修理车间服务系统.ppt

修理车间服务系统,1,2,修理车间服务系统,问题描述 机器修理车间如图 已知： （1）等待区足够大； （2）排队规则先进先出； （3）到达间隔服从指数分布λ1=1/10（台/天）； （4）修理时间服从负指数分布λ2=1/15（台/天）； 求解： 故障机器的平均等待时间； 故障机器的平均等待队长；,,,,,,,,,,,,,,,,出口,等修机器,被修机器,入口,,修 理 台,修理区,,,,,,修理车间服务系统,2.仿真目的 1.求解：故障机器的平均等待时间； 故障机器的平均等待队长； 2.提高修理平台的利用率3,4,修理车间服务系统,,,2.模型建立 修理车间服务系统是一个典型的离散时间系统，属于单服务台、单队列服务系统，采用实体流图法建立其模型 1. 实体(Entity) 修理车间服务系统共有三个实体，即故障机器、修理平台及等待队列修理平台是永久实体，其活动为“修理机器”，有“忙”和“闲”两种状态故障机器是临时实体，它与修理台协同完成修理活动，有“等待服务”、“接受服务”等状态等待队列作为一特殊实体，其状态以队列长度标识5,2. 事件(Event) “机器到达”事件和“机器结束排队”事件导致修理活动的开始，“机器修理完成后离去”事件导致“修理”活动的结束。

其过程如图 3. 活动(Activity) 修理车间服务系统有 “排队活动”和“修理活动” “排队活动”标志着排队队长 发生变化， “修理活动”使队长变化或修 理平台由“忙”到“闲”故障机器到达,平台闲？,N,Y,置平台忙,开始修理,修理完离开,置平台闲,排队等候,6,,4. 进程(Process) 机器生命周期进程包括：机器到达；排队等候，直到位于队首；进入服务通道；停留于服务通道之中，直到接受服务完毕离开 仿真模型中最关键的是机器到达事件和修理完毕事件的处理单修理台排队系统中的机械进程，如下图,,,,,,,,,,,,,,,,等修机器,被修机器,入口,,修 理 台,修理区,,,,,,出口,7,,,,,,,,,,,,产生下一机器到达时间,安排下一机器到达事件,队列空？,平台闲？,占用平台；从队列中移出机器,产生修理时间,安排修理结束事件,闲置修理平台,,机器离开,,,,,,,,,Y,Y,,进入 队列,,等待，直到位于队列首且服务平台空闲,,,,,,N,N,,,,总控程序,单修理台排队系统中的机械进程,8,3. 仿真模型的建立 到达间隔、修理时间服从负指数分布的随机函 数设u为[0,1]均匀分布， 则机器故障间隔时间的随机数 x1=-(1/λ1)*lnu=-10lnu; 每台机器的修理时间的随机数 x2=-(1/λ2)*lnu=-15lnu。

9,,,,,,,,,到达事件,安排下一机器到达事件 发生的时间=TNOW+到达时间间隔,将到达时间放于实体属性中,平台闲？,置平台忙,安排修理完成事件；完成时间=TNOW+修理时间,返回,,进入排队链表中等待；开始等待时间=TNOW,,返回,,,,,,,,,机器到达事件的处理框图,,,,,,,修理完成事件,收集统计数据，累计修理时间、修理次数,队列空否？,安排下一修理完成事件；完成时间=TNOW+服务时间,返回,,,返回,,,,,,,修理完成事件的处理框图,N,Y,Y,闲置修理平台,,从队列链表中取出队列头实体，累计等待时间并处理链表,,10,4.仿真结果 仿真结果需要得出故障机器的平均等待时间、故障机器的平均等待队长 仿真结果如下： 请设定机器修理车间仿真系统的已维修的机器数（默认值100）：150 故障机器的平均等待时间如下 AveWaitTime = 845.2923 故障机器的平均等待队长如下 AveQuLen = 38.8776 仿真结束,11,5.仿真结果分析,1.由上述分析可知， u为[0,1]均匀分布 机器故障间隔时间的随机数 x1=-(1/λ1)*lnu=-10lnu; 每台机器的修理时间的随机数 x2=-(1/λ2)*lnu=-15lnu。

可见机器故障间隔时间的随机数x1＜每台机器的修理时间的随机数x2，所以随着时间的增加，队长会呈现出增强的趋势，Matlab仿真结果与下图：,修理车间服务系统队长分布图,12,13,2.由于修理车间服务系统队长呈现增长的趋势，所以需维修机器等待的时间呈会有所增加，故各故障机器到来和离去的时间以及它们之间的差值也会逐渐增加如下Matlab仿真图，红色曲线代表到来时间，蓝色曲线代表离去时间，到来时间和离去时间都呈现增加的趋势，且到来时间和离去时间的差值在逐渐加大各故障机器到来和离去时间趋势图,14,15,3.各故障机器在系统中的停留时间和等待时间分析 各故障机器在系统中的停留时间=等待时间+维修时间，故停留时间等待时间在一开始时，车间有空余空间，随着故障机器维修数目的增加，故障机器在系统中的停留时间和等待时间会随之增加；当车间没有空余空间时，随着故障机器维修数目的增加，故障机器在系统中的停留时间和等待时间趋于稳定，不再呈现大幅度的变化其Matlab仿真图如下：,各故障机器在系统中的停留时间和等待时间图,各故障机器在系统中的停留时间和等待时间,16,谢谢！,17,。