自動(dòng)分揀系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)

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1、實(shí)驗(yàn)2自動(dòng)分揀系統(tǒng)仿真 1 .實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 通過(guò)建立一個(gè)傳送帶系統(tǒng)，學(xué)習(xí)Flexsim提供的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的定義；學(xué)習(xí)Flexism提供的 conveyor系統(tǒng)的建模，進(jìn)一步學(xué)習(xí)模型調(diào)整與系統(tǒng)優(yōu)化 2 .實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 (1)系統(tǒng)描述與系統(tǒng)參數(shù) 分揀系統(tǒng)的流程描述和系統(tǒng)參數(shù)如下。 ①四種貨物A,B,C,D各自獨(dú)立到達(dá)高層的傳送帶入口端 A的到達(dá)頻率服從正太分布函數(shù) normal (400,50 ) s。 B的到達(dá)頻率服從正態(tài)分布函數(shù) normal (200,40) So C的到達(dá)頻率服從正態(tài)分布函數(shù) normal (500,100 ) So D的到達(dá)頻率服從正太分布函數(shù) n

2、ormal (500,100 ) So D的到達(dá)頻率服從均勻分布函數(shù) uniform (150,30 ) So ②四種不同的貨物煙一條傳送帶 ,根據(jù)品種的不同由分揀裝置將其推入到四個(gè)不同的 專業(yè) word可編輯 分揀道口，經(jīng)各自的分揀道到達(dá)操作臺(tái) ③每個(gè)檢驗(yàn)包裝操作臺(tái)需操作工一名 ,貨物經(jīng)檢驗(yàn)合格后打包，被取走。 ④沒(méi)檢驗(yàn)一件貨物占用時(shí)間為 uniform (60,20 ) s。 ⑤每種貨物都可能有不合格產(chǎn)品 。檢驗(yàn)合格的產(chǎn)品放入箱籠 ；不合格的通過(guò)地面?zhèn)魉? 帶送往檢修處修復(fù)；A的合格率為 95%,B為96%,C的合格率為97

3、%,D的合格率為 98%。 傳送帶的傳送速度采用默認(rèn)速度 (2)實(shí)驗(yàn)要求 對(duì)上述傳送分揀系統(tǒng)進(jìn)行建模 仿真系統(tǒng)一天8h的運(yùn)行狀況，并完成思考。 3 .實(shí)驗(yàn)步驟 (1)構(gòu)建模型布局。 打開(kāi)Flexism3.0,新建一個(gè)模型。從對(duì)象庫(kù)中拖放所需的對(duì)象到建模視圖中并根據(jù)實(shí)驗(yàn) 內(nèi)容的描述修改各實(shí)體的名字，如圖1。 Bill] * Orthographic View 1 aodel .u i mnmm M--.3383 切5HEITIm馴II。?面切IiIlTItJlE網(wǎng)II 叩"白皿映PoMm[1,10,-3,92,0.00]Rotabw5-LDO]Me[0,7

4、5.0.5S.L.Tgj 圖1 (2)定義工件流程。 按住A鍵，同時(shí)用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊SourceA對(duì)象并且按住鼠標(biāo)左鍵不放，然后拖動(dòng)鼠標(biāo) 至Queuel對(duì)象。此時(shí)會(huì)出現(xiàn)一條黃線連接SourceA和Queuel對(duì)象。然后松開(kāi)鼠標(biāo)左 鍵，黃線將變成一條黑線，表示SourceA對(duì)象和Queuel對(duì)象的端口已經(jīng)連接上。如上所述將SourceB,SourceC,SourceD與Queuel相連接；Queuel與Conveyorl相連；Conveyorl與ConveyorA相連；Conveyorl與ConveyorB相連；Conveyorl與ConveyorC相連；Conveyorl與Convey

5、orD相連；ConveyorA與ProcessorA相連；ConveyorB與ProcessorB相連；ConveyorC與ProcessorC相連；ConveyorD與ProcessorD相連；ProcessorA與Conveyor2、QueueA相連；ProcessorB與Conveyor2、QueueB相連；ProcessorC與Conveyor2、QueueC相連,ProcessorD與專業(yè)word可編輯^ Conveyor2、QueueD相連；Conveyor2與Sink相連。 按住S鍵將ProcessorA與OperatorA相連；同理將ProcessorB與Operator

6、B相連； ProcessorC與OperatorC相連；ProcessorD與OperatorD相連。 連接后的模型如圖2所示。 目回岡 J=二三==一 一|=三_三|=_= 1SB 圖2 (3)定義對(duì)象參數(shù) 雙擊SourceA對(duì)象，打開(kāi)其參數(shù)對(duì)話框，在發(fā)生器的界面”將物品類型選取默認(rèn)設(shè)置 1”；修改產(chǎn)品流出間隔時(shí)間，從到達(dá)時(shí)間間隔’嚇■拉框中選擇使用正態(tài)分布，如圖3;并 修改選項(xiàng)的默認(rèn)參數(shù)點(diǎn)擊Template按鈕修改其中的棕褐色的參數(shù)值：將10”改為400”,2" 改為50”如圖示4。點(diǎn)擊發(fā)生觸發(fā)器”，在離開(kāi)觸發(fā)”下拉菜單中選擇顏色設(shè)置使用默認(rèn)設(shè)置將物品設(shè)置為紅色

7、，如圖5;點(diǎn)擊Source參數(shù)框中的應(yīng)用“，確定”。 宜區(qū)I jSourceA 發(fā)生器 臨時(shí)實(shí)體麻I法生觸漫期I 到達(dá)方式 [■麗麗麗欣一 . 臨時(shí)實(shí)悻科3類 Irewtured Cotored Box * r在啊劃到達(dá) 物品類型 fbOO- 到達(dá)時(shí)間間隔 _ _ _ _ _ _ 飛W：，熊；石皿0胸€：使用指數(shù)分而■位置等數(shù)為0 ?尺度參數(shù)為10?使用二]國(guó)]A]| 約翰遜有屏分布￡ Johnson Bounded Dwlribution ； :~使用約翰遜育界分布，其整小值.人 約翰遜無(wú)奧分相< Johnsor -inbounded DistributiDn ):他用匏莪通

8、主鼻務(wù)■希■位宣奉 拉普拉斯0■布t Loggpl占sDistributidn 3 :根由拉普拉斯合布.位置要數(shù)擊10 ?尺 對(duì)數(shù)卷箱分布(qgigMiDKUibumn):使用對(duì)數(shù)邏輯分布，位置舞數(shù)為10，尺， 知數(shù)正密分?布(lOHncrmal Distribution j ：使再對(duì)數(shù)正態(tài)T?！鑫恢脜?shù)為10 ■尺，一 負(fù)二站人工HegmtivN曲imnial DimCriiution 1 :使用負(fù)二項(xiàng)隹分布?成功法圖[筠于 I I - 一 ■ ?■—?一■ I — J —■= ~ ￥TL ■■ ] W—M"if ■"" LNElh Distrjbu^. > ：隹用正態(tài)分布，均值為，口 ，

9、顯性偏差芭LZ 施東生T5分布(PearsonTS Distribution ) ： 甬皮爾生美S3 5分布，位置參數(shù)為10」 戌爾生飛分布(睡曰!■5口nT5 口iEtributior ); 使用王永生奘里6分布，位置多數(shù)為1" 應(yīng)用 | 硼定 | 取消 .■■ Source 1 - Inter-Arrivaltise Teaplate □0 使用正態(tài)分布，均值為400,標(biāo)準(zhǔn)偏差為50。使用隨機(jī)數(shù)流1匚 確定 取消 Source1FarawetersVxndov 專業(yè) word可編輯 圖5 同理，將SourceB的物品類型”設(shè)置為2,到達(dá)頻率服從正太分布n

10、ormal (400,50s)顏色設(shè)置為綠色；SourceC的物品類型”設(shè)置為3,到達(dá)頻率服從正太分布normal(200,40s)顏色設(shè)置為藍(lán)色；SourceD的物品類型”設(shè)置為4,到達(dá)頻率服從uniform(500,100)s顏色設(shè)置為白色。 Queuel使用默認(rèn)設(shè)置。 Conveyor1的布局”菜單中將分段數(shù)設(shè)置為4”，點(diǎn)擊應(yīng)用”，每段的length'改為 5"，section1”的rise”設(shè)置為3”如圖6,點(diǎn)擊應(yīng)用”；點(diǎn)擊臨時(shí)實(shí)體流”界面中連續(xù)判斷送往端口”前面的方框，在送往端口”下拉菜單中選擇將臨時(shí)實(shí)體發(fā)送到與實(shí)體類型號(hào)相同的端口”，如圖7;點(diǎn)擊應(yīng)用“，確定”。 AC-

11、nnvrycrrJr-rsVendor 反回區(qū) |comevwl 雌機(jī) 虱_ 廚隹 應(yīng)用 I 商定 期滑 布局光電傳感區(qū)］1代時(shí)實(shí)體說(shuō)?觸支融 tvpe tength nee angle radUE nraflegs 」 secbcn1 l.QC 5.QQ XDQ 9D.QQ 5.QD D.QO * sertiofr2 1.0D 5.00 0.D0 go.ao 5.0D 1.00 c secbcnj 1.00 5.QQ 0.D0 go.qo 5W too JK sect]on西 1.00 5.00 0.D0

12、 w.do 5.0D 2.Q0 c 分段敷F 輛送機(jī)能弼餌表初始印ift|z.OD 類型：；為平亙，2為弩國(guó) -ConTUT?r64ParametersVinduv Cornell 輸送機(jī) 和局 輸出 舊式以判脆送性院口 盅往端口 光電傳防器臨時(shí)實(shí)體新 帕發(fā)器 ］ ?ng回話MEPO飛 第一個(gè)E用 < 打開(kāi)的有端口 > 輪通：來(lái)用輪閽弒（在數(shù)宇坨序中選擇笫出魏口 ［用附實(shí)體發(fā)送到一r■端口?a 如可用就用掄,盾式：以轉(zhuǎn)語(yǔ)根式 < 按照數(shù)字輪序選擇下一個(gè)可用的給出端口）梅喈 芭百公比t施人】：將照下冽百分比將臨時(shí)安體發(fā)送到我i出隔口 ：

13、百分裝詫口 一一… 日劇匈 另百分比t表）：根據(jù)一個(gè)名為‘nlBDim-的全局表中定義的忠成日噬分布宦醫(yī)劃. 黑二旗”前嗔：t注甜爆翻I第乳空薇沼,臉胃歸海成■rtiliBi 技臨眄實(shí)體典7偷接r祖據(jù)臨時(shí)實(shí)體四臉攵不同的甯況，馬臨時(shí)用瘁發(fā)送 后劭 肅；. 一通過(guò)百餐（直接，：發(fā)圄密盯實(shí)證到一個(gè)麗口，上麻口號(hào)6幅時(shí)實(shí)鋅t!iT上名古 總通過(guò)標(biāo)童（間接）；根據(jù)臨陽(yáng)穿你:加 上老同'bdMEd的標(biāo)番的值所定期的二 H條件埼口:福行一e牛表詁式.」將砧時(shí)實(shí)南溺陰啕的端口：如柔為皿t ￡算y 回囚 按動(dòng)條件 屋性 應(yīng)用 醯定 取汨 Conveyor

14、A的布局”界面中將length”設(shè)置為8.4,杵se”設(shè)置為-3”，點(diǎn)擊應(yīng)用”，如 圖8;在臨時(shí)實(shí)體流”界面中點(diǎn)擊拉動(dòng)”前面的方框，在拉動(dòng)條件中選擇只拉入類型為1的 臨時(shí)實(shí)體”，如圖9;點(diǎn)擊應(yīng)用“，確定”。 圖8 同理設(shè)置ConveyorB、ConveyorC、ConveyorD,相應(yīng)的將拉動(dòng)條件”中的拉動(dòng)類型 分別改為類型1"，類型2"，類型3"。

15、 ProcessorA處理時(shí)間”界面的處理時(shí)間”下拉菜單中選擇使用均勻分布"，如圖10,修 改選項(xiàng)的默認(rèn)參數(shù)：點(diǎn)擊Template按鈕修改其中的棕褐色的參數(shù)值將最小值設(shè)置為20,最 大值設(shè)置為60,點(diǎn)擊確定”，如圖11,點(diǎn)擊應(yīng)用”；臨時(shí)實(shí)體流”的送往端口”下拉菜單中 選擇按照百分比將實(shí)體發(fā)送到輸出端口”，如圖12,修改選項(xiàng)的默認(rèn)參數(shù)：點(diǎn)擊Template按鈕修改其中的棕褐色的參數(shù)值端口1設(shè)置為95%,端口2設(shè)置為5%”，點(diǎn)擊確定”如圖 13,點(diǎn)擊應(yīng)用”；在操作員”界面中點(diǎn)擊處理時(shí)使用操作員”前面的方框，如圖14;點(diǎn)擊應(yīng)用”，確定 圖10  使用均勻分布，最小

16、值為20 ,最大值為60| 口使用隨機(jī)數(shù)流1 . 確定 取消 圖11 圖12 ProcessorlTJ-SendToPortTemplate 按醺下列百分比將臨時(shí)實(shí)體發(fā)送到輸出端口 百分?jǐn)?shù)端口 12345678ft 圖13 圖14 同理設(shè)置ProcessorB、ProcessorC、ProcessorD,相應(yīng)的將輸出百分比設(shè)置為：端口 1:96%,端口2:4%;端口1:97%,端口2:3%;端口1:98%,端口2:2%。 將Conveyor2的length”設(shè)置為20,nroflegs”設(shè)置為0,點(diǎn)擊應(yīng)用“，確定"，如圖 15。

17、XConveyor2ParametersTindov Conveyor2 輸送機(jī)布局光電傳息器臨時(shí)實(shí)體流觸發(fā)器 [■輸送機(jī)段編輯表 初始E轉(zhuǎn)角|o.ooL分段數(shù)11 ②I屬性I應(yīng)用I確定I取消 圖15 為了滿足實(shí)驗(yàn)要求將暫存區(qū)QueueA、QueueB、QueueC、QueueD的最大容量設(shè) 置為10000,以QueueA為例，將在暫存區(qū)”界面中最大容量”設(shè)置為10000,如圖16所示。 圖16 (4)編譯運(yùn)行仿真 先點(diǎn)擊編譯按鈕，在點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕如圖16. 外重置A運(yùn)行II暫停?停止|可逐步鞠編譯 圖16 (5)分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)給出的數(shù)據(jù)首先將

18、一天定義為8h進(jìn)行仿真： 1.該分揀系統(tǒng)一天的總貨物流量為 SourceA、SourceB、SourceC、SourceD發(fā)送 貨物的總量為629 2 .通過(guò)分析不能發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)能夠承受的最大日流量等于A、B、C、D處理器日最大處 理能力之和。查看統(tǒng)計(jì)報(bào)告(附錄1)ProcessorA:空閑：90.3%,加工處理：9.7%,日最大加工量：748;ProcessorB:空閑：80.6%,加工處理：19.4%,日最大加工量：731;Processor。：空閑：86.7%,加工處理：13.3%,日最大加工量：725;ProcessorD:空閑：56.4%,加工處理：43.6%,日最大加工量：7

19、29。系統(tǒng)日最大處理量為：2933。 3 .作為該系統(tǒng)的物流主管可以從兩個(gè)方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整：①處理器A、B、C的 使用率偏低可增加貨物A、B、C的進(jìn)入量；②處理器D相比A、B、C繁忙得多，貨物處理量是A的4倍多，是B的2倍多，是C的3倍多，可以適時(shí)的從A,B,C抽調(diào)人員到D處理器。 4 .同過(guò)查看系統(tǒng)運(yùn)行24h的標(biāo)準(zhǔn)報(bào)告（附件2）,各處理器加工處理的工件數(shù)量與運(yùn)行8h的系統(tǒng)相比都多余3倍，每個(gè)處理器多余的倍數(shù)也有差異。按一天8h計(jì)算仿 真一個(gè)月與運(yùn)行8h的系統(tǒng)相比每個(gè)處理器處理的物品數(shù)大約是30倍。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)仿 真時(shí)間越長(zhǎng)數(shù)據(jù)波動(dòng)性越小。 5 .將合格的產(chǎn)品放在箱籠中，沒(méi)累計(jì)2

20、0哥打包送走： 在QueueA的屬性欄中有一項(xiàng)成批”，在成批操作”前面的方框里打鉤，將批量規(guī)格”設(shè)置為20,點(diǎn)擊應(yīng)用”，如圖17所示；在臨時(shí)實(shí)體流”屬性欄中使用運(yùn)輸工具”前的方框中打鉤，如圖18;點(diǎn)擊應(yīng)用“，確定”。 圖17 圖18 按住S鍵將運(yùn)輸機(jī)與暫存區(qū)QueueA連接，按住A鍵將暫存區(qū)QueueA與吸收器 SinkA連接 同理設(shè)置QueueB,QueueC,QueueD,如圖19。 QHE J"i~~r?? 圖19