物流系统仿真——实验报告(共25页)

物流系统仿真实验报告书实 验 报 告 题 目： 物流系统仿真 学 院 名 称： 专 业： 班 级： 姓 名： 学 号： 成 绩： 2015年5月实验报告一、实验名称 物流系统仿真二、实验要求 根据模型描述和模型数据对配送中心进行建模； 分析仿真实验结果，找出配送中心运作瓶颈，提出改进措施。 三、实验目的1、掌握仿真软件Flexsim的操作和应用，熟悉通过软件进行物流仿真建模。2、记录Flexsim软件仿真模拟的过程，得出仿真的结果。3、总结Flexsim仿真软件学习过程中的感受和收获。三、实验设备PC机，Windows XP，Flexsim教学版四、实验步骤1 货物的入库检验过程模型描述 三种货物以特定的批量在特定的时间送达仓库的暂存区，由两名操作员将它们搬运到相对应的检验台上去，检验时需要操作员对检验设备进行预置，并在完成检验时自动贴上相应的标签。货物经过检验后，通过不同的三个传输带传送到同一个位置。 构建模型布局 为验证Flexsim软件已被正确安装，双击桌面上的Flexsim图标打开应用程序。一旦软件安装好你应该看到Flexsim菜单和工具条、实体库，和正投影模型视窗。 第1步：在模型中生成所需实体 从左边的实体库中拖动一个发生器到模型（建模）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，放开鼠标键。这将在模型中建立一个发生器实体，把其余实体按照同样的方法生成。如下图所示。一旦创建了实体，将会给它赋一个默认的名称，在以后定义的编辑过程中，可以对模型中的实体进行重新命名。完成后，将看到上面这样的一个模型。模型中有1个发生器、1个暂存区、3个处理器、3个输送机、1个分配器、2名操作员和1个吸收器。第2步：定义物流流程 （1）连接端口下一步是根据临时实体的路径连接端口。连接过程是：按住“A” 键，然后用鼠标左键点击发生器并拖曳到暂存区，再释放鼠标键。拖曳时你将看到一条黄线，释放时变为黑线。按住“A”键连接每个处理器到暂存区，连接每个处理器到输送机，连接每个输送机到吸收器。使用分配器指挥一组操作员进行工作，必须将分配器连接需要操作员的实体的中间端口上。按住键盘上的“S”键然后点击分配器拖动到暂存区。为了让分配器将任务发送给操作员，须将分配器的输出端口与操作员的输入端口连接。实现方法是，按住键盘“A”键并点击分配器拖动到操作员，这样就完成了连接过程。完成连接后，所得模型布局应如图所示，（2）为检测器的预置时刻配置操作员为了使检测器在预置时使用操作员，必须连接每个检测器的中间端口和分配器的中间端口。操作是：按住键盘“S”键点击分配器拖到检测器释放。完成后，端口将如图所示。2货物的入库检验过程模型数据 发生器：临时实体生成时间表： 到达时间实体名称实体类型数量20Product115100Product224180Product336要求用不同的颜色标示不同的实体类型 暂存区：最大容量100 不同的实体送至不同的处理器 需要操作员搬运至处理器 处理器：处理器1用于处理类型为1的临时实体；处理器2用于处理类型为2的临时实体；处理器3用于处理类型为3的临时实体 处理能力：每次一个实体 预置时间(需要操作员)：固定时间3 处理时间：符合指数分布：Exponential(0,5) 处理完成后，实体1被赋予标签1；实体2被赋予标签2；实体3被赋予标签3 在离开处理器时改变实体大小 传送带：（默认） 吸收器：（默认） 操作员：（默认） 编辑对象参数步骤1：指定到达速率 双击发生器键打开其参数视窗，所有的Flexsim实体都有一些分页或标签页，提供一些变量和信息，可根据模型的需求来进行修改。在这个模型中我们需要改变到达方式为“按时间表到达”和实体类型来产生3种实体。根据模型描述，我们要设定“按时间表到达”，点击“应用”，设定到达次数为3，选择“重复时间表序列表”,然后按下表进行设置，设置完成后如图所示。 步骤2：设定临时实体类型和颜色 选择发生器触发器分页。在“离开触发器”框中，选择“Set Itemtype and Color（设定临时实体类型和颜色） ”以改变临时实体类型和颜色。在选定改变临时实体类型和颜色的选项后，按模板键 ，可以看到下面信息。步骤3：设定暂存区容量 双击暂存区打开暂存区参数视窗，改变最大的容量为100。选择按钮， 步骤4：为暂存区指定临时实体流选项 在参数视窗选择临时实体流分页来为暂存区指定流程，在“发送到端口”下拉菜单中选择“By Itemtype (direct)（按实体类型（直接）”。同时选择“使用运输工具”，如图所示由于我们已经分配实体类型号为1、2、3，我们就可以用实体类型号来指定临时实体通过的端口号。处理器1应连接到端口1，处理器2应连接到端口2，依此类推。选定了“By Itemtype (direct)”之后，点击确定按钮关闭暂存区的参数视窗。 步骤5：为处理器指定操作时间 双击处理器1，打开处理器1的参数视窗，在“ 处理时间”下拉菜单中，选“Exponential Distribution（指数分布）”。其默认的时间是10秒，因此，这里需要改变，改变的方法是选择模板按钮，将形状参数（scale value）改为5。这里指数分布的形状参数恰好是均值。按确定按钮关闭视窗。步骤6：为检测器的预置时刻配置操作员为了使检测器在预置时使用操作员，必须连接每个检测器的中间端口和分配器的中间端口。操作是：按住键盘“S”键点击分配器拖到检测器释放。这一步骤在前面已经做过。现在我们需要为检测器定义预置时间。双击第一个检测器打开其参数视窗。在“预置时间” 下拉菜单中选择“Constant Value（常数值）” 选项，然后按 键来打开代码模板视窗，将时间改为3。 点击“确认”按钮关闭代码模板视窗。点击主页中的 “应用” 保存此改变。然后打开“操作员”分页。选择“使用操作员进行预置”旁的复选框。选择后，将会看到“操作员数量”编辑区和“选取操作员”下拉菜单可用。预置所需的操作员数量为1，“ 选取操作员”的被选内容应设置为中间端口1，如图所示。点击“确认”按钮保存此改变并关闭视窗。对模型中的每个检测器重复此步骤。步骤7：改变实体大小双击第一个检测器打开其参数视窗。选择“处理器触发器”，在离开出发下拉菜单中选择“设定尺寸”，然后按 键来打开代码模板视窗，将X、Y、Z的值进行改动。如下图。设定完后点击应用、确定，关闭视窗。步骤8:设定输送机参数为使模型较为美观，可以定义输送机的长度与弯曲状态。双击输送机打开其参数视窗，选择布局分页，将其分段数改为2，点击应用。在出现的表格中按自己想要的布置设置参数可得以下结果。3货物的入库与出库模型描述 货物经过检验后，通过不同的三个传输代传送到一个暂存区。由两辆叉车负责将货物送至不同货架（货架1存放货物3；货架2存放货物1；货架3存放货物2）的相应暂存区，再由堆垛机将货物放置于相应货位中。 货物出货的间隔时间由客户确定，并符合正态分布。出货时由堆垛机将相应货物从货架上取下并置于一个联合暂存区，再经一辆叉车送至一个暂存区，并由一个操作员送至传输带，完成出货。 步骤1：断开输送机到吸收器的端口间连接并添加新实体 在添加输送机暂存区前断开输送机和吸收器之间的输入输出端口连接。操作是：按住键盘“Q” 键点击输送机拖动至吸收器。端口被断开后，从库中拖入所需要的实体。将暂存区2与分配器用“S”连接相连，叉车与分配器用“A”连接。然后用“A”连接连接暂存区2到暂存区3、4、5，再将暂存区用“A”连接分别连到相应的货架。堆垛机与暂存区，堆垛机与货架用“S“连接，货架与联合暂存区，联合暂存区与暂存区，暂存区与输送机，输送机和吸收器之间都用“A”连接，叉车与联合暂存区，操作员与暂存区用“S”连接。连接完成后，最终模型的布局应如图所示。4 货物的入库与出库模型数据 暂存区：最大容量100。 临时实体按照查表方式从对应的输出端口送出： 全局表： Item1 2 Item2 3 Item3 1 需要叉车搬运 货架：货架1存放实体3；共10列6层，每格容纳1个实体，共容纳60个实体，按第一个可用货位顺序存放 货架2存放实体1；共10列5层，每格容纳1个实体，共容纳50个实体按第一个可用货位顺序存放 货架3存放实体2；共10列4层，每格容纳1个实体，共容纳40个实体按第一个可用货位顺序存放 实体停留时间：符合正态分布：Normal(540,20) 传送带：（默认） 吸收器：（默认） 叉车：最大装载能力 3 堆垛机：（默认） 操作员：（默认）步骤1：设定暂存区容量和使用叉车双击暂存区2打开暂存区参数视窗，改变最大的容量为100。选择按钮，在临时实体流分页选择“使用运输工具”。利用同样的方法对其他暂存区进行设置。步骤2：设定用来安排临时实体从暂存区到货架的路径的全局表 下一步是设定一个全局表，用来查找每个临时实体将被送到哪个货架（或者，更确切的表述为，临时实体将从输送机暂存区的哪个输出端口发送出去）。这里假设条件是，输出端口1连接到货架1，输出端口2连接到货架2，输出端口3连接到货架3。本模型将把所有实体类型为1的临时实体送到货架2，所有实体类型为2的临时实体送到货架3，所有实体类型为3的临时实体送到货架1。下面是设定一个全局表的步骤： 在工具栏中选择全局表按钮。 打开全局建模工具视窗后，按全局表旁边的按钮。全局表的下拉菜单中将会出现默认的表名称。 选择按钮来设定此表。 在全局表参数视窗中，将表的名称改为“rout1”。 设定此表有3行1列，然后点击应用按钮。 将3行分别命名为item1、item2和item3，然后填入相应的临时实体要被送到的输出端口号（货架号）。 选择视窗底部的确认按钮。选择全局建模工具视窗底部的关闭按钮。 现在，已定义了全局表，可以调整暂存区上的“送往端口”选项。 步骤3：调整输送机暂存区上的“送往端口”选项 在输送机暂存区上双击打开其产生视窗。选择临时实体流分页。在“送往端口”下拉菜单中，选择“By Lookup Table（通过查表）”选项。选择了查表选项后，选择代码模板按钮。编辑模板来使用叫做“rout1” 的表。步骤4：设定叉车装载能力双击叉车打开其视窗，选择容量为3，如下图，然后确定。后面选用的叉车按相同的办法设置。步骤5：设定货架参数双击货架1打开其视窗,将最大容量设为60，改变放置到层和放置到列，选择最小停留时间为符合正态分布，然后按 键来打开代码模板视窗，将均值改为540，标准偏差为20。点击应用。选择尺寸表分页，改层数为6，点击应用基本设置。选择尺寸表分页，改层数为6，点击应用基本设置。选择临时实体流分页选择“使用运输工具”，对其他货架使用相同的方法进行设置。步骤7：编译、重置、保存和运行 现在为止，最好编译、重置、保存一下模型，然后运行模型来验证模型和对模型进行改动。5模拟实验步骤1：运行并找出瓶颈 在编译运行前还可以添加记录器，设置记录器显示选项来记录暂存区满意的曲线图和叉车的状态饼图，必要时可以设置角度使其直观。运行时可观察其状态。也可查看其透视图。 从上面的视图中可以看到货架以前的5个暂存区和第3个输送机上都有很多的产品堆积，表明流程在这些位置造成了系统的瓶颈。另一种发现瓶颈的方法是查看每个过程的统计报表，运行此模型至少50000秒。然后停止模型，右键点击并选择属性来打开第一个暂存区的属性视窗，查看其状态、数量、停留。如下图所示。 饼图表明这一工序的空闲时间占仿真时间的12.6% ，而处理时间占86.5。关闭这一视窗，然后右键点击暂存区2和5以及堆积产品的输送机3，再次进入它们的属性视窗，它们将有类似的结果。如下图： 同时选择统计标准报告生成报告，可得下面结果。步骤2：改进模型由以上已经找出瓶颈所在，前面暂存区堆积产品过多，因此可以再给每个货架多配备1辆堆垛机，给第1个暂存区增加1个操作员。然后定义其物流过程。步骤3：编译、重置、运行。查看其改进结果。如下图所示：从上面的运行结果来看，改进后的模型已经显著的优越于改进前的方案，各个实体处均没有产品堆积，说明此改进方案是有效并且可行的。实际上，真实的模型经常会比我们建立的模型复杂得多，并超出数学模型的范围。使用Flexsim仿真，我们可以和上面的例子一样模拟这些实际生活中的复杂性问题，不断地尝试和改进，并测试结果。五、实验体会 经过这个星期的flexsim应用软件的操作，大致能够掌握此款软件的使用方法，在处理一些简单的实际问题时，能够利用软件做出模型，并进行数据分析，找出瓶颈所在，得出大致结论。可以体会得出，flexsim软件是学习物流管理专业的有利工具，其优越的仿真性使系统模拟能达到相当高的水准，从而省略相当多繁杂的步骤，节省资金与时间。Flexsim软件应用需要良好的空间想象能力，能够预先在脑中模拟大致构成，才能展开后续工作。另外，细心，条理清晰是必不可少的品质。各项实物之间关系错综复杂，链接对象、顺序一旦出错便会导致完全不同的实验结果。因此，只有熟练地勾画模型的整体概念，并正确地链接，设置参数，一遍遍调试才能达到理想的效果。在操作中，难免会遇到困难，一些无法完全弄懂的参数和设置没有及时弄懂，导致后期设置工作进行得缓慢。在系统地了解了相关参数、设置名称、功能后，工作才顺利地完成。在设计过程中，通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并相互讨论请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富，使我终身受益。