离散型流水作业线系统仿真实验报告

一、实验内容： 按教材所给条件进行建模、仿真运行（补充条件：该系统每天运行 8 小时， 当天未完成的工作第二天继续进行，一个月工作 20 天，仿真结束时间应在实验 报告中写出）。 二、实验报告应包含内容： 1、实验目的； 2、实验内容

（1） 仿真模型截图（按正投视图截图，要求将仿真对象名称按图 14.1 所给名 称设置）；

（ 2） 仿真模型各对象参数设置说明（如果使用缺省的参数设置不需要说明， 但对原有参数设置作修改的，必须要进行说明） ； 3、仿真结果分析

（1） 分析设备利用情况；

（2） 找出可以有效地影响系统生产能力状况的实体参数。

（ 3） 尝试改善这个系统的加工能力配置。 （通过比较调整前后的运行结果， 来说明改善的效果）

说明：在仿真结果分析的（ 1）、（3）中，不能仅以一次仿真的结果数据来分析， 应至少将仿真模型运行 3次，将 3次运行所得相关分析的数据 结果罗列出来后， 求其均值， 根据均值进行分析。 分析内容除要求有相关数据之外， 还要有文字说 明，文字说明要求参考教材 P23，第二章 2.3.4 节的内容来书写。如果实验报告 中没有按以上要求进行仿真结果分析，该次实验成绩为不及格！ 4、实验报告封面

要求统一使用附件 1的封面，除考核成绩外， 其余信息要填写完整， 不得改 动原排版格式。打印时，请将左上角“附件 1”删除后再打印。

广西大学机械工程学院 本科生课程实验报告

课程实验名称：

《物流系统仿真》 离散型流水作业线系统仿真

姓

名： 级

专 业 班

： 号

学

： 师

指 导 教

：

实 验 成 绩

：

二〇一八年 十一月二六 日

离散型流水作业线系统仿真实验报告 一、实验目的

熟悉 Flexsim 的建模步骤和方法；学习查看 Flexsim 的仿真结果。通过实际建立 仿真模型深刻认识系统仿真的基本概念。

、实验内容

1、仿真模型截图

一个流水加工生产线， 不考虑其流程间的空间运输， 对其各道工序流程进行

2、仿真模型各对象参数设置说明

（1）两种工件 A，B 分别以正态分布（ 10，2）和均匀分布（ 20，10） min 的时间间隔进入

系统，首先进入队列 Q-in 。

2）两种工件均由同一个操作工人进行检验，每件检验用时 2min

3）不合格的工件废弃， 离开系统； 合格的送往后续加工工序，合格率为 95%

4）工件 A 送往 M1 加工，如需等待，则在 Q-m1队列中等待； B 送往机器 M2 加工，如需等待，则在 Q-m2 队列中等待。

5）A 在机器 M1 上加工时间为均匀分布（ 5， 1） min；B 在机器 M2 上的加工

时间为正态分布（ 8， 1） min

（6）一个 A 和一个 B 在机器 Massm 上装配成 Product。需时为正态分布 （5，1） min，然后离开系统。

7）如装配机器忙，则 A 在队列 Q-out1中等待， B在队列 Q-out2中等待。

3、 仿真结果分析

（1）分析设备利用情况； 三次次运行结果数据如下表

Flexsim Summary Report 1 Time: Object A B Q_in Queue5 Q_m1 Q_m2 Q_out1 Q_out2 Massm Queue14 Sink15 Sink16 Processor15 Processor14 Processor16 Class Source Source Queue Queue Queue Queue Queue Queue Combiner Queue Sink Sink Processor Processor Processor Operator stats_co stats_co stats_co ntent 0 0 0 0 0 0 307 0 2 0 1 1 0 0 0 0 ntentmin ntentmax ntentavg 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 307 1 2 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0.025589 0 0.00002 0.000191 154.6738 0.000055 0.999 0 0 0 0.333276 0.27796 0.503997 0 9600 stats_co stats_in stats_ou put 0 0 1599 1515 911 604 911 604 1208 603 603 84 1599 911 604 0 tput 962 637 1599 1515 911 604 604 604 603 603 0 0 1599 911 604 0 stats_st stats st stats st state_cu state_si aytimemi aytimema aytimeav rrent nce g n x 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1.995856 0.15353 0 0 0.122514 0.000208 5 5 6 6 6 6 8 6 2 6 7 7 1 1 1 1 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 0 0.946369 0.003025 0 3207.624 1649.063 0 0.530302 0.000878 5.669395 54.58253 15.8782 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 2 2 1.000085 4.997037 2.929058 5.775636 10.63531 8.009323 0 0 0 Operator17 Flexsim Summary Report

Time: 9600 Object A B Q in Queue5 Q m1 Q m2 Q out1 Q out2 Massm Queue14 Sink15 Class Source Source Queue Queue Queue Queue Queue Queue Combiner Queue Sink stats_co ntent 0 0 0 0 0 0 324 0 2 0 1 1 0 0 0 0 stats_co stats_co ntentmin ntentmax 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 stats_co stats_in ntentavg put stats_ou tput state_cu stats st stats st stats st rrent aytimemi n aytimema x aytimeav g 0 0 1.99783 0 0.656627 0 3353.643 0 50.30783 0 0 0 0 0.158358 0 0.000711 0 1682.211 0 15.95319 0 0 state_si nce 5 5 6 6 6 6 8 6 2 6 7 7 1 1 1 1 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 0 1 0 1 1 0.02656 1 0 1 0.000068 1 0 324 160.344 1 0 2 0.997129 1 0 1 0 1 0 1 0.33537 1 0.289653 1 0.504211 0 0 0 0 1609 1524 924 600 924 600 1200 599 599 85 1609 924 600 0 969 0 640 0 1609 0 1524 0 924 0 600 0 600 0 600 0 599 5.929396 599 0 0 0 Sink16 Sink Processor15Processor Processor14Processor Processor16Processor Operator17 Operator 0 0 0 0 1609 2 2 2 924 1.004915 4.995657 3.009256 600 4.430775 10.8936 8.06618 0 0 0 0 Time: Object A B Q in Queue5 Q m1 Q m2 Q out1 Q out2 Massm Queue14 Class Source Source Queue Queue Queue Queue Queue Queue Combiner Queue stats_co ntent 0 0 0 0 0 0 310 0 2 0 1 1 0 1 0 0 Flexsim Summary Report

9600

stats_co stats_co stats_co stats_in put stats_ou tput state_cu stats st stats st aytimeav g rrent aytimemi n aytimema x stats st 0 0 0 0 0 0 0 1.999776 0.168301 0 0 0 1.376637 0 3139.856 0 0 0 0 0.002249 1632.312 state_si nce 5 5 6 6 6 6 8 6 2 6 7 7 1 2 1 0 1 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 ntentmin ntentmax ntentavg 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0.02824 1 0 1 0 1 0.000144 311 154.9374 1 0.000182 2 0.99657 1 0 1 0 1 0 1 0.33552 1 0.291533 1 0.512119 0 0 0 0 1610 1535 923 612 922 612 1224 611 611 75 1610 923 612 0 968 642 1610 1535 923 612 612 612 0 1.36093 0.002852 611 5.376331 55.55136 15.64825 611 0 0 0 0 0 1610 0 0 2 0 0 2 0 0 2 Sink15 Sink Sink16 Sink Processor15Processor Processor14Processor Processor16Processor Operator17 Operator 922 1.000457 4.991529 3.034549 612 4.760879 11.65246 8.031195 0 0 0

从仿真情况看， 该系统每天运行 8 小时， 当天未完成的工作第二天继续进行， 一个月工 作 20 天，仿真结束时间为 60min*8*20=9600min 。除了 Q-out1 外，其他队列平均排队数量 不超过 1，最大排队数量为

2，最小排队数量为 0。 Q-out1 在三次运行结果中，最大排队数 量均达到了 300 以上，最小排队数量为 0。

可见，该系统的服务状况异常，工件排队数量在 Q-out1 处产生了大量堆积。

就时间来看，的停留时间最大值超过 3000min ，平均停留时间达到 1600min 以上，其他 位置的停留平均时间都在 16min 以内，同样可以看出该系统在 Q-out1 发生了异常的停留状 态。

由此可见，工件在该流水系统中进行加工，在某种随机情况下， 3 次时长为 9600min 的 仿真系统运行结果显示了该系统的异常问题， 即 Q-out1 处有工件的大量堆积和长时间停留， 特别是随着时间的推移，工件在该处积压量和停留时间不断增加。

（2）找出可以有效地影响系统生产能力状况的实体参数。 该系统中，可以有效地影响系统生产能

力状况的实体参数有工件

A、B 进入

系统的时间参数； 检验工人对两种工件检验时间的参数； A 在机器 M1 上的加工 时间参数和 B 在机器 M2 上的加工时间参数；装配 Product 的时间参数； Product 所需两种工件的匹配数量。 （3）尝试改善这个系统的加工能力配置。 在上述影响系统生产能力状况的实体参数中我们有选择地进行参数调整发 现，通过改变工件 A 进入系统的时间参数能有效减少 Q-out1 处的排队压力。 通

过增 大其正态分布的均值能减少 Q-out1 处的积压量，减小方差能使 A 工件更稳定地进入系统， 使得 Q-out1 处的工作运行更稳定。通过改变这两个参数能有效优化该系统的运行结果。最 终我发现如果工件 A 以正态分布（ 15，1）的时间间隔进入系统，系统运行基本接近了最优

结果。其运行结果如下：

Time: Object Class stats_co ntent 0 0 0 0 0 0 0 3 2 0 1 1 0 0 1 0 Flexsim Summary Report 9600 stats_co stats_co stats_co stats_in ntentmin ntentmax ntentavg put 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0.016481 1 0 1 0 1 0.000183 3 0.073939 12 2.938412 2 0.42555 1 0 1 0 1 0 1 0.268587 1 0.191437 1 0.509018 0 0 stats st stats st stats st statestats_ou aytimemi aytimema _cu tput aytimeav g rrent n x 641 000 0 648 00 1289 0 1.996212 0.122695 1232 000 614 00 0 618 0 0.925392 0.002841 614 0 31.21472 1.155764 0 614 168.6097 45.83442 613 5.000376 22.79567 6.662801 0 613 00 0 0 00 0 000 1289 2 2 2 614 1.002866 4.986597 2.992434 617 5.140132 11.21306 7.918552 0 state_si nce 5 5 6 6 6 6 6 8 2 6 7 A Source B Source Q in Queue Queue5 Queue Q_m1 Queue Q_m2 Queue Q_out1 Queue Q out2 Queue Massm Combiner Queue14 Queue Sink15 Sink Sink16 Sink ProcessorP5rocesso1 r Processor1P4rocessor Processor1P6rocess Operator17Operator Time: 9600 Object A B Q_in Queue5 Q_m1 Q_m2 Q_out1 Q_out2 0 0 1289 1232 614 618 614 617 1228 613 613 57 1289 614 618 0 7 1 1 2 1 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 000 Flexsim Summary Report

stats_co stats_co ntentmin ntentmax 0 0 0 0 0 0 0 Class Source Source Queue Queue Queue Queue Queue Queue stats_co ntent stats_co stats_in ntentavg put 1 1 stats_ou tput 0 0 641 639 state_cu aytimeav g rrent aytimemi n aytimema x stats st stats st 0 0 0 0 0 0 stats st state_si nce 5 5 6 6 6 6 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 1 0.01899 1 0 1 1 0.000143 4 0.252549 9 2.288149 2 0.517179 1 1 1280 1214 604 610 604 609 1208 603 603 66 1280 604 610 1280 1214 604 610 604 604 0 1.998044 0.142352 0 0 0 0 0 0 0 1.157569 0.002252 0 60.57728 4.012145 0 129.9259 35.95105 0 5 0 8 Massm Combiner 2 0 603 5.000785 603 0 0 1280 34.2405 8.229853 0 0 0 2 2 6 7 7 1 1 2 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 Queue14 Queue Sink15 Sink Sink16 Sink Processor15Processor Processor14Processor Processor16Processor Operator17 Operator Time: 9600 Object A B Q_in Queue5 Q_m1 Q_m2 Q_out1 Class Source Source Queue Queue Queue Queue Queue stats_co ntent 0 1 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 2 1 0 1 0.266748 1 0.188531 1 0.504354 0 0 604 1.002004 4.999861 2.995118 609 5.062264 11.85518 7.947981 0 0 stats st 0 0 0 1 9600 Flexsim Summary Report state_si nce 5 5 6 6 6 6 6 8 2 6 7 7 1 1 1 1 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 9600 stats_co stats_co ntentmin ntentmax 0 0 0 0 0 0 0 12 2 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 stats_co stats_in ntentavg put 1 stats_ou tput 0 635 stats_st aytimemi n 0 0 0 0 0 0 0 aytimema 0 0 1.997224 0 0 0 30.48467 stats st aytimeav g state_cu rrent 0 0 0.134234 0 0 0 1.883348 61.37462 7.808486 0 0 0 2 3.04616 7.933474 0 1 1 0.017891 1 0 1 0 1 0 2 0.117519 15 3.930405 2 0.486428 1 0 1 0 1 0 1 0.266515 1 0.190077 1 0.504975 0 0 0 1279 1210 599 611 599 611 1198 598 598 69 1279 599 611 0 644 1279 1210 599 611 599 599 598 598 0 0 1279 599 611 0 Q_out2 Queue Massm Combiner Queue14 Queue Sink15 Sink Sink16 Sink Processor1 5Processor Processor14Processor Processor16Processor Operator17 Operator 0 204.8801 5.001107 30.34711 0 0 0 0 2 1.005382 4.996211 4.319353 10.83106 0 0 0 0 2 0 通过上述调整发现， 整个系统的排队平均数量不超过 4 个，最大排队数量 15 个，最小 1 个。 平均排队时间

不超过 62min ，最大排队时间 205min ，最小排队时间 0min 。整个系统较调整 前更加流畅，无大量积压和停滞。