第5章 witness仿真系统(本).pdf

第5章 Witness仿真系统 5.1 Witness综述 Witness 是由英国 lanner 公司推出的功能强大 的仿真软件系统。它可以用于离散事件系 统的仿真， 同时又可以用于连续流体（如液压、化工、水力）系 统的仿真。目前已被成功运用 于国际 3000 多家知 名企业的解决方案项目，如 Airbus 公司的机场设施 布局优化、BAA 公司的 机场物流规划、BAE SYSTEMS 电气公司的流程改造、Exxon 化学公司的供 应链物流系统规划、 Ford 汽车公司的工厂布局优化 和发动机生产线优化、Trebor Bassett 公司的分销 物流系统规划等。目前，Lanner 公司已经在包括澳 大利亚、巴西、法国、德国、中国、意大利、日本、 韩国、南非、美国、英国等 25 个国家和地区设立代 理，负责软件的推广和技术支持等工作。 5.2 Witness元素——模型的重要组成部分 现实的生产或物流系统总是由一系列相互关 联的部分组成。比如制造系统中的原材料、机 器 设备、仓库、运输工具、人员、加工路线或运输 路线等；服务系统中的顾客、服务台、服务 路线 等。Witness 软件使用与现实系统相同的事物组 成相应的模型，通过运行一定的时间来模 拟系统 的行为。模型中的每个部件被称之为 “元素 （Element）”。该仿真软件主要通过如下五类元 素来构建现实系统的仿真模型：离散型元素、连 续型元素、运输逻辑型元素、逻辑型元素、 图形 元素等。 5.2.1离散型元素  离散型元素是为了表示所要研究的现实系统中可以看得见的、可以 计量个数的物体，一般 用来构建制造系统和服务系统等，主要包括：  零部件（Part）；  机器（Machine）；  输送链（Conveyor）；  缓冲区（Buffer）；  车辆（Vehicle）；  轨道（Track）；  劳动者（Labor）；  路径（Path）；  模块（Module）等。 1 零部件（Part）  零部件是一种最基本的离散型元素，它可以代表在其他离 散型元素间移动的任何事物。如 产品、电话交流中的请求、 微型电子元件、超市中川流不息的人、医院中的病人、机 场中的飞 机及行李等。  零部件进入模型主要有两种方式。第一种方式是被动式的， 只要有需要，零部件可以无限 量进入模型。如在制造企业 中，一些零部件堆放在仓库中，当生产需要时，可以随时 把它取出 来供应生产。第二种方式是主动式的，零部件可 以间隔一定时间（例如，每隔 10 分钟）进入 模型；也可 以按照一定的随机分布进入模型，如顾客到达商店的时间 间隔服从均匀分布；也可 以以不规则的时间间隔（例如， 10 分钟，20 分钟，30 分钟）到达模型；还可以以重复的 不规 则的方式进入模型。 2 机器（Machine） 机器是获取、处理零部件并将其送往目的地的离 散元素。不同的机器代表不同类型的处理 过程。 一台机器可建立不同的模型，它可以代表有装载、 旋转、卸载、空闲和维护这五个状态 的一台车 床；也可以代表有空闲、工作、关闭三个状态的 一个机场登记服务台（将旅客与他们 的行李分开， 并发放登机卡）；还可以代表有焊接、空闲和维 护三个状态的机器人焊接工等。 3 缓冲区（Buffer） 缓冲区是存放部件的离散元素。例如存放即将焊接 的电路板的储藏区、盛放产品部件的漏斗型容器等 都称为缓冲区。缓冲区是一种被动型元素，既不 像机器元素一样主动获取部件， 也不能主动将自 身存放的部件运送给其他元素；它的部件存取依靠 系统中其他元素主动地 “推” 或 “拉”。 我们通过利用缓冲区规则，使用另一个元素把部件 送进缓冲区或者从缓冲区中取出来。部件在缓冲区 内还按一定的顺序整齐排列（例如，先进先出，后 进先出）。 4 劳动者（Labor）