物流仿真软件实训与应用报告 2.docx
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物流仿真软件实训与应用报告2
物流仿真软件实训与应用报告
题目：
多产品单阶段制造系统仿真与分析、配送中心仿真
与分析以及配货系统仿真与分析
系别：
经济管理学院
专业：
物流管理
班级：
T1253-1
学生姓名：
柳缔西子
学号：
20120530131
指导教师：
殷旅江
湖北汽车工业学院
经济管理学院物流管理教研室
摘要
Flexsim是一个强有力的分析工具，可帮助工程师和设计人员在系统设计和运作中做出正确地决策，同时也可以了解如果实施替代方案系统将会怎样。
使用Flexsim可以建立一个真实系统的3D计算机模型，然后用更短的时间或者更低的成本来研究该系统。
Flexsim还被用来建立交互式模型，这些模型可以在运行中被控制，这样可以帮助讲解和展示在系统管理中固有的因果关系的影响。
由于Flexsim有很强的仿真性，因此运用此系统来设计一些模型并且研究其中的参，来对实际情况作出预测并且为新方案提供一定的依据是十分重要的。
本实验主要研究多产品单阶段制造系统仿真、配送中心仿真及配货系统仿真，并对其做出分析，得出结论。
关键词：
物流仿真系统；模型；分析
Abstract
Flexsimisapowerfulanalysistool,itcanhelpoperatorsandmanagerstounderstandhowthesystemwords,atthesametimealsocanknowiftheimplementationofalternativesystemwillbehowto.Flexsimisalsousedtoestablishaninteractivemodel,themodelcanbecontrolledintheoperation,itcanhelpexplainanddemonstratetheinfluenceoftheinherentcausalityinsystemmanagement.BecausetheFlexsimsimulationhasastrongsex,sousethissystemtodesignsomemodelandresearchtheparameters,thepredictiontotheactualsituationandprovideabasisforanewschemeisveryimportant.Manyproductsaresinglephasearestudiedinthisexperimentmainlymanufacturingsystemsimulation、distributioncentersimulationanddistributionsystemandtheanalysis,thenconclusion.
Keywords:
Logisticssimulationsystem；Model;Analysis
第一章多产品单阶段制造系统仿真与分析...............................1
1.1系统描述....................................................1
1.2系统数据....................................................1
1.3建立模型....................................................1
1.3.1模型实体设计..........................................1
1.3.2制作模型..............................................2
1.4参数设置....................................................3
1.4.1给器指定临时实体的到达速率............................4
1.4.2设置暂存区容量........................................4
1.4.3暂存区路径分配........................................5
1.5定义机床加工时间............................................5
1.6设置第二个暂存区............................................6
1.6.1设置处理器测试时间....................................6
1.6.2处理器路径分配........................................7
1.7模型在各段时间运行时状态图..................................7
1.8数据分析....................................................8
1.8.1汇总报告..............................................8
1.8.2数据比较..............................................9
1.9实验结论....................................................9
1.10实验认知...................................................9
第二章配送中心仿真与分析..........................................10
2.1系统描述...................................................10
2.2系统数据...................................................10
2.3概念模型...................................................10
2.4建立模型...................................................11
2.4.1模型实体设计.........................................11
2.4.2制作模型...........................................11
2.5参数设置.................................................12
2.5.1连接端口...........................................12
2.5.2定义发生器..........................................12
2.5.3定义处理器..........................................14
2.5.4定义货架............................................15
2.5.5定义暂存区...........................................16
2.5.6定义第二批处理器.....................................18
2.6模型运行时的状态和结果.....................................20
2.7实验认知...................................................20
第三章配货系统仿真与分析..........................................21
3.1系统描述...................................................21
3.2系统数据...................................................21
3.3建立模型...................................................21
3.3.1模型实体设计.........................................22
3.3.2制作模型.............................................22
3.4参数设置...................................................24
3.4.1定义发生器...............................................24
3.4.2定义全局表...........................................24
3.4.3定义合成器...........................................25
3.4.4设置Experimenter............................................26
3.5实验运行时的状态和结果.....................................26
3.6实验认知...................................................26
3.6.1配货系统的认知.......................................27
3.6.2对实际情况的思索....................................27
第四章总结.......................................................27
第一章多产品单阶段制造系统仿真与分析
1.1系统描述
某工厂加工三种类型产品的过程。
这三类产品分别从工厂其它车间到达该车间。
这个车间有三台机床，每台机床可以加工一种特定的产品类型。
一旦产品在相应的机床上完成加工，所有产品都必须送到一个公用的检验台进行质量检测。
质量合格的产品就会被送到下一个车间。
质量不合格的产品则必须送回相应的机床进行再加工。
1.2系统数据
产品到达：
平均每5秒到达一个产品，到达间隔时间服从指数分布。
产品加工：
平均加工时间10秒，加工时间服从指数分布。
产品检测：
固定时间4秒。
产品合格率：
80％。
1.3建立模型
1.3.1模型实体设计
模型元素
系统元素
备注
Flowitem
产品
不同实体类型代表不同类型的产品，分别标为1、2、3
Processor
机台，检验台
进行不同的参数定义以表征不同的机台和检验台
Queue
暂存区
两个暂存区，分别表示待加工暂存区和待检验暂存区
Source
待加工产品库
产品的始发处，连续不断的提供待加工产品
Sink
成品库
产品加工并通过检验后的最终去处
1.3.2制作模型
从左边的实体库中拖出一个Source（发生器），放到模型视窗中。
具体操作是，点击并按住实体库中的实体，然后将它拖动到模型中想要放置的位置，松开鼠标。
这将在模型中建立一个Source实体。
实体后，实体会被赋予一个默认的名称，例如Source#，#为Flexsim软件打开后生成的实体总数。
1.3.2.1生成实体
从实体库中拖出一个Queue实体放在Source实体的右侧；这里，Queue实体相当于实际系统中的缓存区。
再从库中拖出3个Processor实体放在Queue实体的右侧，里一个Processor实体相当于实际系统中的一台加工机床。
再拖出一个Queue、一个Processor和一个Sink实体放到模型中。
1.3.2.2连接方法
要将一个实体的输出端口与另一个实体的输入端口相连接，首先按住键盘上的“A”键，然后单击第一个实体并按住鼠标左键，拖动鼠标到下一个实体处再松开。
此时将会看到在你拖动时有一条黄色连线，而松开鼠标后，会出现一条黑色连接线。
首先，将Source与第一个Queue连接；将这个Queue分别与每个Processor连接。
再将这三个Processor分别与第二个Queue连接；将这个Queue与检验台Processor连接。
最后将检验台Processor分别与Sink和之前的第一个Queue连接；先连接Sink，再连接Queue。
接下来需要改变每个实体的参数，使得模型运行与上述系统描述一致。
我们将从Source开始，沿着流动实体的路径直到Sink。
1.3.3.3实体介绍
这里的source相当于代加工的产品库，第一个queue表示代加工暂存区，第二个则是表示待检验暂存区，前三个processor表示机台，最后一个则是表示检验台，这里的sink就是成品库的意思。
1.4参数设置
1.4.1给发生器指定临时实体的到达速率
每个实体有参数视窗，通过该视窗可以添加一定的数据和逻辑关系。
双击一个实体可以进入其参数视窗。
在这个模型中，我们有3种不同类型的产品，每类产品与一个实体类型相对应。
每个流动实体将被随机均匀的赋予1－3之间的任意整数值作为其类型值。
这由Source的Exit触发器来完成。
所有Flexsim实体都有多个包含其变量和信息的标签，建模人员可根据模型要求来改变其内容。
在这个模型中，我们需要通过改变到达间隔时间和流动实体类型来产生3种类型的产品。
这里，平均每5秒到达一个新产品，到达间隔时间随指数分布。
Source默认使用随指数分布的到达时间间隔，但我们需要改变其均值。
在仿真过程中使用诸如指数分布的随机分布可以模拟现实系统中的变化。
Flexsim提供了一个叫做ExpertFit的工具来帮助你确定哪种随机分布与你的实际数据最匹配。
在Source标签中，单击到达时间间隔项目下的
按钮。
接下来需要在流动实体进入系统时指定一个类型值。
此类型值在1到3之间均匀分布，也就是说，当前进入系统的这个产品是类型1、类型2或类型3的可能性是一样的。
最好的方法是在Source的Exit触发器中改变实体类型和颜色。
选择Source的触发器标签。
单击Exit触发器的下拉菜单，选择“设置颜色”选项。
1.4.2设置暂存区容量
下一步是设置第一个Queue。
我们需要设定两项内容。
首先要设定其容量；其次，该暂存区应该将流动实体中所有类型1送至处理器1，类型2送至处理器2，以此类推。
双击第一个Queue，就会出现其参数视窗
将最大容量改为10000，使得这个Queue容量没有限制。
1.4.3暂存区路径分配
选择Flow标签来设置该暂存区的流动实体路径。
单击Output部分的“发送至窗口”下拉菜单，选中“根据临时实体类型值执行不同的case”选项
我们已经将每个流动实体的类型定义为1、2或3，现在可以用其类型值来确定该实体通过的端口号。
处理器1应被连接至端口1，处理器2应被连接至端口2，处理器3应被连接至端口3。
选择了“根据临时实体类型值执行不同的case”选项后，单击确定按钮关闭该暂存区的参数视窗。
1.5定义机床加工时间
接下来需要定义三台机床的加工时间。
双击第一个处理器，出现了其参数的窗口，在“加工时间”下拉菜单中，选择“统计分布”选项，再单击
按钮。
尺度参数值默认为10秒。
不改变该默认值。
这样，在我们的模型中，每个产品的平均加工时间是10秒钟，加工时间服从指数分布。
对其它两个Processor重复这一步骤。
1.6设置第二个暂存区
现在双击第二个暂存区打开其参数视窗。
我们希望它和第一个暂存区一样，具有无限容量。
在“最大容量”栏输入10000，单击确定关闭视窗。
1.6.1设置处理器测试时间
现在需要设置检验台的测试时间和路径逻辑。
双击该检验台打开其参数视窗。
在加工时间标签中选择加工时间项目下的按钮。
打开个解释当前加工时间选项的模板视窗。
将时间常数改为4。
无论检测的产品是否合格都需要花费相同的检测
时间——4秒。
1.6.2处理器路径分配
现在需要设置该检验台将不合格产品送回到模型前端，将合格产品送到Sink。
在建立该实体的连接时，应该首先连接Sink，然后再连接第一个暂存区。
这个顺序使得检测台的第一个输出端口连接到Sink，第二个输出端口连接到暂存区。
现在，我们想按照某个百分比来设置输出端口。
点击该检验台的临时实体流标签。
单击输出部分的“发送至端口”下拉菜单，选择“按百分比（输入）”选项。
再单击模板按钮
。
这将打开一个解释所选路径策略的视窗。
为端口1输入80%，端口2为20%，也就是说，将80%的产品，或者说制造合格的产品，从输出端口1输出到Sink；而将剩余20%的产品，或者说，有制造不合格的产品，从端口2送回第一个暂存区。
单击确定关闭模板视窗。
我们可能想直接从视觉上区分合格产品和返工产品。
点击检验台参数视窗中的触发器标签，选择离开触发器下拉菜单中的“设置颜色”选项。
单击
按钮并输入colorblack作为流动实体的颜色。
1.7模型在各段时间运行时状态图
全局图：
1.8数据分析
在描述系统中我们提到希望能找出系统的瓶颈。
有几种途径可以做到这点。
第一种方法是，你可以从视觉上观察每个暂存区的容量。
如果一个暂存区始终堆积着大量的产品，这就表明从该暂存区取货的一台或几台加工机床形成了系统的瓶颈。
模型运行时，可以注意到第二个暂存区经常堆积很多待加工的产品，而第一个暂存区的容量通常是20或更少。
1.8.1汇总报告
1.8.2数据比较
机台在两个时间点加工时间占仿真比例分别为17.3%和82.7％，检验台的两个时间点加工时间占仿真时间的比例分别为98.7%和1.3%。
1.9实验结论
通过数据的比较，我们能轻松的找出系统的瓶颈所在，图中可以看出，检验台工作的时间占仿真时间的98.7%，通过这些状态图，我们可以很容易的发现检验台时瓶颈所在，而非那三台加工机床。
1.10实验认知
现在我们已经找出了瓶颈，接下来的问题是如何改善呢？
这取决于与成本收益相关的多个因素，以及这个车间的长期规划目标。
在将来，是否需要以更快的速率加工产品呢？
在这个模型中，Source平均每5秒生成一个产品，而检测台也是平均每5秒将一个成品送到Sink。
检验台的5秒平均值是由其4秒的检测时间和80/20的路径策略计算得出的。
因此随着时间的推移，这个模型的总生产能力下降。
如果这个工厂想加工更多的产品，Source必须有更高的产品到达率（也就是说更短的到达间隔时间）。
如果不对检验台进行修改，模型中就会不断积累越来越多的待加工品，而暂存区的容量也会不断增加直到无法再加。
为了解决这个问题，我们不得不添加一个检验台，因为检验台是整个系统的瓶颈所在。
如果检验台处暂存区的容量很关键，那么同样需要我们添加一个检验台。
当检验台暂存区存货过高而导致过高成本时，添加一个检验台是很明智的，这样使得暂存区的容量不会过高，而该暂存区内待检验产品的等待时间也不会过长。
让我们来看看该暂存区的统计值。
第二章配送中心仿真与分析
2.1系统描述
配送中心是从事货物配送并组织对用户的送货，以实现销售和供应服务的现代流通设施。
它不同于传统的仓储设施，在现代商业社会中，配送中心已经成为连锁企业的商流中心、物流中心、信息流中心，是连锁经营得以正常运转的关键设施。
下面是一个典型的配送中心建模过程，该配送中心从三个供应商进货，向三个生产商发货。
仿真的目的是研究该配送中心的即时库存成本和利润，并试图加以改善。
2.2系统数据
供应商（三个）：
当三个供应商各自供应的产品在配送中心的库存小于10件时开始生产，库存大于20件时停止生产。
供应商一和供应商二分别以4小时一件的效率向配送中心送产品，供应商三提供一件产品的时间服从3－6小时均匀分布。
配送中心发货：
当三个生产商各自的库存大于10件时停止发货。
当生产商一的库存量小于2时，向该生产商发货；当生产商二的库存量小于3时，向该生产商发货；当生产商三的库存量小于4时，向该生产商发货。
配送中心成本和收入：
进货成本3元/件；供货价格5元/件；每件产品在配送中心存货100小时费用1元。
生产商（三个）：
三个生产商均连续生产。
生产商一每生产一件产品需要6小时；生产商二每生产一件产品的时间服从3－9小时的均匀分布；生产商三每生产一件产品的时间服从2－8小时的均匀分布。
2.3概念模型
2.4建立模型
2.4.1模型实体设计
模型元素
系统元素
备注
Flowitem
产品
Source
发生产品
3个Source发生产品的速度相同且快于供货商供应速度
模型前面的三个Processor（按模型流程）
供货商
3个Processor加工速率不同，按照模型的系统数据进行设定
Rack
配送中心
3个Rack分别对应3个供货商
Queue
生产商仓库
3个Queue订货条件不同，根据模型的系统数据进行设定
模型后面的三个Processor（按模型流程）
生产商
3个Processor加工速率不同，按照模型的系统数据进行设定
Sink
产品收集装置
产品的最终去处
2.4.2制作模型
2.5参数设置
2.5.1连接端口
根据配送的流程，对模型做如下的连接：
每个Source分别连到各自的Processor，再连到各自的Rack，每个Rack都要与后面的每一个Queue进行连接（配送中心送出产品对三家生产商是均等的），每一个Queue再连接到各自的Processor，最后三个Processor都连到Sink。
2.5.2定义发生器
因为三个Source在这里只是产生产品的装置，所以对三个Source做同样的设定。
为了使Source产生实体不影响后面Processor的生产，应将它们产生实体的时间间隔设置的尽可能小。
双击一个Source打开参数设置页。
在Source项目下的“到达时间间隔”下拉菜单中选择“指定时间”。
如图所示：
然后对其它两个Source做同样的设置。
2.5.3定义处理器
三个Processor相当于三个供货商，根据预先设计好的数据对其进行设置，为了描述的需要，我们按照模型中由上至下的顺序依次将三个Processor看作供货商一、供货商二、供货商三。
双击最上面的Processor打开参数设置页，在加工时间项目下加工时间的下拉菜单中选择默认设置。
点击加工时间下拉菜单后的参数编辑按钮
，在弹出的编辑框中进行如下编辑：
在这个模型中，我们将1个单位时间定义为1小时，那么这条指令的意思就是该供应商在收到订单后的生产效率为每4小时1个产品。
根据预先设计的系统数据，供货商一和供货商二的生产效率是一样的，都为每4小时1个产品，所以对中间的Processor也进行同样的操作即可
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