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基于Flexsim的配送中心仿真系统与多产品单阶段制造系统分析报告文案.pdf
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基于 Flexsim 的配送中心仿真系统与多产品单阶段
制造系统分析报告
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概述:我们物流两个班 T953-1、T953-2 在教学周第 18、19 周进行了物流仿真软件的实训,
这次软件实习是在仿真软件 Flexsim 环境下进行的。实训容总的来说包括 4 个板块:
① 多产品单阶段制造系统仿真与分析
② 配送中心仿真与分析
③ 配货系统仿真与分析
④ 自动分拣系统仿真
这 4 个板块是物流活动中最基本的环节,通过这次软件实训,我们对仿真系统有了基本
的感性认识;再结合我们所学专业“物流管理”,使我们对“物流”又有了更深刻的认识。
一、 物流仿真软件与其应用概述
随着中国物流业的迅速发展,物流仿真软件的出现应该说是必然的。在没有物流仿真
软件条件下,很多物流环节的安排配置在很大程度上只能凭经验和感觉来判断。比如,配送
中心的位置和容量设计是否合理、设备配置和场地规划是否恰当等等这些问题。有的往往是
在工程建设后或设备配置后才发现问题,发生大量的修正费用。避免这种情况发生的最有效
的方法就是应用物流仿真技术。物流仿真技术一个最大的优点是,不需实际安装设备,不需
实际实施方案即可验证设备的导入效果和比较各种方案的优劣。在工程建设或设备配置的计
划阶段发现和解决问题,因此,它对降低整个物流投资成本起到不可缺少的作用,能在极大
程度上减少人力、物力、财力。
(一) 物流仿真软件简介
物流仿真一般是指系统仿真,而并非是单个机械的动作仿真。系统仿真是评估对象系
统(配送中心、倉贮系统、拣货系统、运输系统等)的整体能力等为目的的一门技术。目前
市场上常见的仿真软件有很多,如 Flexsim、AutoMod 、WITNESS 、eM-Plant 、ARENA 、
EXTEND 等。其中应用较广泛的是 Flexsim。
(二) 仿真软件 Flexsim 与其应用简介
我们此次的软件实训就是使用 Flexsim 来完成的。
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。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 就多个备选方案提供大量反馈信息,来帮助用户迅速从多个方案中
找到最优方案。在 Flexsim 的逼真图形动画显示和完整的运作绩效报告支持下,
用户可以在短时间识别问题并对可选方案做出评估。在系统建立之前,使用
Flexsim 来建立系统的模型,或在系统真正实施前试验其运作策略,可以避免在
启动新系统时经常会遇到的很多问题。
Flexsim 是一个通用工具,已被用来对若干不同行业中的不同系统进行建
模。
使用 Flexsim 可解决许多问题,比如服务问题(要求以最高满意度和最低可
能成本来处理用户与其需求)、制造问题(要求以最低可能成本在适当的时间制
造适当产品)、物流问题(要求以最低可能成本在适当的时间,适当的地点,获
得适当的产品)等。
具体来说,运用 Flexsim 可以很容易地解决下列常见但棘手的问题:
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提高设备的利用率
减小等待时间和队列长度
有效分配资源
消除缺货问题
把故障的负面影响减至最低
把废弃物的负面影响减至最低
研究投资策略
确定零部件的加工时间
建立最优批量和工件排序
研究成本降低计划
解决物料发送问题
研究设备启动时间和改换工具的影响
优化货物和服务的优先次序与分派逻辑
利用系统总行为和相关绩效训练操作人员
展示新的工具设计和性能
管理日常运作决策
总之,Flexsim 仿真软件在系统设计研究和系统日常运作管理中可以说是不可缺少的一
个工具!就好比编程要用到 C 语言一样,可以肯定的说,Flexsim 仿真软件还会不断优化,
其应用领域还会不断扩大!
二、 实训报告
在 4 个系统仿真案例中,我们有针对性的选择了“多产品单阶段制造系统仿真”与
“配送中心仿真与分析”进行分析。
<一>配送中心仿真与分析
(一) 案例系统简介
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。现在的配送中心主要为特定的客户服务;配送中心具有功能健全;
完善的信息网络;辐射围小;多品种,小批量;以配送为主,储存为辅。他是特
殊的,综合的物流活动形式,是商流与物流的紧密结合。从物流的角度来看,配
送几乎包括了所有的物流功能要素,是较小围的物流全部活动的体现。本案例中
的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。
(二) 案例系统的概念模型——物流流程图
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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。
供货商一 库存一
生产商一
供货商二
库存二
配
货
中
心
生产商二
库存三
供货商三 生产商三
图 1 概念模型图
模型实体设计
模型元素
Flowitem
Source
系统元素
产品
发生产品
备注
3 个 Source 发生产品的速度一样且快
于供货商供应速度
3 个 Processor 加工速率不同,按照模
型的系统数据进行设定
3 个 Rack 分别对应 3 个供货商
3 个 Queue 订货条件不同,根据模型的
系统数据进行设定
3 个 Processor 加工速率不同,按照模
型的系统数据进行设定
模 型 前 面 的 三 个
Processor ( 按 模 型 流 供货商
程)
Rack 配送中心
Queue 生产商仓库
模 型 后 面 的 三 个
生产商
Processor ( 按 模 型 流
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. . .
程)
Sink
(三) 物流系统的仿真模型布局
根据配送中心的概念模型,用 Flexsim 做出配送中心的总体规划。从模型中拖入
3 个 Source(发生器)和 3 个 Processor(处理器)作为供应商,3 个 Rack(货
架)表示为配送中心,3 个 Queue(暂存区)和 3 个 Processor(处理器)当作
生产商,Sink 表示吸收器到操作区中,如图 2 所示:
产品收集装置 产品的最终去处
图 2 模型实体连接前的布局图
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。如图 3 所示:
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