【正文】 itness仿真軟件的優(yōu)化案例研究 witness仿真建模的一般步驟在現(xiàn)實(shí)生活中，一系類的商務(wù)系統(tǒng)都是由相互聯(lián)系相互影響的有機(jī)部分組成的，比如企業(yè)制造系統(tǒng)中的原材料、機(jī)器設(shè)備、運(yùn)輸工具、人員、加工路線或運(yùn)輸路線等，服務(wù)系統(tǒng)中的顧客、服務(wù)臺(tái)、服務(wù)路線等。但在使用witness進(jìn)行計(jì)算機(jī)模型的建立時(shí)，同樣有其特定的建模步驟：（1）元素定義(Define)使用鼠標(biāo)右擊分布窗口，在彈出的對(duì)話框總選擇“Define”菜單項(xiàng)，跳出Define對(duì)話框，在該對(duì)話框中Name下輸入元素的名稱，在Element Type下拉菜單中選定基本元素的類型，在Quantity下輸入模型基本元素的數(shù)量，然后點(diǎn)擊Create完成模型中一個(gè)基本元素的定義。（4）運(yùn)行(Run)通過(guò)反復(fù)的試運(yùn)行，根據(jù)運(yùn)行的結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)的重新設(shè)置與修改，重復(fù)前三步直到得到正確的仿真結(jié)果，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行一定時(shí)間范圍的運(yùn)行，并在屏幕上動(dòng)畫(huà)顯示系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程，運(yùn)行方式可以是單步的、連續(xù)的或設(shè)定時(shí)間的。需求量也是隨機(jī)變量，其概率函數(shù)為： （）訂貨策略：按月訂貨，每月月初檢查庫(kù)存水平，若庫(kù)存水平I超過(guò)下線L不訂貨，若低于下限則訂貨，訂貨量Z為： （） （）若訂貨，從訂貨到貨物入庫(kù)的時(shí)間是1個(gè)月。不同的機(jī)器類型對(duì)應(yīng)著不同的系統(tǒng)處理過(guò)程。車(chē)輛裝載，卸載或停靠的地點(diǎn)在軟件中也進(jìn)行了相應(yīng)的定義。變量包含了一個(gè)值或一系列的值。時(shí)間序列圖在仿真軟件中是以圖形方式來(lái)表示仿真隨時(shí)間變化的值，從而表現(xiàn)仿真結(jié)果的圖形元素，這樣可以更加形象直觀的表達(dá)仿真結(jié)果。 Display Part Queue對(duì)話框 Display Part Queue dialog box②Machine元素可視化的設(shè)置在元素選擇窗口Xuqiu元素，鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊Display，跳出Display對(duì)話框，設(shè)置它的Text、Icon（機(jī)器圖標(biāo)）、Icon（可隨狀態(tài)改變顏色的圖標(biāo)）。 DisplayStyle對(duì)話框 DisplayStyle dialog box Display Timeseries對(duì)話框 Display Timeseries dialog box⑥表格可視化的設(shè)置在系統(tǒng)選擇窗口選擇BACKDROP（），鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊Display，跳出Display對(duì)話框，設(shè)置它的Rectangle（）。在元素選擇窗口選擇C3元素，鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊Display，跳出Display對(duì)話框，設(shè)置它的Value放在表格第三行第二列。 Detail Timeseries對(duì)話框Fig. Detail Timeseries dialog box： 模型初始狀態(tài)圖 model initial state chart模型仿真鐘系統(tǒng)默認(rèn)的1的時(shí)間單位為1month，運(yùn)行100仿真時(shí)間單位，根據(jù)動(dòng)態(tài)裱個(gè)得到統(tǒng)計(jì)報(bào)表。 Display Value對(duì)話框 Display Value dialog box（3）各個(gè)元素細(xì)節(jié)（Detail）設(shè)計(jì) Detail Track對(duì)話框Loading頁(yè)面Fig. Detail Track dialog page Loading Detail Track對(duì)話框UnLoading頁(yè)面圖Fig. Detail Track dialog box UnLoading page figure Detail Vehicle對(duì)話框 Detail Vehicle dialog box對(duì)Distribution元素Ra細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)Value:1,Weight : 1, 然后點(diǎn)擊AddValue:1,Weight : 2, 然后點(diǎn)擊AddValue:3,Weight : 2, 然后點(diǎn)擊AddValue:4,Weight : 1, 然后點(diǎn)擊AddDetail 。⑦Variable元素可視化的設(shè)置在元素選擇窗口選擇C1元素，鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊Display，跳出Display對(duì)話框，設(shè)置它的Value()放在表格第一行第二列。 DisplayPath對(duì)話框 DisplayPath dialog box④Vehicle元素可視化的設(shè)置在元素選擇窗口Car元素，鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊Display，跳出Display對(duì)話框，設(shè)置它的Style()。（2） 元素可視化（Dispaly）的設(shè)置Part元素可視化的設(shè)置在元素選擇窗口選擇P元素，鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊Display，跳出Display對(duì)話框（），設(shè)置它的Text（）、Style（）。在witness軟件中，分布是一個(gè)邏輯性元素，它可以將現(xiàn)實(shí)中一些存在規(guī)律的真實(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)分布的形式表現(xiàn)在系統(tǒng)模型中，進(jìn)行模擬運(yùn)行。車(chē)輛是沿著系統(tǒng)既定的軌道運(yùn)行的。例如對(duì)循環(huán)焊接系統(tǒng)中的電路板的暫存、機(jī)場(chǎng)用于存放旅客行李的運(yùn)輸系統(tǒng)、企業(yè)加工生產(chǎn)過(guò)程中半成品的存儲(chǔ)區(qū)等等物體都稱為緩沖區(qū)。 元素名稱表 elements a list of names元素名稱類型數(shù)量說(shuō)明PPart1產(chǎn)品KucunPart1費(fèi)用統(tǒng)計(jì)Kucun1Buffer1庫(kù)存系統(tǒng)XuqiuMachine1顧客Load1Track1貨物裝運(yùn)Unload1Track1貨物卸載CarVehicle1貨物運(yùn)輸車(chē)輛C1Variable(type:Real)1訂貨費(fèi)用統(tǒng)計(jì)C2Variable(type:Real)1保管費(fèi)用統(tǒng)計(jì)C3Variable(type:Real)1缺貨費(fèi)用統(tǒng)計(jì)CVariable(type:Real)1總費(fèi)用統(tǒng)計(jì)RaDistribution1隨機(jī)數(shù)生成器KucunliangTimeseries1庫(kù)存數(shù)量顯示零部件是witness仿真軟件中最基礎(chǔ)的一種離散型仿真元素，它表示了在其他離散性元素間移動(dòng)的任何事物，如公司的產(chǎn)品、大企業(yè)的項(xiàng)目、電話交談中的要求、馬路上行駛的車(chē)輛、工廠生產(chǎn)運(yùn)行的機(jī)器設(shè)備、醫(yī)院的報(bào)警系統(tǒng)、機(jī)場(chǎng)上的行李運(yùn)輸系統(tǒng)等等。通過(guò)該報(bào)告，可以分析系統(tǒng)中可能存在的各種問(wèn)題，通過(guò)某項(xiàng)指標(biāo)，來(lái)比較可選方案的優(yōu)缺點(diǎn)，如機(jī)器的利用率、產(chǎn)品的通過(guò)時(shí)間、在制品庫(kù)存等。（2）元素可視化(Display)的設(shè)置Witness軟件擁有良好的畫(huà)面效果，它可以將系統(tǒng)中的大部分元素通過(guò)圖形化的形式顯示出來(lái)；在仿真模擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)時(shí)，witness可以顯示原材料、零部件、人員、運(yùn)輸車(chē)輛在系統(tǒng)中的運(yùn)行狀況，所以在定義了系統(tǒng)元素的基礎(chǔ)上，要定義元素在各種狀態(tài)下的現(xiàn)實(shí)圖形。該仿真軟件主要包括一下五類元素：離散型元素、連續(xù)型元素、運(yùn)輸邏輯型元素、邏輯型元素、圖形元素。目前已被成功運(yùn)用于國(guó)際3000多家知名企業(yè)的解決方案項(xiàng)目，如Airbus公司的機(jī)場(chǎng)設(shè)施布局優(yōu)化、BAA公司的機(jī)場(chǎng)物流規(guī)劃、BAE SYSTEMS電氣公司的流程改善、Exxon化學(xué)公司的供應(yīng)鏈物流系統(tǒng)規(guī)劃、Ford汽車(chē)公司的工廠布局優(yōu)化和發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線優(yōu)化、Trebor Bassett公司的分銷(xiāo)物流系統(tǒng)規(guī)劃等[9]。作為一款功能強(qiáng)大、低價(jià)位、主要基于Windows的仿真軟件，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于供應(yīng)鏈物流仿真、交通運(yùn)輸仿真、銀行金融流程管理、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)以及生態(tài)系統(tǒng)等各個(gè)領(lǐng)域。（3）Arena軟件Arena是美國(guó)System Modeling公司1993年開(kāi)始基于仿真語(yǔ)言SIMAN及可視化環(huán)境CINEMA研制開(kāi)發(fā)的可視化交互集成式商業(yè)化仿真軟件，為不同需求的用戶開(kāi)發(fā)有多種產(chǎn)品類型。AutoMod的應(yīng)用涉及汽車(chē)、家電、造船、化工、煙草、圖書(shū)等制造領(lǐng)域，軍事、核工業(yè)等國(guó)防領(lǐng)域，以及郵政通信、港口、航空、倉(cāng)儲(chǔ)、配送、物料操作等物流及其他服務(wù)行業(yè)和領(lǐng)域。但是這樣會(huì)導(dǎo)致整體的工作量加大，相當(dāng)難實(shí)現(xiàn)，針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，我們需要對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，才能得到答案。需要注意的是，在實(shí)際進(jìn)行仿真研究時(shí)也不能死板的按照上面的步驟進(jìn)行，有些項(xiàng)目在獲得系統(tǒng)的內(nèi)在細(xì)節(jié)之后，可能還要返回前面的步驟中去；同時(shí)，驗(yàn)證和確認(rèn)應(yīng)該在整個(gè)仿真過(guò)程中始終關(guān)注。（3）進(jìn)程交互法（Process Interactive，PI）該建模方法的特點(diǎn)在于系統(tǒng)中有用兩張事件表，一是當(dāng)前事件表(current events list，CEL)，二是將來(lái)事件表。（1）事件調(diào)度法（Events Scheduling，ES）使用這種策略構(gòu)建仿真模型時(shí)，會(huì)將全部事件放在事件列表中，在模型中設(shè)置一個(gè)時(shí)間控制器，利用該控制器可以控制模型內(nèi)不同時(shí)間發(fā)生的事件，模型中應(yīng)該最早發(fā)生的事件被選擇出來(lái)，這是觸發(fā)仿真鐘，仿真鐘會(huì)把時(shí)間修改到該事件發(fā)生的時(shí)刻，緊接著再調(diào)用與該事件相關(guān)的事件，運(yùn)行相關(guān)事件，所有事件處理完后返回時(shí)間控制器。對(duì)于狀態(tài)變量不是隨時(shí)間連續(xù)變化而是離散變化的一類系統(tǒng)的仿真問(wèn)題，我們通常采用離散事件系統(tǒng)仿真方法。這類系統(tǒng)的狀態(tài)變量在兩個(gè)事件之間保持不變，其數(shù)學(xué)模型一般很難用數(shù)學(xué)方程來(lái)描述，通常是用流程圖或網(wǎng)絡(luò)圖來(lái)描述。按照仿真研究對(duì)象的不同，系統(tǒng)仿真還可以分為連續(xù)系統(tǒng)仿真和離散事件系統(tǒng)仿真。根據(jù)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)關(guān)系建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并在此模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行反復(fù)大量的實(shí)驗(yàn)，稱為數(shù)學(xué)模型。系統(tǒng)是研究探討的對(duì)象，模型是對(duì)系統(tǒng)的抽象化表示，仿真則是通過(guò)對(duì)模型的反復(fù)實(shí)驗(yàn)取得對(duì)實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行深入研究的目的。對(duì)于一個(gè)完整的系統(tǒng)來(lái)所，無(wú)論系統(tǒng)是大是小，實(shí)體、屬性、活動(dòng)是三個(gè)都必須存在的要素。控制對(duì)象、控制目標(biāo)、控制主體是組成一個(gè)物流控制系統(tǒng)最具本的單元，控制對(duì)象是企業(yè)生產(chǎn)物流活動(dòng)的過(guò)程，控制目標(biāo)是在保證滿足市場(chǎng)需求的前提下，以精益思想作為指導(dǎo)，采取一切可能的措施，提高生產(chǎn)效率，降低企業(yè)不必要的浪費(fèi)情況，降低企業(yè)成本，人機(jī)結(jié)合的管理系統(tǒng)是企業(yè)物流控制系統(tǒng)的主體。換句話說(shuō)，物流信息系統(tǒng)最重要的兩個(gè)成分為計(jì)算機(jī)和人，它的主要功能是對(duì)物流信息收集整理、傳遞、儲(chǔ)存、二次加工、維護(hù)及使用，同時(shí)，物流信息系統(tǒng)具有預(yù)測(cè)、控制和輔助決策等功能。物流信息具有信息量大，分布廣，動(dòng)態(tài)性強(qiáng)，信息價(jià)值的衰減速度快的特點(diǎn)；同時(shí)，物流信息種類繁多，對(duì)一致性的要求比較高。（4）物流信息系統(tǒng)隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，作為現(xiàn)代制造企業(yè)生產(chǎn)物流核心與基礎(chǔ)的物流信息系統(tǒng)發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。要使搬運(yùn)做到無(wú)浪費(fèi)、均衡性、準(zhǔn)時(shí)化、縮短提前期、減少過(guò)多的在制品和成品庫(kù)存，一般應(yīng)注意以下問(wèn)題：①并行工程的應(yīng)用，注意在加工、組裝等工序中輸入與輸出的同步性、均衡性；②把一切不增值的物流活動(dòng)取消，減少不必要的浪費(fèi)，節(jié)約成本；③避免物料搬運(yùn)活動(dòng)的交叉重復(fù)，以免引起復(fù)雜的物流運(yùn)輸線路；④提高設(shè)備搬運(yùn)效率、盡量使運(yùn)輸線路直線化，加強(qiáng)時(shí)間管理⑤合并或取消移動(dòng)和搬運(yùn)工序，改善工藝流程；⑥采用自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備，提高生產(chǎn)效率，避免人工操作造成的失誤；⑦發(fā)展立體化“三層”搬運(yùn)；⑧提高系統(tǒng)的柔性化水平，提高工位器具的柔性化程度，提高搬運(yùn)和暫存通用化水平；（3）廢棄物處理系統(tǒng)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)生廢棄物是不可避免的事情，這些廢棄物包括固體廢棄物、氣體廢棄物和液體廢棄物，這些廢棄物嚴(yán)重污染了我們的環(huán)境，直接或間接地?fù)p害了人們的健康，為了響應(yīng)綠色生產(chǎn)的口號(hào)，同時(shí)為了我們的健康，我們對(duì)這些廢棄物進(jìn)行有效的處理。同時(shí)還要考慮搬運(yùn)對(duì)象的性質(zhì)和搬運(yùn)環(huán)境，如成形、粉體、烘干環(huán)境和清洗環(huán)境等等[7]。另外，倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)也擔(dān)負(fù)著，如對(duì)于如何設(shè)計(jì)物料組織體系、控制庫(kù)存、進(jìn)行作業(yè)時(shí)序分析等方面的工作。離線倉(cāng)庫(kù)的主要作用是存儲(chǔ)物料，它的運(yùn)行與生產(chǎn)加工沒(méi)有直接的同步關(guān)系，一般服務(wù)對(duì)象多、服務(wù)面寬，主要用于存放生產(chǎn)過(guò)程之外(生產(chǎn)還未進(jìn)行或已經(jīng)結(jié)束)的物料，如原材料庫(kù)、毛坯庫(kù)、成品庫(kù)等；工位緩存站的主要功能是為企業(yè)生產(chǎn)線服務(wù)，它被稱為是直接的生產(chǎn)性裝備，用于暫存生產(chǎn)過(guò)程中物料，對(duì)生產(chǎn)加工起到緩沖、協(xié)調(diào)的作用，與生產(chǎn)線有非常緊密的聯(lián)系，它的運(yùn)行和服務(wù)完全與生產(chǎn)加工的需要及步驟一致。為了適應(yīng)現(xiàn)代化的生產(chǎn)，加快市場(chǎng)響應(yīng)能力，滿足消費(fèi)者多樣化的需求，以工程機(jī)械制造業(yè)為例，生產(chǎn)物流系統(tǒng)應(yīng)該包括如下系統(tǒng)：倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)、物流信息系統(tǒng)和物流控制系統(tǒng)，還有廢棄物處理系統(tǒng)。IDEFO模型的優(yōu)勢(shì)在于它能有助于進(jìn)行詳細(xì)的組織系統(tǒng)分析，便于模型的構(gòu)造者和流程的執(zhí)行者交流；另外IDEFO建模方法確立了系統(tǒng)分析的范圍，流程的設(shè)計(jì)者使用IDEFO方法，提高了認(rèn)識(shí)和決策的一致性。在使用IDEFO方法完成建模時(shí)，我們會(huì)把分析階段與設(shè)計(jì)階段區(qū)別出來(lái)。IDEFO要求對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的描述做到簡(jiǎn)明扼要，同時(shí)能清晰的表現(xiàn)出系統(tǒng)的整體情況。每一個(gè)圖層下面都還有一個(gè)或幾個(gè)圖層對(duì)該圖層進(jìn)行分析說(shuō)明，我們將上一層抽象圖稱為詳細(xì)圖的父圖，將詳細(xì)圖稱為抽象圖的子圖。機(jī)制表示任務(wù)是由什么來(lái)完成的，它可以是人也可以是設(shè)備。在系統(tǒng)分解的某一個(gè)層次上，可能有多種活動(dòng)，于是為每個(gè)活動(dòng)進(jìn)行編號(hào)。我國(guó)制造企業(yè)通常在進(jìn)行價(jià)值流程再造時(shí)采用IDEF0方法，這樣便于有效地描述、分析和更改企業(yè)內(nèi)部龐大的組織。3制造業(yè)大背景下生產(chǎn)物流系統(tǒng)仿真模型的建立當(dāng)一個(gè)企業(yè)決定實(shí)施精益生產(chǎn)時(shí)，所要做的很