物流系統(tǒng)與設(shè)施規(guī)劃課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

物流系統(tǒng)與設(shè)施規(guī)劃課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)一：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)施布置軟件VisFactory及應(yīng)用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.初步了解VisFactory軟件環(huán)境和功能；3.掌握使用VisFactory軟件完成工廠設(shè)施規(guī)劃、分析和優(yōu)化過(guò)程4.加深對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)中所獲知識(shí)的理解和鞏固；5.學(xué)習(xí)和培養(yǎng)針對(duì)某具體案例進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的能力；6.完成對(duì)物流設(shè)施規(guī)劃與布置進(jìn)行實(shí)例性系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析的任二、使用軟件主要功能：工廠建模、生產(chǎn)物流路徑分析、工廠布局設(shè)計(jì)分析和優(yōu)化三、實(shí)驗(yàn)要求1.實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)，閱讀預(yù)習(xí)資料；2.實(shí)驗(yàn)按照老師指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行；3.提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容本實(shí)驗(yàn)主要包括兩部分內(nèi)容：1.根據(jù)指導(dǎo)教師的介紹，了解VisFactory軟件的環(huán)境、組成和功能，并結(jié)合簡(jiǎn)單案例，學(xué)習(xí)使用FactoryPlan進(jìn)行設(shè)施布置的過(guò)程和2.根據(jù)事先布置實(shí)驗(yàn)背景，分組完成早餐店或自行選擇對(duì)象的設(shè)五、實(shí)驗(yàn)步驟1.介紹VisFactory軟件，包括其組成、菜單功能；2.啟動(dòng)AutoCAD軟件，檢查主菜單中是否已經(jīng)增加了Factory菜3.在Factory菜單中，選擇FactoryPlan命令，介紹4.在Chart/Data菜單中，選擇FPEDIT命令，定義.AMX和.SPC文5.在ACTIVITY/DEPARTMENTLIST彈出菜單中定義作業(yè)單位名稱(chēng)，6.定義各作業(yè)單位空間面積信息，并保存.SPC文件；7.定義各作業(yè)單位的相互關(guān)系，并保存；7.在Diagram菜單中選擇DrawRelationshipLines命令，繪制8.通過(guò)zoom命令調(diào)解窗口大小，并在Diagram菜單中選擇Next10.利用VisFactory優(yōu)化器自動(dòng)完成布置優(yōu)化；11.根據(jù)早餐店案例或自行調(diào)研數(shù)據(jù)，完成早餐店顧客區(qū)和工作區(qū)（或自選背景）的規(guī)劃和優(yōu)化。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求2.對(duì)給定應(yīng)用案例的物流分析過(guò)程和優(yōu)化結(jié)果分析；3.通過(guò)VisFactory軟件和應(yīng)用，談?wù)勀銓?duì)計(jì)算機(jī)化布置方法的4.此次實(shí)驗(yàn)的收獲、不足以及改進(jìn)建議等。七、實(shí)驗(yàn)考核要求根據(jù)對(duì)英文資料的閱讀情況。在正常實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)，應(yīng)正確運(yùn)用仿真軟件，根據(jù)整個(gè)過(guò)程和仿真效果給出實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)。根據(jù)內(nèi)容的完整性和正確性給出成績(jī)。八、實(shí)驗(yàn)參考資料[1]蔡臨寧.物流系統(tǒng)規(guī)劃——建模及實(shí)例分析.機(jī)械工業(yè)出版主要參考資料[2]FredE.Meyers,MatthewP.Stephens.制造設(shè)施設(shè)計(jì)和物實(shí)驗(yàn)二：自動(dòng)分揀系統(tǒng)仿真一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.初步了解Flexsim軟件的環(huán)境和功能；2.學(xué)習(xí)使用仿真軟件對(duì)實(shí)際物流系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析和優(yōu)化過(guò)程中3.加深對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)中所獲知識(shí)的理解和鞏固；4.學(xué)習(xí)和培養(yǎng)針對(duì)某具體案例進(jìn)行試驗(yàn)的能力；二、使用軟件主要功能：離散事件系統(tǒng)仿真三、實(shí)驗(yàn)要求1.實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)，閱讀預(yù)習(xí)資料；2.實(shí)驗(yàn)按照老師指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行；四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容本實(shí)驗(yàn)主要包括兩部分內(nèi)容：1.根據(jù)指導(dǎo)教師的介紹，了解Flexsim軟件的環(huán)境和功能，并結(jié)合簡(jiǎn)單案例，學(xué)習(xí)使用Flexsim進(jìn)行物流仿真的過(guò)程和方法；2.根據(jù)以下實(shí)驗(yàn)背景，完成自動(dòng)分揀系統(tǒng)的物流仿真分析。（1）系統(tǒng)描述與系統(tǒng)參數(shù)一個(gè)大型分揀系統(tǒng)的空間布局如圖1所示。在如下的一個(gè)分揀系統(tǒng)中，沿一條傳送帶傳送的貨物，根據(jù)各自的品種被分別送至不同的操作臺(tái)，經(jīng)檢驗(yàn)打包后，被取走；檢驗(yàn)不合格的貨物由一條傳送帶通往檢修處通往檢修處檢驗(yàn)包裝檢驗(yàn)包裝檢驗(yàn)包裝檢驗(yàn)包裝入口端分揀傳送帶的空間結(jié)構(gòu)圖如圖2和圖3所示。傳送帶空間布置的俯視圖見(jiàn)圖3。3分揀系統(tǒng)的流程描述和系統(tǒng)參數(shù)如下：①四種貨物L(fēng)_a、L_b、L_c、L_d各自獨(dú)立到達(dá)高層的傳送帶入口L_a的到達(dá)頻率服從正態(tài)分布函數(shù)normal（400,50）秒；L_b的到達(dá)頻率服從正態(tài)分布函數(shù)normal（200,40）秒；L_c的到達(dá)頻率服從正態(tài)分布函數(shù)uniform（500,100）L_d的到達(dá)頻率服從正態(tài)分布函數(shù)uniform（150,30）②四種不同的貨物沿一條傳送帶傳送，根據(jù)品種的不同由分揀裝置將其推入到四個(gè)不同的分揀道口，經(jīng)各自的分揀通道到達(dá)操作臺(tái)。③每一個(gè)檢驗(yàn)包裝操作臺(tái)需操作工一名，貨物經(jīng)檢驗(yàn)合格后打④每檢驗(yàn)一件貨物占用時(shí)間為uniform（60,20）秒。⑤每種貨物都可能有不合格產(chǎn)品。檢驗(yàn)合格的產(chǎn)品放入箱子里；L_b為96%；L_c為97%；L_d為98%；傳送帶的傳送速度選默認(rèn)速度。對(duì)上述傳送分揀系統(tǒng)進(jìn)行建模，模擬系統(tǒng)一天8小時(shí)的運(yùn)行狀況，五、實(shí)驗(yàn)步驟1.新建一個(gè)模型，定義source，operator，sink等實(shí)體及其參2.定義傳送系統(tǒng)，定義各段傳送帶的參數(shù)，完成傳送系統(tǒng)的空間3.定義系統(tǒng)的按貨物類(lèi)型進(jìn)行分揀的邏輯流程。4.運(yùn)行調(diào)整模型，直到模型按照實(shí)際系統(tǒng)流程正確運(yùn)行。5.運(yùn)行模型，得到數(shù)據(jù)和圖表等多種結(jié)果輸出。6.根據(jù)結(jié)果輸出對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析。六、思考題（1）該分揀系統(tǒng)一天的總貨物流量約為多少（2）按照目前的配置，該系統(tǒng)能夠承受的最大日流量是多少（3）如果你是該系統(tǒng)的主管，你怎樣調(diào)整這個(gè)系統(tǒng)的物流安排和人員配置（4）比較24小時(shí)工作制和8小時(shí)工作制設(shè)定模型運(yùn)行，看是否是簡(jiǎn)單的大約3倍的關(guān)系是否能發(fā)現(xiàn)不同的現(xiàn)象連續(xù)運(yùn)行一個(gè)月，情況又如何試說(shuō)明仿真長(zhǎng)度對(duì)系統(tǒng)分析的影響。（5）如果該系統(tǒng)中合格的貨物被操作工放置在箱籠中，累計(jì)每20個(gè)打一包送走，如何實(shí)現(xiàn)這樣的邏輯（6）在source定義窗口中改變source到達(dá)系統(tǒng)的隨機(jī)分布函數(shù)種類(lèi)和參數(shù)，觀察仿真結(jié)果的變化，結(jié)合有關(guān)數(shù)學(xué)參考書(shū)，給出數(shù)學(xué)七、幫助與提示按照空間結(jié)構(gòu)的要求布置傳送帶時(shí)，可以右擊傳送帶，選擇parameters欄，改變欄中l(wèi)ayout中的一些參數(shù)來(lái)調(diào)整傳送帶的尺寸、形狀以及方向。在系統(tǒng)中，需要根據(jù)不同的貨物，分別從四條傾斜的傳送帶送到下層傳送帶的檢驗(yàn)包裝處。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)共鞥，需要對(duì)傳送帶flowitem的輸出端口的選擇邏輯進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置，按照f(shuō)lowitem的不同type輸送到傳送帶不同的輸出端口。四種不同的貨物都有自己的檢驗(yàn)合格率。每個(gè)貨物進(jìn)行檢驗(yàn)之后，不合格的產(chǎn)品要進(jìn)入檢修，合格的產(chǎn)品要進(jìn)入箱子。也就是說(shuō)，產(chǎn)品在經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)工序以后按數(shù)量的百分比通過(guò)兩個(gè)不同的output輸出。八、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求2.對(duì)給定應(yīng)用案例的仿真過(guò)程和結(jié)果分析；3.通過(guò)對(duì)給定自動(dòng)分揀系統(tǒng)的仿真分析，回答以下問(wèn)題：4.此次實(shí)驗(yàn)的收獲、不足以及改進(jìn)建議等。九、實(shí)驗(yàn)考核要求實(shí)驗(yàn)考核總體分為三部分：根據(jù)對(duì)英文資料的閱讀情況。在正常實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)，應(yīng)正確運(yùn)用仿真軟件，根據(jù)整個(gè)過(guò)程和仿真效果給出實(shí)驗(yàn)操作成績(jī)。根據(jù)內(nèi)容的完整性和正確性給出成績(jī)。十、實(shí)驗(yàn)參考資料[1]蔡臨寧.物流系統(tǒng)規(guī)劃——建模及實(shí)例分析.機(jī)械工業(yè)出版主要參考資料[2]FredE.Meyers,MatthewP.Stephens.制造設(shè)施設(shè)計(jì)和物實(shí)驗(yàn)三：生產(chǎn)-庫(kù)存系統(tǒng)仿真一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解仿真技術(shù)在庫(kù)存管理和庫(kù)存控制領(lǐng)域中的應(yīng)用，學(xué)習(xí)仿真結(jié)果分析的概念和穩(wěn)態(tài)型仿真、終止型仿真，以及置信區(qū)間等相關(guān)概2.培養(yǎng)對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行抽象建模的能力，并注意局部細(xì)節(jié)問(wèn)題；3.加深對(duì)庫(kù)存控制策略的理解和鞏固；4.學(xué)習(xí)和培養(yǎng)針對(duì)某具體案例進(jìn)行試驗(yàn)的能力；二、使用軟件主要功能：離散事件系統(tǒng)仿真三、實(shí)驗(yàn)要求1.實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)，閱讀預(yù)習(xí)資料；2.實(shí)驗(yàn)按照老師指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行；四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容某企業(yè)要投產(chǎn)一條簡(jiǎn)單的加工線，如圖1所示，原材料經(jīng)過(guò)4道工序加工成成品，入庫(kù)存儲(chǔ)，按照需求提貨出庫(kù)。由于企業(yè)認(rèn)為市場(chǎng)情況好，認(rèn)為能制造出來(lái)就能賣(mài)出去，因此選擇了傳統(tǒng)的推動(dòng)式面向庫(kù)存的生產(chǎn)模式。系統(tǒng)假設(shè)和參數(shù)如下：①保證原材料L_rm是充足的；②原材料送至機(jī)器R_m1前，每耗時(shí)uniform（120,20）sec加工③然后依次送到其他各道工序加工：到機(jī)器R_m2前加工，每件半成品加工時(shí)間為uniform（5,2）min；到機(jī)器R_m3前加工，加工時(shí)間normal（300,30）sec；到機(jī)器R_m4前加工，加工時(shí)間為normal（6,1）min；最后成為最終產(chǎn)品L_prod。④每加工兩個(gè)半成品之間需要uniform（60，10）s的調(diào)整時(shí)⑤原材料經(jīng)過(guò)四道工序加工成成品，如成品庫(kù)存儲(chǔ)；假設(shè)倉(cāng)庫(kù)容⑥當(dāng)機(jī)器R_m1加工完一個(gè)原材料時(shí)，立即從原材料庫(kù)中提料，⑦當(dāng)有訂單或需求到達(dá)時(shí)，按照需求提貨出庫(kù)，訂單到達(dá)時(shí)間間隔服從隨機(jī)分布uniform（500，10）min；每個(gè)訂單的需求量為normal（80，5）個(gè)單位的產(chǎn)品。 R_mR_mL_sR_mR_mR_mL_p對(duì)這樣一個(gè)生產(chǎn)庫(kù)存系統(tǒng)進(jìn)行建模仿真，分別按1）連續(xù)一個(gè)月（每天按24h計(jì)算）運(yùn)行和2）每次運(yùn)行24小時(shí)重復(fù)30次仿真運(yùn)行，連續(xù)監(jiān)測(cè)庫(kù)存信息，即庫(kù)存量隨時(shí)間的變化情況，并統(tǒng)計(jì)有無(wú)缺貨發(fā)生，缺貨率和缺貨量為多少。假設(shè)存在以下情況，試建模仿真分析。①預(yù)測(cè)認(rèn)為：每次需求量接近normal（80,5）的隨機(jī)分布，分析這個(gè)投產(chǎn)方案的規(guī)劃是否合理生產(chǎn)中有沒(méi)有瓶頸庫(kù)存隨時(shí)間的變化是怎樣的②假設(shè)市場(chǎng)擴(kuò)大需求增長(zhǎng)，每次需求量增長(zhǎng)為normal（90,5）的隨機(jī)分布，仍然采用原來(lái)的配置方案，是否還能滿足市場(chǎng)需求為了滿足需求從而占領(lǐng)市場(chǎng)，從擴(kuò)大生產(chǎn)能力的角度如何調(diào)整系統(tǒng)的資源配置1.將實(shí)際問(wèn)題抽象成兩個(gè)子系統(tǒng)：生產(chǎn)模塊和庫(kù)存控制模塊。2.按要求編寫(xiě)生產(chǎn)系統(tǒng)的邏輯代碼。3.編寫(xiě)庫(kù)存控制系統(tǒng)的邏輯代碼。5.運(yùn)行輸出與結(jié)果分析。6.系統(tǒng)調(diào)整與分析。六、思考題（1）如果用面向訂單的拉動(dòng)生產(chǎn)方式取代本實(shí)際系統(tǒng)的推動(dòng)式面向庫(kù)存的生產(chǎn)方式，則系統(tǒng)的整個(gè)運(yùn)作方案會(huì)發(fā)生很大的改變，比如，要制定庫(kù)存控制策略，要改變生產(chǎn)的邏輯規(guī)則（即根據(jù)庫(kù)存水平確定生產(chǎn)時(shí)間和生產(chǎn)批量）等。請(qǐng)重新設(shè)計(jì)一套面向訂單式的系統(tǒng)模型，制定相應(yīng)的策略和方案，并建立新的仿真模型。（2）采用連續(xù)查庫(kù)或者周期查庫(kù)兩種不同的控制策略，會(huì)影響系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)，相應(yīng)的庫(kù)存水平和服務(wù)率也會(huì)有所不同，可以通過(guò)進(jìn)一步的仿真建模進(jìn)行兩種控制策略的運(yùn)行結(jié)果比較，從而對(duì)兩種庫(kù)存控制模式下的庫(kù)存系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)有所認(rèn)識(shí)，并幫助理解仿真技術(shù)在庫(kù)存控制七、幫助與提示（1）控制第一次售出產(chǎn)品的時(shí)刻，避免還未生產(chǎn)出產(chǎn)品即有訂貨Arrivalattime0復(fù)選框。（2）一個(gè)原材料加工出多個(gè)半成品的剪切式過(guò)程的實(shí)現(xiàn)，可以用separator這個(gè)object來(lái)進(jìn)行邏輯等價(jià)實(shí)現(xiàn)。（3）訂單的生成采用Source和Separator兩個(gè)object完成，其（4）庫(kù)存管理的實(shí)現(xiàn)：采用兩個(gè)Queue來(lái)模擬倉(cāng)庫(kù)和訂單需求。當(dāng)有訂貨需求時(shí)（已經(jīng)把訂單具體分解為產(chǎn)品數(shù)量），比較倉(cāng)庫(kù)存貨，然后從倉(cāng)庫(kù)和訂單需求兩個(gè)Queue中同時(shí)移除一個(gè)產(chǎn)品，重復(fù)循環(huán)。具體可在兩個(gè)Queue的Triggers中的OnEndCollecting中編程實(shí)（5）編程過(guò)程中要在一個(gè)object中調(diào)出或操作另一個(gè)object，因此需要把object聲明為全局實(shí)體指針（GlobalObjectPointers），否則編譯會(huì)出錯(cuò)。具體可以單擊界面上方的ToolBox按鈕，然后選擇GlobalObjectPointers來(lái)設(shè)置聲明。