設(shè)施規(guī)劃與物流分析實驗指導書

1、設(shè)施規(guī)劃與物流分析實驗指導書實驗一 配送中心仿真與分析一 實驗目的學習典型的配送中心建模過程；研究該配送中心的即時庫存成本和利潤，并試圖加以改善。二 實驗模型描述某配送中心從三個供應商進貨，向三個生產(chǎn)商發(fā)貨。供貨商（三個）：三個供貨商分別供應一種產(chǎn)品。（一對一）當三個供應商各自供應的產(chǎn)品在配送中心的庫存小于10件時，供應商開始供貨；（rack參數(shù)設(shè)計）庫存大于20件時停止供貨。供應商一和供應商二分別以4小時一件(供應商參數(shù)，處理器時間延遲)的效率向配送中心送產(chǎn)品，供應商三提供一件產(chǎn)品的時間服從26小時均勻分布。配送中心收貨：三個供貨商的產(chǎn)品分別存入三個倉庫。配送中心發(fā)貨：配送中心存放的三種產(chǎn)品

2、均向三個生產(chǎn)商發(fā)貨。三種產(chǎn)品向每個生產(chǎn)商發(fā)貨的機會均等。當三個生產(chǎn)商各自的庫存大于10件時停止發(fā)貨。當生產(chǎn)商一的庫存量小于2時，向該生產(chǎn)商發(fā)貨；當生產(chǎn)商二的庫存量小于3時，向該生產(chǎn)商發(fā)貨；當生產(chǎn)商三的庫存量小于4時，向該生產(chǎn)商發(fā)貨。配送中心成本和收入：進貨成本3元/件；供貨價格5元/件；每件產(chǎn)品在配送中心存貨100小時費用1元。生產(chǎn)商（三個）：三個生產(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；處理時間生產(chǎn)商二每生產(chǎn)一件產(chǎn)品的時間服從39小時的均勻分布；生產(chǎn)商三每生產(chǎn)一件產(chǎn)品的時間服從28小時的均勻分布。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)商三配貨中心庫存一庫存二庫

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

4、個Source、6個Processor、3個Rack、3個Queue和1個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)生實體不影響后面Processor的生產(chǎn)，應將它們產(chǎn)生實體的時間間隔設(shè)置的盡可能小。到達時間間隔：返回一個為1的常值時間。步驟5：Processor供應商參數(shù)設(shè)置供應商一和供應商二分別以4小時一件的效率向配送中心送產(chǎn)品，處理時間為“返回一個為4的常值時間”；供應商三提供一件產(chǎn)品的時間服從26小時均勻分布，處理時間使用均勻分布，最小值為2，最大值為6，使用隨機數(shù)流1。步驟6：Rack參數(shù)設(shè)置當三個供應商各自供應的產(chǎn)品在配送中心的庫存小于10

5、件時，供應商開始供貨；庫存大于20件時停止供貨。進入觸發(fā)（關(guān)閉和打開端口）：如果為當前輸入量content(current)=20,則關(guān)閉輸入端口closeinput inobject(current,1) /語句inobject(current,1) 表示與當前實體輸入端口1相連的實體。離開觸發(fā)（關(guān)閉和打開端口）：如果為content(current)=10,則openinput inobject(current,1)步驟7：Queue參數(shù)設(shè)置三個Queue在模型中代表三個生產(chǎn)商的倉庫，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)品向每個生產(chǎn)商發(fā)貨的機會均等

6、：輸入中選擇“拉動”，從任意端口拉入return duniform(1,3) / Pull命令表示實體將按照自己的需求從它前面的輸出端口拉入所需實體（而不是被動的接受前面端口送來的實體）；return duniform(1,3)語句表示Queue從它前面的三個Rack機率均等的拉入實體；duniform(1,3)命令表示從1到3的均勻離散整數(shù)分布。3) 當三個生產(chǎn)商各自的庫存大于10件時停止發(fā)貨。進入觸發(fā)（關(guān)閉和打開端口）： If content(current)>=10 then closeinput ports of the current object4) 當生產(chǎn)商一的庫存量小于2

7、時，向該生產(chǎn)商發(fā)貨。離開觸發(fā)（關(guān)閉和打開端口）：If content(current)<=2 then openinput ports of the current object同樣設(shè)置其他兩個生產(chǎn)商倉庫的參數(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。處理時間：返回一個為6的常值時間。同樣設(shè)置其他兩個生產(chǎn)商的參數(shù)。步驟9：編譯，重置，運行五 實驗報告要求1. 對該配送中心的運行進行模擬仿真（附截圖），仿真運行時間為一年（365個工作日，每天工作24小時）。收集運行數(shù)據(jù)，計算配送中心的總利潤。寫出計算步驟。解：收入=520*5-532*3-14.5*8

8、760/100利潤=供貨總收入-進貨總成本-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)的平均庫存量。六 思考題1. 該模型中，應該如何定義單位時間？2. 發(fā)生器中的“到達時間間隔”是什么含義？直到下一個臨時實體到達所等待的時間為什么把三個發(fā)生器的到達時間間隔設(shè)置為“返回一個為1的常值時間”？這么設(shè)置是什么含義？3. 如何對三個發(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)計屬性中，“內(nèi)容”、“吞吐量”各代表什么含義，并舉例說明（附截圖）。5. 通過改變配送中心每個Rack的最大庫存，以及每個Rack對供貨商的定貨條件（即庫

9、存低于多少時，供貨商開始供貨），研究庫存對配送中心利潤的影響。至少給出3組數(shù)據(jù)。實驗二 混合流水線系統(tǒng)仿真與分析一 實驗目的學習典型的混合流水線系統(tǒng)建模過程；通過改變投產(chǎn)順序使產(chǎn)量、品種、工時和負荷趨于均衡，來減少時間損失。二 概念定義多對象流水線生產(chǎn)有兩種基本形式。一種是可變流水線，其特點是：在計劃期內(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，其特點是：在同一時間內(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。一個組一個組地在流水線上進行生產(chǎn)。生產(chǎn)平

10、準化：多品種混合流水生產(chǎn)中一個概念。平準就是要求生產(chǎn)平穩(wěn)地、均衡地進行。平準化不僅要達到產(chǎn)量上的均衡，而且還要保證品種、工時和生產(chǎn)負荷的均衡。所以，它實際上是均衡生產(chǎn)的高級階段。它是工業(yè)工程中生產(chǎn)運作與管理的內(nèi)容，用于生產(chǎn)線平衡的方法。三 實驗模型描述一個工廠有5個不同的車間（普通車間，鉆床車間，銑床車間，磨床車間，檢測車間），加工3種類型產(chǎn)品。每種產(chǎn)品都要按工藝順序在5個不同的車間完成5道工序。假定在保持車間逐日連續(xù)工作的條件下，仿真在多對象平準化中生產(chǎn)采用不同投產(chǎn)順序來生產(chǎn)給定數(shù)量的3種產(chǎn)品。如果一項作業(yè)在特定時間到達車間，發(fā)現(xiàn)該組機器全都忙著，該作業(yè)就在該組機器處排入一個FIFO規(guī)則的隊

11、列的暫存區(qū)，如果有前一天沒有完成的任務，第二天繼續(xù)加工。系統(tǒng)數(shù)據(jù)如下： 表1: 車間配備（單位：臺）普通車間鉆床車間銑床車間磨床車間檢測車間機器數(shù)量33221表2: 加工時間（單位：min）普通機床鉆床銑床磨床檢測產(chǎn)品155446產(chǎn)品244343產(chǎn)品345341表3：產(chǎn)品數(shù)量總數(shù)（個）每批量（個）時間間隔（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：模型實體設(shè)計模型元素系統(tǒng)元素備注Flowitem原料不同實體類型代表不同類型的原料，分別標為1、2、3Processor機器進行不同的參數(shù)定義以表征不同機器組中的機器Queue機

12、器組暫存區(qū)Conveyor傳送帶Source原材料庫原材料的始發(fā)處Sink成品庫原料加工后的最終去處步驟2：在模型中加入實體從模型中拖入1個Source、5個Queue、11個Processor、1個Conveyor和1個Sink到操作區(qū)中。步驟3：修改名稱為了更方便的讀懂模型，通常會修改實體的名稱，以符合實際情況。把5個Queue、11個Processor改成下圖中對應的名稱，以方便對模型的識別：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種類型的產(chǎn)品（即流動實體），共計1700個時停止。其中類型1產(chǎn)品1000個，每隔3min生產(chǎn)一批10個的；類型2

13、產(chǎn)品500個，每隔3min生產(chǎn)一批5個；類型3產(chǎn)品200個，每隔3min生產(chǎn)一批2個。在發(fā)生器中到達時間設(shè)為：按時間表到達，到達次數(shù)為4。創(chuàng)建觸發(fā)：為臨時實體的類型為其指定唯一的顏色。 設(shè)定當總共產(chǎn)生1700個產(chǎn)品時，Source自動停止生成產(chǎn)品。 離開觸發(fā)（關(guān)閉和打開端口）：如果為getoutput(current)=1699，則closeoutput （關(guān)閉輸出）current （當前）實體端口 /語句getoutput(current)=1699表示當前離開流動實體的前一個流動實體為第1699個。步驟6：暫存區(qū)參數(shù)設(shè)置共需加工1700個產(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，這樣就不會發(fā)生阻塞了。步驟7：處理器參數(shù)設(shè)置以普通車間處理器GeneralMachine1為例。其關(guān)鍵點在于加工時間的設(shè)定：類型1產(chǎn)品加工時間為5min，類型2產(chǎn)品加工時間為4min，類型3產(chǎn)品加工時間為4min。選擇按實體類型（間接）：根據(jù)實體類型號來定義不同情況下的時間設(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)置模型停止時間由于Flexsim的默認設(shè)置是不會自動停止模型的。而在本例中，是加工固定總數(shù)的產(chǎn)品；所以我們需要進行相應設(shè)置，使得在處理完所

15、有產(chǎn)品后，模型自動停止。本模型中，我們可以在傳送帶Conveyor處設(shè)置，使得第1700個產(chǎn)品離開傳送帶進入sink時，模型自動停止。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，加入如下語句“ if(getoutput(current)=1699 ) stop(); ”（即當Conveyor送走第1700個產(chǎn)品時，模型自動停止仿真）。步驟9：編譯，重置，運行步驟10：運行結(jié)果及分析當仿真運行自動結(jié)束后，我們打開Flexsim的工具欄里的Stats（統(tǒng)計）目錄下的Standard Report（標準報告）選項，通過來增加、以及來減少需要輸出的報告內(nèi)容，使得報告包含以上所列的5個部分的數(shù)據(jù)：idle是空閑時間，processing是工作時間，blocked是產(chǎn)品在設(shè)備等待時間，stats_staytimeavg是平均停留