【正文】 8,16660,270,80,160,400,85如果一種零件在特定時(shí)間到達(dá)某機(jī)器時(shí)，該機(jī)器出于繁忙狀態(tài)，則該零件就按照先進(jìn)先出FIFO規(guī)則排隊(duì)等候，加工時(shí)間連續(xù)，直至各零件都按照規(guī)定工序處理完成。 制造系統(tǒng)建模的假設(shè)條件在該課題設(shè)計(jì)中，基于對(duì)制造系統(tǒng)生產(chǎn)現(xiàn)狀的分析和建模的需要，現(xiàn)假設(shè)條件如下：（1）產(chǎn)品按照先進(jìn)先出原則（FIFO）順序通過流；（2）不考慮設(shè)備故障或設(shè)備維修的時(shí)間；（3）機(jī)床組之間的距離較近，生產(chǎn)過程中的運(yùn)輸時(shí)間忽略不計(jì)；（4）原料按照固定的時(shí)間間隔到達(dá)，不考慮缺料的情況；（5）訂單量和交貨期已知4 制造系統(tǒng)生產(chǎn)過程的仿真應(yīng)用 模型概述該制造系統(tǒng)模型由給定的廠區(qū)布置圖和機(jī)器設(shè)備類型建成，共由12個(gè)作業(yè)區(qū)，結(jié)合課題選取了yaw300B,YE2000D,WE600D三種產(chǎn)品進(jìn)行模擬生產(chǎn)，并根據(jù)每種產(chǎn)品的物料清單可知，yaw300B由5種零件構(gòu)成，YE2000D由19種零件構(gòu)成，而WE600D則由39種零件構(gòu)成。該畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)合制造系統(tǒng)的特點(diǎn)選取事件調(diào)度法對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行仿真。隨機(jī)時(shí)刻點(diǎn)上發(fā)生的事件引起系統(tǒng)中實(shí)體的狀態(tài)變化。該軟件還包括優(yōu)化模塊、虛擬現(xiàn)實(shí)模塊，從而對(duì)系統(tǒng)可進(jìn)行優(yōu)化分析和進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)的情景描述。在當(dāng)今市面上，專業(yè)的仿真軟件有很多品牌，結(jié)合制造系統(tǒng)的特點(diǎn)選取witness仿真軟件完成該項(xiàng)畢設(shè)研究。仿真軟件的發(fā)展是離不開計(jì)算機(jī)軟件尤其是計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的發(fā)展的。仿真技術(shù)的產(chǎn)生是以仿真軟件的開發(fā)為前提的。因此, 生產(chǎn)能力平衡是流水線生產(chǎn)制造優(yōu)化的一個(gè)重要問題。 研究?jī)?nèi)容利用witness仿真技術(shù)對(duì)制造系統(tǒng)進(jìn)行仿真其研究?jī)?nèi)容主要有三方面。具體上講，利用witness仿真技術(shù)根據(jù)制造中心的工藝設(shè)備參數(shù)和工藝流程建立起來(lái)的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，可以形成直觀立體的仿真動(dòng)畫，提供生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)量，確定瓶頸位置，報(bào)告資源利用率[3]。目前進(jìn)行的制造業(yè)的機(jī)械加工過程仿真，主要有兩種情況[2]：一種是從研究金屬切削的角度出發(fā)，仿真某具體切削過程內(nèi)部各因素的變化過程，研究其切削機(jī)理，供生產(chǎn)實(shí)際與研究應(yīng)用；另一種則是將加工過程仿真作為系統(tǒng)的一部分，重點(diǎn)在于構(gòu)造完整的虛擬制造系統(tǒng)。我國(guó)的制造仿真技術(shù)雖然起步晚，但發(fā)展較快，成就顯著。畢業(yè)論文題 目 離散型制造系統(tǒng)生產(chǎn)過程仿真 學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 工業(yè)工程 班 級(jí) 工程0701 學(xué) 生 范加龍 學(xué) 號(hào) 20070407011 指導(dǎo)教師 趙林 二〇一 年 月 日1 前言 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀由于制造系統(tǒng)變得越來(lái)越復(fù)雜并且內(nèi)部關(guān)聯(lián)性越來(lái)越強(qiáng)。制造系統(tǒng)是典型的“離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)”[1]。這兩種方式的方法是相同的，即首先對(duì)機(jī)械加工工藝系統(tǒng)建立連續(xù)變化模型，然后用數(shù)學(xué)離散方法將連續(xù)模型離散為離散點(diǎn)，通過分析這些離散點(diǎn)的物理因素變化情況來(lái)仿真加工過程。還可以被用來(lái)支持投資決定，校驗(yàn)制造系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性，通過對(duì)不同的生產(chǎn)策略進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)來(lái)找出最優(yōu)解。（1）通過仿真建模來(lái)校驗(yàn)制造系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性，顯示各個(gè)生產(chǎn)設(shè)備的利用率、空閑率、阻塞率等數(shù)據(jù)。2 仿真技術(shù)的發(fā)展與Witness軟件介紹 仿真技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展仿真作為一門技術(shù)科學(xué)是在19 世紀(jì)末20 世紀(jì)初，隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的。數(shù)字仿真軟件泛指一類面向仿真用途的應(yīng)用軟件。隨著計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度和存儲(chǔ)能力都有顯著的提高，計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言從機(jī)器語(yǔ)言到匯編語(yǔ)言再到高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的發(fā)展，這一切又為仿真軟件的產(chǎn)生與發(fā)展提供了必要的條件。Witness軟件主要用于離散事件系統(tǒng)仿真[3]。 Witness軟件簡(jiǎn)介Witness是英國(guó)Lanner公司開發(fā)的一款功能強(qiáng)大的系統(tǒng)仿真軟件，其可用于制造系統(tǒng)等離散系統(tǒng)的仿真，也可用于連續(xù)流體系統(tǒng)的仿真，該軟件已被國(guó)內(nèi)外許多大型公司運(yùn)用，來(lái)解決企業(yè)內(nèi)部各項(xiàng)方案的選取優(yōu)化等。描述這類系統(tǒng)的模型一般不是一組數(shù)學(xué)表達(dá)式，而是一個(gè)表示數(shù)量關(guān)系和邏輯關(guān)系的流程圖。按事件調(diào)度法建立模型時(shí)，所有事件均放在事件表中，模型中設(shè)有一個(gè)時(shí)間控制成分，該成分從事件表中選擇具有最早發(fā)生時(shí)間的事件，并將仿真時(shí)鐘修改到該事件發(fā)生的時(shí)間，再調(diào)用與該事件相應(yīng)的事件處理模塊，該事件處理完后返回時(shí)間控制成分。每種零件要在指定的機(jī)器上經(jīng)過不同的工序加工處理后，再按照一定的比例組裝成成品。 元素定義及其可視化 part類型元素定義及其可視化同樣以產(chǎn)品YE2000D的所需零件為解說對(duì)象。因?yàn)榱慵^多，顯示標(biāo)題會(huì)影響模型畫面，故再設(shè)計(jì)時(shí)并沒有可視化各零件的標(biāo)題；● 在 Display Part 對(duì)話框的第二個(gè)列表中，選擇Icon 屬性項(xiàng)；● 點(diǎn)擊 Pencil 按鈕，將彈出Display Name 對(duì)話框；● 點(diǎn)擊 Display Icon 對(duì)話框可以設(shè)定本次設(shè)定的圖標(biāo)的標(biāo)題、圖標(biāo)、與原始圖標(biāo)的倍數(shù)關(guān)系等。先在元素最左邊的Element Selector 中的Simulation 列表下右擊Define，分別定義27個(gè)機(jī)器的名字，然后在Simulation 列表下，用鼠標(biāo)右擊各個(gè)元素，選擇彈出式菜單中的Display 菜單項(xiàng)，將彈出可視化對(duì)話框，分別在Draw 模式下，設(shè)定它們的Name、Icon(1),Icon(2),Part Queue 屬性。該圖標(biāo)只代指機(jī)器的靜態(tài)圖樣，未能反應(yīng)機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)（即機(jī)器是工作還是空閑），所以還要設(shè)以圖表代指機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)；● 點(diǎn)擊Draw 按鈕，在 Display Machine 對(duì)話框的第二個(gè)列表中，選擇Icon 屬性項(xiàng)；● 點(diǎn)擊 Pencil 按鈕，將彈出Display Icon 對(duì)話框；● 雙擊列表中的圖標(biāo)，選擇Icon=94圖標(biāo)，并設(shè)置機(jī)器在運(yùn)行時(shí)顏色變化為黃色到藍(lán)色，點(diǎn)擊Draw 按鈕，在系統(tǒng)布局窗口的適當(dāng)位置按下鼠標(biāo)即可；● 點(diǎn)擊Draw 按鈕，在 Display Machine 對(duì)話框的第二個(gè)列表中，選擇Part Queue屬性項(xiàng)；● 點(diǎn)擊 Pencil 按鈕，將彈出Display Part Queue 對(duì)話框；● 在Queue Type 中選擇Queue，在Direction 中選擇Right，顏色定位綠色，點(diǎn)擊Draw 按鈕，在系統(tǒng)布局窗口的適當(dāng)位置按下鼠標(biāo)即可；其它26組機(jī)器可視化設(shè)計(jì)步驟與C630類似，只是在選擇圖標(biāo)的時(shí)候，分別選擇不同的圖樣代以表示即可。其它30組緩沖區(qū)可視化設(shè)計(jì)步驟與Buffer11相同，各Buffer的序號(hào)與對(duì)應(yīng)的機(jī)器組號(hào)相對(duì)應(yīng)。其它變量的可視化設(shè)計(jì)與V11相同，與相應(yīng)的Buffer號(hào)相對(duì)應(yīng)。 各元素細(xì)節(jié)(Detail)設(shè)計(jì) Part類型元素細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)只對(duì)各元素進(jìn)行可視化設(shè)計(jì)，表示的是各元素的靜態(tài)圖樣，不能顯示出其處于動(dòng)態(tài)時(shí)的變化，也不能讓整個(gè)模型按照要求運(yùn)行起來(lái)，故還需要對(duì)各元素進(jìn)行細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)。 Stages=4時(shí)，選取Destination=buffer12，R_CYCLE=35?！?屬性定義：◆ =Single，Quantity=6；◆ Time= ERLANG (R_CYCLE,1,11) ！ 該Machine的循環(huán)時(shí)間服從愛爾郎分布； ● 規(guī)則定義： Rules（From）:◆ PULL from ！ 從緩沖區(qū)Buffer11中獲取零件； Rules（To）:◆ PUSH to ROUTE ！ 將零件輸送到Route中,； C630 Detail頁(yè)面設(shè)計(jì)各機(jī)器組General 所示： 機(jī)器組General 頁(yè)面設(shè)計(jì)機(jī)器組名稱FromCycle timeTo鉗工臺(tái)PULL from ERLANG(R_CYCLE,1,1)PUSH to ROUTERB3N加工中心PULL from ERLANG(R_CYCLE,1,2)PUSH to ROUTE........................CKA6163A2PULL from ERLANG(R_CYCLE,1,28)PUSH to ROUTEXK5040PULL from ERLANG(R_CYCLE,1,28)PUSH to ROUTE在此，注意有3組機(jī)器的設(shè)置與上述不同，它們分別是yaw300B組裝機(jī)、YE2000D組裝機(jī)、WE600D組裝機(jī)。： 緩沖區(qū)buffer的頁(yè)面設(shè)計(jì)Buffer名稱Actions on InputQuantityAction on OutputBuffer1 = + 11 = 1Buffer2 = + 11 = 1……………………Buffer28 = + 11 = 1yaw300B無(wú)5無(wú)YE2000D無(wú)19無(wú)WE600D無(wú)39無(wú) Path類型元素細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)Path類型的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，現(xiàn)以Path001為例：● 屬性定義： ◆ Path001. Path Traverse Time= ！ 設(shè)定路徑Path001 輸送一個(gè)Part 通過所需要的時(shí)間；