(完整word版)庫(kù)存系統(tǒng)

1、物流系統(tǒng)建模與仿真課程名稱(chēng)：物流系統(tǒng)建模與仿真姓 名：周嬋嬋學(xué) 院：工學(xué)院班 級(jí)：物流工程111班學(xué) 號(hào)：313111302013年11月30日南京農(nóng)業(yè)大學(xué)教務(wù)處制實(shí)驗(yàn)二、庫(kù)存系統(tǒng)Witness仿真設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?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(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步思考二、實(shí)驗(yàn)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(chēng)元素類(lèi)型兀素?cái)?shù)量元素作用檢查庫(kù)存Part1每隔 1 月到達(dá)一次，進(jìn)行 庫(kù)存檢查和采購(gòu)決策缺貨物品Part1當(dāng)倉(cāng)庫(kù)中的“物品”不足 時(shí)，由缺貨物品填補(bǔ)，缺 貨物品進(jìn)入系統(tǒng)的數(shù)量為 系統(tǒng)缺貨量物品Part1客戶(hù)需要的物品倉(cāng)庫(kù)Buffer1存

2、儲(chǔ)物品的數(shù)量采購(gòu)過(guò)程Machi ne:Batch1根據(jù) NeedPurchase 和 Q 來(lái)進(jìn)行物品采購(gòu)客戶(hù)需求Mach in e:Assembly1模擬客戶(hù)到達(dá)和獲取物品BigSVariable:Real1庫(kù)存決策中的 SLittleSVariable:Real1庫(kù)存決策中的 sCost:4Variable:Real4統(tǒng)計(jì)庫(kù)存系統(tǒng)存儲(chǔ)費(fèi)、 缺 貨費(fèi)、訂貨費(fèi)、總費(fèi)用NeedPurchaseVariables nteger1控制變量，當(dāng)其為 1 時(shí)， 表示需要采購(gòu)；當(dāng)其為0時(shí)，表示不需要采購(gòu)QVariable:Real1當(dāng)期采購(gòu)批量DmdQtyDistributi on1某一客戶(hù)的需求量2)細(xì)節(jié)

3、設(shè)計(jì)(1)檢查庫(kù)存的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)NameTypeIn ter ArrivalActi ons on Create檢查庫(kù)存Active0.5-1.0IF NPARTS(倉(cāng)庫(kù)) LittleSNeedpurchase = 1Q = BigS - NPARTS ( 倉(cāng)庫(kù))ELSENeedpurchase = 0ENDIFCost (1) = TIME * APARTS 倉(cāng)庫(kù))* 1Cost (4) = Cost (1) + Cost(2) + Cost (3)(2) “采購(gòu)過(guò)程”細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)TypeBatchBatch MinQCycle Time1.0Actio ns on StartNeedpurcha

4、se = 0Cost (3) = Cost (3) + 32 + 3 * QOUTPUT RULEPUSH to 倉(cāng)庫(kù)INPUT RULEIF NeedPurchase=1PULL from 物品 out of WORLDELSEWaitENDIF(3) “客戶(hù)需求”細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)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(xì)節(jié)設(shè)計(jì)ValueWeig

5、ht1202603604203)仿真結(jié)果分析該庫(kù)存系統(tǒng)有明確的運(yùn)行終止時(shí)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(gè)，最大庫(kù)存量為 64,平均進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)的時(shí)間為1.15。(1 )當(dāng) LittleS=20,BigS=40 時(shí)，運(yùn)行 12 個(gè)月后的結(jié)果如下:申畝気用301號(hào)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(gè)，缺貨物品為 66 個(gè)，物品進(jìn)入的平均 時(shí)間為 2.06，缺貨物品的平均時(shí)間為0.09。由上圖可以看出，總共進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)的產(chǎn)品數(shù)量為263 個(gè)，總共出去的產(chǎn)品數(shù)量為246 個(gè),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(jìn)入倉(cāng)庫(kù)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(cāng)庫(kù)緩沖區(qū)的產(chǎn)品數(shù)量 54,產(chǎn)品進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)的平均時(shí)間為1.7。由上圖可以看出，在采購(gòu)過(guò)程中，機(jī)器的閑置率為50%繁忙程度為 50%采購(gòu)機(jī)器操作的數(shù)量為 6，客戶(hù)需求機(jī)器的繁忙率為100%機(jī)器操作數(shù)量為 119。（3

7、）當(dāng) LittleS=40,BigS=80 時(shí)，運(yùn)行 12 個(gè)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(jìn)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(jìn)入時(shí)間為 3.4，缺貨物品的平均時(shí)間為0.1。由上圖可以看出，進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)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(cāng)庫(kù)緩沖區(qū)的產(chǎn)品數(shù)量 54,產(chǎn)品進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)的平均時(shí)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(jìn)入倉(cāng)庫(kù)的平均時(shí)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(jìn)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(jìn)入時(shí)間為 3.61，缺貨物品的平均時(shí)間為0.09。1371 WFTIMESS1_-11=3. *由上圖可以看出，進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)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(cāng)庫(kù)由上圖可以看出，在采購(gòu)過(guò)程中，機(jī)器的閑置率為50%繁忙程度為 50%采購(gòu)機(jī)器操作的數(shù)量為 6，客戶(hù)需求機(jī)器的繁忙率為100%機(jī)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(hù)需求機(jī)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(fèi)用越小上限越大，進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)的總產(chǎn)品數(shù)量和出庫(kù)的總產(chǎn)品數(shù)量越多,上限越大，采購(gòu)機(jī)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(fèi)用越大下限越大，進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)的總產(chǎn)品數(shù)量和出庫(kù)的總產(chǎn)品數(shù)量越

10、多,下限越大，采購(gòu)機(jī)器的繁忙率越低對(duì)每種（s,S ）的組合進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，得到的成本數(shù)據(jù)如下表，方s20204060案S40608080存儲(chǔ)費(fèi)用301.54548.32850.77955.34缺貨費(fèi)用33000.0021500.0021500.0025500.00相同，都為 6.00%;四者的倉(cāng)庫(kù)緩沖區(qū)的庫(kù)存量越大倉(cāng)庫(kù)緩沖區(qū)的庫(kù)存量越大采購(gòu)費(fèi)用1114.001161.001258.001323.00總費(fèi)用34314.5423209.3223608.7727778.34由此可知，最優(yōu)決策配置為（20,60 ）,庫(kù)存系統(tǒng)總成本最低，為23209.32。2、自主學(xué)習(xí)材料1、NPARTS2（ Buf,A

11、,1）。理由：NPARTS2（ Buf,A,1）是用來(lái)統(tǒng)計(jì)倉(cāng)庫(kù)中物品數(shù)量的函數(shù)，其中 Buf 代表了倉(cāng)庫(kù)中存放的物品A，A 代表所存放的是哪一類(lèi)物品，1 代表存放時(shí)從 1 開(kāi)始計(jì)數(shù)。2、 應(yīng)選 40理由：由題意可知，買(mǎi) 4 件物品的顧客所占比例是買(mǎi)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(gòu)買(mǎi)一件物品的 weigh 設(shè)置為20，則購(gòu)買(mǎi) 4 件的 weigh 應(yīng)設(shè)置為 40。3、選 9.5。理由：APARTS（ Buf）是用來(lái)統(tǒng)計(jì)倉(cāng)庫(kù)中平均庫(kù)存量的函數(shù)，由題意可知，仿 真時(shí)刻運(yùn)行到 60 時(shí)，倉(cāng)庫(kù)中共有 19 個(gè)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(mǎi) 4 件物品的顧客所占比例是買(mǎi)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(gòu)買(mǎi)一件物品的 weigh 設(shè)置為1，則購(gòu)買(mǎi) 4 件的 weigh 應(yīng)設(shè)置為 2。5、APARTS（Buf）.APARTS （ element_name）函數(shù)返回一個(gè)實(shí)值，包含在指定元素名稱(chēng)參量的緩沖區(qū)，輸送鏈，運(yùn)輸工具或模塊的零部件在時(shí)間長(zhǎng)度上的平均數(shù)量。在這里，APARTS（Buf）是用來(lái)統(tǒng)計(jì)倉(cāng)庫(kù)中的平均庫(kù)存量的函數(shù)，B

13、uf 代表了生產(chǎn)并存儲(chǔ)在倉(cāng)庫(kù)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(lái)統(tǒng)計(jì)倉(cāng)庫(kù) 中物品數(shù)量的函數(shù)，其中Buf 代表了倉(cāng)庫(kù)中存放的物品A，A 代表所存放的是哪一類(lèi)物品，1 代表存放時(shí)從 1 開(kāi)始計(jì)數(shù)。NPARTS（ element_name）也可以用來(lái)統(tǒng)計(jì)倉(cāng)庫(kù)中物品的數(shù)量， Buf代表了生產(chǎn)并存儲(chǔ)在倉(cāng)庫(kù)中的零部件。三、自學(xué)材料之學(xué)習(xí)心得1）裝備系統(tǒng)學(xué)習(xí)心得該裝配系統(tǒng)由零部件、機(jī)器、緩沖區(qū)三部分組成。其中，零部件包括三類(lèi)，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(dòng)進(jìn)入系統(tǒng)，頂部 進(jìn)入系統(tǒng)最大量為10,進(jìn)入時(shí)間間隔服從（3,4 ）的均勻分布，每次批量為1;底部進(jìn)入系統(tǒng)最大量為 10，進(jìn)入時(shí)間間隔服從（4,6 ）的均勻分布，每次批量為 1； Scrow 進(jìn)入系統(tǒng)的 最大量為20，進(jìn)入時(shí)間間隔服從（20,30 ）的均勻分布，每次批量為5。裝配機(jī)器（Assembly-Machine ）每次取 1 個(gè)頂部零件，1 個(gè)底座和兩個(gè)螺絲釘進(jìn)行裝配，裝配完成后 放入緩沖區(qū)（Store）。裝配完成 10 個(gè)產(chǎn)成品后模型運(yùn)行結(jié)束。元素的定義、可視化設(shè)計(jì)以及細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)與前面所學(xué)過(guò)的流水線(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)和庫(kù)存系統(tǒng)的的 步驟基本上沒(méi)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(jì)窗口中的網(wǎng)格線(xiàn)；在機(jī)器的 Display 設(shè)計(jì)對(duì)話(huà)框中，應(yīng)該先對(duì)機(jī)器的輸出規(guī)則進(jìn)行設(shè)定，然后再對(duì) outputbuffer 屬性進(jìn)行設(shè)計(jì)；在模型運(yùn)行結(jié)束后，當(dāng)彈出對(duì)話(huà)框Un able to run nodel further(No events scheduled)”時(shí)，說(shuō)明計(jì)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(xì) 設(shè)計(jì)過(guò) 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(dāng)機(jī)器處于空閑狀態(tài)時(shí)，在緩沖區(qū)中依次取一個(gè) Top, 一

16、個(gè) Bottom,兩個(gè) Scrow 進(jìn)行裝配。通過(guò)該模型，最主要的是要掌握分類(lèi)分區(qū)擺放零件的緩沖區(qū)如何設(shè)計(jì)，組裝機(jī)器的詳細(xì)設(shè)計(jì)以及各個(gè)零部件和機(jī)器的可視化設(shè)計(jì)。2)經(jīng)驗(yàn)分布學(xué)習(xí)心得該模型描述的是一個(gè)典型的單服務(wù)臺(tái)服務(wù)系統(tǒng)，該服務(wù)企業(yè)的營(yíng)業(yè)時(shí)間為每天8 小時(shí)工作制，其中每隔半小時(shí)統(tǒng)計(jì)一下進(jìn)入該企業(yè)的顧客數(shù)，顧客進(jìn)入系統(tǒng)后，進(jìn)入隊(duì)列中排隊(duì)等候接受服務(wù)，服務(wù)時(shí)間也是隨機(jī)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(duì)列，用 machine 元素 server 代表服務(wù)臺(tái)，用 dis

17、tribution 元素 process_time 代表 描述服務(wù)臺(tái)服務(wù)時(shí)間的隨機(jī)分布變量，用timeseries 元素 servicetime代表實(shí)時(shí)描述系統(tǒng)特征的時(shí)間序列圖。該模型運(yùn)行時(shí)間為1000 個(gè)時(shí)間單位。元素的定義、元素的可視化設(shè)計(jì)以及元素的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)與我們前面所學(xué)過(guò)的內(nèi)容沒(méi)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(duì)機(jī)器狀態(tài)明細(xì)進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)系統(tǒng)菜單 View/Keys/Machine,彈出 Display 對(duì)話(huà)框，進(jìn)行機(jī)器的標(biāo)志鍵設(shè)置，按 backgroud按鈕，設(shè)置標(biāo)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(xiàng)，去掉設(shè)計(jì)窗欄中的網(wǎng)格線(xiàn)。在 servicetime 的詳細(xì)設(shè)計(jì)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(shí)間軸上顯示服務(wù)時(shí)間的變化；n parts(queue)函數(shù)表示在時(shí)間軸上顯示隊(duì)列中的人數(shù)。在該模型的運(yùn)行中，時(shí)間軸不斷地描述系統(tǒng)中的服務(wù)時(shí)間以及隊(duì)列中的人數(shù)，并且因?yàn)轭櫩瓦M(jìn)入系統(tǒng)是周期性變化的，所以隊(duì)列中的人數(shù)也是成周期性變化的。四、本組實(shí)驗(yàn)之學(xué)習(xí)小結(jié)庫(kù)存系統(tǒng)建模仿真主要描述的是某公司只銷(xiāo)售一種產(chǎn)品的具體情況，該庫(kù)存系統(tǒng)模擬了滿(mǎn)足顧客需求的過(guò)程，庫(kù)存檢驗(yàn)以及采購(gòu)的過(guò)程，同時(shí)能夠統(tǒng)計(jì)出存儲(chǔ)費(fèi)用、缺貨費(fèi)用、訂貨費(fèi)用以及總費(fèi)用。在此庫(kù)存系統(tǒng)模型的設(shè)計(jì)中，我們會(huì)用到一些以前沒(méi)有用到過(guò)的函數(shù)。在檢查庫(kù)存的詳