生产建模与仿真课设
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生产线数字化设计与仿真(nx mcd)是一门针对工业制造领域的专业课程,旨在培养学生掌握数字化设计与仿真技术在生产线设计中的应用能力。
本课程将涵盖以下主要内容:一、课程背景与意义1. 工业制造领域的发展趋势随着科技的进步和产业结构的转型,工业制造领域对数字化设计与仿真技术的需求日益增加。
数字化设计与仿真技术的应用,可以提高生产线设计的精度和效率,同时降低成本,提高产品质量,增强企业竞争力。
2. 课程设置的背景及意义本课程的设置旨在满足当前工业制造领域对数字化设计与仿真技术人才的需求,培养学生掌握相关技术和方法,具备在生产线设计中应用数字化设计与仿真技术的能力。
二、课程目标1. 掌握数字化设计与仿真技术的基本理论和方法学生将通过本课程学习到数字化设计与仿真技术的基本理论和方法,包括数字化建模、装配、运动仿真、工艺仿真等内容。
2. 熟练掌握nx mcd软件的操作技能课程将着重培养学生对于nx mcd软件的操作技能,包括软件界面的介绍、基本操作指令的学习以及实际案例的操作实践。
3. 能够应用数字化设计与仿真技术解决生产线设计中的实际问题通过本课程的学习,学生将具备应用数字化设计与仿真技术解决生产线设计中的实际问题的能力,例如优化生产线布局、提高生产效率、降低生产成本等。
三、课程内容及教学安排1. 数字化建模本部分将介绍数字化建模的基本概念和方法,包括曲面建模、装配设计等内容。
学生将学习到如何利用nx mcd软件进行产品数字化建模的方法和技巧。
2. 生产线布局设计本部分将重点介绍如何利用数字化设计与仿真技术对生产线进行布局设计,优化生产线布局以提高生产效率、节约空间、降低能耗等。
3. 运动仿真学生将学习到如何利用nx mcd软件进行生产线的运动仿真,包括机械臂运动仿真、传送带运动仿真等内容。
通过仿真分析,学生将能够有效优化生产线的工艺流程,提高生产效率。
4. 工艺仿真在本部分,学生将学习到如何利用数字化设计与仿真技术进行生产工艺的仿真分析,包括成型工艺仿真、焊接工艺仿真等内容。
系统建模与仿真课程设计一、课程目标系统建模与仿真课程设计旨在让学生掌握以下知识目标:1. 理解系统建模与仿真的基本概念、原理和方法;2. 学会运用数学和计算机工具进行系统建模与仿真;3. 掌握分析、评估和优化系统模型的能力。
技能目标:1. 能够运用所学知识对实际系统进行建模;2. 独立完成仿真实验,并对结果进行分析;3. 能够针对具体问题提出合理的建模与仿真方案。
情感态度价值观目标:1. 培养学生的团队合作意识,提高沟通与协作能力;2. 激发学生对科学研究的兴趣,培养创新精神和实践能力;3. 增强学生的社会责任感,使其认识到系统建模与仿真在解决实际问题中的价值。
本课程针对高中年级学生,结合学科特点和教学要求,将目标分解为以下具体学习成果:1. 掌握系统建模与仿真的基本概念和原理,能够解释现实生活中的系统现象;2. 学会使用数学和计算机工具进行系统建模与仿真,完成课程项目;3. 能够针对实际问题,运用所学知识进行分析、评估和优化,提出解决方案;4. 培养团队协作能力,提高沟通表达和问题解决能力;5. 增强对科学研究的好奇心和热情,树立正确的价值观。
二、教学内容根据课程目标,本章节教学内容主要包括以下几部分:1. 系统建模与仿真基本概念:介绍系统、建模、仿真的定义及其相互关系,分析系统建模与仿真的分类和特点。
2. 建模方法与仿真技术:讲解常见的建模方法(如数学建模、物理建模等)及仿真技术(如连续仿真、离散事件仿真等),结合实例进行阐述。
3. 建模与仿真工具:介绍常用的建模与仿真软件,如MATLAB、AnyLogic 等,并指导学生如何使用这些工具进行系统建模与仿真。
4. 实践项目:设计具有实际背景的系统建模与仿真项目,要求学生分组合作,运用所学知识完成项目。
教学内容安排如下:第一周:系统建模与仿真基本概念,引导学生了解课程内容,激发学习兴趣。
第二周:建模方法与仿真技术,讲解理论知识,结合实例进行分析。
《建模与仿真》教学大纲课程名称:建模与仿真课程代码:INDE2038课程性质:专业选修课程学分/学时:2学分/36学时开课学期:第七学期适用专业:工业工程先修课程:概率统计、C语言程序设计后续课程:毕业设计开课单位:机电工程学院课程负责人:大纲执笔人:杨宏兵大纲审核人:一、课程性质和教学目标《建模与仿真》是面向工程实际的应用型课程,是工业工程系的专业课程之一。
学生通过本课程的学习能够初步运用仿真技术来发现生产系统中的关键问题,并通过改进措施的实现,提高生产能力和生产效率。
本课程的教学目标是培养学生的设计能力、创新能力和工程意识。
课程以制造型生产企业为核心,通过理论教学和实践环节相结合,阐述了离散事件系统建模与仿真技术在生产企业分析中的基本原理和方法。
其内容涉及计算机仿真技术在生产系统分析中的作用和原理、仿真软件的介绍,重点介绍排队系统、库存系统、加工系统以及输入、输出数据分析。
本课程的目的是要求学生通过学习、课堂教育和上机训练,能了解如何运用计算机仿真技术模拟生产系统的布置和调度管理;并熟悉和掌握计算机仿真软件的基本操作和能够实现的功能;使学生了解计算机仿真的基本步骤。
二、课程教学方法1、启发式课堂讨论针对关键知识点、典型题和难题,通过教师提问,鼓励学生回答问题或请到讲台前做题,并请其他学生评判或提出不同的答案或不同的解决方法。
目的是加强学生自主学习的能力和判断能力,培养主动思考的习惯,启发学生的探索精神。
2、重视在教学中加强知识演进的逻辑规律的讲解提高学生的逻辑思维能力,培养学生分析问题、解决问题的能力。
3、加强计算机辅助设计、分析将Flexsim仿真软件引入教学中。
应用计算机辅助设计、分析,能方便的改变系统结构参数,认识复杂系统的动态响应。
三、课程教学内容及学时分配第一章概论(2课时)教学目的:了解系统仿真技术的发展历史;掌握系统仿真技术的特点;理解系统仿真的应用;掌握系统仿真的优势与局限性;熟悉系统仿真的相关技术;了解系统仿真的研究热点和发展方向;教学重点:系统仿真的应用;系统仿真的优势与局限性;系统仿真的相关技术;教学难点:系统仿真的应用;第二章系统仿真基本知识(6课时)教学目的:了解生产系统的基本特征;理解掌握系统、系统模型、系统仿真等建模与仿真相关的基本概念;了解系统仿真的类型;理解离散系统与连续系统的区别;熟悉生产系统建模的方法与仿真研究的步骤;深入理解排队论的基本概念,熟悉排队系统的组成与排队模型的分类,掌握到达模式与服务机构刻画的参数,熟悉排队规则与队列的度量;熟悉几种常用的到达时间间隔和服务实践的理论分布(定长分布、泊松分布、埃尔朗分布、正态分布等);掌握M/M/1排队系统与M/M/C排队系统的分析;掌握库存系统模型;熟悉库存系统;掌握库存系统模型;熟悉库存系统仿真及仿真结果分析;教学重点:系统、系统模型、系统仿真等建模与仿真相关的基本概念;离散系统与连续系统的区别;生产系统建模的方法与仿真研究的步骤;排队论的基本概念,排队系统的组成与排队模型的分类;几种常用的到达时间间隔和服务实践的理论分布(定长分布、泊松分布、埃尔朗分布、正态分布等);M/M/1排队系统与M/M/C排队系统的分析;库存系统仿真方法;教学难点:系统、系统模型、系统仿真等建模与仿真相关的基本概念;离散系统与连续系统的区别;排队论的基本概念;M/M/1排队系统与M/M/C排队系统的分析;库存系统仿真;第三章随机数与随机变量(3课时)教学目的:理解掌握随机变量(离散、连续),以及连续随机变量的密度函数的概念;掌握随机变量的数字特征;理解掌握随机数的概念,熟悉产生连续均匀分布随机数的几种方法,掌握计算机产生随机数的方法;熟悉随机数的统计检验;掌握各种离散分布随机数的产生方法;熟悉非均匀连续分布随机数及其产生方法。
生产系统建模与仿真课程设计1.设计一题目:经过8道工序加工相同的8个零件,每道工序只有一台加工设备,每道工序时间分别为12 min, 5 min, 15 min, 7 min, 9 min, 11 min, 22 min, 5 min,请分别用顺序移动方式、平行移动方式、平行顺序移动方式对生产过程进行仿真,输出三种方式的总加工时间、总设备等待时间、总设备闲置时间,以及Flexsim 仿真结果,并绘制工序图,将不同移动方式进行比较与分析。
1.1顺序移动方式进行加工顺序移动方式:每批零件在前道工序完成后,再整批转移到下一道工序加工顺序移动进行方式加工,它的最大的优点是没有等待时间,零件是批量的进行加工,即在每道工序全部加工完成之后,在进行下一道工序的加工,一旦加工设备启用,没有多余的空闲时间,但是这样会造成设备的闲置时间过长,整个加工的周期也随之变长。
1.1.1工序图:第一道工序:第二道工序: t1第三道工序: t2第四道工序: t3第五道工序: t4第六道工序: t5第七道工序: t6第八道工序: t71.1.2时间计算:总加工时间:688分钟设备等待时间:0设备闲置时间:96+136+256+312+384+472+648=2304分钟1.1.3 Flexsim仿真结果:(图表)下面这个表就反映了制作Flexsim仿真时所需的相关的数据,Processor3到Processor17,是所选用加工零件设备的编号,因为还包括相关的缓冲设备,既Queue,每个Processor的后面都会有一个Queue作为每道工序加工加完了的零件的存储,同时它也是进行下一道工序的零件的来源。
所以Processor编码的顺序不是一个接着一个的。
由于顺序移动方式是批量的加工,每道工序是加工8个零件,其中每个零件在加工设备上的停留时间也就是加工时间为图表中的最后的三列。
1.2平行移动方式进行加工平行移动:每个零件在前道工序完成以后,立即转移到后道工序继续加工。
仿真与建模课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握仿真与建模的基本概念、原理和方法,培养学生运用仿真与建模技术分析和解决实际问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解仿真与建模的定义、分类和应用领域;(2)掌握仿真与建模的基本原理和方法;(3)熟悉常用的仿真软件和建模工具。
2.技能目标:(1)能够运用仿真与建模技术分析实际问题;(2)能够运用适当的仿真软件和建模工具进行仿真与建模;(3)具备一定的创新能力,能够提出改进方案和优化策略。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对仿真与建模技术的兴趣和好奇心;(2)培养学生勇于探索、严谨治学的科学态度;(3)培养学生团队协作、沟通交流的能力。
二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括以下几个方面:1.仿真与建模的基本概念:介绍仿真与建模的定义、分类和应用领域,使学生了解仿真与建模在实际生活中的重要性。
2.仿真与建模的基本原理:讲解仿真与建模的基本原理,包括系统分析、模型建立、仿真实验等,使学生掌握仿真与建模的基本方法。
3.仿真与建模的方法和技术:介绍常用的仿真与建模方法和技术,如蒙特卡洛法、离散事件仿真、系统动力学等,使学生能够根据实际问题选择合适的仿真与建模方法。
4.仿真软件和建模工具:介绍常用的仿真软件和建模工具,如MATLAB、Simulink、ANSYS等,使学生能够熟练运用这些工具进行仿真与建模。
5.实际案例分析:分析典型的实际案例,使学生了解仿真与建模在各个领域的应用,培养学生运用仿真与建模技术解决实际问题的能力。
三、教学方法为了达到课程目标,本课程采用以下教学方法:1.讲授法:讲解仿真与建模的基本概念、原理和方法,使学生掌握基础知识。
2.案例分析法:分析实际案例,使学生了解仿真与建模在各个领域的应用,培养学生运用仿真与建模技术解决实际问题的能力。
3.实验法:让学生动手进行仿真实验,熟悉仿真软件和建模工具,提高学生的实际操作能力。
系统建模与仿真课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解系统建模与仿真的基本概念,掌握建模与仿真的基本原理;2. 使学生掌握运用数学模型描述实际问题的方法,提高解决实际问题的能力;3. 帮助学生了解不同类型的建模与仿真方法,并能够根据实际问题选择合适的建模与仿真方法。
技能目标:1. 培养学生运用计算机软件进行建模与仿真的操作能力;2. 提高学生分析问题、解决问题的能力,使学生能够独立完成简单的系统建模与仿真实验;3. 培养学生的团队协作能力,能够与他人合作完成复杂的系统建模与仿真项目。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对系统建模与仿真的兴趣,培养学生主动探索、勇于创新的科学精神;2. 培养学生具备严谨、求实的学术态度,提高学生的学术素养;3. 引导学生关注建模与仿真在工程技术领域的应用,增强学生的社会责任感和使命感。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程旨在通过理论教学与实践操作相结合,使学生在掌握基本知识的基础上,提高实际操作能力。
课程目标分解为具体的学习成果,以便后续的教学设计和评估。
通过本课程的学习,学生将能够运用所学知识解决实际问题,为未来的学术研究和职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. 系统建模与仿真基本概念:包括系统、模型、仿真的定义及其相互关系,介绍建模与仿真的发展历程;2. 建模与仿真原理:讲解建模与仿真的基本原理,如相似性原理、逼真度原理等;3. 数学模型构建:介绍常用的数学模型及其构建方法,如差分方程、微分方程等;4. 建模与仿真方法:分析不同类型的建模与仿真方法,如连续系统仿真、离散事件仿真等;5. 计算机软件应用:介绍常用的建模与仿真软件,如MATLAB、AnyLogic 等,并进行实际操作演示;6. 系统建模与仿真实践:结合实际案例,指导学生运用所学知识进行系统建模与仿真实验;7. 教学内容安排与进度:按照教材章节顺序,制定详细的教学大纲,明确各章节的教学内容和进度。
建模与仿真课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解建模与仿真的基本概念,掌握相关术语和原理。
2. 学生能够运用所学的数学和物理知识,建立简单的数学模型,并进行计算机仿真。
3. 学生能够描述建模与仿真在科学研究和工程问题解决中的应用。
技能目标:1. 学生能够运用适当的数学工具和软件,进行模型的构建和仿真。
2. 学生通过小组合作,培养团队协作能力和沟通技巧,完成模型的建立和结果的分析。
3. 学生能够运用批判性思维,评价仿真结果的有效性和局限性。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对科学研究的兴趣,认识到建模与仿真在解决实际问题中的重要性。
2. 学生在学习过程中,培养耐心、细致和勇于探索的科学态度。
3. 学生通过本课程的学习,增强解决问题的自信心,形成积极向上的学习态度。
课程性质分析:本课程为高中年级的选修课程,结合数学、物理等学科知识,通过实际案例,引导学生掌握建模与仿真的基本技能。
学生特点分析:高中年级的学生已具备一定的数学和物理知识基础,具有较强的逻辑思维能力和求知欲,适合进行具有一定挑战性的建模与仿真学习。
教学要求:教师需结合学生实际情况,采用案例教学、小组合作等方式,引导学生主动探究,注重培养学生的实践能力和创新精神。
通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际问题解决中,实现课程目标的具体分解和达成。
二、教学内容本课程教学内容围绕以下三个方面进行组织:1. 建模与仿真基础知识:- 介绍建模与仿真的基本概念、原理和方法。
- 引导学生掌握数学模型的基本类型,如线性模型、非线性模型等。
- 介绍计算机仿真的基本流程和常用软件。
2. 建模与仿真应用案例:- 结合课本内容,选择具有代表性的案例,如物理运动、生物演化、社会经济等领域。
- 分析案例中的实际问题,引导学生运用所学知识建立数学模型并进行仿真。
- 对比不同模型的优缺点,讨论仿真结果的有效性和局限性。
3. 实践操作与小组合作:- 安排实践操作环节,让学生动手建立模型,进行计算机仿真。
建模仿真系统课程设计一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握建模仿真系统的基本原理和方法,了解相关领域的应用和发展趋势。
技能目标要求学生能够运用所学知识进行建模仿真,解决实际问题,并具备一定的创新能力和团队合作能力。
情感态度价值观目标要求学生培养对科学研究的兴趣和热情,增强社会责任感,树立正确的科学态度和价值观。
通过本课程的学习,学生将能够:1.描述建模仿真系统的基本原理和方法。
2.分析实际问题,并运用建模仿真系统进行解决。
3.展示创新能力和团队合作能力,完成建模仿真项目。
4.表达对科学研究的兴趣和热情,树立正确的科学态度和价值观。
二、教学内容本课程的教学内容将根据课程目标进行选择和,确保内容的科学性和系统性。
教学大纲将明确教学内容的安排和进度,指出教材的章节和列举内容。
教学内容主要包括:1.建模仿真系统的基本原理和方法,包括建模、仿真和优化等方面的知识。
2.相关领域的应用和发展趋势,如、大数据、物联网等。
3.实际问题的分析和解决,通过案例研究和项目实践,使学生能够将所学知识应用于实际情境中。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,将采用多样化的教学方法。
包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法:通过教师的讲解和演示,向学生传授建模仿真系统的基本原理和方法。
2.讨论法:学生进行小组讨论,促进学生之间的交流和合作,培养学生的创新能力和团队合作能力。
3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生能够将所学知识应用于解决实际问题。
4.实验法:安排实验课程,使学生能够亲自动手进行建模仿真实验,加深对知识的理解和应用能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,将选择和准备适当的教学资源。
包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
1.教材:选择一本适合学生水平的建模仿真系统教材,作为学生学习的主要参考资料。
2.参考书:推荐一些相关的参考书籍,供学生深入学习和拓展知识。
目录一、基于仿真技术的配送中心系统................................................. - 5 -(一)配送中心系统...................................................................................................................................... - 5 -1、配送的定义................................................................................................................................ - 5 -2、配送中心的概念、功能............................................................................................................ - 5 -二、山西美特好物流配送有限公司配送中心系统分析 ................ - 8 -(一)山西美特好物流配送有限公司概况.................................................................................................. - 8 -(二)山西美特好物流配送有限公司配送中心现状及存在的问题.......................................................... - 8 -1、配送中心系统现状.................................................................................................................... - 8 -2、配送中心系统存在的问题........................................................................................................ - 9 -三、配送中心系统评价与优化 ......................................................... - 9 -(一)仿真模型的运行.................................................................................................................................. - 9 -1、配送中心系统元素定义,如下表所示:................................................................................ - 9 -2、元素的可视化设置.................................................................................................................. - 10 -3、各元素的细节(Detail)设计................................................................................................ - 18 -(二)运行结果分析.................................................................................................................................... - 25 -1、系统模型运行(Run) ........................................................................................................... - 25 -2、运行数据分析及方案优化...................................................................................................... - 26 -四、结论............................................................................................ - 26 -一、基于仿真技术的配送中心系统(一)配送中心系统1、配送的定义在中华人民共和国国家标准《物流术语》中,配送的定义为:配送是在经济合理区域范围内,根据用户要求,对物品进行拣选、加工、包装、分割、组配等作业,并按时送达指定地点的物流活动。
【关键字】系统《建模与仿真》课程教学大纲(Modeling and Simulation)课程编码:学分:2.5总学时:40适用专业:工业工程先修课程:生产计划与控制、工程统计学、工程数学、运筹学、计算机编程技术一、课程的性质、目的和任务《建模与仿真》是面向工程实际的应用型课程,是工业工程系的主导课程之一。
学生通过本课程的学习能够初步运用仿真技术来发现生产系统中的关键问题,并通过改进措施的实现,提高生产能力和生产效率。
本课程的目的是要求学生通过学习、课堂教育和上机训练,能了解如何运用计算机仿真技术模拟生产系统的布置和调度管理。
并熟悉和掌握计算机仿真软件的基本操作和能够实现的功能。
使学生了解计算机仿真的基本步骤。
结合本课程的特点,使学生掌握或提高系统化分析问题和解决问题的能力,为系统化管理生产打下根底。
二、教学基本要求具体在教学过程中要求学生应该达到:1.全面了解本课程的性质与任务、框架内容以及理论和方法;2.掌握仿真的概率统计根底知识。
3.掌握供理论模型建模方法。
4.掌握仿真模型的设计与实现方法。
5.熟练应用建模理论,对排队系统、库存系统、加工制造系统进行建模仿真。
三、教学内容与学时分配离散事件系统仿真是仿真技术的重要领域,在规划论证、方案评估、计划调度、加工制造、产品试验、生产培训、训练模拟、管理决策等方面得到广泛应用。
本课程深入地介绍了离散事件系统建模仿真的理论、方法和技术,突出对理论建模方法和计算机实现技术的讲解,对离散事件系统建模仿真的发展和应用情况做了比较详尽的介绍。
具体教学内容如下:第一章绪论 4学时本章分析了系统和制造系统定义、组成与特点,介绍了系统建模与仿真的基本概念和使用步骤,并给出应用案例。
本章教学目标:本章教学基本要求:了解常用术语及常用的仿真软件,了解仿真技术的的发展状况及应用。
理解系统与制造系统的定义及系统建模与仿真的概念及系统、模型与仿真之间的关系。
掌握制造系统建模与仿真的基本概念及基本步骤。
中北大学移动营业厅排队系统建模与仿真设计说明书1、系统描述:中国移动营业厅是顾客购买中国移动通信产品和体验其服务的直接窗口,是一种大众化的直观营销模式。
而中北大学在校师生使用最多的通信业务平台当属中国移动了,所以我研究了我校动感地带营业厅系统,其中有两名业务员提供服务,顾客按照“先到先服务”的排队规则接受服务。
在营业厅服务系统中,排队是一个常见的现象,如何能够提高服务效率和服务质量,缩短师生排队等待时间,是我们仿真实验的目的。
通过统计顾客到达时间、排队等待时间、接受服务时间,进行建模与仿真,研究动感地带营业厅的运行情况,并提出一些可行性方案。
2、系统分析:2.1 系统的实体分析我校动感地带营业厅属于一种单队多服务台服务系统,由三种实体组成:业务员、顾客、排队队列。
其中,业务员是永久实体,顾客是临时实体,排队队列是一种特殊实体。
2.2实体的状态及活动分析业务员有“提供服务”和“休息”两种活动,分别对应“忙”、“闲”两种状态;顾客与业务员共同完成服务,有“接受服务”和“等待服务”两种状态;排队队列的状态以队列长度标识。
三种实体的活动及状态之间有一定的逻辑关系。
2.3实体的状态变化分析当顾客到达营业厅时,先抽取服务号码,如果业务员处于“忙”状态,则进入“等待服务”状态,否则,进入“接受服务”状态。
处于排队等待状态的顾客,如果业务员完成了对前一个顾客的业务服务,则进入“接受服务”状态;否则,继续保持“等待服务”状态。
业务员完成对顾客的业务服务后,如果排队队列处于“非零”状态,则立即开始下一个服务,进入“忙”状态,否则,进入“闲”状态。
2.4系统的事件分析顾客:到达并抽取服务号码、结束排队、顾客服务完毕离去。
2.5排队、服务规则分析排队规则:先到先服务(FIFO)服务规则:顾客到达先抽取服务号码,排队等待,当某个顾客接受完服务离去,营业厅管理系统报服务号码请顾客到指定业务员处接受服务。
2.6系统实体流图顾客到达抽取排队号码NO NO排队等待业务员甲叫号业务员乙叫号排队YES YES置业务员甲忙置业务员乙忙顾客接受服务顾客接受服务顾客服务完毕离去顾客服务完毕离去置业务员闲3、系统仿真数据分析3.1数据统计及分布图如下:顾客序号到达间隔(min)到达时刻(min)服务开始时间(min)结束时间(min)等待时间(min)服务时间业务员甲业务员乙1 0 9:00 9:02 9:04 0 22 5 9:05 9:05 9:08 0 33 6 9:11 9:11 9:16 0 54 1 9:12 9:12 9:14 0 25 1 9:13 9:13 9:17 0 46 5 9:18 9:18 9:24 0 67 2 9:20 9:20 9:24 0 48 2 9:22 9:24 9:29 2 59 8 9:30 9:30 9:36 0 610 6 9:36 9:36 9:40 0 411 1 9:37 9:37 9:39 0 212 5 9:42 9:42 9:47 0 513 1 9:43 9:43 9:46 0 314 1 9:44 9:47 9:52 3 515 6 9:50 9:50 9:55 0 516 3 9:53 9:53 9:57 0 417 1 9:54 9:55 9:56 1 118 1 9:55 9:56 9:58 1 219 6 10:01 10:01 10:03 0 220 2 10:03 10:03 10:05 0 221 8 10:11 10:11 10:17 0 622 2 10:13 10:13 10:18 0 523 1 10:14 10:17 10:19 3 224 5 10:19 10:19 10:20 0 125 10 10:29 10:29 10:39 0 1026 7 10:36 10:36 10:43 0 727 20 10:56 10:56 10:59 0 328 5 11:01 11:01 11:03 0 229 8 11:09 11:09 11:13 0 430 1 11:10 11:10 11:12 0 231 1 11:11 11:11 11:20 0 932 8 11:19 11:19 11:22 0 333 2 11:21 11:21 11:27 0 634 1 11:22 11:22 11:24 0 235 4 11:26 11:26 11:35 0 936 3 11:29 11:29 11:38 0 937 2 11:31 11:37 11:43 6 638 1 11:32 11:38 11:41 6 339 3 11:35 11:41 11:44 6 340 5 11:40 11:43 11:45 3 241 3 11:43 11:44 11:46 1 242 8 11:51 11:51 11:54 0 343 1 11:52 11:52 11:53 0 144 10 12:02 12:02 12:10 0 845 2 12:04 12:04 12:14 0 1046 1 12:05 12:10 12:17 5 747 1 12:06 12:14 12:16 8 248 1 12:07 12:16 12:21 9 549 1 12:08 12:17 12:20 9 350 4 12:12 12:20 12:22 8 251 3 12:15 12:21 12:27 6 652 1 12:16 12:22 12:24 6 253 2 12:18 12:24 12:29 6 354 1 12:19 12:26 12:37 7 1155 2 12:21 12:28 12:30 7 2 平均数 3.65 4.46 43.2分布的识别3.2.1顾客到达间隔分布顾客到达间隔分布表组数组距频数1 (0-3] 342 (3-6] 123 (6-9] 64 (9-12] 25 (12-15] 06 (15-18] 07 (18-21] 13.2.2业务员甲服务时间分布组数组距频数1 (1-3] 132 (3-6] 103 (6-9] 34 (9-12] 23.2.3业务员乙服务时间分布组数组距频数1 (1-3] 152 (3-6] 83 (6-9] 34 (9-12] 13.3 分布的假设根据顾客到达时间分布图以及业务员服务时间与与已知的统计分布的比较可以假设顾客到达时间分布服从负指数分布,业务员服务时间服从负指数分布。
3.3 参数估计3.3.1 样本均值和样本方差顾客到达时间间隔样本均值:1X =n1∑=n1i xi =3.65顾客到达时间间隔样本方差:23.121112221=⎪⎭⎫ ⎝⎛--=∑=n i i X n x n S业务员甲服务时间样本均值:∑===ni i x n X 1246.41业务员甲服务时间样本方差:702.61112222=⎪⎭⎫ ⎝⎛--=∑=n i i X n x n S业务员乙服务时间样本均值:∑===ni i x n X 1341业务员乙服务时间样本方差:692.61112223=⎪⎭⎫ ⎝⎛--=∑=n i i X n x n S3.3.2 估计量的选取顾客到达时间服从指数分布,其估计量选取为:27.0ˆ=λ,工作人员甲服务时间服从负指数分布,其估计量选取为:22.0ˆ=μ,工作人员乙服务时间服从负指数分布,估计量选为:25.0ˆ=μ。
3.4 拟合度检验(1)顾客到达时间间隔拟合度检验区间0-3 13 14 -1 1 0.0714 3-6 10 9 1 1 0.1111 6-1255计算得:()1825.02312=-=∑=i ii i E E O χ经查表可知自由度为3-1=2,α=0.90时,卡方值为0.211>0.1825 所以假设顾客到达人数符合负指数分布成立。
(2)业务员甲服务时间拟合度检验区间0-3 13 13 0 0 0 3-6 10 11 -1 1 0.091 6-1156-110.167计算得:()231i ii i 2E -∑==E O χ=0.258经查表可知自由度为3-1=2,α=0.75时,卡方值为0.575>0.258 所以假设业务员甲服务时间符合负指数分布成立。
(3)业务员乙服务时间拟合度检验区间0-3 15 16 -1 1 0.0625 3-6 8 9 -1 1 0.1111 6-11 4 4 0 0 0计算得:()1736.0E-231i ii2==∑=EOiχ经查表可知自由度为3-1=2,α=0.90时,卡方值为0.2111>0.1736。
所以假设业务员乙服务时间符合负指数分布成立。
3.5 相关性的分析3.5.1 顾客到达时间间隔散点图由散点图可以看出,顾客到达时间间隔与顾客到达人数没有明显的相关性。
3.5.2业务员甲服务时间散点图由上述散点图不难看出,业务员甲的服务时间与顾客的到达人数没有明显相关性,与顾客的到达时间间隔也无明显相关性。
3.5.3业务员乙服务时间散点图由上述散点图不难看出,业务员乙的服务时间与顾客的到达人数没有明显相关性,与顾客的到达时间间隔也无明显相关性。
4 WITNESS 建模与仿真系统的运行指标:(1)、 由上面分布的识别可知该系统的到达间隔时间和服务时间均服从负指数分布,且顾客平均到达速度27.0ˆ=λ人/分钟,服务员甲平均服务速度22.0ˆ=μ人/分钟,服务员乙平均服务速度25.0ˆ=μ人/分钟。
由此可以看出服务台甲、乙服务速度几近等速,取平均服务速度22.0ˆ=μ人/分钟,则服务设备利用率6136.022.0*227.0c ===μλρ 整个系统空闲的概率:239.011!1!11100=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=--=∑c k c k c k P μλρμλ 即整个系统有23.9%的时间处于空闲状态。
(2)排队等待的平均顾客数:()()74.01!02=-=P c c L c q ρρρ 系统中平均顾客数:9672.1=+=ρc L L q s顾客的平均等待时间:()min 74.227.074.0===λqq L W 顾客的平均逗留时间:()min 29.727.09672.1===λSs L W 4.1 建模元素的定义元素名称类型数量 说明gukepart 1 顾客jifen part1 对顾客队长积分 paiduiBuffer 1排队队列 yewuyuanMachine 2业务员 duichang Timeseries 1 队列长度 Jifen0 Variable(type:real)1积分显示4.2 系统的WITNESS 模型界面4.3对各个元素进行可视化设置在元素选择窗口选择 guke 元素,鼠标右键点击Display,跳出Display 对话框,设置它的Text、Icon。