部件生产系统的产出量和设备利用率二、实验介绍小部件（widget）要经过称重（widget）、冲洗（wash）、加工（produce）和检测（inspect）等操作。
执行完每一步操作后小部件通过充当运输工具和缓存器的传送带（conveyer）传送至下一个操作单元。
小部件在经过最后一道工序“检测”以后，脱离本模型系统。
仿真100分钟，利用WITNESS软件试求该系统的产出量和各设备的利用率。
加工系统模型流程图三、实验目的1.通过WITNESS系统提供的Designer Elements模板，快速的建立WITNESS模型。
2.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；3.掌握可视化输入、输出关系的建立。
4.掌握report工具栏的使用和分析。
5.熟悉小部件的生产线流程特点。
6.会求该系统的产出量和各设备的利用率。
四、实验设备仪器及材料计算机、WITNESS仿真软件五、实验内容小部件某生产系统仿真，称重机器取零件，称重后，上输送链，流向下一道工序进行清洗；再由输送链送至下道工序进行加工，再由输送链运至下道工序进行检测，然后出本模型系统。
六、实验原理WITNESS软件的仿真技术七、实验过程及步骤1.元素定义如表一所示表1-1元素名称、类型、数量信息表在WITNESS 软件中创建machine,conveyer,part,拖动到想要的位置上。
2.显示元素由于是动画仿真系统，因此对系统的每一个对象要进行可视化定义。
选元素名称类型数量说明widget part 1小部件weigh machine 1对小部件称重的机器Wash machine 1对小部件冲洗的机器Produce machine 1对小部件加工的机器inpect machine 1对小部件检测的机器C1conveyor 1输送链C2conveyor 1输送链C3conveyor1输送链定各个对象，然后对其定位。
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Wait
ENDIF 实现只有在NeedPurchase=1时，才从外界提取Q件物品IE
PUSH to 仓库 实现采购物品入库
13
五、实验结果分析
Simulation
由于客户需求的随机性，需要进行多次实验后，对Cost数值求平 后，数据才具有实际比较意义
s 方案
S
存储费
缺货费
采购费
20
20
20
20
40
40
40
60
60
40
60
80
100
60
80
100
80
100
2526.65 3953.45 5954.277 8000.74 4609.75 6291.51 7716.45 6834.38 8538.68
1780
1235
1460
1010
575
410
470
290
190
8178
8085
7355
7728
¾ 实际系统没有设置采购提前期，而书本模型中车辆运输需要半个月的时 间，即有了采购提前期。
IE
16
实验思考题
Simulation
实验思考题：
9_1. 在如下几种情况下，对系统进行仿真实验：
（1）采购提前期服从均值为1的负指数分布；
（2）缺货成本10元/件；
（3）采购提前期服从（3，10）天的均匀分布；
（4）使用（Q，r）库存决策模型，即只要库存量低于r件，即发出采购订单， 采购量为Q，其中Q，r取值分别为方案中的S，L—需要修改模型；
采取哪种库存决策方案效果最优呢？是通过仿真试验求解！
9_2. 选择9_1题的一种配置方案，通过改变伪随机数流，对每种库存策略 做5次仿真实验，验证采用那种库存方案效果最优？
IE
12
四、库存系统流程的具体实现—采购过程的实现
Simulation
采购批量为Q
实现采购提前期为1个月，当期采 购要等到一个月之后才能到达
NeedPurchase = 0 !采购决策变量置0 Cost (3) = Cost (3) + 32 + 3 * Q !采购费用累计
IF NeedPurchase = 1 PULL from 物品 out of WORLD
及因为缺货而未能实现的需求数等。
IE
18
2
35
7
3
25
9
4
25
11
注：“单位零件存储费率”的含义为：单件零件每天的存储费用。
¾零件以时间间隔为TRIANGLE(1.5,2.0,2.8)到达物流中心（所有时间单位为 分钟），到达批量服从Iuniform(3,8)，到达零件类型比例如上表； ¾对零件的需求模式与零件的到达模式相同，如果出现需求时仓库中没有所 需要的零件，则作为未实现的需求加以统计，缺货不再补足。 ¾开始时仓库中每种零件各有4个； ¾运行模型5 000分钟，统计平均存储费用、仓库中每种零件的平均存储量以
¾ 订货费C3：指货物本身的费用，如订货手续费、运输费等，单位：* 元/次。
IE
3
一、库存系统的决策要素
Simulation
决策变量
¾ 采取怎样的库存策略---何时采购、采购批量为多少
库存策略
¾ 定点订货（Q，r）：一旦库存数量降低至设定的数量（即订货点r）， 进行订货，订货数量固定Q，而不考虑订货间隔时间。
9_3. 在示例模型中，订购费用具有批量折扣，即每件产品的订购费用m为 每次订购量的函数，m=1+100/Q，其中Q为每次采购量，通过改变 伪随机数流，对每种库存策略做5次仿真实验，验证采用那种库存方案 效果最优？
9_4. 模型中如何实现等间隔检查库存，并实现采购决策的建模？
9_5. 模型中如何实现缺货数量和缺货费用的统计？
NeedPurchase = 1 Q = BigS - NPARTS (仓库)
ELSE
NeedPurchase = 0
ENDIF !统计截至目前为止的库存费用和总费用 Cost (1) = TIME * APARTS (仓库) * 1
Cost (4) = Cost (1) + Cost (2) + Cost (3)
¾ 成本要素—存储成本、采购成本、缺货损失 ¾ 客户服务水平—例如客户服务水平要达到98%，即有98%的需求仓
库能够及时满足等。
费用名词
¾ 存贮费C1：设备、人力、货物保存、损坏变质等支出费用，一般可折 算成美件每日费用或每件每月费用等，单位：*元/件.天。
¾ 缺货费C2：货物不足造成供不应求，错过销售机会或停工待料等造成 的损失，单位：*元/件.天。
Cost (2) = Cost (2) + 5 * NPARTS2 (ELEMENT,缺货物品,0) 实现缺货费用的汇总
IE
11
四、库存系统流程的具体实现—采购决策的实现
Simulation
实现每个月检查一次库存
LittleS = 40 BigS = 60 初始化过程中设定库存决策参数的值
!决定是否采购 IF NPARTS (仓库) < LittleS
0
存储费
缺货费
采购费
总费用
A20-40 B20-60 C20-80 D20-100 E40-60 F40-80 F40-100 G60-80 H60-100
IE
15
六、课本内容修正
Simulation
费用统计问题—p150
¾ 当库存低于100时，就视为缺货，不符合实际情况； ¾ 每隔0.01个月对库存费用进行累计，是没有必要的；
9
四、库存系统流程的具体实现—随机需Байду номын сангаас量的实现
Simulation
IE
10
四、库存系统流程的具体实现—客户需求的实现
实现客户需求量为随机分 布—DmdQty（）
实现客户需求间隔服从均值 为0.1月的负指数分布
Simulation
PULL from 仓库,缺货物品 out of WORLD 实现当仓库中“物品”不足时，由“缺货物品”代替
库存决策中的S
Variable:Real
统计库存系统存储费、缺货费、订货费和三项 费用之和
Variable:Real
库存决策中的s
Variable:Integer
控制变量，当其为1是，表示需要采购；当其 为0时，表示不需采购
Variable:Real
当期采购批量
Distribution
IE 某一客户需求的数量
9_6. Distribution元素的使用方法和效果是什么？
IE
17
实验思考题
Simulation
9_7. 物流中心与一个具有4排，10列，4层的立体仓库进行产品 的存储和中转，存储四种不同的零件，零件类型百分比和每个零 件的存储费用如下表。
库存
单位零件存储费率（元）
零件类型 百分比
1
15
6.5
¾ 定期订货（s，S）：每个一段时间检查一次库存，如果存储数量高于一 个数值s，则不订货，否则进行订货，订货数量为S-当前库存量。
IE
4
一、库存系统的决策要素
Simulation
库存系统决策示例
¾ 某商店销售产品A，市场需求为6件/天，存储费为0.5元/件.天，缺货 损失为5元/件.天（缺货即为销售损失，不需补足），订购费为100元/ 次，销售一件产品赢利3元，商店采用（s，S）模型进行库存决策。
需求实现问题—p151
¾ 机器设置为Assembly类型，当库存中少于Ra(1)件产品时，该机器将 等待直至其获得Ra(1)件产品才计时，下一个需求将不能够按照 Negexp(0.1)的间隔到达；
采购订单实现问题—p151
¾ 实际库存系统库存是每隔1个月检查并决定是否采购，而书本模型中是在 库存一旦低于某个数值就开始采购；
K—订货附加费，电话、订单传递等； m—单件订货费，例如运输费，保险等； Q—订货量；
¾ 订货策略（s，S），每月月初检查库存水平。若库存水平I超过下限s， 则不定货；若低于s，定货量Q为库存上限S与I之差，即
¾ 订货提前期为1个月
IE
6
二、案例库存系统描述
Simulation
仿真目的
¾ 已知下表的9种定货策略，通过仿真100个月确定何种定货策略的费用 少。
¾ 问：s，S为多少时，收益最高？
9 注：参考运筹学库存决策部分
IE
5
二、案例库存系统描述
Simulation
案例库存系统描述
¾ 某商店销售产品A，顾客到达时间间隔服从均值为0.1个月的指数随机分 布，需求批量服从如下的概率密度函数：
¾ 费用：
9 C1=1元/件.月 9 C2=5元/件 9 C3=K+mQ=32+3Q,
9452
9090 8582 9556 9399
总费用 12484.65 13061.45 14769.28 16738.74 14636.76 15791.52 16768.4 16680.3 17966.6
IE
14
Simulation
18000 16000 14000 12000 10000
8000 6000 4000 2000
第九章 库存系统WITNESS仿真设计
By jiannywang
提纲
一、库存系统及库存决策要素 二、案例库存系统描述 三、库存系统仿真最终模型 四、库存系统具体流程的实现 五、实验结果分析 六、课本内容修正 七、实验思考题
IE
Simulation
2
一、库存系统的决策要素