基于Flexsim的装备维修系统仿真研究
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基于仿真技术的装备维修保障系统研究随着军事技术的不断发展,各种新型装备不断诞生,现代化装备的质量和维修必须保障得到保证。
而对于军事装备维修保障系统的研究,仿真技术成为了不可或缺的一部分。
一、仿真技术在装备维修保障中的应用仿真技术是一种基于计算机仿真的技术,它生动地模拟了机械系统、电子系统或其他系统的实际情况。
仿真技术具有非常广泛的应用,其中之一就是装备维修保障。
仿真技术的应用可以帮助军事人员在更贴近实际情况的环境中进行训练,加强军事技术的应用水平。
仿真技术在装备维修保障中的应用包括装备的维修保养、故障诊断、预测维护、件号管理等。
通过建立各种仿真模型,结合实际操作流程进行模拟,可以在实际操作之前进行模拟操作,提前发掘出潜在的问题,比如安装不当、操作不当、失效件问题等,及时解决,从而提高装备的维修效率和减少维修故障。
二、装备维修保障仿真系统的设计装备维修保障仿真系统包括两部分,仿真模型和操作界面。
仿真模型通常由计算机生成,而操作界面则需要人机交互。
具体来说,装备维修保障仿真系统的设计应该包括以下几个方面。
(一)仿真模型的建立仿真模型的建立应该考虑到实际操作的各个方面,例如工具、器材、零配件等,以及维修操作的各个流程,如安装、校准、检测、调整、保障等。
同时,还应该充分考虑实际操作中会出现的各种异常情况,如故障、失灵、不兼容等,以便实际操作人员在模拟环境中及时解决这些问题。
(二)操作界面的开发操作界面的开发需要考虑人机交互,使得用户界面友好、直观、易于操作。
操作界面应该考虑到实际操作人员的实际操作,如系统的导航、任务的分配、状态的监控等,以便更好地控制整个系统的运作。
(三)数据管理与分析在装备维修保障仿真系统的设计中,数据管理与分析是非常重要的一个环节。
系统应该能够高效地管理数据的输入、存储、及时呈现和分析。
在模拟过程中,应该对数据进行动态分析和处理,为操作人员提供精确、及时的信息以及预测。
数据管理与分析功能可以帮助人员更好地发现和解决实际操作中可能会出现的问题。
flexsim实验报告FlexSim实验报告引言:FlexSim是一款强大的仿真软件,被广泛应用于工业、物流、医疗等领域。
本实验报告将介绍我们在使用FlexSim进行仿真实验的过程和结果,并探讨其在实际应用中的潜力。
一、实验目的我们的实验目的是通过使用FlexSim来模拟和优化一个工厂的生产流程,以提高生产效率和减少资源浪费。
通过这个实验,我们希望了解FlexSim的功能和应用,以及如何将其应用于实际生产环境中。
二、实验过程1. 建模和参数设定我们首先使用FlexSim进行建模,根据实际工厂的生产流程和设备情况,将其转化为一个三维模型。
然后,我们设置了各个设备的参数,包括生产速度、故障率、维修时间等,以便更真实地模拟生产环境。
2. 数据采集和分析在模拟运行过程中,我们收集了大量的数据,包括设备利用率、生产周期、等待时间等。
通过对这些数据的分析,我们可以评估当前生产流程的效率,并找出潜在的瓶颈和改进点。
3. 优化策略设计基于数据分析的结果,我们设计了一系列的优化策略,包括设备调度、工艺改进、资源配置等。
通过在FlexSim中实施这些策略,并进行多次仿真实验,我们可以评估其效果,并选择最佳的方案。
三、实验结果通过多次实验和优化,我们成功地提高了工厂的生产效率和资源利用率。
具体来说,我们减少了设备的闲置时间,提高了生产速度,降低了生产周期。
同时,我们还通过合理配置资源,减少了生产过程中的等待时间和浪费。
四、讨论与展望FlexSim作为一款强大的仿真软件,为我们提供了一个优化生产流程的有力工具。
通过灵活的建模和参数设定,我们可以准确地模拟和分析现实生产环境中的各种情况。
通过多次实验和优化,我们可以找到最佳的生产方案,并提高生产效率。
然而,值得注意的是,FlexSim只是一个工具,其应用结果还需要结合实际情况进行综合评估。
在实际应用中,我们还需要考虑人力资源、成本、市场需求等因素。
因此,将FlexSim与其他管理工具和方法相结合,才能更好地实现生产优化的目标。
flexsim仿真实验报告FlexSim仿真实验报告一、引言FlexSim是一种基于离散事件仿真(DES)的软件工具,广泛应用于各个领域的仿真实验中。
本文将以FlexSim为工具,通过一个具体的实验案例,探讨仿真在生产流程优化中的应用。
二、实验背景某电子产品制造公司为了提高生产效率和减少生产成本,决定对其生产流程进行优化。
在优化前,该公司的生产流程存在一些问题,如生产线上的瓶颈、物料运输不畅等。
为了解决这些问题,该公司决定采用FlexSim进行仿真实验。
三、实验目标本次实验的目标是通过对生产流程的仿真模拟,找出瓶颈环节,并提出相应的优化方案。
通过优化,提高生产效率,减少生产成本。
四、实验步骤1. 数据收集:收集相关的生产数据,包括生产线上的各个环节的生产速度、运输时间、物料需求量等。
2. 建立模型:根据收集到的数据,利用FlexSim建立生产流程的仿真模型。
模型中包括各个生产环节、物料运输通道等。
3. 参数设置:根据实际情况,对模型中的各个参数进行设置,如生产速度、运输时间等。
4. 运行仿真:运行模型,观察生产流程的运行情况,并记录相关数据。
5. 数据分析:根据仿真结果,分析生产流程中的瓶颈环节,并找出问题所在。
6. 优化方案提出:根据瓶颈环节的分析结果,提出相应的优化方案,如增加设备数量、调整生产速度等。
7. 优化效果验证:对提出的优化方案进行仿真验证,观察优化后的生产流程运行情况,并比较优化前后的数据。
五、实验结果与分析通过对实验数据的分析,发现生产流程中存在一个瓶颈环节,即某一设备的生产速度过慢,导致整个生产线的运行效率下降。
通过调整该设备的生产速度,可以显著提高生产效率。
同时,通过增加运输通道的数量,减少物料运输时间,也可以进一步优化生产流程。
六、优化方案与实施基于实验结果的分析,提出以下优化方案:1. 增加设备数量:通过增加设备数量,可以提高生产线的生产速度,减少生产时间。
2. 调整生产速度:根据实际情况,对各个设备的生产速度进行调整,使其能够更好地适应整个生产流程的需求。
可编辑修改精选全文完整版基于Flexsim的仿真实验报告专业班级:工业工程一班******学号:***********4 基于Flexsim的仿真实验1.实验报告2.提交Flexsim的仿真图基于Flexsim的仿真实验报告一、实验目的与要求1.1实验目的Flexsim是一个基于Windows的,面向对象的仿真环境,用于建立离散事件流程过程。
Flexsim是工程师、管理者和决策人对提出的“关于操作、流程、动态系统的方案”进行试验、评估、视觉化的有效工具。
Flexsim 能一次进行多套方案的仿真实验。
这些方案能自动进行,其结果存放在报告、图表里,这样我们可以非常方便地利用丰富的预定义和自定义的行为指示器,像用处、生产量、研制周期、费用等来分析每一个情节。
同时很容易的把结果输出到象微软的Word、Excel等大众应用软件里。
另外,Flexsim具有强力的商务图表功能,海图(Charts)、饼图、直线图表和3D文书能尽情地表现模型的信息,需要的结果可以随时取得。
本实验的目的是学习flexsim软件的以下相关内容:●如何建立一个简单布局●如何连接端口来安排临时实体的路径●如何在Flexsim实体中输入数据和细节●如何编译模型●如何操纵动画演示●如何查看每个Flexsim实体的简单统计数据我们通过学习了解flexsim软件,并使用flexsim软件对实际的生产物流建立模型进行仿真运行。
从而对其物流过程,加工工序流程进行分析,改进,从而得出合理的运营管理生产。
1.2实验要求(1)认识Flexsim仿真软件的基本概念;(2)根据示例建立简单的物流系统的仿真模型;(3)通过Flexsim仿真模型理解物流系统仿真的目的和意义1.2.1实验2.多产品单阶段制造系统仿真与分析某工厂加工三种类型产品的过程。
这三类产品分别从工厂其它车间到达该车间。
这个车间有三台机床,每台机床可以加工一种特定的产品类型。
一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。
《物流系统建模与仿真》结课报告实验名称:基于Flexsim的仿真实验报告专业名称:物流管理实验报告 (2)一、实验名称 (3)二、实验要求 (3)三、实验目的 (3)四、实验设备 (3)六、实验步骤 (4)1 概念模型 (4)2 建立Flexsim模型 (4)3 优化实验: (19)七、实验体会 (20)实验报告一、实验名称物流仿真实验二、实验要求⑴根据模型描述和模型数据对配送中心进行建模;⑵分析仿真实验结果,进行利润分析,找出利润最大化的策略。
三、实验目的1、掌握仿真软件Flexsim的操作和应用,熟悉通过软件进行物流仿真建模。
2、记录Flexsim软件仿真模拟的过程,得出仿真的结果。
3、总结Flexsim仿真软件学习过程中的感受和收获。
四、实验设备(1)硬件及其网络环境笔记本电脑、局域网或广域网。
(2)软件及其运行环境Flexsim,Windows 7。
五、实验对象本次实验基于对某生产供应链的实际情况,为解决其中一些不好的运营状况,对厂商的产品生产、供应、配送过程的一些数据进行思考讨论,得出一些更合理的运营数据,为验证我们所设想的运营数据在实际的运营中是否合理,我们创建了这些厂商的运营仿真模型,并为模型设置我们小组思考讨论所得的参数。
六、实验步骤1 概念模型2 建立Flexsim 模型第一步:在模型中加入实体从模型中拖入3个发生器、6个处理器、3个货架、3个暂存区和1个接收器到操作区,如图:第二步:连接端口根据配送流程,对模型进行适宜的连接,所有端口连接均用A连接,如图:第三步:发生器的参数设置为使发生器产生实体不影响后面处理器的生产,尽可能的将时间间隔设置尽可能的小,并对三个发生器做出同样的设定。
打开发生器参数设置窗口,将时间到达间隔设置为常数1,同时为对三个实体进行区别,进行设置产品颜色,点击触发器,打开离开触发的下拉菜单,点击设置临时实体类型,设置不同实体类型,颜色自然发生变化。
并对另外两个发生器进行同样的设置,如图:第四步:处理器(供应商)参数设置根据预先设计好的数据对其进行设置,为了描述的需要,将三个处理器看作供应商一、供应商二、供应商三。
硬件通信速率保持一致。
图5通讯接口设置图5结束语本项目具有连续厚壁管探伤的功能。
系统电气部分采用PLC 控制电机,操作简单,调节方便;该系统有良好的人机交互界面,可靠性好,检测效率高。
该系统还具有声光报警和喷标标伤系统,便于用户识别。
经过现场调试,各项功能基本能达到用户的要求,设备现已投入现场使用。
参考文献1李杰出,徐允谦,袁琪.PLC 控制系统在钢管自动超声波探伤系统的应用[J ].新技术新工艺,2002(3):4~62张扬,蔡春伟,孙明健.S7-200PLC 原理与应用系统设计[M ].北京:机械工业出版社,2007(10):26~1023李辉,肖宝兴,李宏伟.S7-200PLC 编程原理与工程实训[M ].北京:北京航空航天大学出版社,2008(2):153~2434陈强,强保民,蒋威.基于PRODAVE 的PLC 数据采集系统的设计[J ].仪表技术,2008(5):35~365惠鸿忠.利用VC++6.0实现上位机与PLC 的串行通信[J ].微计算机信息,2006,22(6):55~57基于Flexsim 的装备维修系统仿真研究*任帆于永利张柳(军械工程学院,石家庄050003)Simulation research of equipments maintenance system based on flexsimREN Fan ,YU Yong-li ,ZHANG Liu(Mechanical Engineering College ,Shijiazhuang 050003,China )文章编号:1001-3997(2010)12-0111-03【摘要】深入分析了装备维修系统的建模要素,研究了应用Flexsim 进行装备维修系统仿真的基本流程和建模方法。
通过对某型通信装备维修系统的实例分析,找出了影响该维修系统运行效率的瓶颈环节,并进行了优化设置。
仿真结果表明,基于Flexsim 的仿真方法能够有效评价和优化装备维修系统的配置,且具有高度可视化的特点。
1 通过对具有实际工程背景的专题的软件应用,认识生产系统建模与仿真的重要性,以及了解生产系统建模与仿真的基本步骤,并提高生产系统建模的能力与仿真分析的能力。
2通过实验,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,并熟悉和掌握生产系统仿真软件的基本操作和主要功能。
3通过本实验的学习,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,提高生产系统的生产能力和生产效率。
2.实验内容本实验主要包括两部分内容:1 以某产品加工和清洗为例进行分析和设计:研究对象背景分析;仿真建模准备;2 使用Flexsim3.0软件对系统进行仿真:建模分析;Flexsim3.0建模过程;3.实验仪器/设备简述软件名称:Flexsim3.0所属公司:Flexsim Corporation主要功能:生产系统、制造系统、服务系统的建模仿真分析4.实验参考书目[1] 张晓萍,刘玉坤. 系统仿真软件Flexsim3.0实用教程.北京:清华大学出版社,2006, 1[2] Averill M. Law, W. David Kelton. Simulation Modeling and Analysis (Third Edition).北京:清华大学出版社,2004.5用flexsim完成如图所示的加工系统的仿真。
两台加工中心,一个清洗站;一台小车;两种不同类型的零件按照正态分布间隔到达;零件到达时在缓冲站等待加工,缓冲站为一个;加工完的零件到清洗站清洗,然后离开系统。
6.问题分析题中包含加工中心、清洗站、零件以及小车四个基础元素,目的要实现零件加工后的清洗工作。
系统工作流程为零件由加工中心加工后,经清洗站清洗,清洗后的零件离开系统。
为使仿真场景更加逼真,在模型搭建时加入一个缓冲站、运输带、货架等元素。
7.模型搭建7.1模型描述产品到达检测车间的时间服从均值为10,方差为2的正态分布;到达缓冲站的产品类别(1, 2)服从均匀分布;缓存区容量为500件产品;传送带传输速度为1m/s7.2模型布局与定义物流流程根据要求,合理设置加工中心、清洗站、输送带、缓冲站、运输小车及货架等元素。
硬件通信速率保持一致。
图5通讯接口设置图5结束语本项目具有连续厚壁管探伤的功能。
系统电气部分采用PLC 控制电机,操作简单,调节方便;该系统有良好的人机交互界面,可靠性好,检测效率高。
该系统还具有声光报警和喷标标伤系统,便于用户识别。
经过现场调试,各项功能基本能达到用户的要求,设备现已投入现场使用。
参考文献1李杰出,徐允谦,袁琪.PLC 控制系统在钢管自动超声波探伤系统的应用[J ].新技术新工艺,2002(3):4~62张扬,蔡春伟,孙明健.S7-200PLC 原理与应用系统设计[M ].北京:机械工业出版社,2007(10):26~1023李辉,肖宝兴,李宏伟.S7-200PLC 编程原理与工程实训[M ].北京:北京航空航天大学出版社,2008(2):153~2434陈强,强保民,蒋威.基于PRODAVE 的PLC 数据采集系统的设计[J ].仪表技术,2008(5):35~365惠鸿忠.利用VC++6.0实现上位机与PLC 的串行通信[J ].微计算机信息,2006,22(6):55~57基于Flexsim 的装备维修系统仿真研究*任帆于永利张柳(军械工程学院,石家庄050003)Simulation research of equipments maintenance system based on flexsimREN Fan ,YU Yong-li ,ZHANG Liu(Mechanical Engineering College ,Shijiazhuang 050003,China )文章编号:1001-3997(2010)12-0111-03【摘要】深入分析了装备维修系统的建模要素,研究了应用Flexsim 进行装备维修系统仿真的基本流程和建模方法。
通过对某型通信装备维修系统的实例分析,找出了影响该维修系统运行效率的瓶颈环节,并进行了优化设置。
仿真结果表明,基于Flexsim 的仿真方法能够有效评价和优化装备维修系统的配置,且具有高度可视化的特点。
关键词:维修系统;仿真;Flexsim【Abstract 】The modeling elements of equipments maintenance system are analyzed ,and the basal pro -cess and modeling approach using Flexsim for simulation are researched.Throught an example about a commu -nication equipment maintenance system ,the bottle-neck which influenced its efficiency is found ,then the sys -tem model is optimized.This example suggests that the simulation method base on Flexsim can analyse and esti -mate the performance of maintenance system effectively ,and it has the merits such as profound visualization.Key words :Maintenance system ;Simulation ;Flexsim中图分类号:TH16,TP391.9文献标识码:A*来稿日期:2010-02-20*基金项目:武器装备预研基金项目(51419060303JB3403)1引言维修是为使装备保持、恢复或改善到规定状态所进行的全部活动,在此过程中所涉及到的人员、物资、技术、管理、经济、信息等要素构成的总体即为维修系统[1]。
随着当今科学技术的不断发展及其在军事上的广泛应用,装备的技术含量越来越高,其维修工作也变得越来越困难。
为了满足作战和训练任务对装备战备完好性的要求,建立科学设置和高效运行的维修系统成为我们需要深入研究的问题之一。
由于装备维修系统结构设置和运行流程的复杂性,很难用解析的方法进行分析和评价,因此,研究人员越来越依靠于系统仿真技术。
系统仿真是分析评价现有维修系统运行状态或设计优化未来系统性能与功能的一种技术手段,它通过运行具体仿真模型和对计算机输出信息的分析,实现对实际系统运行状态和变化规律的综合评价与预测,进而实现对真实系统设计和结构的改善或优化,起到为决策者提供辅助决策的支持作用。
本文研究了应用Flexsim 仿真软件进行装备维修系统仿真的方法,可以很好地Machinery Design &Manufacture机械设计与制造第12期2010年12月111实现维修系统的评价与优化。
2装备维修系统要素分析装备维修系统一般部署在一定的作战单元中,在一定的维修资源的支持下,接收故障装备,然后实施一系列的维修过程,最终输出满足要求的修复装备[2]。
因此,装备维修系统要素可以抽象为维修任务、维修资源和维修过程三类。
2.1维修任务装备维修系统的任务是对故障装备进行修复,以满足装备的训练和作战使用要求。
装备维修系统任务建模主要是对故障装备的产生进行建模,包括故障装备产生方式、故障装备寿命分布函数、故障装备到达时间间隔规律等因素。
针对不同类型的装备,应该建立不同的维修任务模型。
2.2维修资源维修资源主要描述维修资源的配置和维修状态的变化。
维修资源的配置主要包括维修设施、设备、人员和备件等。
资源状态变化则反映维修资源忙闲状态的转换。
通过对维修资源的建模和仿真,可以对人员满足率、备件满足率等参数进行评估。
2.3维修过程维修过程主要是指维修过程的业务流程,包括各个维修作业的时序关系和属性。
维修作业的时序关系包括:串行关系、并行关系和串并联混合关系。
维修作业的属性主要包括故障诊断时间、故障修复时间等。
在以上三类要素中,维修任务是推动维修系统运行的驱动,维修资源是支持维修过程实施的物质基础,而维修过程则描述了维修系统在处理各项维修任务时的各种活动以及对维修资源的需求。
在三类要素相互作用时,涉及到资源的分配使用与维修过程中的资源调度,这就构成了一类复杂的离散事件系统,其系统建模要素框架,如图1所示。
故障装备驱动产生修复装备资源要求资源支持维修任务维修过程资源配置与调度维修资源图1维修系统建模要素框架3装备维修系统仿真方法研究Flexsim 是由美国的Flexsim Soft Production 公司出品的一款商业化离散事件仿真软件,它采用面向对象技术,具有三维显示功能,建模快捷方便和显示能力强大是其重要特点。
该软件提供了原始数据拟合、输入建模、图形化的模型构建、虚拟现实显示、运行模型进行仿真试验、对结果进行优化、生成3D 动画影像文件等功能,也提供了与其他软件工具的接口,是进行离散事件仿真的有效工具[3~4]。
3.1应用Flexsim 仿真的基本流程应用Flexsim 软件进行装备维修系统仿真的基本流程,如图2所示,它从分析系统构成要素到分析仿真结果一共由六步组成。
修改系统模型建立系统的Flexsim 模型收集数据分析系统构成要素模型确认运行仿真模型仿真结果分析图2应用Flexsim 仿真的流程图(1)分析系统构成要素。
实施装备维修系统仿真首先要明确维修系统的维修任务、维修过程和维修资源,为仿真模型的建立提供清晰的系统描述。
(2)收集数据。
主要包括收集与系统输入输出有关的数据以及仿真实体之间的关系数据,如各个实体之间的相互关系、装备故障分布特性、不同类型故障的维修时间等等。
这是保证Flexsim 仿真模型能够真正反映真实维修系统的必要条件。
(3)建立系统的Flexsim 模型。
这是进行装备维修系统仿真最关键的一部,它是从实体库中拖出所需实体,然后将它们按照仿真流程连接起来,并设置故障装备的到达方式、到达间隔时间、预置时间、维修时间、MTBF 、MTTR 、统计特性等参数。
(4)模型确认。
确认是确定模型是否正确代表实际系统,把模型及其特性与现实的系统及其特性进行比较的全过程。
对模型的确认工作往往是通过对模型的矫正来完成,比较模型和实际系统的特性是一个迭代的过程,这个过程重复进行直到认为模型准确为止。
(5)运行仿真模型。
仿真运行就是将系统的仿真模型放在计算机上运行,并在运行过程中了解模型对各种不同的输人数据以及不同的仿真机制输出响应的情况。
(6)仿真结果分析。
仿真结果分析就是判断仿真试验的数据是否合理,是否满足系统的目标要求,并通过仿真结果寻找系统的瓶颈环节,提出改进方案,修改并运行改进后的系统模型,再次进行仿真分析,为维修系统设置的决策提供辅助支持。
3.2Flexsim 模型构建方法应用Flexsim 对装备维修系统进行仿真,主要是将装备维修系统的任务、过程和资源与Flexsim 仿真系统中的实体、流程和参数对应起来,使Flexsim 模型能够反映现实系统的真实情况。
3.2.1维修任务建模系统的维修任务主要是由故障装备的到达时间和数量决定的,因此可以使用Flexsim 仿真系统中的发生器(Source )来描述故障装备的到达。
Flexsim 仿真系统提供了三种到达方式来描述故障装备的到达,即按时间间隔到达、按时间表到达和按顺序到达。
由于故障装备的到达时间间隔一般服从一定的分布,因此一般使用到达时间间隔来描述故障装备的到达规律。
3.2.2维修资源建模在Flexsim 仿真模型中,可以使用各种实体来描述装备维修系统的维修资源,例如可以使用处理器(Processor )来表示维修设备或维修小组,使用操作员(Operator )来表示维修工人。
同时,通第12期任帆等:基于Flexsim 的装备维修系统仿真研究112过对实体的参数设置,可以描述各类维修资源的特征参数。
3.2.3维修过程建模维修过程建模主要是将Flexsim 模型中的实体按照装备维修系统的运行流程连接起来,并设置相应的规则,例如故障装备的维修时间、维修方式等等。
实践证明,故障装备的修复时间可以用一定的统计分布来描述。
对于短时间调整或迅速换件即可修复的装备,修复时间一般服从指数分布;而对于各种较复杂的装备,修复时间则一般采用对数正态分布来描述。
4装备维修系统仿真实例分析4.1仿真需求分析以某型通信装备的维修系统为例进行建模和仿真分析。
由历史数据统计,该型装备的故障到达间隔时间服从指数分布,故障类型主要有A 、B 、C 三类且分布均匀,不同类型的故障装备分别进入相应的维修小组进行维修,维修结束后由检测小组进行检测,如果合格则进入备件仓库,如果不合格则返工重新修复,且不合格的概率约为5%左右。