本科生毕业论文（设计）-基于flexsim的物流配送中心仿真研究.doc

河南农业大学本科生毕业论文（设计）题 目 基于flexsim的物流配送中心仿真研究 学 院 机电工程学院 专业班级 物流工程11级1班 学生姓名 胡堃 学 号 1104111013 指导教师 曲建华 撰写日期：2015年 5 月 26 日摘 要flexsim是用来对生产制造、物料处理、物流、交通、管理等离散事件进行仿真的软件产品。通过建立flexsim仿真模型，运用petri网对河南农业大学校内物流系统进行建模，明确河南农大校内物流系统结构，及各部分运行情况。并对不同物流模式结构进行比较，进行运行情况分析。运用公路运输组织学，对各物流模式进行定性分析，分析其运输组织效果及经济效益。最终选出最适合河南农业大学的物流配送模式。关键词：flexsim；建模；petri网；经济性logistics distribution center based on flexsim simulation researchabstractflexsim is used for manufacturing, materials processing, logistics, transportation, management, and other discrete event simulation software products. through the establishment of flexsim simulation model, and using petri nets for modeling henan agricultural university campus logistics system, clear henan agricultural university campus logistics system structure, and operation of each part. and make comparison between structures of different logistics mode and operation analysis. using the highway transport histology, qualitative analysis was carried out on the various logistics mode, analysis its transport organization effect and economic benefit. finally select the most suitable mode for henan agricultural university logistics distribution.key words：flexsim；modeling；petri nets；economic benefit目 录1 引言12 flexsim建模流程及模型展示12.1 flexsim建模流程12.2 flexsim仿真模型建立12.2.1案例描述12.2.2案例分析与模型参数22.2.3 flexsim仿真建模过程33 各配送方式服务质量及可行性评价283.1 服务质量评价283.2可行性评价294 不同配送模式的perti网建模及分析294.1 菜鸟网络294.2 自营物流325 运输组织效果评价335.1 运输组织效果评价335.2运输车辆生产率的分析346 结语35参考文献37致 谢38附录：相似度分析391 引言现代物流指的是将信息、运输、仓储、库存、装卸搬运以及包装等物流活动综合起来的一种新型的集成式管理，其任务是尽可能降低物流的总成本，为顾客提供最好的服务【1】。本课题主要针对河南农业大学文化路校区物流系统。目前，文化路校区主要存在两种配送方式：一种是货物自提模式的菜鸟驿站；另一种是送货上门模式的b2c网站自营物流。同时，提出一种新的解决方案：由兼职学生接收货物，暂存于学生宿舍，之后完成货物交接的配送方式。通过flexsim仿真软件对上述三种方式进行仿真，同时，对其经营效果及可行性进行评价。通过petri网建模，对其进行结构分析。通过公路运输组织学，对其经济性进行分析。最终找到最适合河南农业大学文化路校区的配送方式。2 flexsim建模流程及模型展示2.1 flexsim建模流程（1） 构建模型布局（2） 定义物流流程（3） 编辑对象参数（4） 编译运行仿真（5） 分析仿真结果【2】2.2 flexsim仿真模型建立2.2.1案例描述河南农业大学快递配送目前分为两种形式：一是在33号楼经营的菜鸟驿站，营业时间从早上8：30到晚上8：30，每日收发快递200到300件，服务范围：网购代收、退货寄件、送货上门、聚划算（团购）。以物流仓储配送中心的形式接受来自不同地区从不同快递公司发来的快递，并予以分类仓储，以短信形式通知接收，完成快递交付的同时将信息上传系统。具备发送货物能力。菜鸟网络具备完整的货运管理系统(tms)，提供第三方物流业务的客户管理、运价管理、订单管理、调度承运、现场装卸、业务跟单、车辆管理、结算管理、利润成本管理等强大的操作、监控和分析功能【3】。二是以京东为代表的大型b2c商城的自营物流，快递员每日定时（上午12：00，下午5：30）到达河南农业大学北门，到达后电话通知接收，快递员原地等待，完成快递交付的同时撕下货单，等待返回物流配送中心完成信息录入。等待一段时间后，若有无人接收快递，或接收人迟迟未出现，则携带未发出快递及退货快件返回物流配送中心。不具备发送货物能力。同时提出由学生兼职，快递员每日定时到达河南农业大学，到达后电话通知兼职学生，学生将货物转移到宿舍。由学生在宿舍完成货物的仓储、配送的方案。此方案不具备发送货物能力。2.2.2案例分析与模型参数菜鸟驿站：货运站（两个）：两个货运站分别在8：00、10：00、12：00、14：00、16：00发货每次发货30件。配送中心发货：配送中心完成分拣、出库信息录入，打包后发货。菜鸟驿站：货物运送到菜鸟驿站后，拆包，入库信息录入后分类存放。通知接收人，接收人接收货物同时，完成出库信息录入。有退货及快递发送时，录入入库信息，等待发货。自营物流：货运站（两个）：两个货运站分别在10：00、16：00发货每次发货30件。配送中心发货：配送中心完成分拣、出库信息录入，发货。快递员：货物送达后，快递员通知取货，原地等待，完成快递交付的同时撕下货单，等待返回物流配送中心完成信息录入。等待一段时间后，若有无人接收快递，或接收人迟迟未出现，则携带未发出快递及退货快件返回物流配送中心。学生兼职：货运站（一个）：货运站分别在10：00、16：00发货每次发货30件。配送中心发货：配送中心完成分拣、出库信息录入，发货。学生：货物送达后，快递员与学生完成交接，货物入库，通知接收人，等待接收人接收货物。有退货时，等待快递员来取。2.2.3 flexsim仿真建模过程根据系统描述和数据画出各系统的概念模型如图2-1、2-2、2-3所示。菜鸟网络概念模型如图2-1所示：菜鸟驿站配送中心货运站 货运站配送中心 接收人图3-1 菜鸟网络概念模型自营物流概念物流如图2-2所示：学校北门口配送中心货运站 信息返回接收人 信息返回学校北门口配送中心货运站图2-2 自营物流概念模型学生兼职概念模型如图2-3所示：学生宿舍配送中心货运站接收人图2-3 学生兼职概念模型在模型中加入实体：根据概念模型可知，系统所需实体及数量。菜鸟网络：仿真模型实体布局如图2-4所示：图2-4 菜鸟网络仿真模型实体布局物流流程图如图2-5所示：图2-5 菜鸟网络物流流程图编辑对象参数：发生器参数如图2-6、2-7所示：图2-6 发生器2参数设置图2-7 发生器3参数设置发生器2、发生器3模拟不同货运站，在8：00、10：00、12：00、14：00、16：00发出发货请求，每次向河南农业大学发货30件。处理器15、处理器3参数设置如图2-8、2-9所示：图2-8 处理器15参数设置图2-9 处理器3参数设置处理器3、处理器15模拟不同的物流配送中心，完成货物分拣，并完成出库信息上传网络。暂存区4、暂存区17参数设置如图2-10、2-11所示：图2-10 暂存区4参数设置图2-11 暂存区17参数设置暂存区4、暂存区17暂存临时实体，并将货物成批发往打包。发生器19、发生器5参数设置如图2-12、2-13所示：图2-12 发生器19参数设置图2-13 发生器5参数设置发生器5、发生器19产生托盘。合成器参数设置如图2-14、2-15所示：图2-14 合成器18参数设置图2-15 合成器6参数设置合成器6、合成器18完成打包，将30个临时实体打包在一起。叉车参数设置如图2-16、2-17所示：图2-16 叉车2参数设置图2-17 叉车3参数设置叉车负责运送。装卸时间1分钟（30件临时实体）。分解器参数设置如图2-18所示：图2-18 分解器21参数设置分解器完成拆包暂存区22参数设置如图2-19所示：图2-19 暂存区22参数设置暂存区22暂时存放临时实体。暂存区2参数设置同暂存区22，负责存放托盘。处理器23参数设置如图2-20所示：图2-20 处理器23参数设置处理器23模拟菜鸟网络通过rfid系统完成信息录入。临时实体存入货架。处理器25参数设置如图2-21、2-22、2-23所示：图2-21 处理器25参数设置一图2-22 处理器25参数设置二图2-23 处理器25参数设置三处理器25模拟菜鸟网络出库系统，假定15%退货，则将85%临时实体通过操作员确认信息运往吸收器38，15%临时实体运往处理器33等待下一步操作。同时，处理器25模拟菜鸟网络通过rfid系统将信息上传网络，设置临时实体离开触发变为绿色。发生器32参数设置如图2-24所示：图2-24 处理器32参数设置发生器32模拟在校师生发出发送快递请求。处理器33参数设置如图2-25、2-26所示：图2-25 处理器33参数设置一图2-26 处理器33参数设置二处理器33模拟菜鸟网络发货系统，发件人填写快递单，称重付费，快件信息通过rdid上传网络。快件颜色变为红色。暂存区31参数设置如图2-27所示：图2-27 暂存区31参数设置暂存区31模拟货物入库，等待运送。每次等待两小时。自营物流：仿真模型实体布局如图2-28所示：图2-28 自营物流仿真模型实体布局图物流流程图如图2-29所示：图2-29 自营物流物流流程图模型实体参数设置：发生器参数设置如图2-30、2-31所示：图2-30 发生器3参数设置图2-31 发生器2参数设置发生器2、发生器3模拟不同货运站，在10：00、14：00发出发货请求，每次发货30件。处理器3、处理器4参数设置如图2-32、2-33所示：图2-32 处理器3参数设置图2-33 处理器4参数设置处理器3、处理器4模拟不同的物流配送中心，完成货物分拣，并完成出库信息上传网络。暂存区5、暂存区10参数设置如图2-34、2-35所示：图2-34 暂存区5参数设置图2-35 暂存区10参数设置暂存区5、暂存区10暂存临时实体，并将临时实体成批发往下一端口。叉车参数设置如图2-36、2-37所示：图2-36 叉车17参数设置图2-37 叉车4参数设置临时实体通过叉车4、叉车17运送，装卸时间1分钟（1件临时实体）。暂存区7、暂存区6参数设置如图2-38、2-39所示：图2-38 暂存区7参数设置图2-39 暂存区6参数设置暂存区6、暂存区7暂存临时实体。处理器8参数设置如图2-40、2-41、2-42所示：图2-40 处理器8参数设置一图2-41 处理器8参数设置二图2-42 处理器8参数设置三处理器7参数设置同处理器8。处理器8、处理器7模拟自营物流出库，假定10%退货，则将90%临时实体通过操作员确认信息运往分解器等待下一步操作，10%临时实体运往吸收器（等待运回货运站）。同时，快递信息未上传，设置临时实体颜色离开触发为红色.分解器参数设置如图2-43、2-44所示：图2-43 分解器2参数设置图2-44 分解器3参数设置分解器2、分解器3模拟快递员撕下货单。货单同退货一起运往吸收器134、吸收器136（货物信息等待回到货运站上传网络）。其余货物模拟发到学生手中（处理器135）。学生兼职：仿真模型实体布局如图2-45所示：图2-45 学生兼职模式仿真模型实体布局图物流流程图如图2-46所示：图2-46 学生兼职模式物流流程图模型实体参数设置：发生器参数设置如图2-47所示：图2-47 发生器3参数设置发生器3模拟货运站，在8:00、14:00发出发货请求，每次发货30件。处理器参数设置如图2-48所示：图2-48 处理器4参数设置处理器4模拟物流配送中心，完成货物分拣，并完成出库货物信息上传。暂存区参数设置如图2-49所示：图2-49 暂存区5参数设置暂存区5暂存临时实体，并将临时实体成批发往下一端口。叉车参数设置如图2-50所示：图2-50 叉车12参数设置临时实体通过叉车12运往下一端口，装卸时间1分钟（1件临时实体）。暂存区参数设置如图2-51所示：图2-51 暂存区6参数设置暂存区6暂存临时实体。处理器7参数设置如图2-52所示：图2-52 处理器7参数设置处理器7模拟货物信息得到确认，临时实体进入货架（学生宿舍）。处理器14参数设置如图2-53、2-54、2-55所示：图2-53 处理器14参数设置一图2-54 处理器14参数设置二图2-55 处理器14参数设置三处理器14模拟货物出库，假定10%退货，则将90%临时实体通过操作员确认信息运往吸收器9，10%临时实体运往暂存区10等待下一步操作。同时，货物信息未上传网络，设置临时实体离开触发为红色。暂存区10参数设置如图2-56所示：图2-56 暂存区10参数设置暂存区10模拟暂存退物，等待发货。每次等待到下午14：00。3 各配送方式服务质量及可行性评价现代物流产业的驱动因素：路径结构、客户需求、工业集成和商业网络的形成【4】。3.1 服务质量评价服务质量评价如表3-1所示：表3-1 各配送方式服务质量评价服务质量评价指标菜鸟网络自营物流学生兼职安全安全安全存在隐患(1)及时运送速度最快运送速度慢运送速度快准确准点率最高正运率最高差错率最低准点率高正运率高差错率低准点率高正运率低差错率高经济货运费率高货运费率低货运费率低方便取件时间自由取件流程最方便取件时间限定限定取件时间短取件流程方便取件时间自由取件流程复杂注：上表中(1)学生宿舍失窃案件时有发生，无法保证货物（尤其3c数码产品）的安全。3.2可行性评价可行性评价如表3-2所示：表3-2 各配送方式可行性评价可行性评价指标菜鸟网络自营物流学生兼职仓储可行性有仓储能力(1)。无仓储能力。有仓储能力(2)。前期投资高低低物流信息传递信息传递及时（3）。信息传递不及时（4）。信息传递混乱(5)。丢失责任认定明确明确不明确(6)注：上表中(1)可分类存放从申通、圆通、顺丰、汇通等快递公司发来的快件。 (2)但难以实现不同物流公司快递的分类存放。且兼职学生选择困难，学生宿舍规定限制：男生不能进入女生宿舍，女生不能进入男生宿舍高层。同时，学生宿舍阴暗潮湿，夏季闷热，不利于货物存储。以及，学生宿舍空间狭小，仓储能力有限。 (3)菜鸟驿站配备rfid系统，物流信息流通畅。 (4)快递员确认送达后，取下货单，回到仓储中心录入信息，上传系统。 (5)学生仓储无rfid系统，入库出库信息无法上传系统。 (6)无法确定责任归属（是快递员运送途中丢失，或学生保管期间丢失）综上，菜鸟网络服务质量高，具备及时、准确、经济、方便的特点，并且，可行性高，尤其信息传递及时，物流信息流通畅。运用rfid技术对各环节数据加以有效串联，通过计算机网络技术以及数据库技术实现追溯过程快速化和可视化【5】。自营物流服务质量不及菜鸟网络，但同样可行性高。学生仓储虽然成本低廉，可以提高运送速度，降低运输成本，但可行性差，不具备具体实施能力4 不同配送模式的perti网建模及分析petri 网是复杂系统一个重要的建模和分析工具， 能够提供一个集成的建模、分析和控制环境【6】。因为学生兼职形式不具备可行性，故下文不再进行分析。4.1 菜鸟网络业务流程描述如下：寄件流程如图4-1所示： 发件人选择快递公司领取快递单，按规定填写寄件信息称重付费寄件单由发件人留存图4-1 菜鸟网络寄件流程寄件流程的petri网模型如图4-2： 图4-2 菜鸟网络寄件流程petri网模型对菜鸟网络受理的寄件流程的petri网对象进行如下描述：发件人准备发运货物；：发件人携带货物到菜鸟驿站，准备发送货物；：寄件单由发件人留存，货物暂存菜鸟驿站；：发件人携带货物到菜鸟驿站，领取快递单，填写，办理发运；：称重付费，营业员填写托运单；：货物信息；：托运单信息。取件流程如图4-3所示：货运站发货配送中心录入信息，打包，发货配送车辆运送菜鸟驿站收到快件短信通知收件人收件人向驿站出示取货信息/身份证明收件人检查快件并确认、签收图4-3 菜鸟网络取件流程取件流程的petri网模型如图4-4所示： 图4-4 菜鸟网络取件流程petri网模型图对菜鸟网络受理的取件流程的petri网对象进行如下描述：货运站发货，配送中心录入信息，打包发货；：菜鸟驿站收到快件；：收件人来到菜鸟驿站办理接收快件；：收件人检查快件并确认、签收；：配送车辆配送；：菜鸟驿站短息信通知收件人；：收件人向驿站出示取货信息/身份证明；：货物信息；：取货信息；：货物送达信息。4.2 自营物流取件流程如图4-5所示：货运站发货配送中心录入信息，发货快递员运送快递员到达学校北门电话通知收件人收件人检查快件并确认、签收图4-5 自营物流取件流程取件流程的petri网模型如图4-6所示： 图4-6 自营物流取件流程的petri网模型对自营物流取件流程的petri网对象进行如下描述： ：货运站发货，配送中心录入信息，装车发货；：快递员到达学校北门；：收件人检查快件并确认、签收；：快递员运送；：快递员电话通知收件人；：货物信息；：货物送达信息从petri网模型可以看出，自营物流信息传递不及时，信息流断裂，不能及时上传送达信息。且不具备发货能力。因为电子商务业务多品种、高频率、小批处理的特点,电子商务物流逐渐要求具有较高的灵活性,高效率,高质量的服务功能【7】。企业是否拥有先进的信息管理技术将直接决定整个物流活动管理的科学性。特别是在大数据时代，繁杂、密集、多样的数据对企业的管理能力提出了更高的要求【8】5 运输组织效果评价5.1 运输组织效果评价公路运输组织效果评价指标基本类型主要包括有关运输产量、运输质量、运输消耗、运输效率及运输效益等五个方面【9】运输组织效果评价如图5-1所示：表5-1 各配送方式运输组织效果评价指标菜鸟网络自营物流货运量(q)高低货周转量(p)高低准时准时准时综合运输成本低高活劳动的效率指标全员劳动生产率高全员劳动生产率低人均利润高低出车时间利用系数高低营运速度快慢平均车日行程长短行程利用系数()高低注：上表中全员劳动生产率=；其他指标基本无差别或无从获取，这里只可列举有明显差别的指标。5.2运输车辆生产率的分析运输车辆生产率与里程利用率的关系如图5-1所示： 自营物流 菜鸟网络 图5-1 运输生产率与里程利用率的关系 因为菜鸟网络运输模式里程利用率高，所以运输车辆生产率高。 运输车辆生产率与装卸作业停歇时间的关系如图5-2所示： 菜鸟网络 自营物流 图5-2 运输车辆生产率于装卸作业停歇时间的关系因为菜鸟网络装卸停歇时间远远短于自营物流，所以生产率更高。综上所述，菜鸟网络里程利用率高，装卸停歇时间短，运输成本低。同时，劳动生产率高，但前期投资比自营物流高。在电子商务中企业成本优势的建立和保持必须以可靠和高效的物流运作为保证。服务的及时性、产品的及时性、信息的及时性和决策反馈的及时性都必须以强有力的物理能力作为保证【10】。所以，菜鸟网络模式优于自营物流模式。6 结语本课题采用flexsim仿真软件对河南农业大学文化路校区物流系统进行仿真，通过建立河南农业大学文化路校区不同配送方式的模型，并对模型进行分析，以选出最适合文化路校区的配送方式。通过服务质量评价及可行性分析，得出自营物流服务质量不及菜鸟网络，但同样可行性高，而学生兼职的方式可行性低。通过建立petri网模型，对各配送方式结构进行分析，得出自营物流信息传递不及时，信息流断裂，且不具备发货能力。 通过运输组织效果评价，菜鸟网络运输生产率高，运输成本低，但前期投资高。本文还存在着许多不足之处。如：flexsim模型粗糙，文中分析为定性分析，不如定量分析准确。参考文献1 陈军