系统仿真与 witness 建模

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系统仿真与 Witness 建模. (1). Witness 是英国 Lanner 推出的系统仿真软件 用于离散事件仿真。 提供多种建模元素,便于物流与自动化制造系统的仿真。. www.lanner.com. 随机数和随机变量的产生 伪随机数 PRN ( Pseudo Random Number ) 伪随机数流 PRNs ( Pseudo Random Number Stream ) Witness 系统的标准分布函数( 14 种). 1. BETA 10.TAIANGLE - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: 系统仿真与 Witness  建模

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Page 2: 系统仿真与 Witness  建模

Witness 是英国 Lanner 推出的系统仿真软件

用于离散事件仿真。

提供多种建模元素,便于物流与自动化制造系统的仿真。

www.lanner.com

Page 3: 系统仿真与 Witness  建模

随机数和随机变量的产生

伪随机数 PRN ( Pseudo Random Number )

伪随机数流 PRNs( Pseudo Random Number Stream )

Witness 系统的标准分布函数( 14 种)

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1. BETA 10.TAIANGLE2.NORMAL 11.LOGNORMAL3.BINOMIAL 12.UNIFORM4.POISSON 13.NEGEXP5.ERLANG 14.WEIBULL6.RANDOM7.GAMMA8.TNORMAL9.IUNIFORM

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BETA ( shape , scale , prns ) 参数: shape : 形状参数,实数; scale :比例参数,实数; prns :伪随机数流,整数。 适用情况:产品的次品率;工作完成时间等。

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NORMAL ( mean , sd , prns ) 参数: mean: 分布均值,实数; sd :标准差,实数; prns :为随机数流,整数。 适用情况:机器加工时间等。

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BINOMIAL ( prob , trials , prns ) 参数: prob: 概率, [0 , 1] 之间的实数; trials :试验次数或批量,整数; prns :为随机数流,整数。 适用情况: 指定数量的一批货物中的次品数目;仓库中需要的货物的品种数量。

Page 9: 系统仿真与 Witness  建模

POISSON ( mean , prns ) 参数: mean :均值,实数; prns :为随机数流,整数。 适用情况: 零件到达的随机批量;生产机器的单位时间产出数量。

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ERLANG(M , K , prns) 参数: m :均值,实数; K : K 值,整数; prns :为随机数流,整数。 适用情况: 完成一项服务所需的时间。例如,完成一名顾客的服务时间或修理好一台机器的时间。

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RANDOM ( prns ) 参数: prns :为随机数流,整数。 适用情况: 使用此函数作为我们自定义的随机分布函数中的随机种子数。

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GAMMA(shape, scale, prns) 参数: shape :形状参数,实数; scale :比例参数,实数; prns :为随机数流,整数。 适用情况: 机器出故障的时间间隔。

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TNORMAL(mean, sd, min, max, prns) 参数: mean: 均值,实数; sd :标准差,实数; min :最小值,实数; max :最大值,实数; 适用情况: 一些服从正态分布的随机变量,但它不会取值于无穷大与无穷小,例如服务时间不可能为

负值,等待时间不能为无穷大等。

Page 15: 系统仿真与 Witness  建模

IUNIFORM ( min , max , prns ) 参数: min :最小值,整数; max :最大值,整数; prns :为随机数流,整数。 适用情况: 当仅仅知道某一变量在两个整数之间取值,而对其他情况一无所知时,首选的分布就是整数均匀分布函数。

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TRIANGLE(min , mode , max , prns) 参数: min :最小值,实数; mode: 最可能发生值,实数; max: 最大值,实数; prns :为随机数流,整数。 适用情况: 当采用统计方法不能够对数据拟合成特定的概率密度函数,而其取值范围和取值密集点能够确定时,可采用三角分布函数。

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Page 18: 系统仿真与 Witness  建模

LOGNORMAL ( mean , sd , prns ) 参数: mean: 分布均值,实数; sd :标准差,实数; prns :为随机数流,整数。 适用情况: 完成一项服务所需的时间。例如,完成一名顾客的服务时间或修理好一台机器的时间。

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UNIFORM ( min , max , prns ) 参数: min :最小值,实数; max :最大值,实数; prns :为随机数流,整数。 适用情况: 对某一变量的数据了解甚少,并且希望获得特定范围内的实数值时,就采用该函数。

Page 21: 系统仿真与 Witness  建模

NEGEXP ( mean , prns ) 参数: mean: 均值,实数; prns :为随机数流,整数。 适用情况: 相邻事件发生的时间间隔。例如,顾客到达时间间隔,机器故障发生时间间隔。

Page 22: 系统仿真与 Witness  建模

WEIBULL ( shape , scale , prns ) 参数: shape :形状参数,实数; scale :比例参数,实数; prns :为随机数流,整数。 适用情况: 可靠性建模。

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Page 24: 系统仿真与 Witness  建模

Stage1到 Stage6总的流程  称重机器取零件,称重后,经过输送链输送到下一道工序进行清

洗;再由输送链送至下道工序进行加工,最后由输送链运至下道工序进行检测、检测后离开系统。需要一个操作人员控制加工活动。

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stage1 1. 流程介绍:称重机器取零件,称重后,经过输

送链输送出系统;2. 元素介绍: conveyor,

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Conveyor :离散型实体元素。可实现带传送和     滚轴传送。1. 固定式( Fixed ) 保持部件间距不变2. 列队式( Queuing )  允许部件累计

可设定参数:长度、最大容量、部件移动速度等

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建模过程:1. Define: Part Machine Conveyor2. Detail: ①Part. name=widget ②Machine. Name=weigh Machine. Cycle time=5 ③Conveyor. Name=C1 Conveyor. Length in parts=10 Conveyor. Index time=0.53. 定义各元素间链接的逻辑关系

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① Weigh ( Machine ) 输入规则: Pull Widget out of World 输出规则: Push Widget to C1

②C1(Conveyor) 输出规则: Push Ship

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每个零件在输送链上的时间: 0.5*10mins一个零件在整个运行过程中需要时间: 10mins其中: 5min 在 Weigh 上,      5min 在 C1 上。

每 5min 有一个零件到达,所以 100min 会有 19个 Widget 被加工出来。

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stage2 1.流程介绍:2.逻辑元素介绍( variable): output 用来统计输出实

体数量.

Page 32: 系统仿真与 Witness  建模

逻辑元素:用来处理数据、定制报表、建     立复杂逻辑关系的元素。主要包括:Attribute (属性)、 Variable (变量)、 Distribution (分布)、 Function (函数)、 File (文件)、 Part file (零部件文件)、 Shift (班次)

Variable : 1. 系统变量(系统创建)      2.全局变量(用户用“ define 、 Display 和 Detail 过程创建”)      3.局部变量(用户在使用它的活动或函数中创建: DIM 变量名{ AS 数据类型}{!注释})

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1. 增加 3 台 Machine : Wash (cycle time=4) Produce (cycle time=3) Inspect (cycle time=3) 增加 2 条 Conveyor C2(Index time=0.5,Lenth in parts=10) C3(Index time=0.5,Lenth in parts=10)2. 创建变量 Output

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用来记录和显示 Inspect 机器的产量: 设置 Inspect 的完成活动“ action on finish”: output=output+13. 规则设定 C1: Push Wash Wash: Push C2 Produce: Pull C2, Push C3 Inspect: PullC3, Push ship

Page 35: 系统仿真与 Witness  建模

每个零件在输送链上的时间: 0.5*10mins一个零件在整个运行过程中需要时间: 30mins其中: 5min 在 Weigh 上,      5min 在 C1 上, 4min 在 Wash 上, 5min 在 C2 上, 3min 在 Produce 上, 5min 在 C3 上, 3min 在 Inspect 上。

100min可以加工出 15 个Widget