物流系統(tǒng)與設(shè)施規(guī)劃課程實驗指導(dǎo)書資料內(nèi)容僅供參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系本人改正或者刪除。物流系統(tǒng)與設(shè)施規(guī)劃課程實驗指導(dǎo)書劉階萍編鄂明成審機(jī)械工程實驗教學(xué)中心目錄實驗一:計算機(jī)輔助設(shè)施布置軟件VisFactory及應(yīng)用 1一、實驗?zāi)康?1二、使用軟件 1三、實驗要求 1四、實驗內(nèi)容 1五、實驗步驟 2六、實驗報告要求 3七、實驗考核要求 3八、實驗參考資料 4實驗二:自動分揀系統(tǒng)仿真 5一、實驗?zāi)康?5二、使用軟件 5三、實驗要求 5四、實驗內(nèi)容 5五、實驗步驟 7六、思考題 8七、幫助與提示 8八、實驗報告要求 8九、實驗考核要求 9十、實驗參考資料 9實驗三:生產(chǎn)-庫存系統(tǒng)仿真 10一、實驗?zāi)康?10二、使用軟件 10三、實驗要求 10四、實驗內(nèi)容 10五、實驗步驟 12六、思考題 12七、幫助與提示 12八、實驗報告要求 13九、實驗考核要求 13十、實驗參考資料 13實驗一:計算機(jī)輔助設(shè)施布置軟件VisFactory及應(yīng)用一、實驗?zāi)康?.了解經(jīng)典SLP(系統(tǒng)化布置規(guī)劃)方法在VisFactory軟件中的應(yīng)用;2.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)化過程中的難點,并注意局部細(xì)節(jié)問題;4.加深對教學(xué)環(huán)節(jié)中所獲知識的理解和鞏固;5.學(xué)習(xí)和培養(yǎng)針對某具體案例進(jìn)行實驗的能力;6.完成對物流設(shè)施規(guī)劃與布置進(jìn)行實例性系統(tǒng)設(shè)計和分析的任務(wù)。二、使用軟件軟件名稱:AutoCAD和VisFactory7.1所屬公司:EAI公司主要功能:工廠建模、生產(chǎn)物流路徑分析、工廠布局設(shè)計分析和優(yōu)化三、實驗要求1.實驗前預(yù)習(xí),閱讀預(yù)習(xí)資料;2.實驗按照老師指導(dǎo)實驗步驟進(jìn)行;3.提交實驗報告。四、實驗內(nèi)容本實驗主要包括兩部分內(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)合簡單案例,學(xué)習(xí)使用FactoryPlan進(jìn)行設(shè)施布置的過程和方法;2.根據(jù)事先布置實驗背景,分組完成早餐店或自行選擇對象的設(shè)施規(guī)劃問題。五、實驗步驟1.介紹VisFactory軟件,包括其組成、菜單功能;2.啟動AutoCAD軟件,檢查主菜單中是否已經(jīng)增加了Factory菜單項;3.在Factory菜單中,選擇FactoryPlan命令,介紹FactoryPlan各菜單功能;4.在Chart/Data菜單中,選擇FPEDIT命令,定義.AMX和.SPC文件名稱和路徑;5.在ACTIVITY/DEPARTMENTLIST彈出菜單中定義作業(yè)單位名稱,并保存.AMX文件;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,繪制布局圖;8.經(jīng)過zoom命令調(diào)解窗口大小,并在Diagram菜單中選擇NextRelationshipLines命令,直至關(guān)系線全部畫完;9.手動優(yōu)化布置圖;10.利用VisFactory優(yōu)化器自動完成布置優(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、實驗報告要求1.軟件及其使用簡介;2.對給定應(yīng)用案例的物流分析過程和優(yōu)化結(jié)果分析;3.經(jīng)過VisFactory軟件和應(yīng)用,談?wù)勀銓τ嬎銠C(jī)化布置方法的理解;4.此次實驗的收獲、不足以及改進(jìn)建議等。七、實驗考核要求實驗考核總體分為三部分:實驗預(yù)習(xí):20%根據(jù)對英文資料的閱讀情況。實驗操作:50%在正常實驗時間內(nèi),應(yīng)正確運用仿真軟件,根據(jù)整個過程和仿真效果給出實驗操作成績。實驗報告:30%根據(jù)內(nèi)容的完整性和正確性給出成績。八、實驗參考資料[1]蔡臨寧.物流系統(tǒng)規(guī)劃——建模及實例分析.機(jī)械工業(yè)出版社,.主要參考資料[2]FredE.Meyers,MatthewP.Stephens.制造設(shè)施設(shè)計和物料搬運(inEnglish).清華大學(xué)出版社,.實驗二:自動分揀系統(tǒng)仿真一、實驗?zāi)康?.初步了解Flexsim軟件的環(huán)境和功能;2.學(xué)習(xí)使用仿真軟件對實際物流系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析和優(yōu)化過程中的難點,并注意局部細(xì)節(jié)問題;3.加深對教學(xué)環(huán)節(jié)中所獲知識的理解和鞏固;4.學(xué)習(xí)和培養(yǎng)針對某具體案例進(jìn)行試驗的能力;二、使用軟件軟件名稱:Flexsim3.0所屬公司:Flexsim公司主要功能:離散事件系統(tǒng)仿真三、實驗要求1.實驗前預(yù)習(xí),閱讀預(yù)習(xí)資料;2.實驗按照老師指導(dǎo)實驗步驟進(jìn)行;3.提交實驗報告。四、實驗內(nèi)容本實驗主要包括兩部分內(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)合簡單案例,學(xué)習(xí)使用Flexsim進(jìn)行物流仿真的過程和方法;2.根據(jù)以下實驗背景,完成自動分揀系統(tǒng)的物流仿真分析。(1)系統(tǒng)描述與系統(tǒng)參數(shù)一個大型分揀系統(tǒng)的空間布局如圖1所示。 在如下的一個分揀系統(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,經(jīng)檢驗打包后,被取走;檢驗不合格的貨物由一條傳送帶送往檢修處。入口端入口端通往檢修處檢驗包裝1檢驗包裝2檢驗包裝3檢驗包裝4圖1分揀傳送帶的空間結(jié)構(gòu)圖如圖2和圖3所示。圖2傳送帶空間布置的俯視圖見圖3。30ft30ft4ft4ft78ft圖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各自獨立到達(dá)高層的傳送帶入口端; 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)秒; L_d的到達(dá)頻率服從正態(tài)分布函數(shù)uniform(150,30)秒;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不同的分揀道口,經(jīng)各自的分揀通道到達(dá)操作臺。③每一個檢驗包裝操作臺需操作工一名,貨物經(jīng)檢驗合格后打包,被取走。④每檢驗一件貨物占用時間為uniform(60,20)秒。⑤每種貨物都可能有不合格產(chǎn)品。檢驗合格的產(chǎn)品放入箱子里;不合格的經(jīng)過地面?zhèn)魉蛶屯鶛z修處進(jìn)行修復(fù);L_a的合格率為95%;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。對上述傳送分揀系統(tǒng)進(jìn)行建模,模擬系統(tǒng)一天8小時的運行狀況,并完成思考題。五、實驗步驟1.新建一個模型,定義source,operator,sink等實體及其參數(shù)。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)的空間布局。3.定義系統(tǒng)的按貨物類型進(jìn)行分揀的邏輯流程。4.運行調(diào)整模型,直到模型按照實際系統(tǒng)流程正確運行。5.運行模型,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)按照當(dāng)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)整這個系統(tǒng)的物流安排和人員配置(4)比較24小時工作制和8小時工作制設(shè)定模型運行,看是否是簡單的大約3倍的關(guān)系?是否能發(fā)現(xiàn)不同的現(xiàn)象?連續(xù)運行一個月,情況又如何?試說明仿真長度對系統(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,累計每20個打一包送走,如何實現(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,給出數(shù)學(xué)上的解釋。七、幫助與提示按照空間結(jié)構(gòu)的要求布置傳送帶時,能夠右擊傳送帶,選擇parameters欄,改變欄中l(wèi)ayout中的一些參數(shù)來調(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包裝處。為了實現(xiàn)這個共鞥,需要對傳送帶flowitem的輸出端口的選擇邏輯進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置,按照flowitem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合格率。每個貨物進(jìn)行檢驗之后,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,產(chǎn)品在經(jīng)過檢驗工序以后按數(shù)量的百分比經(jīng)過兩個不同的output輸出。八、實驗報告要求1.軟件及其使用簡介;2.對給定應(yīng)用案例的仿真過程和結(jié)果分析;3.經(jīng)過對給定自動分揀系統(tǒng)的仿真分析,回答以下問題:4.此次實驗的收獲、不足以及改進(jìn)建議等。九、實驗考核要求實驗考核總體分為三部分:實驗預(yù)習(xí):20%根據(jù)對英文資料的閱讀情況。實驗操作:50%在正常實驗時間內(nèi),應(yīng)正確運用仿真軟件,根據(jù)整個過程和仿真效果給出實驗操作成績。實驗報告:30%根據(jù)內(nèi)容的完整性和正確性給出成績。十、實驗參考資料[1]蔡臨寧.物流系統(tǒng)規(guī)劃——建模及實例分析.機(jī)械工業(yè)出版社,.主要參考資料[2]FredE.Meyers,MatthewP.Stephens.制造設(shè)施設(shè)計和物料搬運(inEnglish).清華大學(xué)出版社,.實驗三:生產(chǎn)-庫存系統(tǒng)仿真一、實驗?zāi)康?.了解仿真技術(shù)在庫存管理和庫存控制領(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)概念;2.培養(yǎng)對復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行抽象建模的能力,并注意局部細(xì)節(jié)問題;3.加深對庫存控制策略的理解和鞏固;4.學(xué)習(xí)和培養(yǎng)針對某具體案例進(jìn)行試驗的能力;二、使用軟件軟件名稱:Flexsim3.0所屬公司:Flexsim公司主要功能:離散事件系統(tǒng)仿真三、實驗要求1.實驗前預(yù)習(xí),閱讀預(yù)習(xí)資料;2.實驗按照老師指導(dǎo)實驗步驟進(jìn)行;3.提交實驗報告。四、實驗內(nèi)容某企業(yè)要投產(chǎn)一條簡單的加工線,如圖1所示,原材料經(jīng)過4道工序加工成成品,入庫存儲,按照需求提貨出庫。由于企業(yè)認(rèn)為市場情況好,認(rèn)為能制造出來就能賣出去,因此選擇了傳統(tǒng)的推動式面向庫存的生產(chǎn)模式。系統(tǒng)假設(shè)和參數(shù)如下:①保證原材料L_rm是充分的;②原材料送至機(jī)器R_m1前,每耗時uniform(120,20)sec加工出一件半成品;一單位原材料能加工出10件半成品。③然后依次送到其它各道工序加工:到機(jī)器R_m2前加工,每件半成品加工時間為uniform(5,2)min;到機(jī)器R_m3前加工,加工時間normal(300,30)sec;到機(jī)器R_m4前加工,加工時間為normal(6,1)min;最后成為最終產(chǎn)品L_prod。④每加工兩個半成品之間需要uniform(60,10)s的調(diào)整時間。⑤原材料經(jīng)過四道工序加工成成品,如成品庫存儲;假設(shè)倉庫容量足夠大。⑥當(dāng)機(jī)器R_m1加工完一個原材料時,立即從原材料庫中提料,保持持續(xù)生產(chǎn)。⑦當(dāng)有訂單或需求到達(dá)時,按照需求提貨出庫,訂單到達(dá)時間間隔服從隨機(jī)分布uniform(500,10)min;每個訂單的需求量為normal(80,5)個單位的產(chǎn)品。R_m1R_m1L_rmR_m2R_m3R_m4L_semiL_prod圖1對這樣一個生產(chǎn)庫存系統(tǒng)進(jìn)行建模仿真,分別按1)連續(xù)一個月(每天按24h計算)運行和2)每次運行24小時重復(fù)30次仿真運行,連續(xù)監(jiān)測庫存信息,即庫存量隨時間的變化情況,并統(tǒng)計有無缺貨發(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)測認(rèn)為:每次需求量接近normal(80,5)的隨機(jī)分布,分析這個投產(chǎn)方案的規(guī)劃是否合理?生產(chǎn)中有沒有瓶頸?庫存隨時間的變化是怎樣的?②假設(shè)市場擴(kuò)大需求增長,每次需求量增長為normal(90,5)的隨機(jī)分布,依然采用原來的配置方案,是否還能滿足市場需求?為了滿足需求從而占領(lǐng)市場,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?五、實驗步驟1.將實際問題抽象成兩個子系統(tǒng):生產(chǎn)模塊和庫存控制模塊。2.按要求編寫生產(chǎn)系統(tǒng)的邏輯代碼。3.編寫庫存控制系統(tǒng)的邏輯代碼。4.調(diào)試模型。5.運行輸出與結(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生產(chǎn)方式取代本實際系統(tǒng)的推動式面向庫存的生產(chǎn)方式,則系統(tǒng)的整個運作方案會發(fā)生很大的改變,比如,要制定庫存控制策略,要改變生產(chǎn)的邏輯規(guī)則(即根據(jù)庫存水平確定生產(chǎn)時間和生產(chǎn)批量)等。請重新設(shè)計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)查庫或者周期查庫兩種不同的控制策略,會影響系統(tǒng)的運營,相應(yīng)的庫存水平和服務(wù)率也會有所不同,能夠經(jīng)過進(jìn)一步的仿真建模進(jìn)行兩種控制策略的運行結(jié)果比較,從而對兩種庫存控制模式下的庫存系統(tǒng)的運營有所認(rèn)識,并幫助理解仿真技術(shù)在庫存控制領(lǐng)域的應(yīng)用。七、幫助與提示(1)控制第一次售出產(chǎn)品的時刻,避免還未生產(chǎn)出產(chǎn)品即有訂貨需求,在產(chǎn)生訂單的source中注意對到達(dá)時間的設(shè)定,不選中Arrivalattime0復(fù)選框。(2)一個原材料加工出多個半成品的剪切式過程的實現(xiàn),能夠用separator這個object來進(jìn)行邏輯等價實現(xiàn)。(3)訂單的生成采用Source和Separator兩個object完成,其中,Source用于模擬訂單到達(dá)時間,Separator