建模与仿真实验报告.docx

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建模与仿真实验报告

建模与仿真实验报告

一、问题：

1.某服务机构配备了3个服务台，3个服务台具有相同的服务质量，顾客（分男、女）独立地随机到达。

顾客到达间隔时间服从均值

为2～5（min）的均匀分布，服务时间服从均值为9（对男顾客）

或10（对女顾客）的指数分布。

方案1：

让顾客排成1个队列（最多容纳90人）。

顾客到来时选择空闲的服务台为其服务，否则排队。

方案2：

让顾客排成3个队列（即每个服务台前一个队列，每个队列最多容纳30人）。

顾客到来时若有空闲服务台，则让其服务，否则选择队列最短的队伍参加排队，中途不允许换队。

每个方案模拟5000个仿真时间，模拟10次（随机数需改变），比较两种排队方式的平均排队时间，统计男、女顾客各服务的人数以及服务台的利用率。

二、实验目的：

比较两种排队方式的平均排队时间，统计男、女顾客各服务的人数以及服务台的利用率。

三、定义元素：

一个队列时有零件：

顾客，缓冲区：

队列1，机器machine1、2、3，variable：

x、男、女、y,timeserise1.

三个队列时有零件:

顾客，缓冲区：

队列，机器:

machine1、2、3，variable：

x、男、女、y,timeserise1.

四、元素可视化设置：

（包括图和设置项目）

一个队列时：

ELEMENTNAME:

machine1

ElementType:

Machine

Quantity:

1

Priority:

Lowest

Type:

Single

CycleTime:

NEGEXP（y,1）

Input/OutputRules

Input:

PULLfrom队列1

Output:

PUSHtoSHIP

Actions

Start:

IFICON=58

y=9

ELSE

y=10

ENDIF

ELEMENTNAME:

machine2

ElementType:

Machine

Quantity:

1

Priority:

Lowest

Type:

Single

CycleTime:

NEGEXP（y,1）

Input/OutputRules

Input:

PULLfrom队列2

Output:

PUSHtoSHIP

Actions

Start:

IFICON=58

y=9

ELSE

y=10

ENDIF

ELEMENTNAME:

machine3

ElementType:

Machine

Quantity:

1

Priority:

Lowest

Type:

Single

CycleTime:

NEGEXP（y,1）

Input/OutputRules

Input:

PULLfrom队列3

Output:

PUSHtoSHIP

Actions

Start:

IFICON=58

y=9

ELSE

y=10

ENDIF

ELEMENTNAME:

Timeseries001

ElementType:

Timeseries

Quantity:

1

RecordingInterval:

15

Plot1:

NPARTS（队列1）

Plot2:

NPARTS（队列2）

Plot3:

NPARTS（队列3）

StatisticsReset:

Yes

RepeatOption:

No

ELEMENTNAME:

x

ElementType:

Variable

Quantity:

1

ELEMENTNAME:

y

ElementType:

Variable

Quantity:

1

ELEMENTNAME:

队列1

ElementType:

Buffer

Quantity:

1

Capacity:

30

InputOption:

Rear

OutputOption:

First

SearchFrom:

Front

Actions

Input:

IFx=1

ICON=58

ELSE

ICON=59

ENDIF

ELEMENTNAME:

队列2

ElementType:

Buffer

Quantity:

1

Capacity:

30

InputOption:

Rear

OutputOption:

First

SearchFrom:

Front

Actions

Input:

IFx=1

ICON=58

ELSE

ICON=59

ENDIF

ELEMENTNAME:

队列3

ElementType:

Buffer

Quantity:

1

Capacity:

30

InputOption:

Rear

OutputOption:

First

SearchFrom:

Front

Actions

Input:

IFx=1

ICON=58

ELSE

ICON=59

ENDIF

ELEMENTNAME:

顾客

ElementType:

Part

Type:

Variableattributes

Groupnumber:

1

InterArrivalTime:

UNIFORM（2.0,5.0,1）

FirstArrivalat:

0.0

MaximumArrivals:

Unlimited

Input/OutputRules

Output:

MOSTFREE队列1,队列2,队列3

Actions

Create:

x=IUNIFORM（1,2,5）

三个队列时：

ELEMENTNAME:

machine1

ElementType:

Machine

Quantity:

1

Priority:

Lowest

Type:

Single

CycleTime:

NEGEXP（y,1）

Input/OutputRules

Input:

PULLfrom队列1

Output:

PUSHtoSHIP

Actions

Start:

IFICON=58

y=9

ELSE

y=10

ENDIF

ELEMENTNAME:

machine2

ElementType:

Machine

Quantity:

1

Priority:

Lowest

Type:

Single

CycleTime:

NEGEXP（y,1）

Input/OutputRules

Input:

PULLfrom队列2

Output:

PUSHtoSHIP

Actions

Start:

IFICON=58

y=9

ELSE

y=10

ENDIF

ELEMENTNAME:

machine3

ElementType:

Machine

Quantity:

1

Priority:

Lowest

Type:

Single

CycleTime:

NEGEXP（y,1）

Input/OutputRules

Input:

PULLfrom队列3

Output:

PUSHtoSHIP

Actions

Start:

IFICON=58

y=9

ELSE

y=10

ENDIF

ELEMENTNAME:

Timeseries001

ElementType:

Timeseries

Quantity:

1

RecordingInterval:

15

Plot1:

NPARTS（队列1）

Plot2:

NPARTS（队列2）

Plot3:

NPARTS（队列3）

StatisticsReset:

Yes

RepeatOption:

No

ELEMENTNAME:

x

ElementType:

Variable

Quantity:

1

ELEMENTNAME:

y

ElementType:

Variable

Quantity:

1

ELEMENTNAME:

队列1

ElementType:

Buffer

Quantity:

1

Capacity:

30

InputOption:

Rear

OutputOption:

First

SearchFrom:

Front

Actions

Input:

IFx=1

ICON=58

ELSE

ICON=59

ENDIF

ELEMENTNAME:

队列2

ElementType:

Buffer

Quantity:

1

Capacity:

30

InputOption:

Rear

OutputOption:

First

SearchFrom:

Front

Actions

Input:

IFx=1

ICON=58

ELSE

ICON=59

ENDIF

ELEMENTNAME:

队列3

ElementType:

Buffer

Quantity:

1

Capacity:

30

InputOption:

Rear

OutputOption:

First

SearchFrom:

Front

Actions

Input:

IFx=1

ICON=58

ELSE

ICON=59

ENDIF

ELEMENTNAME:

顾客

ElementType:

Part

Type:

Variableattributes

Groupnumber:

1

InterArrivalTime:

UNIFORM（2.0,5.0,1）

FirstArrivalat:

0.0

MaximumArrivals:

Unlimited

Input/OutputRules

Output:

MOSTFREE队列1,队列2,队列3

Actions

Create:

x=IUNIFORM（1,2,5）

ELEMENTNAME:

machine1

ElementType:

Machine

Quantity:

1

Priority:

Lowest

Type:

Single

CycleTime:

NEGEXP（y,1）

Input/OutputRules

Input:

PULLfrom队列1

Output:

PUSHtoSHIP

Actions

Start:

IFICON=58

y=9

ELSE

y=10

ENDIF

ELEMENTNAME:

machine2

ElementType:

Machine

Quantity:

1

Priority:

Lowest

Type:

Single

CycleTime:

NEGEXP（y,1）

Input/OutputRules

Input:

PULLfrom队列2

Output:

PUSHtoSHIP

Actions

Start:

IFICON=58

y=9

ELSE

y=10

ENDIF

ELEMENTNAME:

machine3

ElementType:

Machine

Quantity:

1

Priority:

Lowest

Type:

Single

CycleTime:

NEGEXP（y,1）

Input/OutputRules

Input:

PULLfrom队列3

Output:

PUSHtoSHIP

Actions

Start:

IFICON=58

y=9

ELSE

y=10

ENDIF

ELEMENTNAME:

Timeseries001

ElementType:

Timeseries

Quantity:

1

RecordingInterval:

15

Plot1:

NPARTS（队列1）

Plot2:

NPARTS（队列2）

Plot3:

NPARTS（队列3）

StatisticsReset:

Yes

RepeatOption:

No

ELEMENTNAME:

x

ElementType:

Variable

Quantity:

1

ELEMENTNAME:

y

ElementType:

Variable

Quantity:

1

ELEMENTNAME:

队列1

ElementType:

Buffer

Quantity:

1

Capacity:

30

InputOption:

Rear

OutputOption:

First

SearchFrom:

Front

Actions

Input:

IFx=1

ICON=58

ELSE

ICON=59

ENDIF

ELEMENTNAME:

队列2

ElementType:

Buffer

Quantity:

1

Capacity:

30

InputOption:

Rear

OutputOption:

First

SearchFrom:

Front

Actions

Input:

IFx=1

ICON=58

ELSE

ICON=59

ENDIF

ELEMENTNAME:

队列3

ElementType:

Buffer

Quantity:

1

Capacity:

30

InputOption:

Rear

OutputOption:

First

SearchFrom:

Front

Actions

Input:

IFx=1

ICON=58

ELSE

ICON=59

ENDIF

ELEMENTNAME:

顾客

ElementType:

Part

Type:

Variableattributes

Groupnumber:

1

InterArrivalTime:

UNIFORM（2.0,5.0,1）

FirstArrivalat:

0.0

MaximumArrivals:

Unlimited

Input/OutputRules

Output:

MOSTFREE队列1,队列2,队列3

Actions

Create:

x=IUNIFORM（1,2,5）

五、各个元素细节设计：

一个队列时：

三个队列时：

六、模型运行和数据分析：

（包括运行时间和一些说明问题的数据）

一个队列时：

三个队列时：

一个队列时

三个队列时

服务顾客数

1419

1415

顾客花费时间

14.82

22.33

服务台空闲率

13.77%

22.31%

七、改进方案：

根据以上数据当一个队列时，顾客花费时间较三个队列短。

但对于顾客来说花费时间已经很长了。

加之服务台空闲率不是很高，因此需要改善的是增加服务台的个数，并采用一个队列的方法。

八、遇到的问题及解决方案：

根据上述所做仿真分析，排队的人数较多，顾客等待时间较长。

可以增加服务台的个数，使顾客所花费的时间减少。

函数模型实验报告

一、问题：

创建一个函数模型，设置零件的属性，研究属性对机器的影响。

二、实验目的：

研究机器的空闲率，加工时间等与零件属性的关系。

统计加工零件个数，计算机器的利用率。

找到更有效的方案。

三、定义元素：

零件p,缓冲区B1，机器M1，属性length/weight、height,函数。

四、元素可视化设置：

ELEMENTNAME:

B1

ElementType:

Buffer

Quantity:

1

Capacity:

1000

InputOption:

Rear

OutputOption:

First

SearchFrom:

Front

ELEMENTNAME:

M1

ElementType:

Machine

Quantity:

1

Priority:

Lowest

Type:

Single

CycleTime:

process_time（）

Input/OutputRules

Input:

PULLfromB1

Output:

PUSHtoSHIP

ELEMENTNAME:

p

ElementType:

Part

Type:

Variableattributes

Groupnumber:

1

InterArrivalTime:

NEGEXP（8,1）

FirstArrivalat:

0.0

MaximumArrivals:

Unlimited

Input/OutputRules

Output:

PUSHtoB1

Actions

Create:

ICON=37

length=UNIFORM（1.6,2.3,2）

weight=NORMAL（2.3,0.1,3）

height=TRIANGLE（1.1,4.5,5.0,4）

ELEMENTNAME:

process_time

ElementType:

Function

Type:

Integer

Parameters:

0

Actions

Execution:

RETURNlength*weight+height

ELEMENTNAME:

weight

ElementType:

Attribute

Quantity:

1

ELEMENTNAME:

height

ElementType:

Attribute

Quantity:

1

ELEMENTNAME:

length

ElementType:

Attribute

Quantity:

1

ELEMENTNAME:

B1

ElementType:

Buffer

Quantity:

1

Capacity:

1000

InputOption:

Rear

OutputOption:

First

SearchFrom:

Front

ELEMENTNAME:

M1

ElementType:

Machine

Quantity:

1

Priority:

Lowest

Type:

Single

CycleTime:

process_time（）

Input/OutputRules

Input:

PULLfromB1

Output:

PUSHtoSHIP

ELEMENTNAME:

p

ElementType:

Part

Type:

Variableattributes

Groupnumber:

1

InterArrivalTime:

NEGEXP（8,1）

FirstArrivalat:

0.0

MaximumArrivals:

Unlimited

Input/OutputRules

Output:

PUSHtoB1

Actions

Create:

ICON=37

length=UNIFORM（1.6,2.3,2）

weight=NORMAL（2.3,0.1,3）

height=TRIANGLE（1.1,4.5,5.0,4）

ELEMENTNAME:

process_time

ElementType:

Function

Type:

Integer

Parameters:

0

Actions

Execution:

RETURNlength*weight+height

ELEMENTNAME:

weight

ElementType:

Attribute

Quantity:

1

ELEMENTNAME:

height

ElementType:

Attribute

Quantity:

1

ELEMENTNAME:

length

ElementType:

Attribute

Quantity:

1

五、各个元素细节设计：

六、模型运行和数据分析：

（包括运行时间和一些说明问题的数据）

七、改进方案：

根据数据分析，机器的空闲率不是太高，但零件在系统的时间较长，且队列长度不均，最多达到了14个。

可以考虑柔性制造，即当队列较长时增加一台机器，队列短时这台机器就停止工作。

八、遇到的问题及解决方法：

零件在系统的时间较长，且队列长度不均，最多达到了14个。

可以考虑柔性制造，即当队列较长时增加一台机器，队列短时这台机器就停止工作。