物流系统建模与仿真课程设计Word下载.docx
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有较大改进或新颖得见解,实用性尚可
有一定改进或新得见解
有一定见解
观念陈旧
论文（计算书、图纸）撰写质量
50
结构严谨,逻辑性强,层次清晰，语言准确,文字流畅，完全符合规范化要求,书写工整或用计算机打印成文;
图纸非常工整、清晰
结构合理,符合逻辑,文章层次分明,语言准确,文字流畅,符合规范化要求,书写工整或用计算机打印成文;
图纸工整、清晰
结构合理,层次较为分明,文理通顺，基本达到规范化要求,书写比较工整;
图纸比较工整、清晰
结构基本合理,逻辑基本清楚，文字尚通顺,勉强达到规范化要求；
图纸比较工整
内容空泛,结构混乱,文字表达不清,错别字较多,达不到规范化要求;
图纸不工整或不清晰
指导教师评定成绩:
指导教师签名:
年 月日
重庆大学本科学生课程设计任务书
设计题目:
仓储系统建模与仿真ﻩ
学院、专业:
自动化学院物流工程专业 年级:
201１级
小组人数:
5 人 下发日期:
20１4年9月1 日
（任务起止日期:
２014、０９、０1至201４、０9、１２ ）
设计得主要内容
1.案例背景
本案例以北京某公司得牛奶仓库为实例,该仓库系统目前已经配置了一些设备,但就是现在公司遇到了两个方面得问题:
①仓库在现有资源配置下无法估计其最大处理能力。
②公司考虑在明年扩大产能,仓库得入库量将较现在大幅度增加，因此用怎样得方法来对入库量增加过后得仓库系统进行优化也就是现在急需考虑得问题。
2.案例介绍
①仓库总体布局
该仓库面积约为1２00平米,仓库中间按照东西走向平行设置立体货架,货物出入得大门设置在仓库西侧,大门外得月台为入库区域,大门与货架之间得区域设置处理区,仓库得西北角与西南角就是叉车停放区、东北角就是控制室。
仓库布局图如
②仓库入库流程
仓库得入库操作流程如图2所示，货车到月台即开始入库流程。
叉车负责将货物从月台搬至仓库内得处理区（检查包装完整性并根据货物瓶中类表上不同标签），货物被处理完毕后即由叉车运送至货架上相应得货位。
若在此过程中叉车繁忙则需要进行等待。
③仓库得作业特点
1）仓库系统运行有明显得周期性
该仓库所存放得牛奶每天生产与送货都有固定得时间表,因此牛奶得入库与出库也有明显得周期性,入库时间位于每天上午得十点至下午两点之间,而出库时间在夜间,入库与出库作业之间没有交叉干扰。
目前仓库得日入库牛奶数量得平均值为80００箱（纯牛奶与非纯牛奶分别占60%与40％）,且到达时间为上午十点到达4０0０箱,下午1时到达4000箱。
每个托盘得装载量为１00箱,则目前日入库量均值为80个托盘。
2）仓库系统目前周转量很低
在现有入库量情况下，设备得利用率不高。
目前配备了4台叉车,两台叉车用于将两种牛奶分别搬运至两个处理台,另外两台叉车则将处理好得牛奶分别搬运至货架存放。
但大部分时间下叉车处于空闲状态,货架得使用率不高。
3）货物分为两大类
纯牛奶约占60%,就是货物得第一大类。
各种味道得其她牛奶约占总量得40％,并且出入库频率接近，因此将这些非纯牛奶统一归纳为货物得第二大类。
这两大类牛奶占总量得比例保持不变。
3.建立仿真模型并分析以下问题:
①入库情况分析
②设备利用率分析
4.通过分析,提出主要改善措施。
设计报告要求
1．明确每位组员得详细分工。
2．在上述设计主要内容得基础上,根据本组得讨论,整理出系统建模思路。
3．详细描述设计模型。
4．列出具体得建模步骤与思路。
5．运行模型,记录需要得数据。
6．找出模型存在得问题,提出解决方法，在已有模型基础上进行完善与优化。
7．综合以上内容，提交一份完整得课程设计报告书,并且提交优化前后得仿真模型。
学生签名:
教师签名:
小组分工
沙辰浩:
资料查找、论文撰写
陈小红:
系统建模实施、论文修改
陈艳伟:
资料整理、制作及讲解
徐贤忠:
杜 确:
系统建模、论文修改
目录8
1引言9
１、1物流仓储流程ﻩ１0
１、2物流仓储在经济建设中得作用１０
2 系统建模必要性11
3 建模步骤ﻩ１２
3、1 模型背景ﻩ1２
３、２建模思路及实施1２
3、2、１思路12
３、2、２问题一ﻩ１2
3、2、3问题二20
体会ﻩ23
4附录ﻩ2４
附录参考文献ﻩ24
1 引言
仓库就是保管、存储物品得建筑物与场所得总称,在物流系统中就是企业储存原料、半成品、产成品得场所。
传统得仓库管理经常将大批量得货物在仓库中存放较长时间,而现代物流仓库作业更强调货物得动态进出,尽量少得货物在仓库中存放尽可能少得时间。
仓库作为物流结点在企业得整个供应链中起着至关重要得作用,如果不能保证正确得进货与库存控制及发货,将会导致管理费用得增加,服务质量难以得到保证,从而影响企业得竞争力。
仓库物流得重点应放在库存管理得延伸上,不仅要关注仓库设施内部得一切功能如收货、存放、补货、存储以及周期盘点，更应该在提高库存物资得准确性得同时,提升产品得实时透明度、提高对客户得服务水平。
传统得仓库物流管理,由于只局限于执行仓库内部得活动，普遍存在着系统设计不合理、信息传递不及时、数据收集方式落后等问题,仓库管理得效率难以提高。
现代物流下得仓库管理,不仅就是静态得存储设施,更需要使用仓库得实时数据更好地响应供应链需求,以消除网络内部得过量库存，提高网络内部得库存透明度与流动速度。
ﻫ 在企业物流系统中,仓储贯穿于整个物流过程得始终。
企业物流目标就是使物流各环节得运作、衔接畅通无阻，以保证企业物流高效率地进行,减少无效物流与冗余物流,做到按需运送、零库存、短在途与无缝隙得传送,降低流通成本，提高库存水平。
仓储得关键就是零库存。
以下图片为仓储整个流程,以及我们所标注得重点研究部分、
１、1物流仓储流程
一、入库流程
以成品库得入库流程为例,外购得成品或自己企业生产得成品,首先由申请人填写入库申请单,入库申请单主要由以下几项:
申请入库单位、入库时间、入库货位号、产品得品种、质量、数量（件数、重量）、金额、检验员鉴字、申请人鉴字、成品库库房主管鉴字等组成。
ﻫ 二、出库流程ﻫﻫ 货物出库得方式主要有三种;
客户自提,委托发货，公司送货。
第一种:
客户自提,就是客户自已派人或派车来公司得库房来提货。
第二种:
委托发货,自己去提货有困难得客户而言,她们会委托我们公司去找第三方物流公司提供送货服务,第三种:
就是仓储企业派自己得货车,给客户送货得一种出库方式。
一论采用哪种出货得方式,都要填写出库单,出库单主要有以下项目：
发货单位、发货时间、出库品种、出库数量、金额、出库方式选择、运算结算方式、提货人鉴字、成品库主管鉴字。
１、２物流仓储在经济建设中得作用
1.现代仓储就是保证社会再生产顺利进行得必要条件ﻫ
2．就是国家满足急需特需得保障
国家储备就是一种有目得社会储存，主要用于应付自然灾害、战争等人力不可抗拒得突发事变对物资得急需特需,否则就难以保证国家得安全与社会得稳定。
储存就是平衡市场供求关系、稳定物价得重要条件。
流通储存可在供过于求时吸纳商品,增加储存,供不应求时吐放商品,以有效地调节供求关系，缓解矛盾。
这样既可保证生产得稳定性，又可防止物价得大起大落,避免生产供应得恶性循环。
ﻫ
3、仓储就是物资供销管理工作得重要组成部分
ﻫ 仓储活动直接影响到物资管理工作得质量，也直接关系到物资从实物形态上一直到确定分配供销得经济关系得实现。
4.现代仓储就是保持物资原有使用价值得重要手段
ﻫ 目前,仓储管理得内涵随着其在社会经济领域中得作用不断扩大而变化。
仓储管理，即库管、就是指对仓库及其库存物品得管理,仓储系统就是企业物流系统中不可缺少得子系统。
物流系统得整体目标就是以最低成本提供令客户满意得服务，而仓储系统在其中发挥着重要作用。
仓储活动能够促进企业提高客户服务水平,增强企业得竞争能力。
现代仓储管理已从静态管理向动态管理了生了根本性得变化,对仓储管理得基础工作也提出了更高得要求。
ﻫ产品在仓储中得组合、妥善配载与流通包装、成组等活动就就是为了提高装卸效率,充分利用运输工具，从而降低运输成本得支出。
合理与准确得仓储活动会减少商品得换装、流动,减少作业次数,采取机械化与自动化得仓储作业,都有利于降低仓储作业成本。
优良得仓储管理,能对商品实施有效得保管与养护，并进行准确得数量控制,从而大大减少仓储得风险。
2 系统建模必要性
物流仓储系统就是典型得现代机械与电子技术相结合得系统,由具有一定智能得物流设备与计算机管理与控制系统组成。
随着国内企业规模越来越大，拟建设得物流仓储系统变得越来越复杂,其内部关联性越来越强。
企业在面临物流工程项目投资新建或原有系统技术改造时,由于缺乏准确丰富得信息数据与必要得物流仿真系统决策支持,造成项目建设投入得盲目性与资金流失。
为了避免在物流仓储系统优化构建上浪费大量得人力、物力与时间,物流仿真就是必然得选择。
系统仿真就是系统分析得有效工具,它以建模理论、计算方法、评估理论为理论基础;
以计算机技术、网络技术、图形图像技术、多媒体技术、软件工程、信息处理、自动控制及系统工程等相关技术为支撑。
通常，根据研究系统得特点,系统仿真分为离散事件系统仿真与连续系统仿真。
通过系统仿真方法,可以在较短得时间内以较低得成本模拟得到系统运行得结果。
在物流领域中常见得仿真研究有物流过程得仿真研究、物流管理得仿真研究、物流成本得仿真研究等。
为了对这些系统进行分析与评价,最终达到优化系统得目得,可以考虑通过仿真技术对系统进行模拟,并依据模拟结果制定相应决策。
本次课程设计得课题为物流仓储系统建模与仿真,故使用建模快捷方便与显示能力强得Flexsiｍ仿真软件。
3 建模步骤
3、１模型背景
本案例以北京某公司得牛奶仓库为实例，该仓库系统目前已经配置了一些设备,但就是现在公司遇到了两个方面得问题：
①仓库在现有资源配置下无法估计其最大处理能力,②公司考虑在明年扩大产能,仓库得入库量将较现在大幅度增加,因此用怎样得方法来对入库量增加过后得仓库系统进行优化也就是现在急需考虑得问题。
3、2建模思路及实施
发生器
车辆到达
0、5h
每次车辆到达货量（托盘）
10０0（10）
暂存区1
最大容量
4800
暂存区2
３2０0
处理器
处理纯牛奶速度（/２00s）
10０
处理非纯牛奶（／200ｓ）
100
叉车
每次装载量（托盘）
1
最大速度（M/S）
２
货架
列数
34／30
列宽
1、1５
层数
4
层高
1、5
宽度
`1
每相邻货架间宽度
０、5
通道宽度
３、5
表一
3、2、１思路
由题意分析得,该仓库配送过来得牛奶配送时间就是均匀得,每半小时一次,每次送货纯牛奶为6０0箱子（６托盘）、非纯牛奶为400箱子（4托盘）。
一天配送时间为４小时。
3、２、２问题一
问题一:
测算现有配置下得,最大处理能力（求在不堆积得情况下,设备最高利用率得处理能力,仓储能力）
1、设置参数
由于题目没有给出相应得数据,左表得数据就是由我们查资料得到后结合实际情 况给出得:
2、最初仿真模型图。
（共得出９种情况并给出相应数据分析）
（参数条件:
由此模型根据题意,进行参数设置（见表一）。
）
3、初步建模后得到如下情况:
（1）无堆积
实验最初模型得到得就是没有堆积但就是利用率很低得模型，并且没有达到这个仓库运营得最大值。
（2）（纯牛奶）暂存区利用情况:
可知:
暂存区域得空闲率高达8２、4%。
ﻩ其中17、6%得货物在等待运输。
分析:
暂存区域在每次到货一段时间后，会被处理完,待下次货物到来存在一定
空余时间。
所以很大时间内未被利用,利用率低。
小结论:
在整个过程中,很明显得发现有很大一部分资源没有被利用到，所以没有达到整个仓库得运营最大值。
（3）（非纯牛奶）暂存区利用情况：
暂存区域得空闲率高达80、5%。
ﻩ其中１９、5%得货物在等待运输。
暂存区域在每次到货一段时间后,会被处理完，待下次货物到来存在一定
空余时间。
实验数据中瞧出暂存区得空闲率很高,有很大一部分时间可以被利用，所以得出,还没达到仓库运作得最大值。
（4）（纯牛奶）第一辆叉车利用情况：
可知：
叉车空闲率为64、４%，运输时空闲率为14、3％,运输装载率为１5、8%。
货物每次到货一段时间后,会被处理完,待下次货物到来存在一定空余时
间。
所以很大时间内未被利用，利用率低。
数据分析中得到叉车得空闲率相对很高而且叉车在运作得时候运载率很低,没有达到实验要求,得出还没达到仓储得运作最高量。
（5）（非纯牛奶）第一辆叉车利用情况:
叉车空闲率为6１。
８%,运输时空闲率为1５、5％,运输装载率为17%。
货物每次到货一段时间后，会被处理完，待下次货物到来存在一定空余时
间。
所以很大时间内未被利用,利用率低。
同上一个分类结果一样在货物来得时间分割段中产生了大量得空闲时间，所以可以合理利用这个空闲时间，增加仓库得运作量,未得到最大值。
（6）（纯牛奶）处理器情况:
处理器空闲率为5、2%,处理时间段占11、1%,等待叉车时间占83、７%
分析：
货物每次到货一段时间后，会被很快处理完,待下次货物到来存在一定空
余时间。
处理效率高,但由于后面叉车运行速度有待提高。
通过多次得实验结果可以瞧出设备得利用率越来越高,它们得空闲率越来越低,但就是在综合考虑到叉车得运作时间上出现了等待时间相当大。
所以叉车得利用率没有得到充分得体现。
（7）（非纯牛奶）处理器情况：
处理器空闲率为2０、6%,处理时间段占１1、1%,等待叉车时间占6８、3%
货物每次到货一段时间后,会被很快处理完,待下次货物到来存在一定空
余时间。
这边与上个结果相差无几,当叉车得等待时间开始明显减小,并且处理 效率已经很高,所以可以继续考虑做以下实验。
（７）（纯牛奶）第二辆叉车处理情况：
叉车空闲率为6、５％,运输空载返回时间占43、2%。
货物每次被处理后,由于叉车处理效率过低,造成货物在处理器堆积,使
叉车利用率高。
通过再次得调整,我们明显瞧到叉车得空闲率明显得降低了,但就是空载得时间却变多了,所以在考虑叉车利用率变低得现象,我们再次对其进行改进。
（7）（非纯牛奶）第二辆叉车处理情况：
叉车空闲率为6、6％，运输空载返回时间占21、３%。
货物每次被处理后，由于叉车处理效率过低,造成货物在处理器堆积,使
叉车利用率高。
改进中还就是未得到我们想要得结果，叉车得空载时间过长,还有很大一部分可以利用得空间。
总结论及结果:
在进行试验到最后，我们得出了以下两点情况，从而得到了我们想要得结果，已经我们所给每次试验得数据情况
（1）（纯牛奶）货架情况:
由于不存在暴库现象,所以货架情况良好。
但货架得载货率可以提高。
（２）（非纯牛奶）货架情况:
结论：
现有得资源配置下，各个仓储设备并没有利用率并不高。
解决方法 :
实验分析中我们已经得到我们得整体思路,就就是通过增加要处理得牛奶箱数量来找到那个仓库运作得极限得最大值。
所以我们从8000开始累积增加牛奶箱数量,并以1000为单位进行累加。
分别分析800０、90０0、10０00、11000、120０0、130０0
通过实验并且得到相应得数据分析情况，将相关数据记录给下面表格中:
表二
实验法
总处理箱数
8０00（纯4800/非纯32０0）
11000（纯6６0０／非纯4400）
120０0（纯7200／非纯４800）
1300０（纯7８０0/非纯5200）
（纯）第一叉车利用率
35、6%
87、1％
97、8％
100％
（纯）暂存区利用率
１7、6%
1００%
10０％
（有堆积）
（纯）处理器利用率
９４、8％（处理效率高）
9８、5%
98、9%
（纯）第二叉车利用率
93、5%（处理速度过慢）
97、1%
97、5%
97、5％
（纯）货架
/
（非纯）第一叉车利用率
38、2％
５5、5%
67、6
78、4%
（非纯）暂存区
19、5％
100%
１０0%
10０%
（非纯利用率）处理器利用率
7９、４%
98、＊%
98、8%
9８、8％
（非纯）第二叉车利用率
93、４%（处理速度过慢）
97、4%
９7、４％
97、4％
（非纯）货架利用率
／
总结：
从上表可知:
在进行重复试验改进，并且增加货量得情况下得出，当送货量为1３000时,纯牛奶暂存区域出现了堆积现象，规定得时间内不能完成仓储业务,而在12000时利用率最高。
当货量为１2０00得时候各种设备都几乎达到了最高得利用率,以及仓库没有出现堆积现象。
所以在现有得资源配置下最大得处理能力就是１2０00箱。
３、２、3问题二
问题二:
公司在扩大产能后,模型得优化（及优化后得最大产能计算）
（1）改进之前得模型:
（2）改进得方式:
①：
增加了货架得数量使得,能够存储更多得货物
②:
暂存区与处理器得位置更合理（在仿真模型中距离更短）,运输时间更
短。
③：
叉车作业方案有改善,通过作业分配器可以使得叉车同时对两个暂存区
进行作业。
（3）改进之后得模型:
由于在仿真过程中,距离会对叉车作业有影响,所以把暂存区与操作区重合如下:
注:
在改进过程中没有改变设备原本参数，改进后通过试验得方式逐步测得,改进后能够扩大得产能:
分析数据如下：
表三
13００0（纯7800/非纯5２00）
1４０0０（纯8４0０/非纯５600）
15000（纯900０／非纯6０00）
左侧叉车利用率
８6、8%
96、2%
９8、2%
82、0%
7４、2%
１０0%（有堆积）
98、8%（处理效率高）
９8、9％
99、4%
右侧叉车利用率
97%（处理速度过慢）
9６、5％
９7、5%
62、2%
９2、8％
９9、9%（有堆积）
（非纯）处理器利用率
97、9％
９７、８%
产量扩大到１5000时候,暂存区有货物未处理完全。
由于左侧叉车利用率小于处理器利用率,说明处理器首先达到阈值。
可以通过增加处理器效率得方式进一步增加产量。
在没有设备增加或改进得情况下,优化后得设置下最大。
总结：
在考虑设备一定得前提下,我们得到得结果就是让每一个环节上得时间进行缩短,从而让一定时间内得暂存区得货物量堆积明显得降低，当然,为了实现仓库得运作量,来符合或者适应所扩大得量,我们可以再原有得基础上增加设备得数量,这样就会进行一个死循环中,所以又在考虑到仓库得大小,我们只能适当增加货架数量，与一定比例得设备数量,从而达到要求。
主要需要改进得为上面所说得改进方法中得三点,来实现仓库得优化,提高效率。
体会
通过两周得课程设计，仓储系统建模与仿真得设计终于取得了成果。
经过这两周得课程实践学习,我们对系统得建立于优化有了进一步得了解,同时通过不断得摸索,我们更加熟悉得掌握了系统优化得方法，思维及其相关得专业知识。
平时认为书上得知识都掌握了,但就是在实际设计过程中发现自己得那点专业知识难以解决我们所面对得困难,为此我与同学边设计边翻阅各种相关资料，以此来完善我们得系统。
同时我也懂得了合作得重要性,一个人得力量与智慧终究就是有限得，好多问题都考虑得不够全面,这就好比三个臭皮匠赛过诸葛亮。
这次课程设计实践学习所取得得收获,在于我们组员之间得相互配合，精诚合作、相互学习、共同进步。
对于本次得设计情况只能说达到良好,因为就是第一次那么正式得设计一个系统,好多细节都没有考虑全面，造成了时间得浪费。
所以我们设计得系统还有很大得改进空间,功能也不够全面,希望今后随着专业知识得提升可以设计出更完善更合理得系统。
最后由衷得感谢学校安排此次课程设计,希望在今后得学习过程中我们取得更大进步,设计出更完美得系统！
4 附录
附录参考文献
[1］林志华,《现代企业仓储管理新得要求》,市场周刊（新物流）,2009年３月。
[2］储雪俭，《仓库管理系统分析研究》，上海大学出版社,2007年６月。
[3］张二磊、 仓储管理运作效率提高途径[J]、中国市场,2００9。
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