装配系统Witness建模与仿真

（一）

1. 模型描述

    该装配产品由3类零部件组装而成，分别是顶部（Top）、底座（Bottom）、螺丝钉（Screw）连接而成，这三种零部件主动进入系统，顶部进入系统最大量为10，进入时间间隔服从[3,4]的均匀分布，每次批量为1；底部进入系统最大量为10，进入时间间隔服从[4,6]的均匀分布，每次批量为1；Screw进入系统地最大量为20，进入时间间隔服从[20,30]的均匀分布，每次批量为5。装配机器每次取1个顶部零件、1个底座和两个螺丝钉进行装配，装配完成后放入缓冲区，完成的模型布局界面如图1所示。模型下载。

图1 装配系统WITNESS仿真模型画面

2. 系统分析
2.1 元素说明
    该模型装配所用零部件分别用顶部（Top）、底座（Bottom）、螺钉（Screw）表示，装配机器用Assembly_machine表示，缓冲用Store表示，由于缓冲区内要存放3种零部件，故缓冲区数量为3，模型元素设计具体如表1所示。

表1 元素说明

2.2 运行时间
    装配完成10个产成品后运行模型结束。

3. 模型建立
3.1 定义元素
    定义元素之前，选择菜单栏中的view下拉菜单中的Graphical editing项，出现如图3所示的工具条，单击图标去掉设计窗口中的网格线。
    单击工具栏中的图标，将弹出元素定义窗口，通过元素定义窗口定义下列元素：

• Part类型元素：Top、Bottom、Screw、Assembled

• Buffer类型元素：Store

• Machine类型元素：Assembly_machine

3.2 元素可视化设计
    在该模型中有4个零部件元素，分别为红色的Top，绿色的Bottom，蓝色的Screw以及外边为红色，里面为黄色的装配产成品Assembled。通过菜单项View/Picture Gallery…，查看系统图片库，其中没有该模型需要的图标文件，我们可以自定义图标。在该模型中我们只需要对Assembled图标进行自定义即可。定义过程如图2所示。

图2 自定义图标界面

3.2.1 Part元素可视化设计
    在元素最左边的Element Selector中的Simulation列表下，鼠标右击各个零部件类型元素，选择弹出式菜单中的Display菜单项，将弹出可视化对话框，分别在Draw模式下，设定它们的Name、Icon属性，分别设置零部件Top、Bottom、Screw和组装品Assembled的名称和图标可视化效果于系统布局区。

    现以Top为例，说明零部件的可视化设计步骤：

• 右击Top，选择Display菜单项，将弹出Display Part对话框，如图3所示。选择可视对话框的Draw模式，选择属性对话框的Name选项，单击对Name属性进行设置。

图3 Top元素Display对话框

• 在Display name对话框中可以设定字体颜色和字体大小等元素，本次设置采用缺省值，点击Draw按钮，在系统布局窗口的适当位置按下鼠标，将出现Top三个字符。

• 在Display Part属性选项中选择Icon，单击对Icon进行设置。可以设定图标的标题、图标、与原始图标的倍数关系等，在本例中不改变标题和Size值，拖动Icon列表的滑动条，或者双击列表中的图标，选择红色圆图标，点击Draw按钮，在系统布局窗口的适当位置按下鼠标即可。

• 完成Top零件在布局区的名称和图标可视化效果设计。

    其他三种Part类型元素的可视化设计与Top设计过程相同，只是在选择图标的时候选择相应颜色的图标即可。
　

3.2.2 Buffer元素可视化设计
    本例中设计了数量为3的缓冲区Store，分别存放待装配的零件Top、Bottom、Screw，并且我们要用矩形框将3个存放区框起来使之看上去像一个整体。

    Buffer元素可视化设计步骤如下：

• 右击Store，点击Display选项进入可视化设计对话框，选择Draw模式，再选择name属性项，点击Draw按钮，在系统布局区绘制名称Store。

• 选择Rectangle属性，出现图4所示对话框，选择图标下的模式绘制空心矩形框，选择图标修改矩形框的颜色，点击Draw按钮在绘图区绘制矩形框。

图4 Rectangle可视化设计

• 选择Part Queue属性，出现图5所示对话框，将默认的队列显示类型Queue Type由Count改为Queue，队列方向为自上而下的方式：Down，点击Draw选项在布局区各种零部件排列的队列处点击鼠标，布局区将出现3个向下方向的小箭头，这些箭头将指示在零件到达该库存位时的摆放位置和堆积方向。

图5 Part queue 属性可视化设计

注：

    图5关于Buffer元素的Part Queue显示效果设计对话框中：

• Separation：设置两个零件排队的间隔；

• Display Size：表示每个零件显示尺寸的大小，在零件图标元素比较大时，增大该数值可以显示零件的整体图形；

• Display Maximum：表示Buffer最多显示几个零件的图标，例如，如果该数值设置为5，则当该Buffer中存放的零件数量不大于5个时，这些零件的图标全部显示出来，当该Buffer中存放的零件数量大于5个时，将只显示5个零件的图标，防止在布局区显示大量的零件图标。

3.2.3 Machine元素可视化设计
    本例中设计了一个带有专用缓冲区的组装型机器Assembly_machine，装配所用的原材料放在机器的左边，装配完成的产成品放在机器自身的专用缓冲区中，放在机器的右边。

具体设计步骤步骤为：

• 右击Assembly_machine，选择Display进入可视化设计，选择Draw模式；

• 选择name属性绘制机器的名称；

• 选择Icon属性绘制机器的图案；

• 选择Part Queue属性设置机器原材料的排列位置，规定方向为Down；

• 选择Output Buffer属性设置机器装配完成后的产成品的存放位置，设定方向为Down。

注：在机器的Display设计对话框中，现在还不能对output buffer属性进行设计，只有在对机器的输出规则设定之后才能对该属性进行设定。