1、生产系统建模与仿真课程实验指导书范本一、课程简介生产系统建模与仿真是一门理论与实践紧密结合的课程，在工业工程、机械工程等相关专业的课程体系中占据关键地位。通过本课程的学习，学生能够深入掌握生产系统建模与仿真的基本理论、方法和技术，培养运用计算机仿真软件对生产系统进行分析、设计、优化和决策的能力，为今后从事生产系统相关的工作奠定坚实基础。本课程实验依托多种专业仿真软件，如FIexSimWitnessProModeI等，这些软件功能强大，广泛应用于各类生产系统的建模与仿真，能够帮助学生更好地理解和应用所学知识。实验内容涵盖了生产系统建模与仿真的各个方面，包括软件操作基础、排队系统、生产线系统、库存
2、系统、供应链系统等典型生产系统的建模与仿真。二、实验目的1 .深入理解生产系统建模与仿真的基本概念、原理和方法，熟悉常用仿真软件的功能和操作流程。2 .能够运用仿真软件对不同类型的生产系统进行建模，准确描述系统的结构、流程和参数，掌握建模的技巧和要点。3 .通过对生产系统的仿真运行和数据分析，深入了解系统的性能和运行规律，学会评估系统的各项指标，如生产效率、设备利用率、库存水平等。4 .培养根据仿真结果提出改进措施和优化方案的能力，能够运用所学知识对生产系统进行调整和优化，提高系统的运行效率和经济效益。5 .提高学生的实践动手能力、问题解决能力和团队协作能力，增强学生对生产系统工程实际问题的分
3、析和处理能力，培养学生的创新思维和工程素养。三、实验要求（一）实验前准备L认真预习实验指导书，了解实验目的、内容、步骤和要求，熟悉相关的理论知识和仿真软件操作方法。6 .查阅相关资料，了解实验所涉及的生产系统的实际背景和特点，为实验建模和分析提供参考。7 .根据实验要求，准备好实验所需的数据和材料，如生产系统的工艺流程、设备参数、订单数据等。（二）实验过程要求1 .严格遵守实验室的规章制度和操作规程，爱护实验设备和软件资源，确保实验环境的安全和整洁。2 .按照实验指导书的步骤进行实验操作，认真记录实验过程中的数据和现象，遇到问题及时向指导教师请教。3 .积极思考，勇于探索，尝试运用不同的方法和
4、思路解决实验中出现的问题，培养创新思维和实践能力。4 .注重团队协作，与小组成员密切配合，共同完成实验任务。在实验过程中，要积极交流和讨论，分享经验和见解，提高团队合作能力。（三）实验报告要求L实验报告是对实验过程和结果的总结和汇报，要求内容完整、条理清晰、数据准确、分析深入。5 .实验报告应包括实验目的、实验内容、实验步骤、实验结果、结果分析、结论与建议等部分。其中，实验结果部分应详细列出实验过程中得到的数据和图表，并对其进行整理和分析；结果分析部分应结合实验目的和理论知识，对实验结果进行深入讨论，分析实验结果产生的原因和影响因素，提出改进措施和优化方案。6 .实验报告应使用规范的格式和语言
5、文字表述要准确、简洁、通顺,图表要清晰、美观、规范。报告中的数据和图表应注明来源和出处，引用他人的观点和成果要注明参考文献。7 .实验报告应独立完成，严禁抄袭和剽窃他人的成果。如发现抄袭行为，将按照学校的相关规定进行严肃处理。四、实验项目与内容（一）仿真软件基础操作实验1 .实验目的：熟悉常用仿真软件（如FIexSimWitness、ProModeI等）的界面、基本功能和操作方法，掌握建模的基本流程和技巧。2 .实验内容：- 安装和启动仿真软件，了解软件的界面布局和主要功能模块。- 学习创建新模型、打开和保存模型的方法，熟悉模型的基本设置和参数调整。- 掌握基本建模元素（如实体、资源、流程等
6、的创建、编辑和连接方法，能够使用这些元素构建简单的生产系统模型。- 学习设置模型的初始条件和运行参数，掌握模型的运行、暂停、停止和重置等操作方法。- 了解模型的输出结果和数据分析方法，能够查看和分析模型运行产生的统计数据和图表。（二）排队系统建模与仿真实验L实验目的：掌握排队系统的建模方法和仿真分析技术，了解排队系统的性能指标和影响因素，能够运用仿真软件对排队系统进行优化。2.实验内容：- 分析典型排队系统（如银行营业厅、超市收银台、医院挂号处等）的业务流程和特点，确定系统的输入参数和输出指标。- 使用仿真软件建立排队系统的模型，包括顾客到达过程、服务过程、排队规则和资源配置等。- 设置模型
7、的运行参数，运行仿真模型，收集系统的性能数据，如平均排队长度、平均等待时间、顾客流失率等。- 分析不同参数（如顾客到达率、服务率、服务台数量等）对排队系统性能的影响，通过调整参数进行系统优化，找出最优的系统配置方案。- 根据仿真结果，撰写实验报告，总结排队系统建模与仿真的方法和经验，提出改进措施和建议。（三）生产线系统建模与仿真实验L实验目的：掌握生产线系统的建模方法和仿真分析技术，了解生产线系统的性能指标和影响因素，能够运用仿真软件对生产线系统进行优化。2.实验内容：-分析典型生产线系统（如汽车装配线、电子产品生产线等）的工艺流程和布局，确定系统的输入参数和输出指标。- 使用仿真软件建立生产
8、线系统的模型，包括原材料供应、加工过程、运输过程、质量检测和成品包装等环节。- 设置模型的运行参数，运行仿真模型，收集系统的性能数据，如生产线平衡率、设备利用率、生产周期、在制品库存等。- 分析不同因素（如设备故障率、加工时间波动、物料配送延迟等）对生产线系统性能的影响，通过调整生产计划、优化设备布局、改进物料配送等措施进行系统优化，提高生产线的整体效率和效益。- 根据仿真结果，撰写实验报告，总结生产线系统建模与仿真的方法和经验，提出改进措施和建议。（四）库存系统建模与仿真实验L实验目的：掌握库存系统的建模方法和仿真分析技术，了解库存系统的性能指标和影响因素，能够运用仿真软件对库存系统进行优化
9、2.实验内容：- 分析典型库存系统（如原材料库存、成品库存等）的管理策略和业务流程，确定系统的输入参数和输出指标。- 使用仿真软件建立库存系统的模型，包括库存的入库、出库、盘点、补货等环节，以及库存控制策略（如定量订货法、定期订货法等）的实现。- 设置模型的运行参数，运行仿真模型，收集系统的性能数据，如平均库存水平、缺货率、库存成本等。- 分析不同因素（如需求波动、补货提前期、订货成本、持有成本等）对库存系统性能的影响，通过调整库存控制策略、优化补货计划等措施进行系统优化，降低库存成本，提高客户满意度。- 根据仿真结果，撰写实验报告，总结库存系统建模与仿真的方法和经验，提出改进措施和建议。（
10、五）供应链系统建模与仿真实验1 .实验目的：掌握供应链系统的建模方法和仿真分析技术，了解供应链系统的性能指标和影响因素，能够运用仿真软件对供应链系统进行优化。2 .实验内容：- 分析典型供应链系统（如制造业供应链、零售业供应链等）的结构和运作模式，确定系统的输入参数和输出指标。- 使用仿真软件建立供应链系统的模型，包括供应商、生产商、分销商、零售商和客户等节点，以及物流、信息流和资金流的流动过程。- 设置模型的运行参数，运行仿真模型，收集系统的性能数据，如供应链总成本、供应链响应时间、客户满意度等。- 分析不同因素（如市场需求变化、供应商可靠性、生产能力限制、运输延误等）对供应链系统性能的影响
11、通过优化供应链网络布局、协调供应链成员之间的合作关系、改进物流配送方案等措施进行系统优化，提高供应链的整体竞争力。-根据仿真结果，撰写实验报告，总结供应链系统建模与仿真的方法和经验，提出改进措施和建议。五、实验报告格式与要求（一）封面封面应包含实验课程名称、实验项目名称、专业、班级、学号、姓名、指导教师和实验日期等信息。（二）目录目录应列出实验报告的主要内容及其页码，以便读者查阅。（三）实验目的简要阐述本次实验的目的和意义，明确通过实验想要达到的学习目标和技能提升。（四）实验内容详细描述实验的具体内容和要求，包括实验所涉及的生产系统的背景介绍、建模思路和方法、仿真软件的选择和使用等。（五）实
12、验步骤按照实验操作的先后顺序，详细列出实验的具体步骤，包括模型的创建、参数的设置、仿真的运行和数据的收集等过程。每个步骤应配有相应的截图或图表，以便读者更好地理解实验过程。（六）实验结果以表格、图表或图形等形式，清晰地展示实验过程中得到的主要数据和结果。对实验结果进行整理和汇总，确保数据的准确性和完整性。（七）结果分析结合实验目的和理论知识，对实验结果进行深入分析和讨论。分析实验结果产生的原因和影响因素，探讨不同参数和因素对生产系统性能的影响规律。根据分析结果，提出改进措施和优化方案，并对方案的可行性和预期效果进行评估。（八）结论与建议总结本次实验的主要成果和收获，归纳实验过程中所学到的知识和
13、技能，以及对生产系统建模与仿真的理解和认识。针对实验过程中存在的问题和不足，提出改进建议和措施，为今后的学习和实践提供参考。（九）参考文献在实验报告中引用他人的观点、成果或数据时，应按照学术规范注明参考文献。参考文献应按照引用的先后顺序编号，并在正文中标注相应的序号。参考文献的格式应符合学校或专业的要求。六、实验考核方式实验考核主要包括实验过程考核和实验报告考核两部分，具体考核方式和评分标准如下：（一）实验过程考核（50%）L实验出勤（10%）：考核学生的实验出勤情况，无故缺勤一次扣5分，迟到或早退一次扣2分。2 .实验操作（20%）：考核学生在实验过程中的操作技能和熟练程度,包括仿真软件的使
14、用、模型的创建和调试、参数的设置和调整等。根据学生的操作表现，给予相应的分数。3 .团队协作（10%）：考核学生在团队实验中的协作能力和沟通能力,包括团队成员之间的分工合作、问题讨论和解决、信息共享等。根据团队的整体表现和个人在团队中的贡献，给予相应的分数。4 .问题解决能力（10%）：考核学生在实验过程中发现问题、分析问题和解决问题的能力。根据学生对实验中出现问题的处理情况，给予相应的分数。（二）实验报告考核（50%）1 .内容完整性（10%）：考核实验报告的内容是否完整，包括实验目的、实验内容、实验步骤、实验结果、结果分析、结论与建议等部分是否齐全。2 .数据准确性（10%）：考核实验报告中数据的准确性和可靠性，包括数据的收集、整理和分析是否正确，图表的制作是否规范等。3 .分析深度（20%）：考核实验报告中对实验结果的分析是否深入，是否能够结合理论知识和实际情况，对实验结果产生的原因和影响因素进行全面、系统的分析，并提出合理的改进措施和优化方案。4 .报告规范性（10%）：考核实验报告的格式和语言是否规范，包括字体、字号、行距、图表编号、参考文献格式等是否符合要求，文字表述是否准确、简洁、通顺等。综合实验过程考核和实验报告考核的成绩，得出学生的实验总成绩。实验总成绩将作为本课程平时成绩的重要组成部分，计入课程最终成绩。
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