生产系统建模与仿真 教学课件 作者 周泓 8_面向生产系统的仿真软件.ppt

（1）Failure数据模块 Failure模块用来对Arena中资源的随机故障模式进行定义。在这个模块中，我们确定故障的类型（基于时间或者是基于工作循环次数），选择合适的随机分布函数，并定义其分布参数。这里，我们设定故障名称（Name）为“Turning Machine Failure”，故障类型（Type）为“Time”，设定正常运行时间（Up Time）和停机时间（Down Time）为服从均值分别是120min和4min的指数分布，如图8-42所示。 （2）Schedule数据模块 Schedule模块用来对资源调度进行定义。对检验工序的资源能力计划，我们设定该模块的属性参数如图8-43所示。 * 图8-42 定义车削机床故障的Failure模块 * 图8-43 定义资源能力计划的Schedule模块 其中，“Durations”一栏用来对“持续时间”属性进行设置。在该栏中相应的位置上单击鼠标左键，可以打开图形调度编辑器?（Graphical Schedule Editor）的图形界面，输入有关的调度数据，如图8-44所示。 图8-44 Schedule模块图形编辑界面 在设置好Failure模块和Schedule模块的属性参数后，还必须回到Resource模块，在相应的资源栏目中建立它们与该资源之间的联系，并选择当资源能力发生变化时的处理方法（Ignore-Wait-Preempt）。如图8-45所示。 * 图8-45 在Resource模块中定义Failure和Schedule模块相关的资源 对上述这些数据模块进行设置好以后，对仿真模型重新行仿真运行480分钟（1个工作日），可得到该生产线系统在新的设计方案下各类统计性能指标的仿真运行结果，如系统平均等待时间、最大逗留时间、以及产出水平和设备利用率等，如图8-46所示。 * （a）系统平均等待时间和最大逗留时间 * （b）系统产出水平 * （c）设备利用率 图8-46 生产系统产能分析的仿真运行结果 通过图8-41和图8-46，可以对两种系统方案下的各类性能指标进行详细地对比和分析。 在仿真运行结束后，会弹出对话框询问是否查看结果报告，如图8-20所示。 * 图8-20 简单加工系统仿真运行的最终状态 通过单击目录树中的“+”和“-”，可以查看一些具体的报告。例如，若要查看仿真运行中队列的变化情况，可通过在目录树中单击一系列的“+”进入到报告的“队列”（Queue）部分（Simple Processing → Queue → Time → Waiting Time → Drilling Center.Queue），得到钻床设备的等待时间信息，如图8-21所示。 * 图8-21 仿真运行的“分类汇总报告”（部分） 8.4 Arena输入/输出分析 8.4.1 输入分析器（Input Analyzer） 我们在第五章中已经介绍了仿真输入数据采集和分析的基本内容。显然，对于输入数据进行分析，需要相当多地依赖于数理统计的知识，而且也是一个比较费时的过程。 在Arena软件中，利用其内置的输入数据分析功能模块——输入分析器（Input Analyzer），可以较为方便地完成这一繁琐的工作。 使用Arena输入分析器对输入数据进行拟合的一般步骤如下： ①创建一个包含原始数据的文本文件。 ②将该文本文件载入到输入分析器，对这些数据拟合出一个或者多个分布。 ③从中选取一个最为适用的分布。 ④将输入分析器生成的表达式复制到Arena模型中的某一区域，以应用于之后的Arena仿真与建模分析中。 * 例如，对前面例5-2中表5-3的219个零件到达间隔时间数据，我们利用Arena输入分析器进行拟合操作如下： 首先，将表5-3中的原始数据以纯文本的格式保存到文本文件中，并命名为“PartBPrp.dst”（Arena输入分析器默认的文件扩展名为.dst），如图8-22所示。 * 图8-22 零件到达间隔时间数据的dst文本文件 然后，运行输入分析器。通过菜单File New或单击工具栏中的新建（New）按钮（ ），新建一个数据拟合窗口。通过菜单File Data File Use Existing或单击工具栏中的使用现有数据文件（Use Existing Data File）按钮（ ），将该数据文件加载到数据拟合窗口中。此时，Arena输入分析器就会自动地显示出这些数据的直方图，并在窗口的下方给出这些数据的汇总信息，如图8-23所示。 * 图8-23 Arena输入仿真器中的数据直方图及其汇总信息 通过输入分析器中相应的菜单选项，可将数据拟合成某个概率分布（按给定的分布来估计相应的参数）。例如，我们通过菜单Fit Exponential来对上述