《配送中心規(guī)劃與運營》實驗報告

1/18 《配送中心規(guī)劃與運營》實驗報告A餐二樓西側排優(yōu)化班級：物流管理13-1組長：王榮生學號：201301061126指導教師：李美燕山東科技大學經濟管理學院二0一五年12月目錄1. 實驗目的 22. 實驗內容 22.1了解認識flexsim仿真模型制作軟件 22.2分組及確定課題 32.3實地調查及統(tǒng)計分析數據，繪制平面圖 32.4制作及優(yōu)化模型 53. 實驗過程及內容 53.1實驗背景 63.2作業(yè)區(qū)域設置 63.3建模 73.4建模仿真數據和問題 164. 實驗結論 17

實驗報告實驗目的本次研究的目的在于深入了解就餐高峰期出現的問題及現狀，希望通過資料調查、實地考察以及建造模型，了解就餐高峰擁擠問題的主要原因，提出相應的建議和改善方案，減少學生高峰期排隊等待時間，以及體現山東科技大學的人文關懷。（一）解決食堂排隊就餐效率問題對食堂有著重大的現實意義通過改進并完善學校的餐飲服務體系，可以最大限度地滿足學生各種需求，解決學生最常抱怨的“常排隊，排隊長”問題，減少學生的排隊等待時間，提高學生對食堂的滿意度。學生排隊等候時間長，一方面增加了學生的時間和精力成本，也造成了學生內心的抱怨和不滿；另一方面也造成了食堂工作人員的超負荷工作，導致情緒緊張焦躁，工作效率下降甚至會出現差錯，影響食堂自身的經濟效益和形象。時間既是成本因素又具有潛在價值，提高排隊系統(tǒng)的服務效率，縮短學生排隊就餐的等待時間，絕不僅僅是學生所關注的問題，而是為食堂和學生雙方實現增值的重要手段。（二）從細微處著手管理，有助于提升學校形象要全面做好學校的各項工作，必須從細微處著手抓形象建設，從不起眼的“小”事情抓出學校管理的“大”效果，這些細微之處往往能夠體現出一個學校的管理水平。于細微處見水平，食堂排隊模型不僅意味著學生對公平秩序的遵守與執(zhí)行，更體現著一種對公共資源的分配原則，從而從側面折射出學校“文明、向上”的優(yōu)良校風，樹立其在社會上的良好形象。（三）對這一模型的研究將為解決類似排隊系統(tǒng)問題提供重要的借鑒借助模型可計算食堂就餐系統(tǒng)的運行效率，通過對比相關參數就能評估系統(tǒng)的服務水平，判斷食堂就餐系統(tǒng)的合理性。而在日常生活中存在大量有形和無形的排隊或擁擠現象，如車站售票系統(tǒng)超市收銀系統(tǒng)、銀行排隊系統(tǒng)等，這些服務系統(tǒng)的類似問題可以借鑒該系統(tǒng)的解決方案。（四）食堂就餐排隊模型的建立與實現是實現資源合理配置的有效手段就學生而言，通過增加窗口數量，可以減少學生的排隊等待時間；然而從食堂的角度來說，雖然增加窗口數量可以減少排隊等待時間，提高學生對食堂的滿意度，從而贏得更多的學生到食堂就餐，但是同時也會增加食堂的運營成本，因此如何在這兩者之間進行權衡，確定最佳的窗口數量，對學生和食堂雙方來說有著重要意義。本研究通過對食堂窗口服務工作構建相應的定量模型，為節(jié)約學生就餐時間，提高食堂服務質量、效率，平衡學生排隊時間與食堂收益之間的關系、優(yōu)化食堂資源配置提供了一種有效的管理決策手段。實驗內容2.1了解認識flexsim仿真模型制作軟件Flexsim是一個基于Windows的，面向對象的仿真環(huán)境，用于建立離散事件流程過程，像是制造業(yè)，物料處理和辦公室工作流，這些全都配以令人瞠目結舌的三維虛擬現實環(huán)境。FlexSim是美國flexsim公司開發(fā)的，迄今為止世界上第一個在圖形環(huán)境中集成了C++IDE和編譯器的仿真軟件。在這個軟件環(huán)境，C++不但能夠直接用來定義模型，而且不會在編譯中出現任何問題。這樣，就不再需要傳統(tǒng)的動態(tài)鏈接庫和用戶定義變量的復雜鏈接。Flexsim應用深層開發(fā)對象，這些對象代表著一定的活動和排序過程。要應用模板里的某個對象，只需要用鼠標把該對象從庫里拖出來放在模型視窗即可。每一個對象都有一個坐標（x，y，z）速度（x，y，z），旋轉以及一個動態(tài)行為（時間）。對象可以創(chuàng)建、刪除，而且可以彼此嵌套移動，它們都有自己的功能或繼承來自其他對象的功能。這些對象的參數可以把任何制造業(yè)、物料處理和業(yè)務流程快速、輕易、高效的描述出來。同時Flexsim的資料，圖像和結果都可以與其它軟件公用（這是其它仿真軟件不能做到的），而且它可以從Excel表讀取資料和輸出資料（或任何ODBCDATABASE），可以從生產線上讀取現時資料以作分析功能。Flexsim也允許用戶建立自己的實體對象（Objects）來滿足用戶自己的要求。在FlexSim7以上版本已經開發(fā)出64位版本，可以更好調用計算機內存。當前軟件的最新版本為FlexSim分組及確定課題根據班級總人數，確定分組的人數為6個人，根據自由原則自己組成小組，我們小組成員確定比較曲折，最后因為緣分組成了我們的小組，由王榮生、陳勇吉、劉宗賀、張雪亮、柏霜、畢文靜組成。確定小組成員之后，再確定一個小組挑選相同的課題，最后我們選擇了劉娜小組。我們兩個小組經過共同的討論與思考，確定了幾個比較可行的方案再進行甄選:物流自動分揀系統(tǒng)距離我們生活比較遠，我們都不熟悉；超市的案例比較復雜，而且與前面的小組內容有重復；復印店的課題貼近我們的生活，但是復印店的面積比較小，可操作性不是很強；最后，食堂的課題由于貼近生活，數據比較容易調查，且食堂比較程序化，之前又有過調查案例，于是在老師的提示下選擇了食堂的課題。最后我們選定A餐二樓為我們的模型依據展開了我們的課題。2.3實地調查及統(tǒng)計分析數據，繪制平面圖在A餐實地調查，做好人員分配，分別記錄窗口人流量和出入口人流量。做好統(tǒng)計分析之后畫出平面圖。我們組織組員到A餐進行數據調查，記錄各個進出口及窗口的人流量，具體的人員安排如下表所示王榮生柏霜劉宗賀張雪亮畢文靜陳勇吉進出口西門電梯南門及三樓電梯東門窗口東側窗口西側窗口數據收集數據收集人員工作安排表我們總的數據收集時間為中午十一點到一點的兩個小時的時間，進出口為每十分鐘清點一分鐘的進出人數，窗口為每十分鐘清點一次各個窗口的排隊等待人數，最終我們測量獲得的數據見下圖進出口人流量圖進出口人流量表截圖進出口人流量表截圖窗口人流量圖窗口流量統(tǒng)計表截圖窗口流量統(tǒng)計表截圖由于我們運用泊松分布模擬進入的人數，所以我們計算了泊松分布需要的系數，窗口流量我們計算了各個窗口分布人數的百分比。另外我們還統(tǒng)計了各個窗口的每份飯的完成時間以及收餐盤的工作人員的工作時間。餐廳的布局情況我們參考了餐廳建設的平面圖以及我們自己的測量情況，我們通過大堂經理查閱了餐廳的建設平面圖（如下圖），結合兩種數據我們繪制了餐廳的布局情況，如下圖。餐廳建設平面圖餐廳建設平面圖應用于模型的平面圖應用于模型的平面圖2.4制作及優(yōu)化模型熟悉完flexsim軟件之后我們進行了初步的建模模擬，小規(guī)模的模擬運行食堂模型。小規(guī)模測試成功之后我們再建設完整的食堂模型并進行整體運行調試，調試成功之后我們在進行數據的輸入以及仿真模型的3D模型的替換，最終完成我們的課題模型，最后我們再思考并討論進行優(yōu)化。實驗過程及內容3.1實驗背景（1）提出原因：學生排隊等候時間長，一方面增加了學生的時間和精力成本，也造成了學生內心的抱怨和不滿；另一方面也造成了食堂工作人員的超負荷工作，導致情緒緊張焦躁，工作效率下降甚至會出現差錯，影響食堂自身的經濟效益和形象。（2）優(yōu)勢分析：通過flexsim制作仿真模型，可以對實際情況進行模擬，減少現實中調整需要的花費，并可以收到不錯的效果。（3）運作的可行性:fexsim對現實運作的模擬符合現實生活的情況，軟件模擬需要的投入與成本更小，可以對多個方案進行對比分析。3.2作業(yè)區(qū)域設置由于食堂左右兩側布局基本相同，且課題時間比較短，所以在老師的允許下我們只選取A餐二樓的西側進行布局建模，基本模型圖如下圖所示N建模平面圖應用于模型的平面圖應用于模型的平面圖我們選擇的作業(yè)區(qū)域包括七個就餐窗口，從左到右依次為小炒、香米套餐1、香米套餐2、鐵板雞扒飯、特色面食、煲仔飯、拉面，還包括三個餐盤放置區(qū)和兩個收餐盤區(qū)，進出口設置為三個，兩個可進可出的樓梯和一個只能進入的電梯，區(qū)域最大的為就餐區(qū)，本著尊重事實的原則我們另外還添加了三個辦公室以及一個管理室的位置，另外在餐盤區(qū)3旁邊為大堂經理咨詢區(qū)。3.3建模（1）設計完成后的整體布局圖整體布局圖整體布局圖整體布局圖（垂直視角）整體布局圖（垂直視角）（2）參數設置說明：每類實體分別說明添加實體表發(fā)生器合成器暫存區(qū)分解器貨架吸收器傳送帶叉車工作人員后廚77窗口7排隊區(qū)7就餐區(qū)1餐盤放置區(qū)1331出入口323餐盤回收區(qū)442①后廚（發(fā)生器+工作人員）：發(fā)生器發(fā)生實體的時間盡量快速，所以我們設置了按時間間隔發(fā)生時間間隔為固定數值最小值，我們窗口的工作時間在窗口合成器，為了避免發(fā)生器影響準確性所以如此設置。后廚-臨時實體流后廚-發(fā)生器后廚-臨時實體流后廚-發(fā)生器搬運方式勾選使用交通工具，選擇中端連接的人。我們此處工作人員的設置一是為了更直觀顯示出后廚的運行，另外一點是模擬每個窗口的工作人員，人力勞動力在工作過程中會發(fā)生時間偏移，是數據更加真實。②窗口（合成器）:窗口每份飯菜的處理時間不同，設置在合成器加工時間，為固定值。窗口小炒香米套餐1香米套餐2鐵板雞扒飯?zhí)厣媸踌易酗埨嫣幚頃r間/s30010106015020150窗口加工時間表③排隊區(qū)（暫存區(qū)）：此處暫存區(qū)的設置主要是為了顯示排隊的情況，主要設置了暫存區(qū)的尺寸為窗口前面的空余區(qū)域，常規(guī)屬性設置為“顯示容量”和“不現實3D實體”。④就餐區(qū)（貨架）：貨架屬性設置為“平鋪貨架”，使貨架平面放置更貼近實際情況，另外調整了貨架尺寸規(guī)格以適應餐廳布局，“最小停留時間”設置了固定數值為600s⑤入口（發(fā)生器）：發(fā)生器設置了發(fā)生的函數，到達方式為“按到達時間間隔”，發(fā)生的實體為“person”，發(fā)生的函數為泊松分布，具體數值各不一樣。西門電梯南門泊松分布特征值12.863.5322.86⑥出口（吸收器）：默認設置⑦樓梯（傳送帶）：傳送帶長度設置不同，改變傳送帶角度位置⑧餐盤放置區(qū)（發(fā)生器+暫存區(qū)*3+合成器*3）：發(fā)生器設置按時間表，2400s補充800個，3600s補充900個暫存區(qū)模擬放置餐盤的櫥子，容量設置為“500”合成器設置處理時間為同學們拿餐盤的時間，為固定值2s⑨餐盤回收區(qū)（分解器*2）：設置兩個分解器是為了把餐盤和食物兩種東西都分出來，阿姨的工作時間為5s一個，所以分配到兩個分解器上分別為2s+3s。（3）模型構建過程中的關鍵問題說明我們的食堂模型按照A餐為模型，所以修改優(yōu)化方面也都按照A餐的實際情況來操作，我們調查了食堂的情況，發(fā)現每個窗口后面的后廚情況都是跟機器的安置有關，所以窗口的調整會消耗巨大的成本。我們本次進行的主要是布局的優(yōu)化，通過調整布局來實現整體模型的優(yōu)化，我們小組討論的結果并不認同花費了成本的改造，像是增加餐廳工作人員，另外增設窗口等方法都被我們排除在外，所以最后模型的優(yōu)化方面就只有部分比較容易調整的部分進行優(yōu)化。餐盤放置區(qū)和餐盤回收區(qū)是我們模型優(yōu)化的主要區(qū)域，餐盤放置區(qū)的位置稍微遠離出口并靠近就餐區(qū)會比現在的情況更好一點，減少出口位置的擁堵情況；另外餐盤放置區(qū)在柱子旁邊會減少視覺的障礙，但是隨著時間的不同，同學們會遇到餐盤放置區(qū)并沒有餐盤的情況，所以我們對餐盤放置區(qū)進行優(yōu)化，加大其容量，但是櫥子的容量的變化最多能增加到500個，所以每處的餐盤放置500個，另外增加固定補充時間，在11：40到11：50的時候是高峰期前期，這個時候補充800個，不會增加交通擁擠又補充了容量，保證高峰期的餐盤供應，在12：00到12：10的時候補充第二次餐盤，數量為900個，這個時間段正好是兩個人流高峰期的中間期，人流相對較少，減少擁堵阻礙。3.4建模仿真數據和問題第一，尋找合適的實體替代現實中的物體。我們模擬的食堂的模型，與軟件本身自帶的實體不是十分符合，所以我們需要用自帶的實體模擬我們需要的功能。后廚和進口我們自然選擇了發(fā)生器，但是像餐盤放置區(qū)我們模擬的是同學們拿上餐盤，所以經過討論我們選擇了合成器，把餐盤與同學進行合成加工，窗口處又是另一個合成區(qū)，把飯與同學和餐盤再次合成。我們本來設置的就餐區(qū)為分解器，但是分解器無法模擬同學們就坐的情況，所以我們把就餐區(qū)改成了貨架，并設定每個同學都會有剩飯，最后在餐盤回收區(qū)回收進入垃圾桶。還有同學們的排隊情況為了在模型上體現出來，我們分別設置了傳送帶與暫存區(qū)來表示樓梯人數與窗口排隊人數，第二，連線一定要按順序。我們大部分的連接都是A連接，所以順序尤其重要，好幾次的模型不運行都是因為連接的線不正確，有時候是沒有連接，有時候是鏈接順序錯誤，這些小小的疏忽都不得不讓我們從頭到尾再徹底檢查一遍，甚至有幾次把所有的線都清除之后重新鏈接。第三，合理運用正確的函數以及調查數據的正確輸入。我們實地調查了真實的數據，但是數據的輸入卻是另外一個我們沒有想到的問題，數據的輸入需要通過函數來模擬才能更加真實。進口發(fā)生器的數據我們本來打算運用的是正態(tài)分布模擬發(fā)