Transcript Witness培训视频PPT

供应链与物流系统建模仿真软件
WITNESS培训视频
北京威特尼斯科技中心
www.witness-china.com
生产线物流系统建模案例
•
某公司有一条加工一种零件的生产线，有四道工序:
 称重工序，时间为服从均值为5分钟的负指数分布；
 清洗工序，时间服从均值为4.5分钟的负指数分布；
 加工工序，时间服从均值为4分钟的负指数分布；
 检测工序，时间服从均值为3分钟的负指数分布。
•
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，零件通过每条输送链的时间为10分钟。
•
其中加工工序的机器每运行50分钟，就需要一个工人来进行一次检修
，检修时间长短服从均值为10分钟的负指数分布；
同时清洗工序每清
洗完10件产品，就需要整理一下工作台，整理工作台需要一名工人工作，
整理时间长短服从均值为8分钟的负指数分布。
•
该生产线上每道工序仅有一台机器，整条生产线由一名工人维护，假
设零件数量足够多，建立该系统的WITNESS仿真模型。
Widget
L
称重
L1
清洗
L2
加工
L3
检测
生产线物流系统建模案例
• 通过本案例的学习：
 熟悉使用WITNESS建模的常用屏幕操作；
 熟悉建模元素part、machine、conveyor、labor的一般应用；
 使用可视化工具栏建立输入、输出工序流程；
 熟悉machine元素的setup、breakdown设计；
 了解负指数分布NEGEXP()的使用;
Widget
L
称重
L1
清洗
L2
加工
L3
检测
组装作业工序建模案例
• 模型描述：
• 三种类型的零件A、B、C随机到达系统，分别暂存于仓库的特定库区，有一
装配机器将1个A、2个B和1个C组装一个成品D，存于自身的专有缓冲区；
• 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时刻点到到；
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，该零件总量为20；
装配机器对零件的提取顺序为先取A、再取B、再取C；
• 使用WITNESS建立该系统模型。
A
L4
Hold
L7
B
L5
Hold 1
L8
L9
C
L6
Hold 2
Process
D
组装作业工序建模案例
• 通过本案例的学习：
 熟悉active模式的part元素相关项目的设计；
 熟悉缓冲区buffer元素的设计；
 熟悉组装类型的machine的设计；
 了解machine专有缓冲区的使用；
 了解输入规则sequence
A
L4
Hold
L7
B
L5
Hold 1
L8
L9
C
L6
Hold 2
Process
D
油漆作业仿真案例
流程介绍：
•
有一个油漆工序油漆一种立方体的箱体，箱体是由客户昼夜不停的不定期提供，
客户提供的箱体长宽高各不相同，油漆工序只在白天工作，即每天工作8小时，
为每个箱体油漆的时间由箱体的面积决定。
•
根据以往的统计数据：




•
客户提供箱体的时间间隔服从（10,20）小时的均匀分布，
批量服从[8，15]的整数均匀分布，
箱体长宽高分别服从(10,20),(15,30),(10,25)的均匀分布，
油漆时间（分钟）是表面积的均方根,
使用WITNESS建立该油漆工序的仿真模型
油漆作业仿真案例
• 通过本案例的学习：
 Function/attribute/shift元素的使用；
 自定义part图标；
 系统属性pen的运用；
 分流输出设计；
 均匀随机分布函数uniform和整数均匀随机分布函数iuniform的使用；
shift元素
Hour Mon Tue Wed Thu Fri Sat Sun
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Hour Mon
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Tue
Wed
Thu Fri Sat Sun
港口集装箱运输仿真案例
模型介绍
•
某零售公司销售进口产品，这些进口产品由国外通过集装箱运输至码头，然后公司派车辆将这些
集装箱运输至公司的配送中心，以便配送给各地的销售网点。
•

其中：
集装箱到达码头的时间间隔服从[10，20]小时的均匀分布，每次到达批量服从[2，4]的均匀
整数分布，
公司只有一辆运输车用来将集装箱由码头运送至配送中心，该车每次只能运送一个集装箱，车辆
空载行驶速度为80公里/小时，满载速度为60公里每小时。
公司停车场距离码头10公里，码头距离配送中心50公里，配送中心距离公司停车场45公里。
车辆在码头装载集装箱需要的时间服从均值为30分钟的负指数分布，在配送中心卸载集装箱需
要的时间服从均值为20分钟的负指数分布。



港口集装箱运输仿真案例
• 通过本案例的学习：
 使用Vehicle/track元素；
 load/unload操作的设定；
 Vehicle速度设定；
 Call、vsearch命令的使用；
 Action的进一步理解；
Witness Optimizer优化器
•
在仿真一个实际系统的时候，往往希望得出系统绩效最优时的系统配置；或
者希望得出系统绩效相对较好的几种方案的系统配置，通过比较和权衡，选
择其中的一种配置进行实际的实施。
•
比如前面的生产线，给定一个利润目标函数＝产出量×价格－设备成本－人
力成本，它同产出率成正比，同设备数量和人员数量成反比，在特定约束条
件下，目标函数越大越好。为了得出目标函数的最大值，可以通过逐步的改
变系统中设备和人员数量，然后仿真运行，比较每次仿真运行的利润目标函
数。如果每种设备（共有四种）的数量可以是1台或2台，人员数量可以是1
或2人，则系统的配置方案就有2×2×2×2×2＝32种，在进行方案比较时
，就需要改动并运行模型32次，效率较低。
十一
optimizer优化的基本过程
1．建立系统的仿真模型
2．设置控制变量
3．设计目标函数
4 ． 优化设计
5．运行优化
6．对优化结果进行分析
7．选择系统最优配置方案
优化目标函数的设计
•
设备费用=设备数量*（折旧费率+运行维护费率）
•
人员：工资=人数*工资率=人数*60元/天
•
Nqty（）
•
假设费率如下表：
折旧费率
Weigh
Wash
Produce
inspect
500
400
900
300
600
500
800
200
元/月
运行费率
元/月
数据交互--Excel
• WITNESS与Excel数据表的数据交互
• 以生产线仿真系统为例，仿真模型要实现如下功能：
– 由Excel表中的数据设置机器数量
– 将每台机器的开始加工时间和结束加工时间写入Excel表中
• 要点：
– Xlwritearray()
– Xlreadarray()