仿真实验报告

物流系统建模与仿真实验

实验报告

实验学期至学年第学期年级专业班级

学生姓名学号

一、实验名称

产品测试工艺仿真与分析实验

二、实验内容

（1）实验背景

某制造车间由5 组机器组成，第1，2，3，4，5 组机器分别有3，2，4，3，1 台相同的机器。这个车间需要加工三种原料，三种原料分别要求完成4、3 和5 道工序，而每道工序必须在指定的机器组上处理，按照事先规定好的工艺顺序进行。 （2）概念模型如下：

（2）模型实体设计需求元素列表

模型元素 系统元素 备注

Flowitem 原料 不同实体类型代表不同类型的原料，分别标为1、2、3

Processor 机器 进行不同的参数定义以表征不同机器组中的机器 Conveyor 传送带 Rack 货架

Operator 操作员 可以进行搬运或加工等操作的人 Dispatcher 调度器 给操作员进行任务分配的控制器 Transporter 叉车 进行搬运操作的小车 Queue 机器组暂存区

Source 原材料库 原材料的始发处 Sink

成品库

原料加工后的最终去处

三、实验结果分析（模型运行图、数据统计图表）

1.模型平面图

2.模型立体图

检测机器1

检测机器2 检测机器3 传送带

传送带 传送带 货架1

货架2

货架3

产品1

产品2

产品3

3. 检测台1数据分析结果与state饼图

4. 检测台2数据分析结果图与state饼图

5. 检测台数据

分析结果图与

state饼图

6. 暂存

区1数据分析结果图

7. 暂存区2数据分析结果图

四、实验过程中遇到的问题及解决方

1. 数据结果

从仿真结果中可以看出三个检测机的调整时间分别为

21.9%、21.2%、24.6%，工作时间分别为58%、67.2%、69%，

空闲时间分别为20%、12.6%、8.7%。检测机几乎有1/5的

时间时再调整状态，检测机1有1/5的时间时在空闲的状

态。产品在三个检测机的平均逗留时间分别为36.49S、43.22S、38.67S。

暂存区1平均有9个产品，平均逗留时间为134S；暂存区2平均有20个产品，平均逗留时间为314S。

2. 模型瓶颈分析

从上面的分析得出三个检测机的工作效率分别为58%、67.2%、69%，其工作效率不是很高，而且暂存区2中产品数量多，平均逗留时间也长。

检测机工作效率不高，会造成利润的降低；暂存区产品多需要更大面积的暂存区去存放产品，增加产品的存储费用，产品在暂存区逗留时间越长，不确定因素造成的牛鞭效应就越大。

所以检测机工作效率不高，暂存区2库存量大都是该系统的瓶颈问题。应该着力解决系统的瓶颈，提高检测机的工作效率，降低暂存区的库存，减少产品在暂存区的逗留时间。

3. 模型改进

将检测机的准备时间缩短，可以抬高检测机的工作效率；增加叉车的工作效率，降低暂存区2的库存，减少产品在暂存区的逗留时间。

五、实验收获与体会

在本次实验中通过建立单存放区域、单处理工作台的简单模型，了解5个基本建模步骤。初步熟悉了Flexsim仿真软件如何应用。了解了每个实体的含义，实体属性的设置方法，实体之间的连接方法，如何通过观察仿

真结果找到系统的瓶颈等。

一、实验名称

多产品多阶段制造系统仿真与分析实验

二、实验内容

（1）实验背景

某制造车间由5 组机器组成，第1，2，3，4，5 组机器分别有3，2，4，3，1 台相同的

机器。这个车间需要加工三种原料，三种原料分别要求完成4、3 和5 道工序，而每道工序必须

在指定的机器组上处理，按照事先规定好的工艺顺序进行。 （2）概念模型参考如下：

、（3

）模型实体设计需求元素列表

模型元素 系统元素 备注

Flowitem 原料 不同实体类型代表不同类型的原料，分别标为1、2、3 Processor 机器 进行不同的参数定义以表征不同机器组中的机器 Queue 机器组暂存区

Source 原材料库 原材料的始发处，每天连续8小时提供原料，不同的原料有不同的间隔到达时间，因此用不同的Source 生成不同类型的原料 Sink

成品库

原料加工后的最终去处

三、实验结果分析（模型运行图、数据统计图表）

1. 仿真模型平面图

机器1

机器1

机器1

暂存区

机器2

机器2

暂存区

机器3

机器3

机器3

机器3

暂存区

机器4

机器4

机器4

暂存区

机器5

暂存区

1

2

3

2. 仿真模型立体图

暂存区1数据分析结果图暂存区2数据分析结果图

暂存区3数据分析结果图暂存区4数据分析图

暂存区5数

据分析结果

1. 仿真结果分析

通过仿真结果数据得出5个暂存区的等待加工的产品的平均数量分别为644、3、0.06、12.37、87.61，平均等待时间分别为9239、52、1.56、293、1241。从以上数据可以看出暂存区1产品数量过大，而且等待时间也过长；暂存区5的产品数量偏大，等待时间偏长。

所以此系统中暂存区1和暂存区5是该系统的瓶颈。

2.模型改进

解决瓶颈问题我们首先要查看与发生瓶颈处处相连接环节。与暂存区1相连接的是机器2、3、4分别对应着产品1、2、3的加工。要想解决暂存区1的瓶颈问题，必须要加快机器2、3、4加工产品1、2、3的加工效率。

与暂存区5相连接的是机器是机器1，对应的产品是3，要想解决暂存区5的瓶颈问题，就要加快机器1加工产品3的加工效率。

五、实验收获与体会

通过此次实验了解了多产品多阶段产制造系统运行过程，要想保证系统中不存在瓶颈必须协调好各种产品的加工时间与加工顺序。

一、实验名称

混合流水线系统仿真与分析实验

二、实验内容