Witness建模与仿真实例
第八章Witness建模与仿真实例3
表7 货车到达为5min/辆，服从U（10，15）的运行数据
从对比的数据中可以得出以下结论： 1、方案一中，仅提高装卸工人的工作效率会增加站点的空闲率。 2、方案二中，在提高装卸工人工作效率的基础上提高货车的到达频率， 又会增加货车等待装卸工人的时间。二者之间无法同时达到减少站点空闲 率和减少货车等待装卸工人时间的目的。 3、此优化方案无法达到优化目的，故需要进一步优化。详细过程见优化 方案三。
表9 货车到达频率为10min/辆，服从U（15，20）的运行数据
元素名称 Truck Station1 Station2 Station3 Station4 Station5 Entrance Exit
（一）元素定义表
类型 Part Machine Machine Machine Machine Machine Conveyor Conveyor 数量 1 1 1 1 1 1 1 1 说明 货车 装卸站点1 装卸站点2 装卸站点3 装卸站点4 装卸站点5 装卸服务中心入口 装卸服务中心出口
五、仿真模型的运行和数据分析
（一）运行效果图：
五、仿真模型的运行和数据分析
（二）运行数据分析 模型仿真钟取系统默认的1的时间单位为1min，运行模型一天，即1440 （60*24）仿真时间单位，得到下列统计数据,如表2、表3所示： 表2 运行数据
五、仿真模型的运行和数据分析
各装卸点工作状态统计表
六、方案的优化与改善
（三）优化方案三：减少一个装卸站点 基于方案一的优化方法：分别使每次装卸的时间长度服从均匀分 布U（10，15）、U（15，20）、U（15，25），得到的数据如 表8至表10所示：
表8 货车到达频率为10min/辆，服从U（10，15）的运行数据
生产线流程建模与仿真
流水线生产系统WITNESS建模与仿真（一）1. 模型描述某企业在一条流水线上加工一种产品，该产品所需的零部件（Widget）经过称重（Weigh）、冲洗（Wash）、加工（Produce）和检测（Inspect）四个工序的操作后，形成产品离开系统，生产线布置如下图所示。
生产线上每道工序只有一台设备，零部件在每台设备上加工完毕后，由同其连接的输送链运输至下一设备，最后经过检测后被送出系统。
已知该流水线中各个工序的加工时间分别为：称重（weigh）5分钟、冲洗（wash）4分钟、加工（produce）3分钟、检测（inspect）3分钟。
每条输送链上有20个零件位，输送链上零件移动节拍为。
零部件的供应是源源不断的，不存在缺货现象。
使用WITNESS建立该系统的仿真模型界面如下图所示。
流水线生产系统WITNESS仿真模型界面2. 系统分析元素说明该流水线系统的组成元素主要为被加工的零部件、四台设备和三条输送线，因此该系统仿真模型的元素如下表所示：被加工的零部件由widget表示，4道工序分别由四台机器表示，C1、C2、C3表示输送链，而最后的实际产量由变量output统计和可视化显示。
表1 模型元素介绍系统运行时间仿真运行终止时间为：一天8小时=8*60=480min。
3. 模型建立使用WINTESS建立仿真模型的过程一般分为如下三步：Step1：定义元素Step2：元素细节设计Step3：仿真实验和数据分析下面描述如何通过这三步建立流水线生产系统的仿真模型。
定义元素WITNESS中可以通过四种方式定义元素：（1）通过系统布局区（layout window）定义元素：在系统布局区点击鼠标右键，在弹出菜单中选择Define菜单项，将弹出新建元素对话框，然后进行元素定义。
（2）通过元素选择窗口（elements）定义元素：选择元素选择窗口中的simulation项，单击鼠标右键，在弹出菜单中选择Define菜单项，将弹出新建元素对话框，然后进行元素定义。
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。
(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。
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。
第四章 WITNESS单机器多产品作业过程建模与仿真
第四章单机器多产品作业过程建模与仿真1. 系统描述一生产企业中需要两类部件分别加工两种不同的产品，一类是标准型（standard），一类是豪华型（deluxe）。
这两种部件都是主动进入系统的，两类部件到达间隔都服从均值为10的负指数分布，进入系统后存放在缓冲区store 中。
有一台机器（machine1）从缓冲区中获取零件，根据获取零件种类的不同，需要的加工时间也不相同：如果获取到的是标准型零件，加工时间为9分钟，如果获取的是豪华型零件，加工时间为11分钟。
使用WITNESS中的属性元素可以达到以最简便的形式对该过程进行建模。
通过WITNESS建立该作业流程的仿真模型，运行仿真1000个时间单位，收集如下数据：（1）两种产品的总的进入量；（2）两种产品被加工的数量；（3）设备忙率；2. 系统分析该模型的加工所需的零部件分别用part型元素standard和deluxe表示，加工机器用machine型元素machine1表示，缓冲区用store表示，另外还需要有一个属性attribute元素，用process_time表示，用来对两种不同类型的零件的加工时间进行区分，具体元素如表1。
表1 元素说明具体建成的模型界面如图1所示,参看“chap04 单机器多产品.mod”。
图1 单工序多产品作业过程仿真模型界面3. 模型建立3.1 定义元素单击工具栏中的图标，将弹出元素定义窗口，通过元素定义窗口定义下列元素：∙part：standard、deluxe∙buffer：Store，数量为1∙machine：machine1，数量为1∙Attribute：process_time，数量为1，种类为整数（integer）。
3.2 元素可视化设计3.2.1 Part元素可视化设计在元素最左边的Element Selector中的Simulation列表下，鼠标依次右击standard、deluxe，选择display菜单项分别对这两个元素进行设计。
维特尼斯(Witness)智能仿真建模软件
维特尼斯（Witness）智能仿真建模软件目录：一、Witness 软件简介1、系统仿真技术2、Witness应用领域3、Witness主要功能4．使用Witness的收益二、Witness 提供的模块三、Witness应用案例举例1、Witness各种领域的应用实例1-1、Witness在“公共服务”领域的应用1-2、Witness在“生产制造”领域的应用1-3、Witness在“能源工业”领域的应用1-4、Witness在“航空航天”领域的应用1-5、Witness在“医药化工”领域的应用1-6、Witness在“国防科技”领域的应用1-7、Witness在“呼叫中心”领域的应用2、应用模型举例（图）2-1、工厂规划模型2-2、呼叫/访问中心模型2-3、制造维护模型2-4、订货/储运模型2-5、飞机备件供应模型2-6、库存模型2-7、港口模型2-8、供应链模型2-9、公交车站模型3、如何建立模型举例3-1、交通控制仿真案例3-2、机场仿真模型案例3-3、家电维修部人力资源配置仿真模型3-4、医院病床数与服务水平优化仿真模型3-5、混流生产系统建模与仿真模型3-6、钢材配送供应链模型4、典型项目应用实例4-1、社区的警力配备和犯罪的预防控制4-2、Witness帮助改进Heathrow机场4-3、在银行、保险、金融中的应用4-4、在金融部门的业务咨询3-5、在日本尼桑汽车中的仿真生产的改进4-6、Witness在零售业的应用4-7、在Exxon航运分配的改善4-8、“空中客车”大型客机设计四、Witness中国部分用户1、Witness中国部分用户2、Witness国外部分用户附：生产系统场景虚拟现实软件简介L维特尼斯（Witness）智能仿真软件简介一、Witness 软件简介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。
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。
JIT看板生产系统WITNESS仿真建模和优化实现(DOC 31页)
JIT看板生产系统WITNESS仿真建模和优化实现(DOC 31页)JIT看板生产系统WITNESS仿真建模和优化实现1.1 生产流程描述实例系统生产制造单一类型的产品——振动轮，其生产原材料为各种类型的钢板，通过机械加工，然后组装成一个空轮（没有安装轴承座、轴承和轴）。
组成振动轮的部件要紧为5类，分别为外圈、内圈、加强筋、内隔板和封口板，以数字1，2，3，4，5表示；其生产过程包括12个要紧加工单元，分别为剪板切割（WS1）、打坡口（WS2）、卷圆（WS3）、轮圈焊接（WS4）、找圆（WS5）、车断面（WS6）、数控切割（WS7）、调平（WS8）、油漆（WS9）、钻孔（WS10）、内轮焊接（分装工作站）和轮子焊接（总装工作站）。
其生产流程如图5.1所示。
物料流看板流WS：工作站图5.1 实例生产/库存系统生产流程图外圈原材料为特定型号的钢板，加工过程依次为两块外圈钢板通过卷板切割机切割成适合大小，通过坡口机将钢板两端结合处内外打出坡度，通过卷圆机将钢板卷成轮圈，通过轮圈焊接工段将轮圈接口处焊接起来，通过找圆机将轮圈找圆，然后进入轮子焊接工段，与内轮和封口板焊接成轮子。
内圈原材料也为特定型号的钢板，加工过程为每次三块钢板通过卷板切割机切割成适合大小的板材，然后打坡口、卷圆、焊接、找圆，同外圈加工过程一样。
在通过找圆工段之后，内轮圈再通过数控车床，进行端面对车，通过钻孔工段钻出工艺孔，到内轮焊接工段与加强筋和内隔板焊接成内轮。
加强筋、内隔板和封口板原材料也为特定型号的钢板，第一通过数控切割机切割成型，然后调平、油漆，内隔板和封口板需要通过钻口工段，钻制工艺孔，然后，内隔板到内轮焊接工段进行与内圈和加强筋的焊接，封口板到轮子焊接工段与内轮和外圈焊接成轮子。
1.2 差不多生产单元的分解该生产/库存系统包括四条串行线，分别为：（1）外圈加工串行线：剪板切割、打坡口、卷圆、轮圈焊接、找圆；（2）内圈加工串行线：剪板切割、打坡口、卷圆、轮圈焊接、找圆、车端面、钻孔；（3）加强筋加工串行线：数控切割、调平、油漆；（4）内隔板、封口板加工串行线：数控切割、调平、油漆、钻孔。
第6章 WITNESS建模与仿真(本)
第6章 WITNESS 建模与仿真过程6.1 WITNESS 建模与仿真过程（1）定义系统元素：可以通过在布置窗口中点鼠标右键，选定快捷菜单中的“define ”菜单项，来定义模型基本元素的名称、类型、数量；（2）显示系统元素：在定义了元素的基础上，要定义元素在各种状态下的现实图形。
本步骤可以通过右击要定义显示特征的元素，通过选定弹出式菜单中的“display ”菜单项，来进行设定。
各种元素的平面布置可以在witness 的布置窗口中设定，也可以通过导入被仿真系统设施布置图的.dwg 文件来设定。
（3）详细定义：本步骤详细定义模型基本元素工作参数以及各元素之间的逻辑关系，如系统结构、被加工对象在各台机器上的加工时间分布、加工对象的工艺路线、以及其他规则等。
可以双击鼠标左键，通过弹出的“detail ”对话框来设定。
（4）运行：通过试运行和修改模型，重复前三步得到正确的计算机仿真模型之后，对系统进行一定时间范围的运行，并在屏幕上动画显示系统运行的过程，运行方式可以是单步的、连续的和设定时间的。
本步骤通过witness 提供的“run ”工具栏来进行操作。
（5）报告：系统运行一段时间后，显示系统中各元素的运行状态统计报告。
通过该报告，可以分析系统中可能存在的各种问题；或通过某项指标，来比较可选方案的优缺点。
如机器的利用率、产品的通过时间、在制品库存等。
该操作通过使用“reporting ”工具栏来实现。
（6）归档：witness 还提供了归档“documentor ”模块，可以让我们提取计算机模型的各种信息，生成word 文档或直接打印出来。
主要是生产报告模块没有包含的有关元素的说明型文字、规则、活动、中断和基本信息。
（7 ）优化： witness 还提供了系统优化“optimizer ”模块。
如果一个系统的绩效将因为其构成元素的配置不同，而得到不同的结果，并不需要建立多种配置的计算机模型。
我们可以直接使用同一个计算机模型，然后通过“optimizer ”模块来设定每一元素的可变属性值的取值范围，得到一个取值范围集合，并设定表示绩效的目标函数是取最大值还是最小值，进行优化仿真运行，就可以得到前n 个最优绩效的系统配置（n 可自行设定）。
装配线生产系统WITNESS建模与仿真
装配机器
成品数
Machine
Variables
1
1
时间8
整数变量(Vinteger)
4、元素细节设计
• 零件PART细节设计：
• 包括PART的进入类型、数量限制、到达时间、输出规则
• 机器Machine细节设计：
• Machine的类型、装配所需零件数量、装配时间、输入与 输出规则、结束事项
• 缓存区Buffer细节设计
实验五、装配线生产系统 WITNESS建模与仿真
一、实验目的
理解混合装配线的基本原理； 熟悉WITNESS中缓冲区buffer、组装类型 machine元素的设计； 掌握WITNESS中sequence的运用 到达系统后，分别暂存于仓库的特定库区。 有一装配线将1个A、2个B和1个C组装一个成品D，装配时间为8分钟， 装配线对零件的提取顺序为先取A、再取B、再取C，产品装配完成后 放入缓存区；其中： A零件到达时间间隔为5分钟，批量为1，第一 个零件在0时刻到达；B零件到达时间间隔为4分钟，批量为2，第一个 零件在10时刻点到达； C零件到达时间间隔为6分钟，批量为1，第一 个零件在0时刻到达； • 试使用WITNESS建立该系统模型.并进行如下分析： 1. 显示系统运行600分钟的成品数. 2. 缓存区的平均库存、平均时间； 3. 改变 零件到达时间，分析结果有何变化？
三、WITNESS元素运用介绍
零件Part：了解其到达方式的选择 缓冲区buffer： 组装机器Machine：了解其类型的选择 顺序语句sequence的运用
四、实验举例
实验步骤： 1. 系统分析——要用到哪些元素 2. 元素定义——元素的基本参数 3. 元素可视化设计（略） 4. 元素细节设计——确定输入、输出 规则 5. 系统运行 6. 参数分析
witness建模案例资料
1.3：basemodel（三）
stage5 1. 逐步改善解决瓶颈 2. 比较stage4和stage5的统计结果
stage6 1. 更改机器维修参数，结果同stage5比较
实验
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仿真优化系统培训
北京威特尼斯科技中心
二、钢材供应物流系统建模仿真
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仿真优化系统培训
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1.1：basemodel
stage1
流程介绍： 1.
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。
2. 元素介绍：conveyor，以及它的直线路径parts on 和
① 案例介绍 ② 学习目的 ③ 建模与仿真
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仿真优化系统培训
北京威特尼斯科技中心
2.1 案例介绍
某钢材配送为一个四级供应链系统，由钢铁公司、 钢材配送中心、部件生产商和汽车厂构成。整个生 产和配送流程如下：
① 当钢材配送中心的库存小于15批时，钢铁公司开始 组织生产，每生产一批原钢卷材需要的时间服从1小 时到3小时的均匀分布。
任意路径path 实验
stage2
1. 流程介绍：
2. 逻辑元素介绍1：variable
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1.2：basemodel（二）
stage3 1. 元素介绍：labor 2. 机器属性页介绍：setup （mode/interval/duration）
witness系统仿真
图书馆借还书系统Witness建模、仿真与优化机械工程学院工业工程专业彭星光1105060129图书馆借还书系统Witness建模、仿真与优化一、系统描述目前我校图书馆的自助借阅机有一台，同学们大多数情况都得排队，排队学生可分为借书、还书，对于借书者而言当自助借书队列人数大于45人，则放弃借阅, 否则排队在自助借阅机上进行借阅，但对于某些书籍自助借阅机不能自助借阅，必须转至人工服务排队借阅;对于还书者而言，当自助借书队列人数小于45人，则在自助机排队，否则去人工服务台排队进行还书。
通过对调查数据统计分析可以得出读者借还图书的时间大概服从截断正态分布TNORMAL(2,1.549,6,2),对于借书同学其中约有30%书籍无法进行自助借阅，必须进行人工服务。
二、系统流程三、元素定义1、元素定义2、可视化设计2、详细设计1）part元素设计①p元素细节设计Type: Active with profile Output rule (to): IF NPARTS(b)<45PUSH to bELSEPUSH to SHIPENDIF②bb元素细节设计Type: Active with profile Output rule (to): IF NPARTS(b)<45PUSH to bELSEPUSH to b2ENDIF3)machine元素设计①mm元素细节设计Type: SingleCycle time: TNORMAL(2,1.549,6,2)Output rule (to): PERCENT /189 b1 Using Path 30.00 ,SHIP Using Path 70.00②m1元素细节设计Type: SingleCycle time: TNORMAL(2,1.549,6,1)Labor rule: l1Output rule (to): PUSH to SHIP③m2元素细节设计Type: SingleCycle time: TNORMAL(2,1.549,6,1)Labor rule: l2Output rule (to): PUSH to SHIP四、系统仿真实验结果统计与分析对一天工作情况进行仿真模拟，得到如下结果：通过对系统的模拟，可以看出自动借阅机的繁忙率为42.78%，还书管理员繁忙率为35.83%，借书管理员繁忙率为12.27%，其中自主借阅机、还管理员书较为繁忙，且由于排队队列较长需要等待较长时间，浪费了同学很多时间去排队，不少同学选择放弃当天借还书，大大降低同学们借还书的积极性，因此应适当增加借阅机数量，并且增加还书管理员人数，以减少排队长度，节省同学宝贵时间，营造良好学习氛围。
基于witness的系统建模与仿真实验报告
多路径生产仿真模型S11085240007 物流工程一、实验名称：多路径生产仿真模型二、实验目的1）了解结合路径path的系统设计。
2）熟悉系统元素Part、Machine、Buffer、Variable、Labor、Attribute的用法。
3）深入研究系统元素Machine的用法。
4）研究机器、缓冲区结合路径以及劳动者之间协作所形成系统的运行效率。
三、实验设备仪器计算机、Witness仿真软件四、实验内容1、元素定义（Define）本系统的元素定义如表1所示。
表1 实体元素定义元素名称类型数量说明Back Part 1 部件Seat Part 1 部件Legs Part 1 部件B1buffer 1 缓冲区B2buffer 1 缓冲区B3buffer 1 缓冲区Paint_Q buffer 1 缓冲区Inspection_Q buffer 1 缓冲区Packing_Q buffer 1 缓冲区path1Path 1 路径Path2Path 1 路径Path3Path 1 路径Path4Path 1 路径Path5Path 1 路径Assembly machine 1 组装机器Painting machine 1 染色机器Inspection machine 1 检验机器Packing machine 1 包装机器Inspector labor 1 质检员x variable 1 变量attribute c 1 属性2、元素可视化（Display）设置各个实体元素的显示特征定义设置如下图所示3、元素细节（Detail）设计1对Part各元素细节设计●可视化效果设定●属性定义：seat.Arrival Type＝Activeseat.inter Arrival=2.0back.Arrival Type＝Activeback.inter Arrival=2.0legs.Arrival Type＝Activelegs.inter Arrival=2.0●规则定义：seat’s output Rules：PUSH to B1back’s output Rules：PUSH to B2legs’ output Rules：PUSH to B32对Buffer各元素细节设计display 选项中对话框对buffer icon 、name、part queue属性进行设置；3对Machine各元素的细节设计属性定义：Assembly.Type=AssemblyAssembly.Cycle Time=6.0Assembly. Input Quantity=3；！机器Assembly的输入零部件数量为3个；规则定义：Assembly.Input Rules（From）:MATCH/ANY B1 #(1)B2 #(1)B3 #(1) ！匹配缓冲区B1、B2、B3中的任意类型的part各一个；Assembly.Output Rules（To）:PUSH to Paint_Q Using Path ！通过路径将成品送至缓冲区Paint_Q；活动定义：Assembly.actions on finish：3.1）对machine元素Assembly的详细定义：属性定义：♦Assembly.Type=Assembly♦Assembly.Cycle Time=6.0♦Assembly. Input Quantity=3；！机器Assembly的输入零部件数量为3个；规则定义：Assembly.Input Rules（From）:♦MATCH/ANY B1 #(1)B2 #(1)B3 #(1) ！匹配缓冲区B1、B2、B3中的任意类型的part各一个；Assembly.Output Rules（To）:♦PUSH to Paint_Q Using Path ！通过路径将成品送至缓冲区Paint_Q；活动定义：Assembly.actions on finish：♦ICON = 115！通过变换图标，表示seat、back、legs组装成了一把白色椅子；3.2）对machine元素inspection的详细定义：属性定义：♦inspection.Type=Single♦inspection.Cycle Time=3.0♦bor＝Inspector规则定义：inspection.Input Rules（From）:♦PULL from Inspection_Q ！从缓冲区Inspection_Q中提取零件加工；inspection.Output Rules（To）:♦PERCENT /189 Packing_Q Using Path 90.00 ,Paint_Q With Inspector Using Path 10.00 ！产生随机概率，以90％的概率通过检测，使用路径移向Packing_Q，进行打包；以10％的概率检测出油漆有质量问题，需要人工搬运，通过路径送回缓冲区Paint_Q，排队重新油漆。
单一品种生产系统WITNESS建模与仿真
• 系统分析
输送 输送
输入
称重
加工
检测
输出
元素定义:
名称 零件 称重 加工 检测 输送链c1 输送链c2 产量输出 类型 PART
Machine Machine Machine Conveyor Conveyor Variable
的part 零件 machine 4个机器 transport conveyer variables 里integer）
2.元素定义——元素的基本参数（改名称 定 3.元素可视化设计（略） 4.元素细节设计——确定输入、输出规则 5.系统运行 6.参数分析
义时间 检测机器finish cycle for machine 里 定义产量=产量+1 最后检测还要push ship）
二、实验任务(见教材P334)
• 某种零件要经过剪切、加工、喷漆和检测四个工序的 操作，时间分别为：5分钟；4.5分钟；4分钟和3分钟 。每道工序在每台机器上每次只能加工一个零件，工 序之间零件依靠输送链运输，输送链长度等于在输送 链上的10个零部件长度，也就是输送带可以连续排列 10个零部件，链度为0.5。 实验要求:
四、 Witness仿真实例讲解
某零件要经过三个工序的操作：称重工序，时间为5分钟；加工工 序，时间为4分钟；检测工序，时间为3分钟。每道工序的每台机 器上每次只能加工一个零件，工序之间零件依靠输送链运输，输 送链长度等于在输送链上的10个零部件长度，链度为0.5。 试建立该生产系统的WITNESS仿真模型
试建立该生产系统的WITNESS仿真模型，并显示系统运行 500分钟时的产量；分析四台机器、输送链的有关参数。找出 该生产系统的瓶颈环节。
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。
witness生产系统建模与仿真平台教程
2.3 WITNESS 中随机分布函数 ..........................................................................................................- 27 2．3．1 伪随机数流 PRNS.......................................................................................................... - 27 2．3．2 随机分布函数详解....................................................................................................... - 28 -
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四、系统仿真模型的设计
4、（对一C）o（总n一v体e）y效o总果r元体图素效E果x图it的细节定义（如图24所示）： Exit.Length in Parts:10 Exit. Movement Index Time:0.1 Exit.Output(To…):PUSH to SHIP
五、仿真模型的运行和数据分析
四、系统仿真模型的设计
2、（对一M）ac（总h一i体ne）效元总果素体图的效细果节图定义： 在Station1的Detail对话框General页面设置； 其他装卸站点的细节定义与此雷同，如下图所示。
四、系统仿真模型的设计
（一）（总一体）效总果体图效果图
四、系统仿真模型的设计
2、对（M一a）ch（总in一体e元）效素总果的体图细效节果定图义： 在Detail对话框Setup页面点击Add/Remove…，跳出Add/RemoveSentup对 话框；
一 真实系统描述
（一）系统描述 五个装卸点位于圆形服务中心区周围，每个装卸点
之间有一位装卸工人，该服务中心有两名清理工人负责 清理货车。 1、该服务中心每10min来一辆货车需要服务，每辆货 车在服务中心进行一次装卸和一次清理服务。 2、装卸货车时不许清扫工人对该货车进行清扫。 3、清扫货车时不许装卸工人对该货车装卸货物。 4、任何一辆货车在装卸站点时要么处于清扫状态，要 么处于装卸货物状态，要么处于等待工人的状态。
念的理解。 （3）熟悉语法AND和OR的用法。 （4）掌握用事件调度法进行仿真建模的
原理和方法。 （5）找出该中心的瓶颈资源以及解决人
工约束的策略。
பைடு நூலகம்
三 、 系 统 仿 真 工 作 流 程
Y
准备接受装卸
Y
装卸工人空闲 Y
接受装卸
清理工人空闲 Y
接受清理 离开站点
仿真时钟迈进 货车到达系统
实例4：装卸服务中心人员调度仿真系统
哲学家用餐问题
五位哲学家均匀地围坐在一张圆桌周围，他们一边 讨论一边用餐。每人前面有一盘佳肴，每个盘子之间有 一把叉子。每位哲学家说话（思考）时不吃也不占用叉 子，吃食物时不说话也不思考，等待时不说话也不思考； 任何一位哲学家在任何时候要么处于说话（思考）状态， 要么处于吃食物状态，要么处于等待叉子的状态；允许 同时有多人说话（思考）或多人吃食物；当某人要吃食 物时，必须同时占用靠近他的两把叉子，当不够两把叉 子时，他处于等待叉子的状态；叉子一旦被某人占用， 就处于被占用状态，直到该人的吃食物活动完成后才被 释放；任何一把叉子，均可被靠近它的 哲学家占用， 也只能被靠近它的 哲学家占用，按FIFO规则，食物充 足，也不考虑吃饱了不想吃的问题。
说明 货车 装卸站点1 装卸站点2 装卸站点3 装卸站点4 装卸站点5 装卸服务中心入口 装卸服务中心出口 清理工人 装卸工人1 装卸工人2 装卸工人3 装卸工人4 装卸工人5
四、系统仿真模型的设计
（（一二）（总）一体）元效总果素体图可效视果图化设计：总体效果图
四、系统仿真模型的设计
（（一三））（总元一体素）效详总果细体图设效计果图 1、对Part元素Truck的细节定义（如下图所示）： Type:Active Inter Arrival:10.0 To…: Push to Entrance at Rear
空闲率
21.44
22.63
21.29
24.47
24.64
装卸用时百分率
36.85
39.33
38.39
40.88
38.25
等待装卸用时百分 率
21.95
19.31
在Setup Description下输入“rid up”，点击Add添加成功，点击OK到 Detail对话框Setup页面，进行设置； 其他装卸站点的细节定义与此雷同
四、系统仿真模型的设计
3、（对一C）o（总n一v体e）y效o总果r元体图素效E果n图trance的细节定义： Entrance.Length in Part:10 Entrance.Movement Index Time:0.1
Station4
Machine
Station5
Machine
Entrance
Conveyor
Exit
Conveyor
Dustman
Labor
Stevedore1
Labor
Stevedore2
Labor
Stevedore3
Labor
Stevedore4
Labor
Stevedore5
Labor
数量 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1
服从正态分布N（10，8），每次装卸的时间长度服从 均匀分布U（15，25）。初始状态为：装卸点的货车1、 3和5为先接受清理服务状态，2和4先接受装卸服务。
一 真实系统描述
（二）逻辑流程图
货车 到达
货车进 入站点
进行装卸 和清理
完成 离开
二 系统仿真目的
（1）了解装卸中心仿真系统设计。 （2）加深对离散事件系统仿真的基本概
（一）运行效果图：
五、仿真模型的运行和数据分析
（二）运行数据分析 模型仿真钟取系统默认的1的时间单位为1min，运行模型一天，即1440 （60*24）仿真时间单位，得到下列统计数据,如表2、表3所示：
表2 运行数据
五、仿真模型的运行和数据分析
各装卸点工作状态统计表
Name
装卸站点1 装卸站点2 装卸站点3 装卸站点4 装卸站点5
进入站点
站点2，4
N
N
等待
N
N
等待
N 准备接受清理
清理工人空闲 Y
接受清理 装卸工人空闲
Y 接受装卸 离开站点
四、系统仿真模型的设计
（一）元素定义表
（元一素）名（总称一体）效总果体图效果图类型
Truck
Part
Station1
Machine
Station2
Machine
Station3
Machine
一 真实系统描述
5、当某辆货车要装卸货物时，必须接受靠近它的两位 装卸工人，当不够两位装卸工人时，它处于等待工人的 状态；工人一旦被某辆货车占用，就处于被占用状态， 直到该货车的装卸完成后才被释放。
6、任何一位装卸工人，均可被靠近他的货车占用，也 只能被靠近他的货车占用，按FIFO规则。
7、货物充足，两次服务完毕后，货车离开。 8、设每一辆车每一次接受清理服务的时间（min）长度