arena中文教程第4章..doc

第四章 建立基本操作及输入模型 上两章介绍了一种简单加工系统（模型3-1），其中第二章介绍了一个手工完成的仿真，第三章检验了这一Arena模型。本章将开始介绍如何建立与实际系统更加接近的Arena模型，包括如何在简单模型的基础上，通过增加复杂度和引入一些新概念，来建立几种不同版本的模型。本章还讨论了怎样为实际系统确定合理的输入概率分布。 4.1节对电子器件装配与测试系统进行了描述，在此基础上介绍了如何对简单模型进行扩展，引入了一些新的Arena概念，建立了新模型，并展示了如何运行所建立的模型以及观察输出结果。现在，读者应该开始着重留意建模技巧了。4.2节对上述模型进行了扩展：在模型中增加了调度、故障、资源状态等要素，并且介绍了不同的结果分析方法。4.3节讲解了如何进一步完善动画效果。4.4节概述了实体如何运动，并介绍了“站”(Stations)、非零传送时间的实现以及传送过程的动画表示。最后，4.5节介绍了如何确定输入数据，包括如何选择驱动仿真的随机数概率分布模型。完成本章学习之后，读者应能自己建立具有一定细致程度的模型，并能合理确定与符合实际的随机数作为模型输入。 4.1 模型4-1：电子装配与测试系统 这里描述的电子装配与测试系统（如图4-1所示），表示的是两种需要封装的电子产品的最后一道工序。到达产品需进行预处理，然后再装配。 第一种产品（即Part A）是由模型之外的另一临近部门生产的，它按照均值为5的指数分布时间间隔到达（所有时间单位为分钟）。产品达到后，它们被立即送往产品A的预处理区域，并在这一区域内完成保证封装作业的匹配及产品清理工作，产品A的预处理操作时间满足三角分布TRIA(1, 4, 8)。之后，产品被立即送往封装台。 第二种产品（即Part B）是由本模型外的另一工厂生产，它以每批4件的方式成批输送进入模型。批量的到达间隔时间服从均值为30的指数分布。产品到达产品B的的预处理区域时，被分解为四个单件产品后分别进行处理。在产品B的预处理区域的操作与产品A类似，处理时间服从三角分布TRIA(3, 5, 10)。之后，产品被送往封装台。 原书P104 图4-1 电子装配与测试系统 在封装操作中，首先将电子产品插入箱盒，再进行箱体组装与封装，然后对封装后产品进行检测。所有这些操作的处理时间因产品不同而异：对产品A的操作服从三角分布TRIA(1, 3, 4)，而对产品 B的操作服从威布尔分布WEIB(2.5, 5.3)的 (其中，比例参数，形状参数，其含义参见附录D)。91%的产品能顺利通过检测，并被立即运送；产品能否通过检测与其他产品通过与否无关。未通过检测产品被送往返工区域进行拆卸、修理、清理、组装及重新检测。80%的返工产品能通过检测，并作为返工合格产品发运，其余不合格产品则被送往废品区。无论返工产品最终合格与否，每件产品返工花费的时间服从均值为45的指数分布。 我们希望通过仿真获得每个工作区域的资源利用率、队长、排队时间，以及产品的系统逗留时间等统计数据。仿真开始时，设置模型的终止运行条件为连续运行8小时(即1920分钟)。 4.1.1建模方法的扩展 搭建仿真模型仅仅是一个完整仿真项目的一个组成部分，仿真项目的两个首要问题为设定研究目标及系统定义，本书将在第13章专门讲述仿真项目整体方面的内容。本书将教你学会如何使用Arena来建立自己的仿真模型。尽管上面已经给出了系统定义，但在实际问题中，需要扩展这种定义，并且还需要收集和分析那些与指定输入参数及其分布（参见4.5节）相关的数据。下面将介绍模型扩展的方法。对于实际问题，首先需要定义数据结构，系统的模型分解，或者控制逻辑的扩展。这里我们仅需选择哪个Arena模块能够提供我们所需要的功能，并确定系统的细致程度。此外，我们还需要确定不同零件封装操作的不同操作时间。为简化这一操作，可以将模型分解为如下几部分：到达部分，预处理区域，封装操作，返工，离开及动画部分。并且，我们可以假设所有系统中的实体代表了正在被加工的产品。 因为模型中存在两类到达实体，每种产品的到达服从不同时间分布，所以分别采用两个独立的Create模块来生成到达的产品。 各类产品的封装操作时间因产品不同而异，因此我们使用两个“赋值”模块来定义“封装时间”（Sealer Time）属性，这一属性在Create模块生成零件的同时给封装操作时间赋以相应的值。当产品接受封装操作时，就可以使用与Sealer Time属性关联的时间值，而不像模型3-1中那样在操作时刻才生成这个时间值。 与模型3-1类似，两个预处理区域和封装操作都有各自的Process模块。封装操作完成后要实施检查，通过“投币”选择来决定产品下一步进入哪个区域。这里使用一个基于投币原理的“决策”（Decide）模块，因此返工区域拥