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1、设施规划与物流分析实验指导书实验一 配送中心仿真与分析一 实验目的学习典型的配送中心建模过程；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 实验模型描述某配送中心从三个供应商进货，向三个生产商发货。供货商（三个）：三个供货商分别供应一种产品。（一对一）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，供应商开始供货；（rack参数设计）库存大于20件时停止供货。供应商一和供应商二分别以4小时一件(供应商参数，处理器时间延迟)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26小时均匀分布。配送中心收货：三个供货商的产品分别存入三个仓库。配送中心发货：配送中心存放的三种产品
2、均向三个生产商发货。三种产品向每个生产商发货的机会均等。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；处理时间生产商二每生产一件产品的时间服从39小时的均匀分布；生产商三每生产一件产品的时间服从28小时的均匀分布。三 系统概念模型供货商一供货商二供货商三生产商一生产商二生产商三配货中心库存一库存二库
3、存三四 建立Flexsim模型提示步骤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-生产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-送货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步骤2：在模型中加入实体从模型中拖入3
4、个Source、6个Processor、3个Rack、3个Queue和1个Sink到操作区中。步骤3：连接端口步骤4：Source参数设置为了使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。到达时间间隔：返回一个为1的常值时间。步骤5：Processor供应商参数设置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，处理时间为“返回一个为4的常值时间”；供应商三提供一件产品的时间服从26小时均匀分布，处理时间使用均匀分布，最小值为2，最大值为6，使用随机数流1。步骤6：Rack参数设置当三个供应商各自供应的产品在配送中心的库存小于10
5、件时，供应商开始供货；库存大于20件时停止供货。进入触发（关闭和打开端口）：如果为当前输入量content(current)=20,则关闭输入端口closeinput inobject(current,1) /语句inobject(current,1) 表示与当前实体输入端口1相连的实体。离开触发（关闭和打开端口）：如果为content(current)=10,则openinput inobject(current,1)步骤7：Queue参数设置三个Queue在模型中代表三个生产商的仓库，它们根据自己的需求向配货中心订货。1) 最大容量设为152) 配货中心的三种产品向每个生产商发货的机会均等
6、：输入中选择“拉动”，从任意端口拉入return duniform(1,3) / Pull命令表示实体将按照自己的需求从它前面的输出端口拉入所需实体（而不是被动的接受前面端口送来的实体）；return duniform(1,3)语句表示Queue从它前面的三个Rack机率均等的拉入实体；duniform(1,3)命令表示从1到3的均匀离散整数分布。3) 当三个生产商各自的库存大于10件时停止发货。进入触发（关闭和打开端口）： If content(current)=10 then closeinput ports of the current object4) 当生产商一的库存量小于2时，向该
7、生产商发货。离开触发（关闭和打开端口）：If content(current)=2 then openinput ports of the current object同样设置其他两个生产商仓库的参数。步骤8：Processor（生产商）参数设置生产商一每生产一件产品需要6小时。处理时间：返回一个为6的常值时间。同样设置其他两个生产商的参数。步骤9：编译，重置，运行五 实验报告要求1. 对该配送中心的运行进行模拟仿真（附截图），仿真运行时间为一年（365个工作日，每天工作24小时）。收集运行数据，计算配送中心的总利润。写出计算步骤。解：收入=520*5-532*3-14.5*8760/100利
8、润=供货总收入-进货总成本-存货总成本=输出量x 每件成本-输入量x 每件成本-（8760/100）*1*平均值代表货架中一年内的平均库存量。六 思考题1. 该模型中，应该如何定义单位时间？2. 发生器中的“到达时间间隔”是什么含义？直到下一个临时实体到达所等待的时间为什么把三个发生器的到达时间间隔设置为“返回一个为1的常值时间”？这么设置是什么含义？3. 如何对三个发生器中创建的产品分别定义三种不同的颜色？4. Rack的统计属性中，“内容”、“吞吐量”各代表什么含义，并举例说明（附截图）。5. 通过改变配送中心每个Rack的最大库存，以及每个Rack对供货商的定货条件（即库存低于多少时，供
9、货商开始供货），研究库存对配送中心利润的影响。至少给出3组数据。实验二 混合流水线系统仿真与分析一 实验目的学习典型的混合流水线系统建模过程；通过改变投产顺序使产量、品种、工时和负荷趋于均衡，来减少时间损失。二 概念定义多对象流水线生产有两种基本形式。一种是可变流水线，其特点是：在计划期内，按照一定的间隔期，成批轮番生产多种产品；在间隔期内，只生产一种产品，在完成规定的批量后，转生产另一种产品。另一种是混合流水线，其特点是：在同一时间内，流水线上混合生产多种产品。按固定的混合产品组组织生产，即将不同的产品按固定的比例和生产顺序编成产品组。一个组一个组地在流水线上进行生产。生产平准化：多品种混合
10、流水生产中一个概念。平准就是要求生产平稳地、均衡地进行。平准化不仅要达到产量上的均衡，而且还要保证品种、工时和生产负荷的均衡。所以，它实际上是均衡生产的高级阶段。它是工业工程中生产运作与管理的内容，用于生产线平衡的方法。三 实验模型描述一个工厂有5个不同的车间（普通车间，钻床车间，铣床车间，磨床车间，检测车间），加工3种类型产品。每种产品都要按工艺顺序在5个不同的车间完成5道工序。假定在保持车间逐日连续工作的条件下，仿真在多对象平准化中生产采用不同投产顺序来生产给定数量的3种产品。如果一项作业在特定时间到达车间，发现该组机器全都忙着，该作业就在该组机器处排入一个FIFO规则的队列的暂存区，如果
11、有前一天没有完成的任务，第二天继续加工。系统数据如下： 表1: 车间配备（单位：台）普通车间钻床车间铣床车间磨床车间检测车间机器数量33221表2: 加工时间（单位：min）普通机床钻床铣床磨床检测产品155446产品244343产品345341表3：产品数量总数（个）每批量（个）时间间隔（min）产品11000103产品250053产品320023四 系统概念模型五 建立Flexsim模型提示步骤1：模型实体设计模型元素系统元素备注Flowitem原料不同实体类型代表不同类型的原料，分别标为1、2、3Processor机器进行不同的参数定义以表征不同机器组中的机器Queue机器组暂存区Con
12、veyor传送带Source原材料库原材料的始发处Sink成品库原料加工后的最终去处步骤2：在模型中加入实体从模型中拖入1个Source、5个Queue、11个Processor、1个Conveyor和1个Sink到操作区中。步骤3：修改名称为了更方便的读懂模型，通常会修改实体的名称，以符合实际情况。把5个Queue、11个Processor改成下图中对应的名称，以方便对模型的识别：步骤4：连接端口步骤5：Source参数设置在Source的设定里，需要让其循环产生3种类型的产品（即流动实体），共计1700个时停止。其中类型1产品1000个，每隔3min生产一批10个的；类型2产品500个，每
13、隔3min生产一批5个；类型3产品200个，每隔3min生产一批2个。在发生器中到达时间设为：按时间表到达，到达次数为4。创建触发：为临时实体的类型为其指定唯一的颜色。 设定当总共产生1700个产品时，Source自动停止生成产品。 离开触发（关闭和打开端口）：如果为getoutput(current)=1699，则closeoutput （关闭输出）current （当前）实体端口 /语句getoutput(current)=1699表示当前离开流动实体的前一个流动实体为第1699个。步骤6：暂存区参数设置共需加工1700个产品，所以我们可以把所有的暂存区的容量都设为1700个，这样就不会发
14、生阻塞了。步骤7：处理器参数设置以普通车间处理器GeneralMachine1为例。其关键点在于加工时间的设定：类型1产品加工时间为5min，类型2产品加工时间为4min，类型3产品加工时间为4min。选择按实体类型（间接）：根据实体类型号来定义不同情况下的时间设置为case 1: return 5;case 2: return 4;case 3: return 4;default: return 0;其他处理器都按此方法设置即可。步骤8：设置模型停止时间由于Flexsim的默认设置是不会自动停止模型的。而在本例中，是加工固定总数的产品；所以我们需要进行相应设置，使得在处理完所有产品后，模型自
15、动停止。本模型中，我们可以在传送带Conveyor处设置，使得第1700个产品离开传送带进入sink时，模型自动停止。设置传送带触发器最后的其右边的，弹出其代码编辑窗口，加入如下语句“ if(getoutput(current)=1699 ) stop(); ”（即当Conveyor送走第1700个产品时，模型自动停止仿真）。步骤9：编译，重置，运行步骤10：运行结果及分析当仿真运行自动结束后，我们打开Flexsim的工具栏里的Stats（统计）目录下的Standard Report（标准报告）选项，通过来增加、以及来减少需要输出的报告内容，使得报告包含以上所列的5个部分的数据：idle是空闲时间，processing是工作时间，blocked是产品在设备等待时间，stats_staytimeavg是平均停留时间，stats_input是输入产品数，stats_output是输出产品数。设置完成后，点击“生产报告”。六 实验报告要求1. 按照步骤10中的6项内容，给出统计报告，并对报告作出简单分析。2. 通过改变三种产品的先后投产顺序（如先生产5个类型2的产品，再生产2个类型3的产品，最后生产10个类型1的产品），比较采用不同投产顺序对步骤10中的6项内容的影响。至少改变3次，说明修改的相关步骤，给出统计报告。七 思考题1. 通过统计分析，找出该混合流水线中的瓶颈，给出解决方案。