第七章 制造系统性能分析-2.ppt

* * 第七章 制造系统性能分析 7-1 概述 7-2 基于排队理论的分析方法 7-3 计算机仿真分析方法 7-4 Petri网分析方法 7-5 基于DEDS理论的摄动分析法 7-3 计算机仿真分析方法 一、基本概念 二、制造系统仿真建模 三、基于活动循环图的仿真算法 四、制造系统的仿真分析 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、SPT。 (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 活动循环图见前例 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 四、制造系统的仿真分析 1. 复演法 每次仿真运行采用相同的初始条件、相同的样本长度。为了保证结果的准确性，仿真运行的次数和每次运行的采样次数必须足够多。 2. 批均值法 将仿真运行划分为长度（采样次数）相等的M段，每一段看作一次独立的仿真运行。分段数量要足够大，且每段长度也要足够大。 复演法每次仿真运行之间的独立性较好，但每次运行都经过初始空载状态，易导致较大的均值估计偏差。批均值法有利于消除初始状态的影响，但需要注意消除各批之间的相关性。 7-4 Petri 网分析方法 一、基本概念 Petri网是 Carl Adam Petri 1962年提出的一种形式化系统建模和分析工具，在制造系统建模与分析方面得到了广泛应用。 1.基本术语 (1)资源(Resource)：系统中发生变化所涉及