第05章 制造系统性能分析.ppt

三、基于活动循环图的仿真算法 1. 输入信息 (1)每一活动的活动周期（持续时间），如机床的加工时间等。 (2)每一队列的排队规则，如FCFS（First Come First Serve）、SPT（Shortest Processing Time）。 (3)系统的初始状态，如初始队列长度等。 2. 仿真算法 最小时钟原则三阶段离散事件仿真算法 A阶段（时钟推进）： 检查每一活动的活动时间剩余值，选择最小值作为时钟推进量，进行时钟推进。进行数据处理和动态图形显示。 若仿真时间未到终值，转入B阶段，否则结束。 B阶段（状态更新）： 检查每一活动，终止那些活动时间剩余值等于零的活动，有关变量置终止状态（实体转入队列等），转入C阶段。 C阶段（活动扫描）： 检查每一活动，看其开始条件是否满足，如满足，则计算该活动的活动时间，有关实体进入活动状态，转入A阶段。 3. 仿真算法的运行过程 例 三台机床和一个工人组成的加工系统 初态：停止队列有3台机床 等待队列有1个工人 安装活动停止 加工活动停止 加工 安装 停止 就绪 等待 机床(3) 循环 工人(1) 循环 D=10 D=3 1.2.3 1 仿真运行过程 第一遍 A阶段：时钟推进=0 时钟=0 B阶段：无活动终止， 无状态更新 C阶段：一号机安装开始，活动时间=3 加工 安装 停止 就绪 等待 机床(3) 循环 工人(1) 循环 D=10 D=3 2.3 第二遍 A阶段：时钟推进=3 时钟=3 B阶段：一号机安装结束，活动时间=3-3=0 C阶段：二号机安装开始，活动时间=3 一号机加工开始，活动时间=10 加工 安装 停止 就绪 等待 机床(3) 循环 工人(1) 循环 D=10 D=3 3 加工 安装 停止 就绪 等待 机床(3) 循环 工人(1) 循环 D=10 D=3 第三遍 A阶段：时钟推进=3， 时钟=6 B阶段：二号机安装结束，活动时间=3-3=0 一号机加工继续，活动时间=10-3=7 C阶段：三号机安装开始，活动时间=3 二号机加工开始，活动时间=10 第四遍 A阶段：时钟推进=3， 时钟=9 B阶段：三号机安装结束，活动时间=3-3=0 一号机加工继续，活动时间=7-3=4 二号机加工继续，活动时间=10-3=7 C阶段：三号机加工开始，活动时间=10 停止队列空， 安装不能开始 加工 安装 停止 就绪 等待 机床(3) 循环 工人(1) 循环 D=10 D=3 1 第五遍 A阶段：时钟推进=4， 时钟=13 B阶段：一号机加工结束，活动时间=4-4=0 二号机加工继续，活动时间=7-4=3 三号机加工继续，活动时间=10-4=6 C阶段：一号机安装开始，活动时间=3 加工 安装 停止 就绪 等待 机床(3) 循环 工人(1) 循环 D=10 D=3 加工 安装 停止 就绪 等待 机床(3) 循环 工人(1) 循环 D=10 D=3 第六遍 A阶段：时钟推进=3， 时钟=16 B阶段：一号机安装结束，活动时间=3-3=0 二号机加工结束，活动时间=3-3=0 三号机加工继续，活动时间=6-3=3 C阶段：二号机安装开始，活动时间=3 一号机加工开始，活动时间=10 三、基于活动循环图的仿真算法 以后的循环过程将按同样的规律继续进行下去。 通过对上述仿真运行过程进行跟踪和数据统计，一方面，可以得到该系统运行过程中有关状态和参数的动态变化规律．例如，从初始状态开始，各机床由闲到忙的变化过程，工人闲、忙状态的变化过程，各队列的排队变化过程等。另一方面，如果上述仿真过程进行得足够长，待系统进入稳态后，可通过多次采样求得该系统的稳态性能指标，如机床平均利用率、系统生产率、平均通过时间、平均队列长度等。 四、制造系统的仿真分析 制造系统本身所具有的随机性以及其运行环境所具有的随机性，都不可避免地对系统运行结果产生随机性影响。仿真模型和仿真环境是实际系统和实际环境的映射，因此，仿真运行结果也自然带有随机性。 由于仿真结果所具有的随机性，显然，不能仅依靠一次仿真运行结果就对制造系统的性能做出判定，而应该以合理的实验方法，对系统进行足够次数的仿真运行，并通过对仿真结果进行统计处理和可信度分析后，才能较准确揭示制造系统性能的真值。 为达到上述目的，需解决两