工业工程witness仿真作业1.doc

生产销售一体化模型报告

一．系统说明
某一设备生产商生产一种设备。粗加工部门根据半精产品库存的库存量（当库存量小于10时开始加工）以2小时/件的速度进行加工。精加工部门根据成品库存的库存量（当库存量小于15时开始加工）以4小时每件的速度进行加工。检查包装部门以1小时每件的速度进行检查包装。最后送入成品库中。销售商销售设备的速度服从5~8小时的均匀分布，并且当销售商库存小于5件时发出订货单，由车去生产商成品库存拉货，每次拉货数量为5件。并且已知企业的库存费用为每件每小时1元，生产一件产品所需的全部费用和为5000元，售价为8000元每件。

二．系统分析
1．系统中的实体、事件、状态
临时实体： 加工的原料。
永久实体： 粗加工机器，精加工机器，检查包装机器，销售商，半精产品库存，精产品库存，成品库存，销售商库存，劳动者，汽车。
事件： 原材料加工为半精产品，半精产品加工为精产品，精产品的检查包装，销售商销售产品，劳动者搬运，汽车运输。
状态： 半精产品在库存中的等待状态，精产品的等待状态，成品等待状态，销售品的等待状态，粗加工机器的空闲状态，粗加工机器的加工状态，精加工机器的空闲状态，精加工机器的加工状态，销售机器的加工以及空闲状态，劳动者搬运以及等待。
2．模型终止条件
模型运行1000个时间单位。
3．系统绩效指标
（1）生产企业的利润和库存费用。
（2）生产企业的各个机器的空闲和加工状态所占的比重。
（3）生产企业各个库存的最大库存量、平均库存量以及产品在库存中的等待时间。
4．系统流程图

三．Witness建模过程
1．各个元素的定义
元素名称
类型
数量
说明
P11
part
1
原料
Lirun1
part
1
利润统计
m1
machine
1
粗加工机器
m2
machine
1
精加工机器
m3
machine
1
检查包装
m4
machine
1
销售
b1
buffer
1
半精产品库存
b2
buffer
1
精产品缓存
b3
buffer
1
成品库存
b4
buffer
1
销售商库存
P1
path
1
路径一
P2
path
1
路径二
P3
path
1
路径三
P4
path
1
路径四
P5
path
1
路径五
t1
track
1
货物装运
t2
track
1
货物卸载
Labor001
labor
1
工人
car
Vehicle
1
货物运输车辆
Lirun2
Attribute(type:integer)
1
统计库存量
kucun
Variable(type:real)
1
显示库存费用
lirun
Variable(type:real)
1
生产企业利润

在Designer Elements 窗口定义2个part元素、4个machine元素、4个buffer元素、5个path元素、2个track元素、一个labor元素以及1个vehicle元素，然后对照上表修改它们的名称和数量。在布局窗口通过单击右键定义lirun2，kucun，lirun元素，形式如下图：

2.元素的可视化设置
以精加工机器为例介绍元素的可视化设置：在元素的选择窗口选择m2元素，鼠标点击Display，跳出Display对话框（下图1），设置它的Text（图2）、icon（机器图标，图3）、icon（可随状态改变颜色的图标，图4），以及rectangle，最终形成图5效果

图1
图2 图3

图4 图5
最后形成可视化界面主体witness效果
该系统模型仿真的主界面如下图所示

3、各个元素的细节设计
各个元素的细节设计以m2元素为例。
对该元素的细节设计所要达到的目的为：根据成品库存的数量安排生产，当成品库存的数量小于15时，从半精品库存拿来半精品加工，时间为3小时，加工完成后送入精产品库存等待检查包装，界面如下图，

按钮
细节
说明
Type
Single
一进一出
Duration.cycle time
4.0
加工时间
Input.from
IF NPARTS (b3) < 15
PULL from b1
ELSE
Wait
ENDIF

根据成品库存来判断是否生产
Output.to…..
PUSH to b2 Using Path
通过路径送往精产品库存
Actions on finish
ICON = 124
加工完成后产品的形状

四．实验结果统计与分析
1．运行仿真1000个时间单位，根据动态表格得到统计报表如下

从表中看出，生产企业运行1000个小时的库存总费用为21168.0。所得的利润为373832.0 。
2．生产企业相关元素的统计报告如下：
生产企业库存统计

从表中可以看出：（1）半精产品库存最大为12，平均为9.93，产品在库存中的等待时间平均为49.91。（2）精产品库存最大为1，平均为0，产品在库存中的等待时间平均为0。（3）成品库存最大为16，平均为12.70，产品在库存中的等待时间平均为76.43。
各个生产部门统计

从表中可以看出：（1）粗加工机器的空闲率为64%，加工时间为36%，阻塞时间为0.加工的总件数为180。（2）精加工机器的空闲率为24.40%，加工时间为75.60%，阻塞时间为0.加工的总件数为189。（3）检查包装机器的空闲率为81.20%，加工时间为18.80%，阻塞时间为0.加工的总件数为188。
3.系统的分析以及优化建议
（1）从生产企业库存费用和利润统计动态表中可以看到，生产企业的库存费用相对较大。
（2）对生产企业的库存统计分析可以看到对半精产品和成品库存的平均库存等待时间较长，从而影响了库存费用。
（3）对生产企业各个机器的分析可以看到。相比较于其他两台机器，m3的工作时间率较大，而其他的两台空闲时间率较大，并且机器的整体利用率不高，都影响了企业的利润。
优化建议：（1）增加精产品加工的机器，从而降低m2的利用率，使生产平衡。
（2）多联系几家销售厂商，从而加速生产企业的库存周转，降低物品在库存中的等待时间，降低库存费用，并且机器的利用率大大增加，增加企业的利润。
（3）改善库存，降低库存的单位费用。