机械工程与自动化生产系统建模与仿真课程设计.docx

课程设计说明书课程名称：生产系统建模与仿真课程代码:学院（直属系）:机械工程与自动化学院年级/专业/班:2010级工业工程学生姓名:学号:指导教师:开题时间：2013年6月3完成时间：2013年6月15fi!设目录1课程设计目的及要求12课程设计内容及步骤22.1 建立概念模型22.1.1 系统描述22.1.2 系统参数22.1.3 概念模型22.2 建立仿真模型32.3 仿真结果分析323课程设计总结与感想13参考文献14生产系统建模与仿真课程设计§1课程设计目的及要求 1.1 课程设计目的：1 .了解仿真的原理和步界：2 .学习Flexsim软件的基本操作：3 .根据示例完成生产系统的仿真建模与分析：4 .参考指导书中的某个实例（共有5个实例），2-3个同学为一组完成一个实例（见分组表），5 .合作完成对某生产或服务系统的建模仿真及分析.并提出改建措施或建议 1.2 1.2课程设计要求：1 .了解仿真的原理和仿真步骤：2 .掌握Flexsim仿真软件的操作；3 .要求在指导教师的指导下进行：4 .认其完成上述课程设计内容：5 .遵守实验室的规章制度，注意各方面的安全：6 .在整个课程设计的过程中,学会认真思考和分析问题的方式方法。§2课程设计内容及步骤 2.1 建立概念模型§2.1.1 系统描述：某工厂加工三种类型产品，这三类产品分别从工厂其他车间到达该车间。这个车间有三台机床，每台机床可以加工种特定的产品类型。旦产品在相应的机床上完成加工,所有产品都必须送到一个公用的检验台进行质量检测。质量合格的产品就会被送到下一个车间。质量不合格的产品则必须送回相应的机床进行再加工.我们希望通过仿真实验找到这个乍间的瓶颈所在,以回答如下问题：检测台能否及时检测加工好的产品，或者检验台是否会空闲，缓存区的大小重要吗？§2.1.2 2.1.2系统叁数产品到达：平均每5秒到达个产品,到达间隔时间服从指数分布产品加工：平均加工时间10秒，加工时间服从指数分布产品检测：固定时间4秒产品合格率：80%§2.1.3 裳念模型I类产品80%合格产品图1.1（概念模型）机台1检脸台I 2.2 2.2建立仿真模型§ 2.2.1 建立Flexsim模型l÷lglgul惧；打开FleXSim软件,如图1.2所示.图1.2FleXSim软件界面。第一步：模型实体设计模型元点系统元素备注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的机台和检验台Queue暂存区两个哲存区,分别表示待加工暂存区和待检验暂存区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Sink成品库产品加工并通过检险后的最终去处。第二步：在模型中生成一个实体从左边的实体库中拖出一个source（发生器），放到模型视窗中。生成实体后，实体会被赋予一个默认的名称，例如source#,#为Flexsim软件打开后生成的实体总数.在后续的编辑过程中，你可以重新命名模型中的实体。图1.3（生成一个SOllKx对象）。第三步：在模型中生成更多的实体从实体库中拖出一个Queue实体放在SOUrce实体的右侧：这里,Queue实体相当于实际系统中的卷存区。再从库中拖出3个Processor实体放在Queue实体的4侧,如图1.4所示这里一个Processor实体相当于实际系统中的一台加I：机床。后<MhD<M*h<VC-1-mo<MI=1.dW课程设计说明书图1.4生成其余的实体移动实体要在模里中移动实体，用鼠标左键点击该实体，并拖动至需要的位置。还可以通过右键店家并拖动鼠标来旋转此实体。如图1.5所示.图1.5移动实体的方法变换视角要改变观察点，可用瞌标左键点击视窗的任急空白区域，然后拖动取标。要旋转模型视角，用右键点击任意空白区并拖动鼠标。要放大或缩小视图，用鼠标滚轮或同事按住鼠标左右键并拖动就标。如图1.6所示。要还原视图则点击右键,选择k4Resetreview图1.6变换视角的方法。第四步：完成在模型中生成实体再拖出一个Queue,一个Processor和一个Sink实体放到模型中，如图1.7所示.图1.7完成实体生成。第5步：端口连接这步是根据流动实体的路径来连接不同固定实体的端口。要将个实体的输出端口与另一个实体的输入端口相连接，首先按住键盘上的“A”键，然后单击第一个实体并按住鼠标左键,拖动反标到下一个实体处再松开。此时将会存Source372PaQmeSrSWiCdOWISourcelSaJrCe|*SourceTriggers(ArriVHSMeIlnterArrivN'11meFWtenaMSTexture<jColoredfo7ArrfVaIatttneoInter-ArrrvafaneItemType|1.00IAnEXPOnenttaldgtrbut>on,小tocat>VaiJeOfoandSCateTueOf5gngrandomfj回Af7Source372-Inter-ArrivdltimeTemplateAnExponentialdistributionwithlocationvalueofOandscalevalueof5usingrandomnumberstream1.OKCanceiIPrOPerbeSApplyConcdOne城VCMCdCohr.:>ff*W11U11vCOKCancd(Ongrai)exttnger:Assignitemthecolor:CotorrandomNote:ToassignarandomCotor:因:AljSetCoior:AssnitemtheCokx:colorrandomNote:ToassnarandomcolorUSeCotorraf,SetCoIof(rgb):Assigntnacolofuangred,green,b1.e(rgb)inputs：-5Gfeen0SetColorbyItemt/pe：Assnftetnauniquecoloraccordtortsftemtyperxrte.Cotorbv1.abehASgQnftefnarqUCCobrdCCB(SnOtOthevueofbdcacdltoTible(1):Wtvteto)Mmytabit*row1COUnnlVeiU10.toaTeWe(2)：ASeachftoMte<nenters,SeQjen3yWntetoanewrowOfagMssage:Sendamessagetocenterob)ect(rrent1).PasstherrentobjectDdayedMessage：Sendaddayedmessagetocenteroect(rret1l)«0r胃Source372OnExitTemplateAssignitemtheitemtypenumberduniform(1,3)andgiveeachitemtypeauniquecolor.ISOnEwtI(On¢naOexittngger:DOnOthnSetRotabon:Settherotabonofitemto:X«OY-OZ-OCSetS<m:Settbe9zeofitemto:X»0.5Y-0.5Z-0.5SetItemtype:AssQiitemtheflitemtypenumber:dumfo11n(1.3)SetName:AssignItemthefboMgname:"nename*,"GeateandInbaiueld:CreateaIabdcaledldbeiname*8itemandnbaUet*ttf<S<t1.bd:SetSbdsledbdnameOnIterntotheVa1.edifm(l,3)hopSetCOtor:AgBanIteyntheor:CCtanandomNote:Yoassigna,adomCOiOfUaeSetCotor(rgb):Asstgnitemacolorusnred,green,Mue(r)nputsed-25SGreen-0BgtSybyRemtype:AognttemGiqjecoterMeofdnQtOmit<mtype2wber.KPrO<y<o<4-Or*xkTemUtAssignitemthecolor:coloNote:Toassignarandomcolorusecolorrandom,otherwiseuseoneofthestandardcolorcommandsbelow:cok>rredcok>rgraycolorbluecok>ryellowcok)rorangecok>rpurplecolorbrowncok>dimegycolorpinkcolorgreencolorblackcolorwhitecolortealcoloraquacolorsitvercolorlightblueOKJASmuiabonbm/Redtrn-5.00»R>RioC?图1.22检52台状态统计图从图中可以看出,检验台工作的时间占总仿真时间的99.3%»通过这些状态图，我们可以很容易的发现检验台是瓶颈所在,而不是那三台加工机床。因此可以考虑添加个检验台来改善系统.思考：按照上面操作步骤，通过增加检验台观察系统性能的变化？§3课程设计总结与感想Ci§3.1课程设计总结这次课程设计历时.2周，包括实验前老师宣讲阶段，微机室仿真模拟实验的进行,和设计报告的编写：.个部分构成.老师的宣讲阶段告诉了我们这次课程设计的大体思路，包括仿式的基本知识，专业术语，以及后面仿真的进行安排，人员的分组。这是课程设计的前提，是基本条件，通过老师的宣讲，我知道了该课程设计的大体思路,为后面的设计报告做好了铺垫。实验的进行阶段我和我小组的成员在贾老师的指导下完成并建立了一个系统仿真,通过该次系统仿真，我们大致了解了FlCXSim软件的基本运用，以及仿真对于工序研究的全要手法，为今后的工作打卜了一个良好的基础，为获取工作的途中增加了宝选的筹码。通过这次仿真,我学会了系统的分析方法和实验错误的检脸方法，通过和老师交流和与小组成员的合作，我顺利的完成J'该次实验进行阶段。设计报告的编写成了最总要的一部分了，对于实验的过程描述和过程中出现问题的总结都是需要我细心观察和总结得到了，通过截图模拟仿真的运行图和文字的叙述，我把该次实验的过程和方法以及目的都用文字编写在了实验报告中。§3.1课程设计感悟课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现、提出、分析和解决实际问题.锻炼实践能力的重要环节这次课程设计虽然很累但我学到r不少东西对软件的设计过程和方法有了更深入的了解培养了我们的团队精神锻炼了我们的沟通和表达能力。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的只有理论知识是远远不够的只有把所学的理论知识与实践相结合起来才能真正为社会服务从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。§叁考文献；1J苏春编著.制造系统建模与仿真M北京:机械工业出版社,2008.2J孙小明编著.生产系统建模与仿我M.上海：上海交通大学出版社,2006.3|程光，部洪迈,陈永刚编著.工业工程与系统仿真M.北京:冶金工业出版社,2007.14|卫军胡.韩九强.孙国基.离散事件系统仿真技术在制造系统调度中的应用J1.系统仿真学报,2(MX),12(1):27-3().5林森.基于FlexSim的混合生产线投产方案的研究J.湖北工业大学学报.2008.23(3):70-72.16|李晓雪.基于FleXSim的生产线建模与仿真Jj.机械工程师.2007.6:90-91.