系统仿真软件实验报告实验报告.docx
- 文档编号:28668944
- 上传时间:2023-07-19
- 格式:DOCX
- 页数:18
- 大小:271.68KB
系统仿真软件实验报告实验报告.docx
《系统仿真软件实验报告实验报告.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《系统仿真软件实验报告实验报告.docx(18页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
系统仿真软件实验报告实验报告
商学院
学生实验报告
课程名称:
系统仿真软件实习
学生姓名:
专业班级:
BE1007
学生学号:
04
指导教师:
严浩云
2013-2014学年第一学期
商学院实验教学中心制
实验一:
桌子加工厂仿真模型
实验项目名称
桌子加工厂仿真模型
实验学时
20
同组学生姓名
实验地点
408
实验日期
12月30日——1月2日
实验成绩
指导教师
严浩云
一、实验目的和要求
通过本仿真模型的建立,熟悉eM-plant软件环境及基本建模对象。
二、实验环境与条件
计算机、eM-Plant仿真软件
三、实验内容
仿真一家制造桌子的工厂,其产品(桌子)是由一个桌面与四只桌角组合而成,桌面与桌角为购入材料,此工厂的生产线仅对其作组装及相关处理。
首先桌面进入桌面存放区存放,然后依序在锯开站,铣床站,喷漆站处理,继而进入质量检验站接受检验。
若检验合格则送至组装站与桌角组装;若检验不合格则回流到喷漆站再处理。
另一方面,桌角进入桌角存放区存放,然后被送上传送带运送到暂存区存放,以备送入组装站与桌面组装。
在组装站上,一个桌面与四个桌角组合成一个桌子后,进入包装站包装,最后送至发货站运离系统。
四、实验报告
1、贴图展示桌子制造系统仿真模型效果,包括铣床车间、涂漆车间、组装车间、包装车间和发货车间的分层模型;
2、记录桌子制造系统仿真模型的建模过程,描述所用到的对象、方法;
3、贴图展示实验结果。
图1铣床站的详细细化模型
1.铣床站建模分析
层式结构的使用
由于在整个桌子的加工过程中铣床站的加工工艺流程较为复杂,为了使用户更为清晰地了解铣床站工作流程方式,本次桌子加工厂的仿真采用了EM-plant7.0中的层阶式结构方法对铣床站进行细化的分析,在mill的frame中建立2个interface作为进口以及出口,细化铣床站的工作模式,一个FlowControl,两个SingleProc。
前者用来实现材料加工时的分流,在ExitStrategy分类页Strategy变更成Percentage,按照要求实现2个SingleProc的材料分配问题。
复制frame1更名为plant1即桌子加工厂的一个简单的流程模型。
再将plant1中的铣床站的部分删除,将已经细化了的铣床站加工模型mill复制到桌子加工厂的简单流程模型里,这样用户在需要查看铣床站的工作模式时就可以点击mill项目进行观察分析,这就是形成了所谓的层式结构,把复杂的桌子加工厂模型简单化,再将每个工作车间进行细化,成阶梯状层层深入。
图2铣床站的详细细化运行模型
图3涂漆车间
2.涂漆站建模分析
1)对桌面进行质量检验后实现分流
由于是对喷漆质量的检验,所以如果不合格是可以返工重来的,从而对从铣床那来的桌面进行喷漆后进行检验,如果合格则进入合格区;如果不合格则通过不合格区到达一个缓存区,待喷漆机闲置时重新加工。
2)对桌面的涂漆颜色进行指派
由于桌面颜色是不同的,一共有5种,而每种颜色的需求大致相同,所以可以这样模拟,喷漆机喷漆时喷的第一台为蓝色,第二台为红色,第三台为棕色,一直到所有颜色喷完为止,最后再重复循环颜色顺序。
图中MethodColor的作用是为Lacquer实现喷色模拟,这个Method是利用ColorTable中的颜色,实现每种颜色出现一次,然后无限循环直到模拟结束。
图4涂漆车间运行图
图5组装车间
3.组装站建模分析
1)运用Method方法实现桌面与桌脚的组装
桌面与桌脚的组装应该由一张桌面加四条桌腿实现,所以当桌面喷漆检验完成后装入托盘由主入口进入转配车间,四条桌腿由传送带送入装配车间,当一张桌面和四条桌腿全部到位后才能进行装配,装配完成由主出口进入下道工序。
在名为Assembly_test的Frame中建立桌面和桌脚的进料点,将桌板及桌脚移至定位,之后各桌脚就定位后即进行安装之动作,将各对象都送入组装站处理,处理完组装动作后将对象送离系统。
将Source属性Attibutes中的MU选择钮设置桌面和桌脚的mu对象。
设置Assembly中的method,将桌面与桌脚进行运输定位后,等到各站对象都到齐,先将桌面TableTop在Set中等候托盘,之后当托盘到LoadingStat时,再将桌面TableTop移到LoadingStat上的托盘中,之后进入Assembly站中,进行桌面TableTop与桌脚Leg之组装。
这样就实现了桌面和桌脚的组装。
2)运用Method方法实现将桌面放置到托盘中,在桌面与桌脚组装后再将桌子与托盘分离。
由喷漆车间完成的桌面进入装配车间后先在装盘区停留后,再通过载入区进入安装区,安装完成后进入卸盘区,托盘与桌面分离,桌子进入等候区等待进入下一步骤,托盘由皮带再次返回装盘区。
MethodLoad模拟的是在皮带上托盘已就位以及产品已进入装盘区(Set),再进行装盘。
MethodUnload模拟的是UnloadingStat工作站调用unload把托盘与产品分开,把托盘重新送上皮带以及把成品送入等待区。
图6组装车间运行图
图7包装车间
4.包装站建模分析
1)运用ShiftCalendar对象实现机器的排班
建立frame_9建立简单的包装站模型,建立shiftCalendar和E1的相关联系,在时间安排表中输入各班起始时间及终止时间(HH:
MM)。
选择一星期中运作几天。
(X代表选择运作)
输入中断时间,如休息时间及吃饭时间,若同一时段有许多暂停时间,则再输入时间时,用分号加以区隔开。
选取Buffer对象,设置暂存区大小,在packing对象中设置与ShiftCalendar的联系即利用ShiftCalendar所设置的工作安排表运行E1对已经组装好的桌子进行包装处理。
2)运用Trigger对象实现机器的排班
先设置Trigger中Type属性,从TimeSequence表格中设定其时间值及传递值。
选取Value并输入其值到ValueTable,随后通过Combination选项进行时间的设定,随后设定触动机制,以布尔值Boolean,布尔值这类二元性,True及False,以0与1代表其2种状态,实现代表状态之切换,这里的状态即机器的运作与暂停,当然在运行之前要进行trigger的相关参数的设定,在建立触发器和PauseCtrl的关系后,运用PauseCtrl对象方法,对Trigger所传递之值进行判断,实现机器的相应动作效果。
图8包装车间运行图
图9发货车间
5.发货站建模分析
实现对不同颜色桌子的统计
先在Shipment中建立PartStatistics表格,依次设立颜色和数量统计栏目,设置Evalute之Method用以接受外部桌子的信息,然后把信息交以PartMethod对象进行处理,而PartMethod以前面建立的PartStatistics表格为基础,在表格中寻找相应的颜色,在统计栏中进行数量的累加,这样进行桌子颜色的汇总,并且进行数量的统计。
图10发货车间
图11桌子制造系统仿真模型
实验二:
综合应用案例模型
实验项目名称
综合应用案例模型
实验学时
12
同组学生姓名
实验地点
408
实验日期
1月3日——1月6日上午
实验成绩
指导教师
严浩云
一、实验目的和要求
通过本仿真模型的建立,熟悉Experiment对象的使用,并会简单分析实验结果。
二、实验环境与条件
计算机、eM-Plant仿真软件
三、实验内容
仿真某小型制造系统,其平面布置如下图所示:
该制造系统可制造3种不同的零件,各种零件的加工工序和加工时间如下表所示(加工时间均服从三角分布):
零件
制造单元
(时间)
制造单元
(时间)
制造单元
(时间)
制造单元
(时间)
制造单元
(时间)
1
Cell1(6,8,10)
Cell2(5,8,10)
Cell3(15,20,25)
Cell4(8,12,16)
2
Cell1(11,13,15)
Cell2(4,6,8)
Cell4(15,18,21)
Cell2(6,9,12)
Cell3(27,33,39)
3
Cell2(7,9,11)
Cell1(7,10,13)
Cell3(18,23,28)
要求生产某种零件的订单随机到达系统,到达的时间间隔服从均值为13的负指数分布。
对三种零件需求的情况是:
零件1占26%,零件2占48%,零件3占26%。
零件在制造系统中按顺时针方向移动,在相邻两个制造单元之间的移动时间为2分钟。
现希望通过仿真了解系统中各个制造单元的设备利用率、零件在各个制造单元前等待被加工的平均等待时间、零件在系统中的平均逗留时间(即零件从进入系统,到零件完成各个加工工序后离开系统的时间)。
请完成该系统的仿真建模,并完成下面的实验思考题。
四、实验思考题
1.模型中如何设置三种零件的不同的加工工序?
如何设置三种零件的随机到达分布,以及它们的比例?
答:
运用method方法实现零件按不同的加工顺序依次经过各台机器。
Leave对象将指派给Source对象以及各个制造单元的Entrance事件,当表示零件的MU进入当前制造单元时,将触发Leave单元中的程序Distribute对象的作用是决定零件的流向。
它指派给FC1,FC2,FC3,FC4四个对象离去策略,负责根据MU的加工工序,判断零件的下一个流向。
2.模型中收集了哪些统计数据?
请列出它们的变量名,并说明其含义。
请运行5次仿真模型,每次运行时间为5天,分别列出这些统计数据的运行结果。
这些结果是否相同?
为什么?
你认为应该如何提高运行结果的可靠性?
答:
SumStayTime对象用于记录零件在模型中的总逗留时间。
AvgStayTime对象用于记录零件在模型中的平均逗留时间。
Sumcell1Time,Sumcell2Time,Sumcell3Time,Sumcell4Time对象分别用于记录进入制造单元1,制造单元2,制造单元3和制造单元4的零件的总等待时间。
Avgcell1Time,Avgcell2Time,Avgcell3Time,Avgcell4Time对象分别用于记录进入制造单元1,制造单元2,制造单元3和制造单元4的零件的平均等待时间。
第一次运行:
第二次运行:
第三次运行:
第四次运行:
第五次运行:
五次运行的结果不相同,因为零件的进料是随机产生的,而三种零件的加工顺序和工艺不尽相同,所以在总的系统逗留时间和各个设备的运行时间不同,这就是仿真结果不同的根本原因。
首先可以根据仿真的要求细化仿真对象,考虑得更加全面切合实际的系统,再次,可以增加仿真天数,再用统计软件进行多方面的数据汇总工作,结合数学原理,减小仿真系统和实际系统之间的误差
3.请分别运行10次、20次、50次仿真实验,每次运行时间为5天,请记录零件平均逗留时间的均值、标准差、90%置信区间。
观察不同实验次数所对应的标准差和置信区间半宽,变化有何规律?
为什么?
4.请绘制一张Chart1对象生成的运行结果图(运行时间为5天),这张图反映的是哪个变量的变化情况?
你认为根据这张图,仿真的预热时间大约是多少?
实验三:
银行排队系统仿真模型
实验项目名称
银行排队系统仿真模型
实验学时
8
同组学生姓名
王正兰,许晴,徐肖桦
实验地点
408
实验日期
1月6日下午——1月7日
实验成绩
指导教师
严浩云
一、实验目的和要求
通过本仿真模型的建立和分析,提高学生应用eM-Plant仿真软件的能力。
二、实验环境与条件
计算机、eM-Plant仿真软件
三、实验内容
用仿真方法比较银行的不同排队规则对系统性能输出的影响。
某银行有两个服务窗口,服务时间都服从均值为8分钟的负指数分布。
顾客的到达为泊松流,平均到达率为0.2位/分钟。
现有两种不同的排队规则:
一种是顾客到达后排一个队列(按先到先服务规则排队),当两个服务窗口中有一个空闲时队列中的第一个顾客上前接受服务;另一种是顾客到达后随机地选择一个服务窗口进行排队(按先到先服务规则排队),形成两个队列。
请用仿真方法计算两种排队规则情况下,每天完成服务的顾客平均人数和90%置信区间(每天仿真实验的时间为8小时,实验50次)。
四、实验报告
1、贴图展示所建立的银行排队系统仿真模型;
2、描述所用到的对象、方法,以及它们的作用;
3、贴图展示仿真实验结果,并定性地分析两种排队规则对顾客服务水平的影响。
图11第一种队列
图12第二种队列
图13第一种队列的运行结果
图14第二种队列的运行结果
实验课程小结
通过两周的实训课程,我在老师和同学的帮助下完成了三个仿真系统模型。
系统仿真技术作为现代企业科学管理技术之一,是将对象系统模型化,把模型作为
实验装置,用来分析已存在的或计划中系统的一种技术。
系统仿真是工程师、经
理和决策人对提出的关于操作、流程、或是动态系统的方案进行试验、评估、以
及视觉化的工具。
计算机仿真的特征是系统本身不必实装就可以进行实验。
它在
减少损失、节约开支、缩短开发周期、提高生产效率、提高产品质量等方面起着
重要作用。
通过对em-plant软件的学习我们意识到利用该仿真软件可以在不组
装实际系统的情况下,进行实验,可以在短时间、低成本下运行,而且不给现行
系统带来任何中止或破坏的危险。
物流设备及人员的配置、物流工程系统构成等
等是一个空间、时间与随机变量交错的复杂系统,几乎不能用方程式、或简单的
表计算来解开这些难题,而仿真技术对解开这些难题非常有效。
通过该软件的
系统仿真,我们可以轻松的解决瓶颈囗在哪儿,资源配置是否合理等问题,可以
通过动画功能可视化,方便沟通经营者、管理者和操作者之间的意见,从而加快
决策速度。
当然,在这次实训中,还有许多不足,很多具体的操作环节还没有搞懂,
因为相应步骤只要做了就能得分,就没有再去追究,这种得过且过的作为以后要
改正。
对于仿真实训,是很好的事,可以让学生更好的理解相关知识,了解相
关软件的操作;当然,能亲手在真正的仪器上进行实验操作就更好了。
不过仿真
软件有很多欠缺之处,而且在实训过程中应该给学生一些自由活动的时间,不然
容易疲倦。
对于仿真实训中一直和我们在一起的严老师我深表感激,在百忙之际,
不辞辛苦的和我们一起渡过了这紧张的五天,不时的督促我,才使得我没有虚度
这五天,真正的学到了不少知识。
所以,谢谢严老师。
以上就是我对通过这五天的仿真实训后的心得与体会。
希望以后优点继续
发扬,缺点坚决改过。
商学院实验课程成绩评定表
序号
评价项目
内容描述
标准
得分
1
平时考核
20%
考勤
日常考勤,缺勤一次扣2分,迟到早退扣1分
10
2
上课纪律
无违反实验室规章制度和课堂纪律的行为
5
3
环境卫生
实验机位保持环境整洁,无影响实验教学环境的行为
5
4
实验过程
50%
实验一
桌子加工厂仿真模型
20
5
实验二
综合应用案例模型
20
6
实验三
银行排队系统仿真模型
10
7
实验报告
30%
字数不少于3000字
5
9
建模过程描述清晰,实验思考题回答正确
15
10
实验小结有心得体会
10
总评成绩:
评分教师签名:
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 系统 仿真 软件 实验 报告