(完整word版)庫存系統(tǒng)

1、物流系統(tǒng)建模與仿真課程名稱：物流系統(tǒng)建模與仿真姓 名：周嬋嬋學 院：工學院班 級：物流工程111班學 號：313111302013年11月30日南京農(nóng)業(yè)大學教務(wù)處制實驗二、庫存系統(tǒng)Witness仿真設(shè)計一、實驗?zāi)康膇 掌握元素應(yīng)用的拓展2、掌握建模方法的拓展3、對仿真結(jié)果進行進一步思考二、實驗內(nèi)容1、教材 6.16 仿真模型建立及仿真結(jié)果分析1）建模元素元素名稱元素類型兀素數(shù)量元素作用檢查庫存Part1每隔 1 月到達一次，進行 庫存檢查和采購決策缺貨物品Part1當倉庫中的“物品”不足 時，由缺貨物品填補，缺 貨物品進入系統(tǒng)的數(shù)量為 系統(tǒng)缺貨量物品Part1客戶需要的物品倉庫Buffer1存

2、儲物品的數(shù)量采購過程Machi ne:Batch1根據(jù) NeedPurchase 和 Q 來進行物品采購客戶需求Mach in e:Assembly1模擬客戶到達和獲取物品BigSVariable:Real1庫存決策中的 SLittleSVariable:Real1庫存決策中的 sCost:4Variable:Real4統(tǒng)計庫存系統(tǒng)存儲費、 缺 貨費、訂貨費、總費用NeedPurchaseVariables nteger1控制變量，當其為 1 時， 表示需要采購；當其為0時，表示不需要采購QVariable:Real1當期采購批量DmdQtyDistributi on1某一客戶的需求量2)細節(jié)

3、設(shè)計(1)檢查庫存的細節(jié)設(shè)計NameTypeIn ter ArrivalActi ons on Create檢查庫存Active0.5-1.0IF NPARTS(倉庫) LittleSNeedpurchase = 1Q = BigS - NPARTS ( 倉庫)ELSENeedpurchase = 0ENDIFCost (1) = TIME * APARTS 倉庫)* 1Cost (4) = Cost (1) + Cost(2) + Cost (3)(2) “采購過程”細節(jié)設(shè)計TypeBatchBatch MinQCycle Time1.0Actio ns on StartNeedpurcha

4、se = 0Cost (3) = Cost (3) + 32 + 3 * QOUTPUT RULEPUSH to 倉庫INPUT RULEIF NeedPurchase=1PULL from 物品 out of WORLDELSEWaitENDIF(3) “客戶需求”細節(jié)設(shè)計TypeAssemblyQuan tityDmdQty()Cycle TimeNEGEXP(0.1)Actio ns on StartCost (2) = Cost (2) + 500 * NPARTS2 (ELEMENT,缺貨物品,0)OUTPUT RULEPUSH to SHIP“DmdQty細節(jié)設(shè)計ValueWeig

5、ht1202603604203)仿真結(jié)果分析該庫存系統(tǒng)有明確的運行終止時間，因此屬于終止型仿真系統(tǒng)， 系統(tǒng)模型初步建立如下:留在緩沖區(qū)的產(chǎn)品數(shù)量為17 個，最大庫存量為 64,平均進入倉庫的時間為1.15。(1 )當 LittleS=20,BigS=40 時，運行 12 個月后的結(jié)果如下:申畝気用301號斗緘賛荼用33000 001114.OO由上圖可以看出，總共輸入的物品數(shù)量為 286 個，缺貨物品為 66 個，物品進入的平均 時間為 2.06，缺貨物品的平均時間為0.09。由上圖可以看出，總共進入倉庫的產(chǎn)品數(shù)量為263 個，總共出去的產(chǎn)品數(shù)量為246 個,t i nrQ TO0 Q口a o

6、-aQ.OOSetup VYdH LaborD CHSQ.OOt占曰 Oow n 0-00.0口帕Rap- W iC Labua皿O.OQNo. Of Operation-s-7-1 IBM 3 n.3 t *bM Kchi Th S I Ml i xt. i KHelt*C-h.Ab-1i:ntCDlwnnx由上圖可以看出，進入倉庫的總產(chǎn)品數(shù)量為323,總共出去的產(chǎn)品數(shù)量為269，在倉庫緩沖區(qū)的產(chǎn)品數(shù)量 54,產(chǎn)品進入倉庫的平均時間為1.7。由上圖可以看出，在采購過程中，機器的閑置率為50%繁忙程度為 50%采購機器操作的數(shù)量為 6，客戶需求機器的繁忙率為100%機器操作數(shù)量為 119。（3

7、）當 LittleS=40,BigS=80 時，運行 12 個月后的結(jié)果如下：Rp-.ir 1 i n.c M v-div : 茫A*. Sp 4 = i E:a Xndli-vi.Or oup由上圖可以看出，總共進入的產(chǎn)品數(shù)量為366,缺貨產(chǎn)品數(shù)量為 43,物品的平均進入時間為 3.4，缺貨物品的平均時間為0.1。由上圖可以看出，進入倉庫的總產(chǎn)品數(shù)量為323,總共出去的產(chǎn)品數(shù)量為269，在倉庫緩沖區(qū)的產(chǎn)品數(shù)量 54,產(chǎn)品進入倉庫的平均時間為1.7。CT WITNESSSt fr Repnr Wort: Latro0.00 OUmn-tNo. O f OperaljonsB1191M1 xi.

8、k t Sw *.p r awEJC4-1UJ*T1 O3.&B3.40Q*PQQ gQ gM-t ZT -t A.-t 1 t i 0 cn-t by口n Sltl ft Tim C-al MiTiTLK11 WITINIESS1 = I耳緩沖區(qū)的產(chǎn)品數(shù)量 116,產(chǎn)品進入倉庫的平均時間為2.53。13之3一ooW 了了70 34匡WITNESS1 o I回23由上圖可以看出，總共進入的產(chǎn)品數(shù)量為377,缺貨產(chǎn)品數(shù)量為 51,物品的平均進入時間為 3.61，缺貨物品的平均時間為0.09。1371 WFTIMESS1_-11=3. *由上圖可以看出，進入倉庫的總產(chǎn)品數(shù)量為377,總共出

9、去的產(chǎn)品數(shù)量為 261，在倉庫由上圖可以看出，在采購過程中，機器的閑置率為50%繁忙程度為 50%采購機器操作的數(shù)量為 6，客戶需求機器的繁忙率為100%機器操作數(shù)量為 119。綜合分析：由（1） （ 2）（ 3）（ 4）比較可以看出，四者的 sigma rating客戶需求機器繁忙率都為100%,操作數(shù)量都為 119。比較（1）和 兩種情況，二者的下限相同，上限不同：上限越大，總費用越小上限越大，進入倉庫的總產(chǎn)品數(shù)量和出庫的總產(chǎn)品數(shù)量越多,上限越大，采購機器的繁忙率越高比較（3）和（4）兩種情況，二者的上限相同，下限不同：下限越大，總費用越大下限越大，進入倉庫的總產(chǎn)品數(shù)量和出庫的總產(chǎn)品數(shù)量越

10、多,下限越大，采購機器的繁忙率越低對每種（s,S ）的組合進行仿真實驗，得到的成本數(shù)據(jù)如下表，方s20204060案S40608080存儲費用301.54548.32850.77955.34缺貨費用33000.0021500.0021500.0025500.00相同，都為 6.00%;四者的倉庫緩沖區(qū)的庫存量越大倉庫緩沖區(qū)的庫存量越大采購費用1114.001161.001258.001323.00總費用34314.5423209.3223608.7727778.34由此可知，最優(yōu)決策配置為（20,60 ）,庫存系統(tǒng)總成本最低，為23209.32。2、自主學習材料1、NPARTS2（ Buf,A

11、,1）。理由：NPARTS2（ Buf,A,1）是用來統(tǒng)計倉庫中物品數(shù)量的函數(shù)，其中 Buf 代表了倉庫中存放的物品A，A 代表所存放的是哪一類物品，1 代表存放時從 1 開始計數(shù)。2、 應(yīng)選 40理由：由題意可知，買 4 件物品的顧客所占比例是買一件物品顧客所占比例的2倍，在 distribution 的設(shè)置中，同樣遵循兩者之間的 2 倍關(guān)系，所以，若購買一件物品的 weigh 設(shè)置為20，則購買 4 件的 weigh 應(yīng)設(shè)置為 40。3、選 9.5。理由：APARTS（ Buf）是用來統(tǒng)計倉庫中平均庫存量的函數(shù)，由題意可知，仿 真時刻運行到 60 時，倉庫中共有 19 個產(chǎn)品 A，利用公式

12、：APARTS （ Buf）=sumParts/time=3*（1+2+3+.+19）/60=9.54、 應(yīng)選 2.理由：由題意可知，買 4 件物品的顧客所占比例是買一件物品顧客所占比例的2倍，在 distribution 的設(shè)置中，同樣遵循兩者之間的 2 倍關(guān)系，所以，若購買一件物品的 weigh 設(shè)置為1，則購買 4 件的 weigh 應(yīng)設(shè)置為 2。5、APARTS（Buf）.APARTS （ element_name）函數(shù)返回一個實值，包含在指定元素名稱參量的緩沖區(qū)，輸送鏈，運輸工具或模塊的零部件在時間長度上的平均數(shù)量。在這里，APARTS（Buf）是用來統(tǒng)計倉庫中的平均庫存量的函數(shù)，B

13、uf 代表了生產(chǎn)并存儲在倉庫中的零部件，所以，應(yīng)選擇 D。6、 應(yīng)選 NPARTS（Buf）和 NPARTS2（ Buf,A,1）。理由：NPARTS2（ Buf,A,1）是用來統(tǒng)計倉庫 中物品數(shù)量的函數(shù)，其中Buf 代表了倉庫中存放的物品A，A 代表所存放的是哪一類物品，1 代表存放時從 1 開始計數(shù)。NPARTS（ element_name）也可以用來統(tǒng)計倉庫中物品的數(shù)量， Buf代表了生產(chǎn)并存儲在倉庫中的零部件。三、自學材料之學習心得1）裝備系統(tǒng)學習心得該裝配系統(tǒng)由零部件、機器、緩沖區(qū)三部分組成。其中，零部件包括三類，分別由頂 部（Top）、底座（Bottom ）、螺絲釘（Scrow ）

14、連接而成，這三種零部件主動進入系統(tǒng)，頂部 進入系統(tǒng)最大量為10,進入時間間隔服從（3,4 ）的均勻分布，每次批量為1;底部進入系統(tǒng)最大量為 10，進入時間間隔服從（4,6 ）的均勻分布，每次批量為 1； Scrow 進入系統(tǒng)的 最大量為20，進入時間間隔服從（20,30 ）的均勻分布，每次批量為5。裝配機器（Assembly-Machine ）每次取 1 個頂部零件，1 個底座和兩個螺絲釘進行裝配，裝配完成后 放入緩沖區(qū)（Store）。裝配完成 10 個產(chǎn)成品后模型運行結(jié)束。元素的定義、可視化設(shè)計以及細節(jié)設(shè)計與前面所學過的流水線生產(chǎn)系統(tǒng)和庫存系統(tǒng)的的 步驟基本上沒有太大的變化。應(yīng)該注意的是，在

15、定義元素之前，應(yīng)該先去掉設(shè)計窗口中的網(wǎng)格線；在機器的 Display 設(shè)計對話框中，應(yīng)該先對機器的輸出規(guī)則進行設(shè)定，然后再對 outputbuffer 屬性進行設(shè)計；在模型運行結(jié)束后，當彈出對話框Un able to run nodel further(No events scheduled)”時，說明計劃中的裝配10 件產(chǎn)品的任務(wù)已經(jīng)完成。在 Assemble_machine 元 素詳細 設(shè)計過 程中，輸 入規(guī)則 “ sequence/waitstore(1)#(1),store(2)#(1),store(3)#(2)”所代表的含義為：當機器處于空閑狀態(tài)時，在緩沖區(qū)中依次取一個 Top, 一

16、個 Bottom,兩個 Scrow 進行裝配。通過該模型，最主要的是要掌握分類分區(qū)擺放零件的緩沖區(qū)如何設(shè)計，組裝機器的詳細設(shè)計以及各個零部件和機器的可視化設(shè)計。2)經(jīng)驗分布學習心得該模型描述的是一個典型的單服務(wù)臺服務(wù)系統(tǒng)，該服務(wù)企業(yè)的營業(yè)時間為每天8 小時工作制，其中每隔半小時統(tǒng)計一下進入該企業(yè)的顧客數(shù)，顧客進入系統(tǒng)后，進入隊列中排隊等候接受服務(wù)，服務(wù)時間也是隨機分布的，最后顧客接受完服務(wù)后退出系統(tǒng)。在該模型中，用part 元素 customer 代表需要接受服務(wù)的顧客，用buffer 元素 queue 代表代表服務(wù)系統(tǒng)前面的隊列，用 machine 元素 server 代表服務(wù)臺，用 dis

17、tribution 元素 process_time 代表 描述服務(wù)臺服務(wù)時間的隨機分布變量，用timeseries 元素 servicetime代表實時描述系統(tǒng)特征的時間序列圖。該模型運行時間為1000 個時間單位。元素的定義、元素的可視化設(shè)計以及元素的細節(jié)設(shè)計與我們前面所學過的內(nèi)容沒有什么 太大的變化。應(yīng)該注意的是，在元素可視化之前，應(yīng)該首先對機器狀態(tài)明細進行設(shè)計，通過系統(tǒng)菜單 View/Keys/Machine,彈出 Display 對話框，進行機器的標志鍵設(shè)置，按 backgroud按鈕，設(shè)置標志鍵的背景色為紅色，按0K 按鈕，完成 MACHINESTATES 設(shè)定。選擇菜單欄中的 vi

18、ew 下拉菜單中的 Graghical editing項，去掉設(shè)計窗欄中的網(wǎng)格線。在 servicetime 的詳細設(shè)計中，用至 U 了 process_time()函數(shù)禾口 nparts(queue)函數(shù)，process_time() 函數(shù)表示在時間軸上顯示服務(wù)時間的變化；n parts(queue)函數(shù)表示在時間軸上顯示隊列中的人數(shù)。在該模型的運行中，時間軸不斷地描述系統(tǒng)中的服務(wù)時間以及隊列中的人數(shù)，并且因為顧客進入系統(tǒng)是周期性變化的，所以隊列中的人數(shù)也是成周期性變化的。四、本組實驗之學習小結(jié)庫存系統(tǒng)建模仿真主要描述的是某公司只銷售一種產(chǎn)品的具體情況，該庫存系統(tǒng)模擬了滿足顧客需求的過程，庫存檢驗以及采購的過程，同時能夠統(tǒng)計出存儲費用、缺貨費用、訂貨費用以及總費用。在此庫存系統(tǒng)模型的設(shè)計中，我們會用到一些以前沒有用到過的函數(shù)。在檢查庫存的詳