混合流水线生产系统

混合流水线生产系统系统建模与仿真实验报告page1of141.建立Flexsim模型双击桌面上的Flexsim图标打开软件，你可以看到Flexsim菜单、工具条、实体库，和正投影模型视窗，如图1所示。图1第1步：模型实体设计模型元素系统元素备注Flowitem产品不同实体类型代表不同类型的产品，分别标为1、2、3Processor机台，检验台进行不同的参数定义以表征不同机器组中的机器Queue机器组暂存区五个暂存区，用于等待机器的处理Conveyor传送带运输加工和检验后的产品Source待加工产品库产品的始发处，连续不断的提供待加工产品混合流水线生产系统系统建模与仿真实验报告page2of14Sink成品库产品加工并通过检验后的最终去处第2步：在模型中生成所有实体依要求，从左边的实体库中依次拖出相关实体放在右边模型视图中，并调整至适当的位置，如图2所示：图2第3步：连接所有端口从Source开始，依次“A”键连接，直到Sink为止，在连接时，注意输入输出方向。所有端口连接如图3：混合流水线生产系统系统建模与仿真实验报告page3of14图3第4步：修改名称把每个名字修改成机器相关名称，以便快速查看统计数据。如把第一组的普通车床名字改为puche1、puche2、puche3,第二组的钻床改为zuanche1、zuanche2、zuanche3，等等，依次修改如图4：混合流水线生产系统系统建模与仿真实验报告page4of14第5步：给发生器指定临时实体到达参数循环产生3种类型的产品，其中类型1产品1000个，每隔3min生产一批10个的；类型2产品500个，每隔3min生产一批5个；类型3产品200个，每隔3min生产一批2个。双击发生器，在弹出的窗口里，将“到达方式”下拉菜单选择“按时间表到达”,把“到达次数”改成4，点击“刷新到达”后，下面会出现四行数据。把arrivaltime、itemtype、quantity的值相应改动，设定换类型生产间隔时间是12min,即一个类型的生产12min后，生产下一种类型。最后在“重复时间表”前方框中打钩。再如图5：打开“发生触发器”，在“创建触发”中选择”根据实体类型设定颜色”选项，如图6所示。本试验共1700个产品，故在“离开触发”中选择“关闭和打开端口”选项，然后点击右边的按钮，在弹出的窗口里将true改成getoutput(current)==1699，将closeinput改成closeoutput以结束发生器生产，如图7所示：混合流水线生产系统系统建模与仿真实验报告page5of14图6图7混合流水线生产系统系统建模与仿真实验报告page6of14第6步：给暂存区设定参数总共需加工1700个产品，所以设所有的暂存区的容量都为2000个，这样暂存区的容量就够了，不影响整个系统正常工作。如图8：图8第7步：给普通车间处理器组设定参数类型1产品加工时间为5min，类型2产品加工时间为4min，类型3产品加工时间为4min。现在设定处理时间，双击处理器，在弹出窗口里的“处理时间”下拉菜单栏里选择“按临时实体类型（间接）选项，然后点击右边的，在弹出窗口中修改数据，设置不同产品加工时间，即类型1加工时间为5min，类型2为4min，类型3为4min。点击所有“确定”按钮后完成对puche1的设置。对puche2和puche3进行与上面一样。如图9：混合流水线生产系统系统建模与仿真实验报告page7of14图9第8步：给钻床车间处理器组设定参数类型1产品加工时间为5min，类型2产品加工时间为4min，类型3产品加工时间为5min。现在设定处理时间，双击处理器，在弹出窗口里的“处理时间”下拉菜单栏里选择“按临时实体类型（间接）选项，然后点击右边的，在弹出窗口中修改数据，设置不同产品加工时间，即类型1加工时间为5min，类型2为4min，类型3为5min。点击所有“确定”按钮后完成对zuanche1的设置。对zuanche2和zuanche3进行与上面一样。图略第9步：给铣床车间处理器组设定参数类型1产品加工时间为4min，类型2产品加工时间为3min，类型3产品加工时间为3min。现在设定处理时间，双击处理器，在弹出窗口里的“处理时间”下拉菜单栏里选择“按临时实体类型（间接）选项，然后点击右边的，在弹出窗口中修改数据，设置不同产品加工时间，即类型1加工时间为4min，类型2混合流水线生产系统系统建模与仿真实验报告page8of14为3min，类型3为3min。点击所有“确定”按钮后完成对xiche1的设置。对xiche2进行与上面一样。图略第10步：给磨床车间处理器组设定参数类型1产品加工时间为4min，类型2产品加工时间为4min，类型3产品加工时间为4min。现在设定处理时间，双击处理器，在弹出窗口里的“处理时间”下拉菜单栏里选择“按临时实体类型（间接）选项，然后点击右边的，在弹出窗口中修改数据，设置不同产品加工时间，即类型1加工时间为4min，类型2为4min，类型3为4min。点击所有“确定”按钮后完成对moche1的设置。对moche2和moche3进行与上面一样。图略第11步：给检测车间处理器组设定参数类型1产品加工时间为6min，类型2产品加工时间为3min，类型3产品加工时间为1min。现在设定处理时间，双击处理器，在弹出窗口里的“处理时间”下拉菜单栏里选择“按临时实体类型（间接）选项，然后点击右边的，在弹出窗口中修改数据，设置不同产品检测时间，即类型1加工时间为6min，类型2为3min，类型3为1min。点击所有“确定”按钮后完成对jianche的设置。图略。第12步：设置仿真模型终止时间本实验生产1700个产品，所以我们可以进行相关设置，使其处理完所有产品后，模型能够停止。在本实验中，选择传送带进行设置，当第1700个产品离开传送带进入吸收器时，模型会自动停止。双击传送带，在弹出窗口里点击最右边的“触发器”，然后点击最下方的“传输完毕触发”的最右边的，弹出代码编辑窗口，在最下方按格式加入C++语句，“if(getoutput(current)==1699)stop();”如图10：混合流水线生产系统系统建模与仿真实验报告page9of14图10第13步：打开数据统计软件默认是不打开的数据记录统计的，要想生成实验报告，这是必须走的一个步骤。首先，在模型视窗中选择我们想要进行统计记录的实体。按住“Shift”键，拖动鼠标框选要进行统计的实体，或者按住“Ctrl”键，选择点击任意实体。实体被选中后，会出现一个红色方框。然后，点击标题栏中的“统计统计收集选定实体打开”，此时会出现绿色方框框住我们选定的实体。为了界面干净清晰，可以选择“统计统计收集隐藏绿色显示框”来隐藏绿色方框。如图11：现在就可以运行模型，并收集已选定实体的统计记录数据了。混合流水线生产系统系统建模与仿真实验报告page10of14图112.模型运行第14步：编译、重置、运行模型先点击flexsim界面的左下方的“编译”，可以实现模型的编译（如图12），编译结束后点击“重置”，等会儿，然后点击“运行”，就可以运行此模型了。混合流水线生产系统系统建模与仿真实验报告page11of14正投影模型视图如下（图13）：图13透视模型视图如下（图14）：混合流水线生产系统系统建模与仿真实验报告page12of14第15步：加快仿真模型运行速度在flexsim界面的右下方，有个“仿真时间/真实时间”的栏，鼠标左键一直按住比例尺，可以随意改变速度，速度加快，不会影响仿真结果。3.数据分析在运行过程中或结束时，我们可以随意打开相关设备的属性窗口，点击右边的“图形”，打开content、staytime、state图形，进行对数据时时浏览。以jianche(检测车间车床)为例，如下（图15）：图15当仿真模型运行自动结束后，我们也打开flexsim的工具栏里的“统计”下的”标准报告”选项，然后出来一个对话框，我们通过中间的箭头指向来实现增加或减少需要输出的报告内容，在这里我们输出6个方面的数据，分别是：输入产品数stats_input，输出产品数stats_output，平均数量stats_contentavg,空闲时间idle，工作时间processing，产品到达设备等待时间（产品堵塞时间）blocked，平均停留时间stats_staytimeavg，以便分析数据，设置完成后，如混合流水线生产系统系统建模与仿真实验报告page13of14图16：图16点击“生成报告“，会出来一个包含以上内容的标准报告表，如图17：混合流水线生产系统系统建模与仿真实验报告page14of14从表中，可以仿真模型停止运行时间是7728min，即7728min时产品处理完毕，以及各个设备的其它数据。从此表中，我们不难发现，queuejianche（检验车间暂存区）中累积的产品最多，平均等待时间最长，因此，我们可以认为这是整个加工系统的主要瓶颈，以上现象表明检测车间机床不足，应该增加适当的检测机床以解决此问题。另外，这个问题在模型运行过程中也可以发现，当模型运行到3000多秒的时候，发生器已经输出完毕，只有检测台还在不停工作，如图18：图18通过数据，还可以看到其它问题，如queuexiche（铣床车间暂存区）的平均逗留时间也较多，应当改善。还有，磨床车间的机床空闲时间比较多，都是700多，应该想办法减少他们的空闲时间，如果可以，可以减少一台机床。仿真要求在保持车间逐日连续工作的条件下，仿真在多对象平准化中生产采用不同投产顺序来生产给定数量的3种产品。通过改变投产顺序使产量、品种、工时和负荷趋于均衡，来减少时间损失。所以我们可以改变三种产品的先后投产顺序（如先生产5个类型2的产品，再生产10个类型1的产品，最后生产2个类型3的产品），通过比较与数据分析，看哪一种更有利于生产。