設(shè)施規(guī)劃與物流分析實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

1、設(shè)施規(guī)劃與物流分析實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)實(shí)驗(yàn)一 配送中心仿真與分析一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)典型的配送中心建模過(guò)程；研究該配送中心的即時(shí)庫(kù)存成本和利潤(rùn)，并試圖加以改善。二 實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ兔枋瞿撑渌椭行膹娜齻€(gè)供應(yīng)商進(jìn)貨，向三個(gè)生產(chǎn)商發(fā)貨。供貨商（三個(gè)）：三個(gè)供貨商分別供應(yīng)一種產(chǎn)品。（一對(duì)一）當(dāng)三個(gè)供應(yīng)商各自供應(yīng)的產(chǎn)品在配送中心的庫(kù)存小于10件時(shí)，供應(yīng)商開(kāi)始供貨；（rack參數(shù)設(shè)計(jì)）庫(kù)存大于20件時(shí)停止供貨。供應(yīng)商一和供應(yīng)商二分別以4小時(shí)一件(供應(yīng)商參數(shù)，處理器時(shí)間延遲)的效率向配送中心送產(chǎn)品，供應(yīng)商三提供一件產(chǎn)品的時(shí)間服從26小時(shí)均勻分布。配送中心收貨：三個(gè)供貨商的產(chǎn)品分別存入三個(gè)倉(cāng)庫(kù)。配送中心發(fā)貨：配送中心存放的三種產(chǎn)品

2、均向三個(gè)生產(chǎn)商發(fā)貨。三種產(chǎn)品向每個(gè)生產(chǎn)商發(fā)貨的機(jī)會(huì)均等。當(dāng)三個(gè)生產(chǎn)商各自的庫(kù)存大于10件時(shí)停止發(fā)貨。當(dāng)生產(chǎn)商一的庫(kù)存量小于2時(shí)，向該生產(chǎn)商發(fā)貨；當(dāng)生產(chǎn)商二的庫(kù)存量小于3時(shí)，向該生產(chǎn)商發(fā)貨；當(dāng)生產(chǎn)商三的庫(kù)存量小于4時(shí)，向該生產(chǎn)商發(fā)貨。配送中心成本和收入：進(jìn)貨成本3元/件；供貨價(jià)格5元/件；每件產(chǎn)品在配送中心存貨100小時(shí)費(fèi)用1元。生產(chǎn)商（三個(gè)）：三個(gè)生產(chǎn)商均連續(xù)生產(chǎn)。生產(chǎn)商一每生產(chǎn)一件產(chǎn)品需要6小時(shí)；處理時(shí)間生產(chǎn)商二每生產(chǎn)一件產(chǎn)品的時(shí)間服從39小時(shí)的均勻分布；生產(chǎn)商三每生產(chǎn)一件產(chǎn)品的時(shí)間服從28小時(shí)的均勻分布。三 系統(tǒng)概念模型供貨商一供貨商二供貨商三生產(chǎn)商一生產(chǎn)商二生產(chǎn)商三配貨中心庫(kù)存一庫(kù)存二庫(kù)

3、存三四 建立Flexsim模型提示步驟1：模型實(shí)體設(shè)計(jì)模型元素系統(tǒng)元素備注Flowitem產(chǎn)品Source發(fā)生產(chǎn)品-生產(chǎn)3個(gè)Source發(fā)生產(chǎn)品的速度相同且快于供貨商供應(yīng)速度模型前面的三個(gè)Processor（按模型流程）供貨商-送貨3個(gè)Processor加工速率不同，按照模型的系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)定Rack配送中心3個(gè)Rack分別對(duì)應(yīng)3個(gè)供貨商Queue生產(chǎn)商倉(cāng)庫(kù)3個(gè)Queue訂貨條件不同，根據(jù)模型的系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)定模型后面的三個(gè)Processor（按模型流程）生產(chǎn)商3個(gè)Processor加工速率不同，按照模型的系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)定Sink產(chǎn)品收集裝置產(chǎn)品的最終去處步驟2：在模型中加入實(shí)體從模型中拖入3

4、個(gè)Source、6個(gè)Processor、3個(gè)Rack、3個(gè)Queue和1個(gè)Sink到操作區(qū)中。步驟3：連接端口步驟4：Source參數(shù)設(shè)置為了使Source產(chǎn)生實(shí)體不影響后面Processor的生產(chǎn)，應(yīng)將它們產(chǎn)生實(shí)體的時(shí)間間隔設(shè)置的盡可能小。到達(dá)時(shí)間間隔：返回一個(gè)為1的常值時(shí)間。步驟5：Processor供應(yīng)商參數(shù)設(shè)置供應(yīng)商一和供應(yīng)商二分別以4小時(shí)一件的效率向配送中心送產(chǎn)品，處理時(shí)間為“返回一個(gè)為4的常值時(shí)間”；供應(yīng)商三提供一件產(chǎn)品的時(shí)間服從26小時(shí)均勻分布，處理時(shí)間使用均勻分布，最小值為2，最大值為6，使用隨機(jī)數(shù)流1。步驟6：Rack參數(shù)設(shè)置當(dāng)三個(gè)供應(yīng)商各自供應(yīng)的產(chǎn)品在配送中心的庫(kù)存小于10

5、件時(shí)，供應(yīng)商開(kāi)始供貨；庫(kù)存大于20件時(shí)停止供貨。進(jìn)入觸發(fā)（關(guān)閉和打開(kāi)端口）：如果為當(dāng)前輸入量content(current)=20,則關(guān)閉輸入端口closeinput inobject(current,1) /語(yǔ)句inobject(current,1) 表示與當(dāng)前實(shí)體輸入端口1相連的實(shí)體。離開(kāi)觸發(fā)（關(guān)閉和打開(kāi)端口）：如果為content(current)=10,則openinput inobject(current,1)步驟7：Queue參數(shù)設(shè)置三個(gè)Queue在模型中代表三個(gè)生產(chǎn)商的倉(cāng)庫(kù)，它們根據(jù)自己的需求向配貨中心訂貨。1) 最大容量設(shè)為152) 配貨中心的三種產(chǎn)品向每個(gè)生產(chǎn)商發(fā)貨的機(jī)會(huì)均等

6、：輸入中選擇“拉動(dòng)”，從任意端口拉入return duniform(1,3) / Pull命令表示實(shí)體將按照自己的需求從它前面的輸出端口拉入所需實(shí)體（而不是被動(dòng)的接受前面端口送來(lái)的實(shí)體）；return duniform(1,3)語(yǔ)句表示Queue從它前面的三個(gè)Rack機(jī)率均等的拉入實(shí)體；duniform(1,3)命令表示從1到3的均勻離散整數(shù)分布。3) 當(dāng)三個(gè)生產(chǎn)商各自的庫(kù)存大于10件時(shí)停止發(fā)貨。進(jìn)入觸發(fā)（關(guān)閉和打開(kāi)端口）： If content(current)>=10 then closeinput ports of the current object4) 當(dāng)生產(chǎn)商一的庫(kù)存量小于2

7、時(shí)，向該生產(chǎn)商發(fā)貨。離開(kāi)觸發(fā)（關(guān)閉和打開(kāi)端口）：If content(current)<=2 then openinput ports of the current object同樣設(shè)置其他兩個(gè)生產(chǎn)商倉(cāng)庫(kù)的參數(shù)。步驟8：Processor（生產(chǎn)商）參數(shù)設(shè)置生產(chǎn)商一每生產(chǎn)一件產(chǎn)品需要6小時(shí)。處理時(shí)間：返回一個(gè)為6的常值時(shí)間。同樣設(shè)置其他兩個(gè)生產(chǎn)商的參數(shù)。步驟9：編譯，重置，運(yùn)行五 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1. 對(duì)該配送中心的運(yùn)行進(jìn)行模擬仿真（附截圖），仿真運(yùn)行時(shí)間為一年（365個(gè)工作日，每天工作24小時(shí)）。收集運(yùn)行數(shù)據(jù)，計(jì)算配送中心的總利潤(rùn)。寫(xiě)出計(jì)算步驟。解：收入=520*5-532*3-14.5*8

8、760/100利潤(rùn)=供貨總收入-進(jìn)貨總成本-存貨總成本=輸出量x 每件成本-輸入量x 每件成本-（8760/100）*1*平均值代表貨架中一年內(nèi)的平均庫(kù)存量。六 思考題1. 該模型中，應(yīng)該如何定義單位時(shí)間？2. 發(fā)生器中的“到達(dá)時(shí)間間隔”是什么含義？直到下一個(gè)臨時(shí)實(shí)體到達(dá)所等待的時(shí)間為什么把三個(gè)發(fā)生器的到達(dá)時(shí)間間隔設(shè)置為“返回一個(gè)為1的常值時(shí)間”？這么設(shè)置是什么含義？3. 如何對(duì)三個(gè)發(fā)生器中創(chuàng)建的產(chǎn)品分別定義三種不同的顏色？4. Rack的統(tǒng)計(jì)屬性中，“內(nèi)容”、“吞吐量”各代表什么含義，并舉例說(shuō)明（附截圖）。5. 通過(guò)改變配送中心每個(gè)Rack的最大庫(kù)存，以及每個(gè)Rack對(duì)供貨商的定貨條件（即庫(kù)

9、存低于多少時(shí)，供貨商開(kāi)始供貨），研究庫(kù)存對(duì)配送中心利潤(rùn)的影響。至少給出3組數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)二 混合流水線系統(tǒng)仿真與分析一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)典型的混合流水線系統(tǒng)建模過(guò)程；通過(guò)改變投產(chǎn)順序使產(chǎn)量、品種、工時(shí)和負(fù)荷趨于均衡，來(lái)減少時(shí)間損失。二 概念定義多對(duì)象流水線生產(chǎn)有兩種基本形式。一種是可變流水線，其特點(diǎn)是：在計(jì)劃期內(nèi)，按照一定的間隔期，成批輪番生產(chǎn)多種產(chǎn)品；在間隔期內(nèi)，只生產(chǎn)一種產(chǎn)品，在完成規(guī)定的批量后，轉(zhuǎn)生產(chǎn)另一種產(chǎn)品。另一種是混合流水線，其特點(diǎn)是：在同一時(shí)間內(nèi)，流水線上混合生產(chǎn)多種產(chǎn)品。按固定的混合產(chǎn)品組組織生產(chǎn)，即將不同的產(chǎn)品按固定的比例和生產(chǎn)順序編成產(chǎn)品組。一個(gè)組一個(gè)組地在流水線上進(jìn)行生產(chǎn)。生產(chǎn)平

10、準(zhǔn)化：多品種混合流水生產(chǎn)中一個(gè)概念。平準(zhǔn)就是要求生產(chǎn)平穩(wěn)地、均衡地進(jìn)行。平準(zhǔn)化不僅要達(dá)到產(chǎn)量上的均衡，而且還要保證品種、工時(shí)和生產(chǎn)負(fù)荷的均衡。所以，它實(shí)際上是均衡生產(chǎn)的高級(jí)階段。它是工業(yè)工程中生產(chǎn)運(yùn)作與管理的內(nèi)容，用于生產(chǎn)線平衡的方法。三 實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ兔枋鲆粋€(gè)工廠有5個(gè)不同的車(chē)間（普通車(chē)間，鉆床車(chē)間，銑床車(chē)間，磨床車(chē)間，檢測(cè)車(chē)間），加工3種類(lèi)型產(chǎn)品。每種產(chǎn)品都要按工藝順序在5個(gè)不同的車(chē)間完成5道工序。假定在保持車(chē)間逐日連續(xù)工作的條件下，仿真在多對(duì)象平準(zhǔn)化中生產(chǎn)采用不同投產(chǎn)順序來(lái)生產(chǎn)給定數(shù)量的3種產(chǎn)品。如果一項(xiàng)作業(yè)在特定時(shí)間到達(dá)車(chē)間，發(fā)現(xiàn)該組機(jī)器全都忙著，該作業(yè)就在該組機(jī)器處排入一個(gè)FIFO規(guī)則的隊(duì)

11、列的暫存區(qū)，如果有前一天沒(méi)有完成的任務(wù)，第二天繼續(xù)加工。系統(tǒng)數(shù)據(jù)如下： 表1: 車(chē)間配備（單位：臺(tái)）普通車(chē)間鉆床車(chē)間銑床車(chē)間磨床車(chē)間檢測(cè)車(chē)間機(jī)器數(shù)量33221表2: 加工時(shí)間（單位：min）普通機(jī)床鉆床銑床磨床檢測(cè)產(chǎn)品155446產(chǎn)品244343產(chǎn)品345341表3：產(chǎn)品數(shù)量總數(shù)（個(gè)）每批量（個(gè)）時(shí)間間隔（min）產(chǎn)品11000103產(chǎn)品250053產(chǎn)品320023四 系統(tǒng)概念模型五 建立Flexsim模型提示步驟1：模型實(shí)體設(shè)計(jì)模型元素系統(tǒng)元素備注Flowitem原料不同實(shí)體類(lèi)型代表不同類(lèi)型的原料，分別標(biāo)為1、2、3Processor機(jī)器進(jìn)行不同的參數(shù)定義以表征不同機(jī)器組中的機(jī)器Queue機(jī)

12、器組暫存區(qū)Conveyor傳送帶Source原材料庫(kù)原材料的始發(fā)處Sink成品庫(kù)原料加工后的最終去處步驟2：在模型中加入實(shí)體從模型中拖入1個(gè)Source、5個(gè)Queue、11個(gè)Processor、1個(gè)Conveyor和1個(gè)Sink到操作區(qū)中。步驟3：修改名稱(chēng)為了更方便的讀懂模型，通常會(huì)修改實(shí)體的名稱(chēng)，以符合實(shí)際情況。把5個(gè)Queue、11個(gè)Processor改成下圖中對(duì)應(yīng)的名稱(chēng)，以方便對(duì)模型的識(shí)別：步驟4：連接端口步驟5：Source參數(shù)設(shè)置在Source的設(shè)定里，需要讓其循環(huán)產(chǎn)生3種類(lèi)型的產(chǎn)品（即流動(dòng)實(shí)體），共計(jì)1700個(gè)時(shí)停止。其中類(lèi)型1產(chǎn)品1000個(gè)，每隔3min生產(chǎn)一批10個(gè)的；類(lèi)型2

13、產(chǎn)品500個(gè)，每隔3min生產(chǎn)一批5個(gè)；類(lèi)型3產(chǎn)品200個(gè)，每隔3min生產(chǎn)一批2個(gè)。在發(fā)生器中到達(dá)時(shí)間設(shè)為：按時(shí)間表到達(dá)，到達(dá)次數(shù)為4。創(chuàng)建觸發(fā)：為臨時(shí)實(shí)體的類(lèi)型為其指定唯一的顏色。 設(shè)定當(dāng)總共產(chǎn)生1700個(gè)產(chǎn)品時(shí)，Source自動(dòng)停止生成產(chǎn)品。 離開(kāi)觸發(fā)（關(guān)閉和打開(kāi)端口）：如果為getoutput(current)=1699，則closeoutput （關(guān)閉輸出）current （當(dāng)前）實(shí)體端口 /語(yǔ)句getoutput(current)=1699表示當(dāng)前離開(kāi)流動(dòng)實(shí)體的前一個(gè)流動(dòng)實(shí)體為第1699個(gè)。步驟6：暫存區(qū)參數(shù)設(shè)置共需加工1700個(gè)產(chǎn)品，所以我們可以把所有的暫存區(qū)的容量都設(shè)為1700

14、個(gè)，這樣就不會(huì)發(fā)生阻塞了。步驟7：處理器參數(shù)設(shè)置以普通車(chē)間處理器GeneralMachine1為例。其關(guān)鍵點(diǎn)在于加工時(shí)間的設(shè)定：類(lèi)型1產(chǎn)品加工時(shí)間為5min，類(lèi)型2產(chǎn)品加工時(shí)間為4min，類(lèi)型3產(chǎn)品加工時(shí)間為4min。選擇按實(shí)體類(lèi)型（間接）：根據(jù)實(shí)體類(lèi)型號(hào)來(lái)定義不同情況下的時(shí)間設(shè)置為case 1: return 5;case 2: return 4;case 3: return 4;default: return 0;其他處理器都按此方法設(shè)置即可。步驟8：設(shè)置模型停止時(shí)間由于Flexsim的默認(rèn)設(shè)置是不會(huì)自動(dòng)停止模型的。而在本例中，是加工固定總數(shù)的產(chǎn)品；所以我們需要進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置，使得在處理完所

15、有產(chǎn)品后，模型自動(dòng)停止。本模型中，我們可以在傳送帶Conveyor處設(shè)置，使得第1700個(gè)產(chǎn)品離開(kāi)傳送帶進(jìn)入sink時(shí)，模型自動(dòng)停止。設(shè)置傳送帶觸發(fā)器最后的其右邊的，彈出其代碼編輯窗口，加入如下語(yǔ)句“ if(getoutput(current)=1699 ) stop(); ”（即當(dāng)Conveyor送走第1700個(gè)產(chǎn)品時(shí)，模型自動(dòng)停止仿真）。步驟9：編譯，重置，運(yùn)行步驟10：運(yùn)行結(jié)果及分析當(dāng)仿真運(yùn)行自動(dòng)結(jié)束后，我們打開(kāi)Flexsim的工具欄里的Stats（統(tǒng)計(jì)）目錄下的Standard Report（標(biāo)準(zhǔn)報(bào)告）選項(xiàng)，通過(guò)來(lái)增加、以及來(lái)減少需要輸出的報(bào)告內(nèi)容，使得報(bào)告包含以上所列的5個(gè)部分的數(shù)據(jù)：idle是空閑時(shí)間，processing是工作時(shí)間，blocked是產(chǎn)品在設(shè)備等待時(shí)間，stats_staytimeavg是平均停留