基于WITNESS的生产系统仿真
实验报告
班级：05051301
学号：2013301353
姓名：宋思维
时间：2016.05.29
实验目的
1.学习、掌握witness仿真软件的使用与主要功能
2.熟悉流水生产线的特点
3.了解影响流失线生产效率的因素和基本改善方法
2.实验步骤
第一阶段：建立widgets的零部件、一台称重机器（weigh)运行时间分钟为5分钟、一条输送链（c1），输送带的长度为10倍于零部件尺寸，链速为0.5。建立元素间的逻辑规则，设定机器规则明细与传输带明细。设定运行时间为100min，结果会有19个widget被加工完成。具体运行结果如下面所示：
第二阶段：在第一阶段模型的基础上，添加机器为清洗（wash）、
加工（produce）、检测（inspect）；添加传输带才c2、c3（详细运行参数同c1）；同时添加一个逻辑变量output，用于动态显示模型中加工完成的小零件数量。wash的加工时间为4min,produce的加工时间为3min,inspect为3min，output用来计算inspect输出的widget 的量。output=output+1。模型运行时间为100min. 具体运行结果如下面所示：
第三阶段：为了使上述模型更有现实意义，在本阶段我们假设produce机器每加工五个零件就需要更换一次刀具，调整需要人来参与，调整时间为12min。具体是在阶段二的模型基础上，添加labor 元素，设置produce机器的调整属性。观察在相同时间运行时间下完成加工的数量，机器的使用率及输送链的使用情况，具体运行结果如下面所示：
第四阶段：这一阶段，我们发现produce机器可能会发生意外的抛锚，给其添加一个抛锚时间间隔服从均值为60分钟的负指数分布（NEGEXP(60，0，1);同时对机器维修的时间服从均值为10分钟、标准差为2分钟的对数正态分布（LOGNORML(10，2，2)，将这个对数正态分布添加给机器的维修时间分布。同样运行500min，得到具体运行结果如下面所示：
第五阶段：比较发现机器produce是生产线的“瓶颈”，因此我们考虑添加一台produce机器和一条c2输送带，此时系统将存在两条输送链c2（1）、c2（2），两个produce机器，produce（1）、produce （2）。系统的输入输出关系设定为：produce（1）仅仅向c2(1)拉零件加工，produce（2）仅仅向c2(2)拉零件加工。运行时间500min，具体运行结果如下面所示：
第六阶段：阶段五的基础上，修改produce机器抛锚的维修时间repair time。分别将repair time改为LOGNRML(20,2,2)、LOGNRML(30,2,2)、LOGNRML(40,2,2)、LOGNRML(50,2,2)。观察改进后的产量、生产零件的个数、工作人员的效率。设置模型运行时间为500min。具体运行结果如下面所示：
1.repair time为LOGNRML(20,2,2)时，运行结果为在500min内有91个零件被加工完成
2.repair time为LOGNRML(30,2,2)时，运行结果为在500min内有88个零件被加工完成。
3.repair time为LOGNRML(40,2,2)时，运行结果为在500min内有92个零件被加工完成。
4.repair time为LOGNRML(50,2,2)时，运行结果为在500min内有80个零件被加工完成。
3.将模型的不同参数运行得出的结果进行对比，找出影响流水生产线效率的因素
根据第二阶段的步骤，我们最终建立的实验运行模型图如下：
1、第一阶段模型运行100分钟，共有21个零件进入系统，最终有19个零件被加工完成。Widget的平均在制品库存Avg W.I.P.为1.95,平均通过时间Avg Time为9.29。输送链c1未出现任何堵塞现象。
2、第二阶段模型运行100分钟，有21个零件进入系统，最终有15个零件被加工完成。Widget的平均在制品库存Avg W.I.P.为5.25,平均通过时间Avg Time为25。C1、c2、c3均未出现堵塞现象；
3、第三阶段模型运行100分钟，有21个零件进入系统，最终加工完成的零件数降到13个。Labor元素的operator的空闲状态占74%，共进行了两次操作。Widget的平均在制品库存Avg W.I.P.为6.06,平均通过时间Avg Time为28.86，分别比第二阶段增加了15.43%和15.44%。
在这一阶段我们对前三个阶段的数据进行对比，如下表，通过观察机器的加工数量与机器、传输带的繁忙率。我们可以发现：机器的故障问题是影响流水线生产率的主要因素。
4、第四阶段 运行500分钟，有101个零件进入系统，最终加工完成的零件数为79。与第三阶段的对比数据如下：
对比我们发现，机器produce 严重限制了生产率
5、第五阶段运行500
分钟，有101个零件进入系统，最终加工完成的零件数为94个。 Widget 的数据与第四阶段进行对比结果如下：
在增加传送链与机器数量后，加工效率明显增加，我们可以得到机器与传输链是制约生产效率的因素。
6、第六阶段对维修时间改变后的生产数据如下
随着维修时间不断增加时，Operator的闲置时间在不断减少，但产量会有波动。维修时间在20min以内时，产量随维修时间的变化不敏感，但当维修时间超过20min时，产量随维修时间变化的波动较大，可能产量提高较多，也可能产量降低较多。所以repair time也对生产效率带来了一定的影响。
根据对六个阶段的数据分析，我们可以得出，机器的数量与传输链的数量以及维修时间都是影响生产率的因素。
4.比较分析原系统和改善后的系统运行结果。
第五阶段增加机器与传送链的改善与第六阶段的改变维修时间的改善。这两个改善使得系统的运行结果得到了很大的改变，直观上是得生产效率得到了很大的提升。具体分析如下：
1.在第五阶段，我们在模型三的基础上添加了一台机器produce和一条传送链C2
使得现有两个机器produce和传送连c2，并对其添加传输关系，运算后输出产品由79增加到94，产量增长了18.98%。Widget的平均在制品库存和平均通过时间分别比降低了45.86%和45.92%。通过添加机器与输送链可以使得消除瓶颈设备对生产率的限制，提高生产能力，使机器设备得到了充分的利用，产量也大大提升。
2.在第六阶段，我们针对维修时间做出了四种不同的改变，以此来分析维修时间对生产率的影响。通过四种结果的对比我们不难发现，维修时间的加长会使得生产率与产量降低，但是维修时间在增加到一定
程度时会出现产量回升的状态，原因未知，可能是模型错误或者软件运行失误，此结果不符合常规。在实际的生产中具体的维修时间需要考虑各方面的因素确定，使得生产率达到最高。
5.流水生产线的主要特点是什么？
1.顺序性；流水线上的加工对象是按照工艺加工的顺序从一个工作站传送到另一个工作站，加工对象在流水线上做单向运动。
2.工作站专业化程度高；每一条流水线只固定生产一种或少数几种产品或零部件，各个工作站只需完成一种或几种作业。
3.节奏性；加工对象在各道工序之间按一定的时间间隔投入或产出，两批相同的制品之间也按一定的时间间隔投入流水线或从流水线产出，保持一定的节奏。
4.连续性；加工对象在各个工作站之间做平行移动或平行顺序移动，最大限度地减少了停工等待时间。
5.比例性；流水线上各道工序的生产能力是平衡的、成比例的，即各道工序的工作站（设备）数同各道工序单件制品的加工时间大致相等。
6.流水线是否有缺点，为什么？
有缺点；1.信息反馈慢.流水线生产信息滞后，反馈较慢。
2.不良产品出现时，不能较明确的确认问题发生点，特别是员工问题时，很难确定是哪个员工操作出现了问题。
3.作业效率低。一旦生产线一个环节出现了问题，就必须停产检修，导致整个生产线的生产停滞。
4.工人们每天的工作就是机械的重复，长时间的工作的人会很觉得很乏味，工作效率降低。
实验一熟悉Witness 操作环境实验 学号101206050111姓名田映瑾 一、实验思考题 1. Witness 系统有哪几个主菜单项？ 答：菜单栏位于屏幕的第二行，它包含：File（文件）、Edit（编辑）、View （显示）、Model （模型）、Elements（元素）、Reports（报表）、Run（运行）、Window（窗口）、Help（帮助）九 个菜单选项 2. Witness 系统默认打开的文件是什么？ 答： 3. Witness 系统界面包括哪几个窗口？ 答：
4. Witness 系统有多少类建模元素？ 答：有5类建模元素：图形元素逻辑元素运输逻辑型元素连续型元素离散型元素 5. 如何打开和关闭Witness 系统的工具栏？ 答：如图 1.5 所示,来打开 Witness 系统
当要退出 WITNESS 系统时，可以使用以下几种方法 （1）在 WITNESS主菜单（如图 1.7 所示）中，打开“File”菜单，选择“Exit”选项； （2）按 ALT+F4 组合键； （3）在 WITNESS主菜单（如图 1.7 所示）中，单击其右上角的按钮；（4）双击系统程序图标。 6. 如何通过工具栏控制仿真时长？ 答： 在这个工具栏了设置仿真时长 7. Stage4.mod 仿真项目中用到了哪几类建模元素？ 答：零部件（Part or Entitie）；机器（Machine）；输送链（Conveyor）；劳动者（Labor） 8. 如何以图形或表格的方式显示仿真项目中的统计数据？ 答：在元素上点右键点击statistics就可以统计 二、stage4模型描述 答： 三、仿真结果分析 答：
多路径生产仿真模型 S11085240007 物流工程 一、实验名称：多路径生产仿真模型 二、实验目的 1）了解结合路径path的系统设计。 2）熟悉系统元素Part、Machine、Buffer、Variable、Labor、Attribute的用法。3）深入研究系统元素Machine的用法。 4）研究机器、缓冲区结合路径以及劳动者之间协作所形成系统的运行效率。 三、实验设备仪器 计算机、Witness仿真软件 四、实验内容 1、元素定义（Define） 本系统的元素定义如表1所示。 表1 实体元素定义 元素名称类型数量说明Back Part 1 部件 Seat Part 1 部件 Legs Part 1 部件 B1buffer 1 缓冲区 B2buffer 1 缓冲区 B3buffer 1 缓冲区Paint_Q buffer 1 缓冲区Inspection_Q buffer 1 缓冲区 Packing_Q buffer 1 缓冲区 path1Path 1 路径 Path2Path 1 路径 Path3Path 1 路径 Path4Path 1 路径 Path5Path 1 路径 Assembly machine 1 组装机器 Painting machine 1 染色机器 Inspection machine 1 检验机器 Packing machine 1 包装机器 Inspector labor 1 质检员x variable 1 变量attribute c 1 属性
2、元素可视化（Display）设置 各个实体元素的显示特征定义设置如下图所示 3、元素细节（Detail）设计 1对Part各元素细节设计 ●可视化效果设定 ●属性定义： seat.Arrival Type＝Active seat.inter Arrival=2.0 back.Arrival Type＝Active back.inter Arrival=2.0 legs.Arrival Type＝Active legs.inter Arrival=2.0 ●规则定义： seat’s output Rules： PUSH to B1 back’s output Rules： PUSH to B2 legs’ output Rules： PUSH to B3 2对Buffer各元素细节设计 display 选项中对话框对buffer icon 、name、part queue属性进行设置；3对Machine各元素的细节设计 属性定义： Assembly.Type=Assembly Assembly.Cycle Time=6.0
工业大学管理学院 实验报告 课程名称：物流系统建模与仿真 实验名称：流水线仿真系统 专业：11级物流管理 姓名：XX XX XX 学号：201----- 实验地点：管理学院办公楼四楼实验室实验时间：年月日 指导教师：
一、实验目的 （1）part、machine、conveyor、labor 实体元素、variable 逻辑元素的使用； （2）掌握可视化输入、输出关系的建立； （3）掌握 report 工具栏的使用和分析，并根据分析，进行系统优化设计 二、实验设备 Witness 2008Educational Version 、PC机一台 三、实验容 1、学习元素的定义 2、学习各元素可视化的设置 3、学习各元素细节的设计 4、运行模型 四、实验步骤 1.构建第一阶段（Stage1.mod）模型 1)定义元素 定义如下图所示的几个元素：
2)建模元素详细设计 这一阶段主要是输入机器加工时间、改变元素的名字 3)建立元素之间的逻辑规则 各个元素之间的逻辑规则，规则输入可以通过以下两种方法：一是通过工具栏和鼠标，一是通过元素细节对话框。 下面以机器为例： ●点击选中Weigh图标，然后单击element工具栏中的visual input rule图标，出现input rule for weigh 对话框： ●规则文本框的缺省值为pull――； ●在规则文本框中输入“PULL Widget out of WORLD”，定 义了机器Weigh 加工完成一个Widget 之后，从本系统模型 的外部WORLD 处拉进一个Widget 进行加工。 规则定义结果显示如图 4)运行模型 模型运行100 分钟会有19widgets 被加工完成。 2.构建第二阶段（Stage1.mod）模型 1)本阶段需要添加的机器为清洗（wash）、加工（produce）、 检测（inspect），添加的输送带为C1、C2、C3，同时添加了 一个逻辑元素――变量output，用于动态显示模型中加工完 成的小零件的数量。机器及输送带的名称见本阶段最后的图
生产系统建模与及仿真 实验报告 实验一Witness仿真软件认识 一、实验目的 1、学习、掌握Witness仿真软件的主要功能与使用方法； 2、学习生产系统的建模与仿真方法。 二、实验内容 学习、掌握Witness仿真软件的主要功能与使用方法 三、实验报告要求 1、写出实验目的: 2、写出简要实验步骤； 四、主要仪器、设备 1、计算机（满足Witness仿真软件的配置要求） 2、Witness工业物流仿真软件。 五、实验计划与安排 计划学时4学时 六、实验方法及步骤 实验目的： 1、对Witness的简单操作进行了解、熟悉，能够做到基本的操作，并能够进行简单的基础建模。 2、进一步了解Witness的建模与仿真过程。 实验步骤： Witness仿真软件是由英国lanner公司推出的功能强大的仿真软件系统。它可以用于离散事件系统的仿真，同时又可以用于连续流体（如液压、化工、水力）系统的仿真。目前已成功运用于国际数千家知名企业的解决方案项目，有机场设施布局
优化、机场物流规划、电气公司的流程改善、化学公司的供应链物流系统规划、工厂布局优化和分销物流系统规划等。 ◆Witness的安装与启动： ?安装环境：推荐P4 1.5G以上、内存512MB及以上、独立显卡64M以上显存，Windows98、Windows2000、Windows NT以及Windows XP的操作系统支持。 ?安装步骤：⑴将Witness2004系统光盘放入CD-ROM中，启动安装程序； ⑵选择语言（English）；⑶选择Manufacturing或Service；⑷选择授权方式（如加密狗方式）。 ?启动：按一般程序启动方式就可启动Witness2004，启动过程中需要输入许可证号。 ◆Witness2004的用户界面： ?系统主界面：正常启动Witness系统后，进入的主界面如下图所示： 主界面中的标题栏、菜单栏、工具栏状态栏等的基本操作与一般可视化界面操作大体上一致。这里重点提示元素选择窗口、用户元素窗口以及系统布局区。 ?元素列表窗口：共有五项内容，分类显示模型中已经建立和可以定义的模型元素。Simulation中显示当前建立的模型中的所有元素列表；Designer中显示当前Designer Elements中的所有元素列表；System中显示系默认的特殊地点；Type中
第6章 WITNESS 建模与仿真过程
6.1 WITNESS 建模与仿真过程 （1）定义系统元素：可以通过在布置窗口中点鼠标右键，选定快捷菜单中的“define ”菜单项，来定义模型基本元素的名称、类型、数量； （2）显示系统元素：在定义了元素的基础上，要定义元素在各种状态下的现实图形。本步骤可以通过右击要定义显示特征的元素，通过选定弹出式菜单中的“display ”菜单项，来进行设定。各种元素的平面布置可以在witness 的布置窗口中设定，也可以通过导入被仿真系统设施布置图的.dwg 文件来设定。
（3）详细定义：本步骤详细定义模型基本元素工作参数以及各元素之间的逻辑关系，如系统结构、被加工对象在各台机器上的加工时间分布、加工对象的工艺路线、以及其他规则等。可以双击鼠标左键，通过 弹出的“detail ”对话框来设定。 （4）运行：通过试运行和修改模型，重复前三步得到正确的计算机仿真模型之后，对系统进行一定时间范围的运行，并在屏幕上动画显示系统运行的过程，运行方式可以是单步的、连续的和设定时间的。本步骤通过witness 提供的“run ”工具栏来进行操作。
（5）报告：系统运行一段时间后，显示系统中各 元素的运行状态统计报告。通过该报告，可以分析系统中可能存在的各种问题；或通过某项指标，来比较可选方案的优缺点。如机器的利用率、产品的通过时间、在制品库存等。该操作通过使用“reporting ”工具栏来实现。 （6）归档：witness 还提供了归档“documentor ”模块，可以让我们提取计算机模型的各种信息，生成word 文档或直接打印出来。主要是生产报告模 块没有包含的有关元素的说明型文字、规则、活动、中断和基本信息。
实验报告 实验名称：witness生产管理系统仿真姓名： 学号： 指导老师：
实验（一） 一、实验名称：witness基本操作 二、实验日期：2013年10月7-10月25日 三、实验地点：微机室s6-c408 四、实验目的： 1、掌握witness软件的基本操作 2、掌握元素的显示设置（display） 3、掌握machine、labor元素的基本设置 4、掌握输送链conveyor元素的详细设置 5、掌握pull、push规则 五、实验环境：winxp/win7 六、实验内容 输送链上运行时间为10分钟 称重工序：时间服从均值为5分钟的负指数分布 清洗工序：4.5分 10件清理一次时间为8分钟 加工工序：4分钟 50分钟检修飞时间服从均值10分钟的负指数分布 检测工序：3分钟 七、实验步骤 1、根据题目选择part、conveyor、machine、labor等各种元素布置生产线 2、修改各种元素名字及各个元素的详细设置。 1)各个工序机器设置以及necexp()函数的应用
2)输送链conveyor的设置 3）机器抛锚方式及时间设置
4）工人labor元素设置 3、元素间pull、push的设置及流程路线试运行效果1）part元素的导入 2）运行效果
实验（二） 一、实验名称：椅子装配工序仿真 二、实验日期：2013年10月7-10月25日 三、实验地点：微机室s6-c408 四、实验目的： 1、掌握pen、percent、match/attribute的使用规则 2、掌握元素的显示设置（display） 3、了解part元素被动模式和主动模式的区别和使用场合 4、掌握buffers元素的基本设置 5、掌握元素可视化效果的制作 6、掌握pull、push对相同元素的分类规则 五、实验环境：winxp/win7 六、实验内容 椅子由椅背、椅面、椅腿组成，物料每2分钟一套进入流水线。 组装工序：6分钟/件 喷漆工序：随机喷为红黄绿三色 10分钟/件 检验工序：10%不合格返回重新喷漆 3分钟/件 包装工序：每4个合格品包装到一起 4分钟/件 七、实验步骤 1、根据题目选择part、buffers、machine等各种元素，因场地问题布置 为U形生产线。 2、修改各种元素名字及各个元素的详细设置。 1)设置part名称及主动形式
维特尼斯（Witness）智能仿真建模软件目录： 一、Witness 软件简介 1、系统仿真技术 2、Witness应用领域 3、Witness主要功能 4．使用Witness的收益 二、Witness 提供的模块 三、Witness应用案例举例 1、Witness各种领域的应用实例1-1、Witness在“公共服务”领域的应用 1-2、Witness在“生产制造”领域的应用 1-3、Witness在“能源工业”领域的应用 1-4、Witness在“航空航天”领域的应用 1-5、Witness在“医药化工”领域的应用 1-6、Witness在“国防科技 ”领域的应用 1-7、Witness在“呼叫中心” 领域的应用 2、应用模型举例（图） 2-1、工厂规划模型 2-2、呼叫/访问中心模型 2-3、制造维护模型 2-4、订货/储运模型 2-5、飞机备件供应模型 2-6、库存模型 2-7、港口模型 2-8、供应链模型 2-9、公交车站模型 3、如何建立模型举例 3-1、交通控制仿真案例 3-2、机场仿真模型案例 3-3、家电维修部人力资源配置仿真模型 3-4、医院病床数与服务水平优化仿真模型 3-5、混流生产系统建模与仿真模型 3-6、钢材配送供应链模型
4、典型项目应用实例 4-1、社区的警力配备和犯罪的预防控制 4-2、Witness帮助改进Heathrow机场 4-3、在银行、保险、金融中的应用 4-4、在金融部门的业务咨询3-5、在日本尼桑汽车中的仿真生产的改进 4-6、Witness在零售业的应用4-7、在Exxon航运分配的改善4-8、“空中客车”大型客机设计 四、Witness中国部分用户 1、Witness中国部分用户 2、Witness国外部分用户 附：生产系统场景虚拟现实软件简介 L
《witness基本操作》实验报告 一、实验目的： 1、掌握witness软件的基本操作 2、掌握元素的显示设置（display）和详细设置（detail） 3、了解part元素被动模式和主动模式的区别和使用场合 4、掌握machine元素的七种类型的详细设置（detail） 5、掌握machine元素准备（setup）和故障（breakdowns）的设置 6、掌握conveyor元素的详细设置 7、掌握labor元素的调用方法 8、掌握pull、push规则 9、掌握sequence、percent规则 二、实验仪器：个人电脑（人/台），witness 软件 三、实验内容： 根据要求创建如下模型： 四、实验步骤： 根据要求建立仿真元素part001、part002、buffers001、buffers002、buffers003、machine001、machine002、machine003、conveyor001、conveyor002、labor001，并完成仿真元素间的连接。 （一）详细设置（元素属性、规则） 1、part001到达间隔时间为uniform(5,20)，批次为1，存放于buffers001，详细设置如图1：
图1 2、part002的到达间隔时间为15，批次为2，存放于buffers002，详细设置如图2： 图2 3、machine001为组装机（assemble），把2个part002包装进1个part001中，加工时间为20，包装结束后输出到buffers003，详细设置如图三，图四： 图3
图4 4、machine002为单机（single），加工时间为5，合格率为95%，输出到conveyor001，不合格品丢弃至scrap；每加工20次会产生一次故障，发生故障时要有两个labor001进行维修，维修时间为10，详细设置如图五、图六、图七： 图5 图6 图7
实验一 一、实验名称：witness基本操作 二、实验日期：2011年10月22日 三、实验地点：交通运输系实验室 四、实验目的： 1、掌握witness软件的基本操作 2、掌握元素的显示设置（display）和详细设置（detail） 3、了解part元素被动模式和主动模式的区别和使用场合 4、掌握machine元素的七种类型的详细设置（detail） 5、掌握machine元素准备（setup）和故障（breakdowns）的设置 6、掌握conveyor元素的详细设置 7、掌握labor元素的调用方法 8、掌握pull、push规则 9、掌握sequence、percent规则 五、实验仪器：个人电脑（人/台），witness 软件 六、实验内容： 根据要求创建如下模型： 七、实验步骤： 根据要求建立仿真元素part001、part002、buffers001、buffers002、buffers003、machine001、machine002、machine003、conveyor001、conveyor002、labor001，并完成仿真元素间的连接。 （一）详细设置（元素属性、规则） 1、part001到达间隔时间为uniform(5,20)，批次为1，存放于buffers001，详细设置如图1：
图1 2、part002的到达间隔时间为15，批次为2，存放于buffers002，详细设置如图2： 图2 3、machine001为组装机（assemble），把2个part002包装进1个part001中，加工时间为20，包装结束后输出到buffers003，详细设置如图三，图四： 图3
供应链管理系统的设计与分析 实验报告 姓名班级学号 李鹏升物流092 090512213 徐佩物流092 090512218 程进物流092 090512212
一、实验目的： 1. 了解供应链系统的元素、系统参数的设置、及供应过程 2. 通过改变元素属性，分析需求及供应参数对供应链系统的影响 3. 熟悉WITNESS 元素：①离散型元素：Part（零件）、machine（机器）、conveyor（传送带）、buffer（缓冲区）②连续型元素：Fluid、Pipe、Processor、Tank ③运输逻辑元素：Network(网络)、Carriers(小车)、Section(线路)、Station(工作站) ④逻辑元素：Attribute(属性)、Variable(变量)、Distribution(分布)、Function（函数）、File（文件）。 二、实验说明： 供应链是围绕核心企业，从采购原材料开始，制成零部件以及产品，最后把产品交由消费者使用的连成一个整体的物流、信息流和资金流的链结构模式。它是一个范围更广的企业，可能包含所有加盟的节点企业如供应商、制造商、分销商、零售商，从原材料的供应开始，经过链中不同企业的制造加工、组装和分销等过程直到最终用户。本实验的模型:钢材从钢铁公司到汽车厂需要经过钢材服务中心和零部件生产商。上游环节根据下一环节的库存供货。通过该模型学生可以熟悉供应链的运作，了解“牛鞭效应”——即下游企业需求的小幅变动，因无法有效地实现信息的共享，常引发上游环节供应计划的大幅震荡。主要流程数据如下： 1. 当钢材服务中心的库存小于15 批时钢铁公司开始生产，每生产一批钢材平均需要 2小时、服从正态分布。 2. 当零部件生产商的库存小于6 批时，钢材服务中心开始配货。每配一批货需要的 时间服从0.5 - 1小时的均匀分布。 3. 当三个汽车厂商的总库存量小于10 时，4 个零部件生产商开始生产。每生产一批 零部件平均需要时间4 小时、服从正态分布。 4. 汽车厂商每耗用一批零部件需要4 小时、服从正态分布。 5. 供应量每两个环节之间的路程需要5 小时。 三、模型描述 供应链中的物料钢材和零部件是动体，用Part 代表；各工厂是服务台，用Machine 代表；库存或配送中心用Buffer 代表。显示的模型如下图：
第五章 可视化仿真项目的设计及运行示例 5.1 流水线仿真系统 下面描述如何通过WITNESS系统提供的Designer Elements模板，快速的建立WITNESS模型。这个过程仅仅展示了采用WITNESS建模的思想，它并不代表真正的工业系统。 通过本节的学习，要能够掌握： part、machine、conveyor、labor实体元素、variable逻辑元素的使用； 掌握可视化输入、输出关系的建立； 掌握report工具栏的使用和分析，并根据分析，进行系统优化设计。 5.1.1 引言 （Introduction） 模型的建立采用一种循序渐进的方法，这种建模方法可以在确保本阶段正确无误的基础上继续进行下一阶段的建模，而且能够清楚地看到在做任何改变产生的效果。 第一阶段（stage1.mod）和第二阶段(stage2.mod)，可以建立一个包含机器和传送装置的简单模型，可以从这一模型计算出此模型系统的输出和性能。 第三阶段（stage3.mod）和第四阶段(stage4.mod)，可以加入更多的功能元素（例如机器故障、劳动者、设备调整等）使模型更符合实际。即使对模型增加一点点复杂性，人工计算生产量和设备利用率也将变的很困难，而使用WITNESS的仿真技术可以很轻松的解决这一问题。 第五阶段（stage5.mod）和第六阶段(stage6.mod)为了增加产量和更有效的利用资源可以调整模型的运行方式和参数。 如果并不想建立模型而只是想了解逐步建模的方法，那么只需运行WITNESS安装路径下Demo\Tutorial中的stage1.mod～stage6.mod六个模型文件；如果希望自行建立模型，那么建立的模型文件将会与stage1.mod～stage6.mod模型相对应。 5.1.2 模型概述 在模型中，零部件（widget）要经过称重（weigh）、冲洗（wash）、加工（produce）和检测（inspect）四个工序的操作。执行完每一步操作后零部件通过充当运输器和缓存器的输送链传送至下一步操作；经过检测以后零部件脱离模型；同时需要一个操作人员控制加工机器的各种加工活动。最后完成的模型如图5.1所示：
实验报告 实验名称： witness生产管理系统仿真姓名： 学号： 指导老师： 实验（一）
一、实验名称：witness基本操作 二、实验日期：2013年10月7-10月25日 三、实验地点：微机室s6-c408 四、实验目的： 1、掌握witness软件的基本操作 2、掌握元素的显示设置（display） 3、掌握machine、labor元素的基本设置 4、掌握输送链conveyor元素的详细设置 5、掌握pull、push规则 五、实验环境：winxp/win7 六、实验内容 输送链上运行时间为10分钟 称重工序：时间服从均值为5分钟的负指数分布 清洗工序：分 10件清理一次时间为8分钟 加工工序：4分钟 50分钟检修飞时间服从均值10分钟的负指数分布 检测工序：3分钟 七、实验步骤 1、根据题目选择part、conveyor、machine、labor等各种元素布置生产线 2、修改各种元素名字及各个元素的详细设置。 1)各个工序机器设置以及necexp()函数的应用 2)输送链conveyor的设置 3）机器抛锚方式及时间设置 4）工人labor元素设置 3、元素间pull、push的设置及流程路线试运行效果 1）part元素的导入 2）运行效果 实验（二） 一、实验名称：椅子装配工序仿真 二、实验日期：2013年10月7-10月25日 三、实验地点：微机室s6-c408
四、实验目的： 1、掌握pen、percent、match/attribute的使用规则 2、掌握元素的显示设置（display） 3、了解part元素被动模式和主动模式的区别和使用场合 4、掌握buffers元素的基本设置 5、掌握元素可视化效果的制作 6、掌握pull、push对相同元素的分类规则 五、实验环境：winxp/win7 六、实验内容 椅子由椅背、椅面、椅腿组成，物料每2分钟一套进入流水线。 组装工序：6分钟/件 喷漆工序：随机喷为红黄绿三色 10分钟/件 检验工序：10%不合格返回重新喷漆 3分钟/件 包装工序：每4个合格品包装到一起 4分钟/件 七、实验步骤 1、根据题目选择part、buffers、machine等各种元素，因场地问题布置 为U形生产线。 2、修改各种元素名字及各个元素的详细设置。 1)设置part名称及主动形式 2）组装工序机器详细设置 3）喷漆工序机器详细设置及pen的使用规则 4）检验工序详细设置及percent使用规则 6）包装工序的设置及match/attribute使用规则 7）buffers基本设置：先进先出原则、元素累计方向设置 3、元素间pull、push的设置及流程路线试运行效果 4、可视化效果的制作 1）Part可视化的设置过程 2）可视化完成效果图 总结： 通过本次试验，我基本掌握了witness软件的基本操作，同时也掌握了仿真
实验一 witness基本操作 一、实验目的 1、掌握witness软件的基本操作 2、掌握元素的显示设置（display）和详细设置（detail） 3、了解part元素被动模式和主动模式的区别和使用场合 4、掌握machine元素的七种类型的详细设置（detail） 5、掌握machine元素准备（setup）和故障（breakdowns）的设置 6、掌握conveyor元素的详细设置 7、掌握labor元素的调用方法 8、掌握pull、push规则 9、掌握sequence、percent规则 二、实验内容 创建如下模型 根据以下要求完成实验 三、实验步骤 （一）详细设置（元素属性、规则） 1、part001到达间隔时间为uniform(5,20)，批次为1，存放于buffers001,如下图所示： 2、part002的到达间隔时间为15，批次为2，存放于buffers002，如下图所示：
3、machine001为组装机（assemble），把2个part002包装进1个part001中，加工时间为20，包装结束后输出到buffers003，设置如下图所示： 然后选择sequence输入规则，设置如下图所示： 4、machine002为单机（single），加工时间为5，合格率为95%，输出到conveyor001，不合格品丢弃至scrap；每加工20次会产生一次故障，发生故障时要有两个labor001进行维修，维修时间为10，设置如下图所示：
然后选择percent输出规则，设置如下图所示： 发生故障时要有两个labor001进行维修，维修时间为10，设置如下图所示： 5、machine003为生产机（production），该机将来自于conveyor001上的零部件拆分为原先的零部件，加工时间为20，加工后输出到conveyor002。每加工10次要有一个labor001对机器进行调整，调整时间为5，设置如下图所示：
物流系统建模与仿真 课程名称：物流系统建模与仿真 姓名：周婵婵 学院：工学院 班级：物流工程111班 学号：31311130 2013 年11 月6 日 南京农业大学教务处制
实验一、认识Witness仿真软件建模环境 一、实验目的 1、熟悉软件的界面构成 2、熟悉建模元素 3、学习建模的过程 二、实验内容 1、建模元素的定义及分类 1）零部件（Part）: 定义：它是一种最基本的离散型元素，可以代表在其他离散型元素间移动的任何事物。 分类：被动式（只要有需要，零部件可以无限量的进入模型）和主动式（零部件间隔一段时间进入模型，比如顾客主动到达服务系统）。 2）机器（Machine）: 定义：机器是获取、处理零部件并将其送往目的地的离散元素。不同的机器代表不同类型的处理过程。 分类： （1）单处理机（single） （2）批处理机(batch) （3）装配机(assembly) （4）生产机(production)。 （5）通用机（general） （6）多周期处理机（multiple cycle） （7）多站点机（multiple station） 3）输送链（Conveyor）: 定义：输送链是一种可以实现带传送和滚轴传送的离散性元素。 分类：固定式（Fixed）和队列式（Queuing）。
4）缓冲区（Buffer）: 定义：缓冲区是存放部件的离散元素，它是一种被动型元素，既不能像机器元素一样主动获取部件，也不能主动将自身存放的部件运送给其他元素；它的部件存取依靠系统中其他元素主动地“推”或“拉”。 分类：将缓冲区直接与机器相结合，在一台机器中，设置一个输入缓冲区和一个输出缓冲区，称之为专用缓冲区。 5）车辆元素和轨道元素总是成对出现，将在库存系统仿真的实验中得以应用。 6）劳动者（Labor）： 定义：负责对其他元素进行处理、装配、修理或清洁。 7）路径(Path)： 定义：用于部件或劳动者从一个元素到另一个元素的移动。但只是在必要时应用。 2、建模过程： 首先，打开Witness软件，软件界面如下： 以流水线生产系统建模与仿真为例： 1）定义元素 通过系统布局区（layout window）定义元素：在系统布局区点击鼠标右键，在弹出菜单中选择Define，将弹出新建元素对话框，然后进行元素定义。 此系统包括一个零部件元素，四个机器元素，三个输送链元素，一个整形变量。
基于WITNESS的生产系统仿真 实验报告 班级：05051301 学号：2013301353 姓名：宋思维 时间：2016.05.29
实验目的 1.学习、掌握witness仿真软件的使用与主要功能 2.熟悉流水生产线的特点 3.了解影响流失线生产效率的因素和基本改善方法 2.实验步骤 第一阶段：建立widgets的零部件、一台称重机器（weigh)运行时间分钟为5分钟、一条输送链（c1），输送带的长度为10倍于零部件尺寸，链速为0.5。建立元素间的逻辑规则，设定机器规则明细与传输带明细。设定运行时间为100min，结果会有19个widget被加工完成。具体运行结果如下面所示： 第二阶段：在第一阶段模型的基础上，添加机器为清洗（wash）、
加工（produce）、检测（inspect）；添加传输带才c2、c3（详细运行参数同c1）；同时添加一个逻辑变量output，用于动态显示模型中加工完成的小零件数量。wash的加工时间为4min,produce的加工时间为3min,inspect为3min，output用来计算inspect输出的widget 的量。output=output+1。模型运行时间为100min. 具体运行结果如下面所示： 第三阶段：为了使上述模型更有现实意义，在本阶段我们假设produce机器每加工五个零件就需要更换一次刀具，调整需要人来参与，调整时间为12min。具体是在阶段二的模型基础上，添加labor 元素，设置produce机器的调整属性。观察在相同时间运行时间下完成加工的数量，机器的使用率及输送链的使用情况，具体运行结果如下面所示：
合肥工业大学管理学院 实验报告 课程名称：物流系统建模与仿真 实验名称：流水线仿真系统 专业：11级物流管理 姓名：XX XX XX 学号：201----- 实验地点：管理学院办公楼四楼实验室实验时间：年月日 指导教师：
一、实验目的 （1）part、machine、conveyor、labor 实体元素、variable 逻辑元素的使用； （2）掌握可视化输入、输出关系的建立； （3）掌握 report 工具栏的使用和分析，并根据分析，进行系统优化设计 二、实验设备 Witness 2008Educational Version 、PC机一台 三、实验内容 1、学习元素的定义 2、学习各元素可视化的设置 3、学习各元素细节的设计 4、运行模型 四、实验步骤 1.构建第一阶段（Stage1.mod）模型 1)定义元素 定义如下图所示的几个元素：
2)建模元素详细设计 这一阶段主要是输入机器加工时间、改变元素的名字 3)建立元素之间的逻辑规则 各个元素之间链接的逻辑规则，规则输入可以通过以下两种方法：一是通过工具栏和鼠标，一是通过元素细节对话框。 下面以机器为例： ●点击选中Weigh图标，然后单击element工具栏中的visual input rule图标，出现input rule for weigh 对话框： ●规则文本框的缺省值为pull――； ●在规则文本框中输入“PULL Widget out of WORLD”，定 义了机器Weigh 加工完成一个Widget 之后，从本系统模型 的外部WORLD 处拉进一个Widget 进行加工。 规则定义结果显示如图 4)运行模型 模型运行100 分钟会有19widgets 被加工完成。 2.构建第二阶段（Stage1.mod）模型 1)本阶段需要添加的机器为清洗（wash）、加工（produce）、 检测（inspect），添加的输送带为C1、C2、C3，同时添加了 一个逻辑元素――变量output，用于动态显示模型中加工完 成的小零件的数量。机器及输送带的名称见本阶段最后的图
生产管理系统仿真课程设计任务书 专业工业工程学号2011133** 姓名*** 一、设计题目 某家电维修部有一名普通修理工和两名高级工程师。普通修理工负责简单的维修项目，这部分业务占维修部所接维修项目的70%，剩下的30%疑难问题由高工负责解决。根据以往的记录，其中不用高工维修的项目，普通修理工维修时间服从（8，18）min 的均匀分布；需要高工维修的项目，先由普通修理工进行简单的检测，需要时间服从（3，6）min 的均匀分布，然后由高工花费服从（60，68）min 均匀分布的时间；顾客到达的时间间隔服从（6，16）min的均匀分布。 要求：对100 位顾客进行仿真，评价该系统的各类效率指标。 二、系统分析 2.1 排队系统构成要素 根据设计题目我们可以看出，该系统仿真中的元素有待维修的家电，我们用电视代表；1个普通工人和2个高级工人；1个普工前队列和1个高工前队列；一个 2.2 系统可视化介绍 本系统的电器以电视代替，根据电器维修的流程，本系统分别以红、黄、 绿三种颜色分别表示有故障电视、较严重电视、维修好的电视，维修好的绿色电视由顾客带走 三、Witness系统创建 3.1Witness系统基本界面 在布局窗口创建入图1所示各个元素，然后在布局窗口点击右键选择Define定义两个变量JD和KN，如图2，3所示。
图一仿真模型初始界面
3.2建模元素可视化设置 （1）电视可视化设置 选中电视元素，右键，单击Display，弹出对话框，选中Style—Simulation，点击红圈标记处，弹出对话框，选定之前画好的32号图标，点击Update，点击。 （2）机器可视化 选中电视元素，右键，单击Display，弹出对话框，选中Main Icon—Simulation，点击红圈标记处，弹出对话框，普工选定9号图标，高工选定83号图标，点击 Update，点击。 可视化之后得到整体的界面如下图所示：
WITNESS 工业物流仿真平台基础教程 LANNER北京代表处 北京威特尼斯科技中心
北京威特尼斯科技中心 2 目 录 第一章 离散事件系统仿真简介2 1.1 仿真技术的产生与发展 (9) 1.1.1 仿真软件的发展 (10) 1.1.2 仿真建模方法学的发展 (12) 1.2 系统、模型与仿真 (13) 1.2.1 系统 (13) 1.2.2 模型 (14) 1.2.3 仿真 (14) 1.3 离散事件系统仿真 (16) 1.3.1 基本概念 (16) 1.3.2 离散事件系统仿真方法 (18) 1.3.3 仿真策略 (19) 1.4 系统仿真的一般步骤 (19) 1.4.1 问题的定义 (20) 1.4.2 制定目标和定义系统效能测度 (21) 1.4.3 描述系统和列出假设 (21) 1.4.4 列举可能的替代方案 (22) 1.4.5 收集数据和信息 (22) 1.4.6 构造计算机模型 (22) 1.4.7 验证和确认模型 (22) 1.4.8 运行可替代实验 (24) 1.4.9 输出分析 (24) 第二章 随机分布25 2.1 概率统计基本概念 (25) 2.1.1 确定事件和随机事件 (25) 2.1.2 随机变量与概率 (25) 2.2 离散事件系统仿真中常见的概率分布 (26) 2.2.1 排队系统 (26) 2.2.2 库存系统 (27) 2.2.3 可靠性与维修性 (27) 2.3 随机数和随机变量的产生 (28) 2.3.1 伪随机数 (29)
北京威特尼斯科技中心 3 2.3.2 伪随机数产生方法 (30) 2.4 WITNESS 系统标准随机分布函数 (34) 2．4．1 伪随机数流（PRNS ：pseudo-random number stream ） (34) 2．4．2 随机分布函数详解 (35) 第三章 WITNESS 仿真系统软件综述46 3．1 WITNESS 的安装与启动 (46) 3.1.1 安装环境 (46) 3.1.2 安装步骤 (46) 3.1.3 启动WITNESS 2003 (48) 3.1.4 退出系统............................................................................错误！未定义书签。 3．2 WITNESS 2003 用户界面 (49) 3.2.1 标题栏 (49) 3.2.2 菜单栏 (50) 3.2.3 工具栏 (50) 3.2.4 元素选择窗口 (51) 3.2.5 状态栏 (51) 3.2.6 用户元素窗口（Designer Elements ） (51) 3.2.7 系统布局区 (51) 3．3 WITNESS 建模元素 (52) 3.3.1 离散型元素 (52) 3.3.2 连续型元素 (53) 3.3.3 运输逻辑型元素 (53) 3.3.4 逻辑元素 (53) 3.3.5 图形元素 (53) 3．4 WITNESS 建模与仿真过程 (53) 3．5 WITNESS 建模与仿真过程应用举例 (54) 第四章 元素——模型的组成部分57 4.1 离散型元素 (57) 4.1.1 零部件（Part ） (57) 4.1.2 机器（Machine ） (57) 4.1.3 输送链（Conveyor ） (58) 4.1.4 缓冲区（Buffer ） (58) 4.1.5 车辆（Vehicle ） (59) 4.1.6 轨道（Track ） (59)
课程名称：物流库存系统witness仿真实验一、实验目的 学会运用witness来仿真物流模型，进而学会运用软件对物流库存系统进行分析 二、实验环境 Witness2003 三、实验原理 Witness仿真软件可以用来仿真物流模型，利用witness可以十分直观地得到我们物流库存系统的相关数据。 四、实验过程 1 分析：对我们要做的物流库存系统进行分析得到所需的数据。某商店销售产品A，顾客到达时间间隔服从均值为0.1个月的指数随机分布，需求批量服从如下的概率密度函数： C1=1元/件.月 C2=5元/件 C3=K+mQ=32+3Q, K—订货附加费，电话、订单传递等； m—单件订货费，例如运输费，保险等； Q—订货量； 订货策略（littles，bigs）平I超过下限s，则不定货；若低于s，定货量Q为库存上限S与I之差，
即 订货提前期为1个月 仿真建模： A、元素定义 jianyankucun PART 每隔1月到达一次，进行库存检查和采购决策quehuowupin PART 当仓库中的“物品”不足时，由缺货物品填补， 缺货物品进入系统的数量为系统缺货量 wupin PART 客户需要的物品 cangku BAFFER 存储物品的仓库 caigou MECHINE:batch 根据NeedPurchase和Q来进行物品采购kehuxuqiu MECHINE:assembly 模拟客户到达和获取物品 bigs V ARIABLE：real 库存决策中的 littles V ARIABLE：real 库存决策中的 cost V ARIABLE：real 统计库存系统存储费、缺货费、订货费和三项 费用之和 needpurchase V ARIABLE：integer 控制变量，当其为1是，表示需要采购；当其为 0时，表示不需采购 Q V ARIABLE：real 当期采购批量 RA DISTRIBUTION 某一客户需求的数量
家电维修部建模与仿真设计报告 学生姓名学号 一、系统描述 某家电维修部有一名普通修理工和两名高级工程师。普通修理工负责简单的维修项目，这占维修部所接维修项目的70%，剩下的30%疑难问题高工负责解决。根据以往的记录，其中不用高工维修的项目，普通修理工维修时间服从（8，18）min的均匀分布；需要高工维修的项目，先由普通修理工进行简单的检测，需要时间服从（3，6）min的均匀分布，然后由高工花费服从（60，68）min均匀分布的时间；顾客到达的时间间隔服从（6，16）min 的均匀分布。先要求对服务的100位顾客进行仿真，了解普通修理工和高工的工作忙率，顾客等待时间等数据。 二、系统分析 2.1 分析系统的实体、事件、状态 系统中的临时实体： 需要维修的电器 系统中的永久实体： 普通维修工、高工、普工前的队列、高工前的队列 事件： 电器到达、电器普工处理完毕、电器进入高工前的队列、电器高工处理完毕状态： 电器在普工前队列中的排队状态、电器在高工前队列中的排队状态、普工工作状 态、普工空闲状态、高工工作状态、高工空闲状态 2.2 系统终止运行条件 完成100位顾客的服务。 2.3 系统绩效指标 （1）题设要求统计的系统绩效指标 z普工工作忙率 z高工工作忙率 z顾客等待时间 （2）如下为自己添加的关于系统的重要绩效指标 z顾客通过时间（从进入系统到完成维修出系统的时间间隔） z普工队列的最大长度； z电器在普工队列中最长等待时间； z高工队列的最大长度；
z电器在高工队列中的最长等待时间； 2.4 系统流程图形化描述 图1 家电维修部运作流程图 三、WITNESS建模过程 3.1 系统的WITNESS模型界面 该电器维修店的WITNESS仿真模型界面如图2所示，仿真模型见Maintain.mod 。 图2 家电维修部WITNESS仿真模型界面 3.2 建模元素说明 模型中涉及的建模元素名称、类型、作用见表1。