基于Witness的仓储系统仿真与优化.doc

本科毕业设计说明书（论文） 第 页 共 页1 绪论1.1 研究背景仓储是伴随着社会产品出现剩余和产品流通的需要而产生的，当产品不能被及时消费，需要专门的场所存放时，就产生了静态的仓储.而将物品存入仓库以及对存在仓库中的物品进行保管、控制、加工、配送等服务，便形成了动态仓储。现代仓储主要研究动态仓储的一系列活动，从而达到促进仓储系统的自动化和现代化进程的目的。随着现代消费者需求的个性化和多样化的发展，产品的生命周期缩短，新产品投放市场的速度加快，企业从少品种、大批量的生产方式必然向多品种、小批量的生产方式转化。这种变化要求物流活动从少品种、大批量物流方式向多品种小批量，多批次小数量的方式转变，从而使传统的以被动型“储存”概念为基础的以提高储存效率为中心的储存型仓库方式向现代的以主动型“流通”概念为基础的以提高客户物流服务水平为中心的流通型仓储方式转变。1.2 课题的研究目的、意义仓储在物流系统中有着非常重要的地位。仓储在现代物流中的主要作用有以下几个方面：降低运输和生产成本。虽然建立产品的仓储会增加费用，但它同时也可以提高运输和生产效率，相对降低了两者的成本。在市场需求不确定，难以预测的情况下，储备一定量的产品可以有效的防止缺货成本的产生，并也在一定程度上保证了生产的节奏化运行，使得生产计划能够很好的实施，降低了生产成本。同时仓储可以将小批量、分散的产品运输任务集中整合，有利于形成整担运输以及运输线路的整体优化，从而降低了运输成本。因此虽然建立仓储会形成新的成本，但它同时会减少其他方面的运作成本，最终达到降低物流系统总成本的目的。调节供需。创造物质的时间效用是物流的基禾职能之一，物流的这一职能是由仓储环节完成的。现代化大生产的形式多种多样，从生产和消费的连续来看，每种产品都有不同的特点，有些产品的生产是均衡的，而消费是不均衡的，还有一些产品生产是不均衡的。现代物流仓储系统管理的意义在于:1)社会再生产过程得以顺利进展的必要条件。制造企业出于本单位的经济利益考虑，通常采用一定的订货模式，而企业的生产却是连续的，所以需要一定的物资储备来加以调节。再有，在生产过程中，前后工序之间总会有一定间隔，为了保证生产的连续性，也需要有一些储备保证。2)保存物资原有使用价值的必要环节。任何一种物品，当它生产出来以后至消费之前，由于各种原因，其使用价值在数量上会减少，在质最上会降低，因此，必须进行科学的仓储管理以保护好处于暂时停滞状态的物资的使用价值。3)促进资源合理利用优化配置的重要手段。积压和短缺并存是我国经济的一大痛疾，这除了产业结构不合理外，物资流通体制不合理和仓储管理水平落后也是重要原因之一。从技术上讲，现有的仓储理论能够解决库存的合理数量问题，这就为合理利用资源提供了可能。4)提高企业经济效益的重要源泉之一。良好的仓储管理不仅保证企业生产过程获得及时、准确、质量完好的物资供应，而且，有利于企业通过占有较少的流动资金，降低产品成本，从而提高企业经济效益和竟争力。总之，科学地进行物流仓储系统管理研究，不仅可以降低物流成本，提高经济效益和社会效益，而且还可消除或缓解经济主体之间联结点上的矛盾，最终为国民经济的稳定和发展做贡献。1.3 仓储系统仿真研究现状在国内，为进行仓储决策而进行的仓储系统仿真的研究并不是很多，而且，实际中的应用更是很少。此种仿真，目的是为了进行合理的物流决策，如选址、拟定库存策略、运输路线选择、仓储配送中心设计与管理等，从而对物流过程的某个环节进行仿真，根据仿真系统的运行结果中，为决策的制定提供依据。在库存策略选择应用上，胡幼华等人利用计算机仿真技术研究了包含随机因素的批量制造库存系统，提出了仿真策略并建立了仿真模型，从而可通过系统仿真的方法来选定最佳批量制造库存策略。还有一方面的应用就是教学和科研性质的，为了使学生或员工了解物流系统运转的流程及具体的操作方法进行的教学仿真，教练人们如何完成物流工作中的具体业务，比如订单的录入、处理，财务结算，仓库管理系统的操作等。国外物流系统仿真研究在模型的建立和创新方面步伐较快，在仿真应用上也走在了前面。目前国外研究的重点主要集中在整个供应链或者物流链的管理和控制，由于物流系统是一个复杂的系统，大量地使用了计算机仿真作为研究工具。Foaester己经证明顾客需求的微小变化会使需求变化沿着供应链不断扩大，同时使系统产生不稳定性。Southal等人(1988)用一个离散事件仿真系统来评价不确定性数据对供应链性能的影响，如顾客订单、工厂交货周期等。仿真模型是SCSIM的评价部分用来评估应用供应链模糊分析模型所推荐的订货点和补充数量后供应链达到的性能，如需求满足率和总成本等。1.4 论文主要结构论文主要分为四部分：第一章为仓储系统研究的概述，论文研究的意义和目的。第二章为WITNESS仿真软件的介绍，包括软件的界面介绍，元素介绍，WITNESS的建模与仿真过程。第三章为仓储系统的建模仿真，包括三个模型，进货、内部作业和出货三个模型的仿真设计。第四章是对第三章模型数据进行分析，并由此得出改进措施。2 WITNESS 仿真软件介绍2.1 WITNESS 仿真软件概述WITNESS是英国Lanner公司开发的一种功能强大的流程仿真软件，是一个关于生产、运输、规划等的仿真软件通过它建立起一个抽象的模型。然后在计算机上进行生产过程的模拟运行，我们就可以得到模型的生产产量生产设备的利用率、物料配送及“生产瓶颈”问题的报告,仿真得到的数据为实际生产线的规划运行提供了量化的依据，可以预先测算出生产线运行中可能发生的生产调度、生产管理等方面的问题。WITNESS软件的特点之一就是可以显示生产系统仿真的整个过程，从而可以让使用者清楚地了解到生产过程中发生的问题，及时地对模型的参数(对应的生产参数）进行调整，实现对生产系统的优化。WITNESS主要用于离散事件系统的仿真，采用面向对象建模的编程方法，打破以往仿真软件面向过程的方式，因而建模灵活，使用方便。WITNESS的仿真钟推进方法采用的是事件调度法，即事件控制部件从事件表中始终选择具有最早发生时间的事件记录，然后将仿真钟推进到该事件发生时刻。当前，WITNESS 代表了最新一代仿真软件的水平，常被用于解决诸如投资规划、物料输送策略、识别生产瓶颈、生产计划与调度、人力需求规划、成本估算等问题。2.1.1 WITNESS 仿真软件界面介绍启动WITNESS系统后，首先进入的是WITNESS系统的主屏幕界面。(见图2.1)图2.1 WITNESS系统主屏幕界面从图上可以看出，WITNESS系统的界面，是由标题栏、菜单栏、工具栏、元素选择窗口、状态栏、用户元素窗口和系统布局区组成的。下面对每一部分的功能加以介绍。1）标题栏 标题栏位于屏幕界面的第一行，它包括系统程序图标、主屏幕标题、最小化按钮、最大化按钮和关闭按钮5个对象。2）菜单栏 菜单栏位于屏幕的第二行，它包含：File（文件）、Edit（编辑）、View（显示）、Model（模型）、Elements（元素）、Reports（报表）、Run（运行）、Window（窗口）、Help（帮助）九个菜单选项。当单击其中一个菜单选项时，就可以打开一个对应的“下拉式”菜单，在该“下拉式”菜单下，通常还有若干个子菜单选项，当选择其中一个子菜单选项时，就可以执行一个操作。3）工具栏 WITNESS系统提供了不同环境下的八种常用的工具栏，它们是：Standard、Model、Element、Views、Run、Reporting、Assistant、Display Edit。激活其中一个工具栏，即在屏幕上显示出一行相应的工具栏，用鼠标将它拖放到合适的位置，就可以使用这个工具栏提供的相应的工具进行某些操作。激活工具栏使用菜单View/Toolbars，然后选中相应的菜单即可。4）元素选择窗口 在元素选择窗口中，有五项内容：Simulation、Designer、System、Type、System Function。其中Simulation中将显示当前建立的模型中的所有元素列表；Designer中显示当前Designer Elements中的所有元素列表；System中显示系统默认的特殊地点；Type中显示WITNESS系统中可以定义的所有元素类型；System Function中显示WITNESS系统中可以定义的所有函数类型。5）状态栏 状态栏位于屏幕的最底部，用于显示某一时刻的工作状态或者鼠标光标位置的工具栏按钮的作用。6）用户元素窗口 系统提供的默认用户元素窗口中提供了各种元素的可视化效果的定义，不过在建模过程中，当这些缺省设置并不能很好的表示实际系统，用户可以在该窗口定义自己的相关元素的名称、可视效果等，保存以便日后的使用。7）系统布局区 系统布局区也叫系统布局窗口，在布局窗口中，设置实际系统构成元素的可视化效果以及它们的二维相对位置，可以清楚的显示实际系统的平面布局图。WITNESS一共提供了八个窗口，可以通过这些窗口，使得仿真项目以不同的角度显示其可视化效果。2.1.2 WITNESS元素WITNESS仿真软件提供了一系列用于构造系统仿真模型的Elements(元素)，这些基本元素可分为Discrete elements（离散元素）、Logical elements（逻辑元素）、Graphical modeling elements（图形建模元素）及Continuous processing elements（连续加Z元素）等Discrete elements（离散元素）包括:1)Parts(零件)零件在模型中可以单独地移动(例如零件、实物、超市的顾客、在公司被处理的项目等)。2)Buffers(缓冲器)缓冲器是存放零件、在制品等的地方。3)Machines(机器)机器从某地点取来零件、加工它们然后将它们送到下一地点(例如生产工序、办公室或整个工厂等)。机器在同一时一间可以加工一个或多个零件。4)Conveyors(传输机)传输机在一段时间里将零件从模型中的某一固定地点送到另一地点。模型可在屏幕上显示零件的移动，传输机分为带式或滚式两种类型。5)Vehicles(交通工具)交通代表叉车、火车或其它传输零件的工具。6)Labor(劳动者)劳动者是指执行某些生产(例如，加工、清洁、修理)所需要的人力资源等。Logical elements(逻辑元素)包括:1)Attributes（属性）属性是绑定在某一特定元素上的数值。例如产品的加工时间可放在一个属性里。2)Variables（变量）变量是模型中元素的有关数值。例如，一个变量可以表示生产线的产品产量、次品数量等。3)Distributions（分布）分布根据从现实世界中收集的数据，对模型构造变量。4)Functions（函数）可以利用函数返回模型状态的信息或为模型增加智能Graphical modeling elements（图形建模元素）包括:1)Timeseries（时间序列图）时间序列图在屏幕上以横轴是时间、纵轴是仿真结果的坐标图显示仿真结果，它还可输出最大值、平均值及最小值。2)Histograms（直方图）直方图以柱状图的形式显示仿真结果。3)PieCharts（饼状图）饼状图以饼图的形式显示仿真结果，如显示各个仿真元素的运行状态。2.1.3 WITNESS建模与仿真过程在WITNESS的仿真建模中，有以下的一些步骤：1）定义对象(Define)。根据仿真的对象和仿真的目的，主要是用WITNESS 的DEFINE 功能模块，在定义对象的过程中应同时将对象的元素类型设定好，主要是看对象是属于哪一种类型的元素，例如在集装箱码头的模拟系统中，集装箱和集装箱船舶都可以定义为Parts，集装箱岸边起重机和堆场内使用的轮胎式起重机都可以作为Machines定义下来，存放集装箱的堆场则可定义为Buffers，堆场内用于拖运集装箱的工具和行车路线可以定义为Vehicles和Tracks。同时在定义了对象的物理单元之后，还应将会使用到的逻辑单元定义好。（见图2.2）图2.2 定义对象窗口2）可视化对象(Display)。由于WITNESS是基于动画仿真的模拟软件，因此对模拟系统的每一个对象要进行可视化定义。这主要是使用DISPLAY模块在图库里面选择合适的图形和颜色(如图2.3所示)。WITNESS系统本身提供了相应的图库和颜色集，同时它的图库还提供了和外部图形文件的借口，为了显示的真实性和逼真性，设计者可以根据需要自己绘制图形或者选择拍照片的形式，将需要的图形导入图库。需要指出的是，WITNESS除了可以显示二维的动画外，在此基础上，增加虚拟现实模块后，还可以进行三维的动画模拟。图2.3 可视化对象窗口3）详细化模型(Detail)。这一步又称为模型的连接。这是建模过程中的重点内容。主要是要根据系统中所定义的元素之间的逻辑关系，编写相应的程序去控制模型。在系统定义的对象：parts, machines, buffers, vehicle和tracks里面都提供了相应的连结规则和工作模式的选择，同时由于WITNESS还提供了大量的系统函数和一些处理离散事件需要用到的分布函数，可以让编程者很方便的完成对模型的联结。（见图2.4）图2.4 详细化对象窗口4）运行（Run）。通过试运行和修改模型，重复前三步得到正确的计算机仿真模型之后，对系统进行一定的时间范围的运行，（见图2.5）并在屏幕上动画显示系统运行的过程，运行方式可以是单步的、连续的和设定时间的。图2.5 模型运行5）报告（Reporting）。系统运行一段时间，通过Reporting工具栏显示系统中选中元素的运行状态统计报告。（见图2.6）通过该报告，可以分析系统中可能存在的各种问题，或通过某项指标来比较可选方案的优缺点。图2.6 系统运行报告6）归档（Documentor）。WITNESS 还提供了归档（Documentor）模块，通过Model工具栏显示系统Documentor，可以让我们提取计算机模型的各种信息，生成Word文档或者直接打印出来。7）优化(Optimizer)。WITNESS还提供了归档（Optimizer）模块。如果一个系统的绩效将因其构成元素的配置不同，而得到不同的结果，并不需要建立多种配置的计算机模型。2.2 WITNESS 仿真软件功能分析WITNESS仿真软件的主要特点和功能1）交互式面向对象的建模环境。将对象的图形与逻辑关系集成在一起在模型建立的任何时刻，允许对元素进行修改和定义。修改完毕，模型将继续运行，不需要重新返回到仿真的初始时刻，因而复杂系统的建模过程和仿真运行可以逐小需要重新返回到仿真的初始时刻，因而复杂系统的建模过程和仿真运行可以逐步或分段进行。2）生产系统流程的动态建模与运行仿真WITNESS仿真软件提供了大量的描述生产系统的模型儿素，用户可方便的使用这些模型元素建立起生产系统运行的逻辑描述。通过其内置的仿真引擎，可快速地进行模型的运行仿真，展示流程的运行规律。进一步，在整个建模与仿真过程中，用户可以根据不同阶段的仿真结果，随时地修改系统模型，如添加和删除必要的模型元素，动态地提高模型的精度。可方便地设计与测试新设计或改进的生产流程方案，平衡服务与花费，改善生产质量，评测可选的设计方案。3）灵活的执行策略。允许通过交互界面定义各种系统执行的策略。如排队优先级、物料发送规则等，优先级层次不限，软件提供了14种基本输入和输出规则，允许各种规则相互组合。4）友好性强。WITNESS仿真软件所提供的物理元素，充分考虑了可能遇到的各种工程实际需要。例如，对机器元素提供加工周期、维修率、设置时间、刀具更换时间、暂停调整时间等;机器加工类型有单件加工型、装配型、批量加工型、分离加工型等。5）流程的仿真动态演示。WITNESS仿真软件提供了直观的流程运行的动态动画展示功能，系统逻辑元素建立的同时，可以建立相应的图形模型，并彩色显示在屏幕上。模型运行时可以实时地动画显示系统的运行过程，使用户清楚和直观地了解系统的运行状况，从而辅助建模和系统分析。6）灵活的输入、输出方式。除了菜单引导下的输入方式和报表、曲线图、饼状图和直方图四种实时输出方式外，还可以通过与写字板、Excel等其他应用软件的接口进行输入或输出。7）流程环节的灵敏度分析。WITNESS仿真软件内置强大的仿真引擎，及模型元素运行状态的多种表示方法(如饼状图、柱状图等)，可以使用户实时的看到仿真模型各个部分的运行状态(如机器的忙闲状况等)，清楚地展示出流程中的“瓶 颈”环节，找出问题所在，为系统的优化设计提供重要的依据。2.3 仿真软件的一般步骤仿真软件的一般仿真步骤有:1）收集、阅读相关资料和调研，确定仿真目标；2）仿真模型基本参数设计；3）仿真模型作业流程设计；4）仿真模型的系统抽象与简化，进行单元模块设计；5）仿真统计性能参数定义；6）仿真模型调试、运行与分析。3 仓储系统建模仿真3.1 仓储系统作业流程分析仓储作业过程是指从仓库接收商品入库开始，到按需要把商品全部完好地发送出去的全部过程。仓储作业过程主要由入库、保管、出库三个阶段组成，按其作业环节，还可以进一步进行细分为:卸车、检验、整理入库、保养保管、分类拣选、整理装车、发运等。可见，仓储作业过程是由一系列相互联系又相对独立的作业活动构成的。从系统的层面上考虑问题，仓储系统的输入是需要储存的货物，输出则是经过保存的货物。在仓储作业过程中，货物在各个作业环节上运行，同时又被一系列作业活动所处理。（如图3.1所示）入 库保 管出 库仓储作业过程接运 验收整理入库在库保管在库养护分类拣运整理装库发运图3.1 仓储系统作业流程1）入库过程入库一般是指仓库根据商品入库凭证接收商品入库储存，而进行卸货、搬运、清点数量、检查质量、办理入库手续等一系列操作的总称。入库是仓储工作的第一步，标志着仓储工作的正式开始。入库业务的工作内容主要包括货物入库前的准备、接运、货物验收、货物入库上架等过程。在此过程中，既有装卸、搬运、堆垛等劳动作业过程，也有货位安排、理货检验、保管、货物记帐、统计等管理作业过程，以及收货交接、交货交接、退货处理等商务作业过程。2）保管过程货物的保管是指在一定的仓库设施和设备条件下，采用科学的手段，对各种不同性能和特点的货物进行保管和养护，防止和延缓货物质量变化的行为。货物保管的目的在于保持库存货物的使用价值，防止造成货物损失。在保管过程中，除了对仓库的温度、湿度、通风条件进行控制调节外，保管人员还应根据货物的特性采取相应的护养措施，以保证货物在库保存质量。3）出库过程货物的出库、发运是仓储作业的最后一个过程。该系统承担着出库货物的准备工作如包装整理、组合配装、转至备货区作业，此外还有出库货物的交接工作和出库之后的销账存档等工作。仓储的类型不同，具体的作业流程会有所区别，上文列出的划分方法是按照货物在系统中的输入、停留及输出进行划分的，是一种比较基本的划分方法。下文所涉及到的仓储作业流程是在此基本作业流程基础上，结合实际仓储系统的实际情况得来的。由仓储作业过程可以看出，仓储作业中存在作业过程的非连续性、作业量的不均衡性、作业对象的复杂性、作业范围的广泛性等特点。在仓储系统经营运作过程中，如何将与仓储有直接关系的部门、环节、人和物尽可能合理地组织搭配起来，使工作协调、有效地进行，加速商品在仓库中的周转，合理地使用人力、物力，以取得最大的经济效益成为目前仓储组织管理的首要问题。为了解决这一问题，要对仓储系统进行深入的研究，建立仓储作业过程相应的模型，通过对作业过程模型的考察分析实现对实际仓储系统的研究。3.2 仓储系统仿真模型设计本次研究使用的是Witness2004教育版的软件，在一些功能的使用上受到限制，只能定义15个元素，而要仿真的仓储系统又比较的复杂，因此不可能在一个模型上完成对所有过程的仿真设计。为了比较完整地把仓储系统的主要作业流程给仿真出来，本次研究把该仓储系统的主要作业流程分解到3个模型中来仿真。虽然这样会导致整体模型的连续性比较差，但是，只要能够比较合理的设置产品进入每个模型的时间，还是能够使三个模型之间保持比较好的连续性的。在仿真过程中每个模型涉及到的主要流程如下：模型一（仓储系统进货流程模型）：涉及到从供应商进货、运输、卸载、以及准备入库检查的作业流程。模型二（仓储系统内部作业流程模型）：涉及到来料检查、入库、保管、拣货、包装、以及出货前检查的作业流程。模型三（仓储系统出货流程模型）：涉及到从成品仓库将货物运输至客户的作业流程。以下将对每个模型的具体建立过程进行详细的描述。3.2.1 进货流程的仿真设计该进货模型描述如下：三家供应商分别根据自己的生产情况向仓储物流中心供货。供应商一每次向仓储系统供货数量是40件；供应商二为60件；供应商三为50件。模型中不同类型产品出现的概率服从1-3的整数均匀分布，伪随机数流为10。 供应商每生产一件产品的时间服从3-5min的均匀分布，伪随机数流为1；运输车辆在满载和空载时的运行速度分别为30km/h和40km/h；在装卸站点的货车每次装卸的时间服从从15-25min的均匀分布，伪随机数流为1；零件在传送带上每移动一格的时间是0.5min，而传送带的长度定义为10，所以零件经过每条传送带的总时间为5min。创建此模型元素的具体步骤为：定义元素（Defining Elements）、可视化元素(Displaying Elements)、详细定义元素(Detailing Elements)。完成后的进货模型可视化效果图如图3.2所示。图3.2 进货模型的可视化效果图1）定义元素（Defining Elements）本模型各实体元素可定义为：（见表3.1）表3.1 实体元素定义元素名称类型数量说明Part1part1产品Factory01buffer1供应商一Factory02buffer1供应商二Factory03buffer1供应商三Track01Track1运输路线一Track02Track1运输路线Track03Track1运输路线Vehicle01Vehicle1运输车辆一Vehicle02Vehicle1运输车辆二Vehicle03Vehicle1运输车辆三Station01Machine1装卸站点一Station02Machine1装卸站点二Labor01Labor4装卸，搬运工人Conveyor01conveyor1传送带outputvariable1进货数量在布局窗口单击鼠标右键，将弹出元素定义窗口，通过元素定义窗口定义下列元素，如定义Part1元素（见图3.2），单击Create后,Part1元素定义完成。、图3.2 Part元素定义2）可视化元素(Displaying Elements)（1)在元素最左边的Simulation列图下，鼠标右击Part1，选择弹出式菜单中的display菜单项，将弹出可视化对话框，在Draw模式下，设定它们的name属性（见图3.3、3.4）和是、style属性（见图3.5）。图3.3 Part1可视化窗口图3.4 设置Part1的name属性项图3.5 设置Part1的style属性项点击Draw按钮，在布局图的适当位置点击，完成了part元素的可视化。（2)Buffer元素的可视化：分别选择Factory01、Factory02、Factory03，设置它们的name、part queue、icon属性。在设置part queue属性时，queue type选择为Count（见图3.6） 图3.6 设置Factory01的Part Queue属性（3)Track元素的可视化：分别选择Track01、Track02、Track03，设置name、path属性项（见图3.7）。图3.7 Track的path属性（4)Vehicle元素的可视化:分别选择Vehicle01、Vehicle02、Vehicle03，设置name、style属性（见图3.8）图3.8 设置Vehicle的style属性（5)Machine元素的可视化:分别选择Station01、Station02,设置它们的name、icon、 part queue属性。（6)Labor元素的可视化：选择Labor01元素，设置它的name、Idle属性。（7)conveyor元素的可视化：选择conveyor01,设置它的name、style属性。（8)variable元素的可视化：选择output元素，设置它的name属性。步骤同上。至此，模型元素的可视化结束。3）详细定义元素(Detailing Elements)（1）对Part1元素的详细定义(a)属性定义：Part1.Arrival Type=Active Per Arrival=UNIFORM(3,5,1)(见图3.9)图3.9 Part1的属性定义(b)规则定义：Part1 output Rules: PUSH to Factory01,Factory02,Factory03(2)对Track元素Track01、Track02、Track03的详细定义规则定义：Track01 Unloading Rule: PUSH to Station01(1),Station02(1) Track01 loading Rule: wait Track01 output Rule: PUSH to Tracks01Track02、Track03的详细定义相同。（3）对Vehicle元素Vehicle01 、Vehicle02、 Vehicle03的详细定义(a)属性定义：Vehicle01 unloaded speed=40 Vehicle01 loaded speed=30(b)规则定义：PUSH to Tracks01Vehicle02的规则定义：PUSH to Tracks02Vehicle03的规则定义：PUSH to Tracks03。其它定义与Vehicle01相同。（4）对Machine元素station01、station02的详细定义(a)属性定义：（见图3.10） Labor Rule=Labor01图3.10 Staion01的属性定义(b)规则定义:station01 Input Rule: SEQUENCE /Wait Factory01#(1),Factory02#(1),Factory03#(1)Labor Rule：Labor01(1) OR labor01(3)在对话框选择setup页框，点击add/remove按钮进行调整的信息设置（见图3.11）。图3.11 Station01的调整设置调整模式setup mode: no.of operation;调整间隔次数No.of: 5;调整时间setup time:1.0;Station02设置过程与Stataion01相同。（5）对Conveyor01元素的详细定义(a)属性定义：（见图3.12）图3.12 Conveyor01的属性设置(b)规则定义:Conveyor01 output Rule=PUSH to ship(c)活动定义:Conveyor01 Actions On Front: OUTPUT = OUTPUT + 13.2.3 仓储系统内部作业流程的仿真设计该进货模型描述如下：产品进入模型的时间服从515min的均匀分布，伪随机数流为1；产品在inspection01及inspection02上的测试时间都为3min，每次安装的时间（Setup Time）为1min，每安装一次的间隔（Setup Interval）3个零件；产品经过测试后合格几率为90%；在pack in上操作的时间为5min，每次安装的时间（Setup Time）为1min，每安装一次的间隔（Setup Interval）是5个零件；零件在传送带上每一定一格的时间是0.5min，而传送带的长度定义为10，所以零件经过每条传送带的总时间为5min。完成后的进货模型可视化效果图如图3.13所示。图3.13 内部作业模型的可视化效果图1）定义元素（Defining Elements）本模型各实体元素可定义为：（见表3.2）表3.2 实体元素定义元素名称 类型 数量 说明 part01 Part 1 产品 inspection01 Machine 1 测试机器一 inspection02 Machine 2 测试机器二 packing Machine 2 包装机器 B1 Buffer 3 仓库 B3 Buffer 1 仓库 B2 Buffer 3 缓冲库存 path01 Path 1 路径一 path02 Path 1 路径二 inspectior01 Labor 1 工人一 inspector02 Labor 2 工人二 conveyor01 Conveyor1 传送带一 conveyor02 Conveyor1 传送带二 conveyor03 Conveyor 1 传送带三 conveyor04 Conveyor 3 传送带四 conveyor05 Conveyor 1 传送带五 根据上表元素的名称、数量、类型定义各个元素。2）可视化元素(Displaying Elements)选择path01、path02元素，对它们的Name、Path属性进行可视化设置。其它元素的可视化设置与3.2.1节元素可视化设置相同。3）详细定义元素(Detailing Elements)（1）对Part1元素的详细定义(a)属性定义：（见图3.14）图3.14 Part01的属性定义(b)规则定义：Part01 output Rules : PUSH to Inspection01（2）对Machine元素inspection01、inspection02的详细定义(a)规则定义：inspection01 output Rules: PERCENT /159 B1(1) Using Path 30.00 ,B1(2) Using Path 30.00 ,B1(3) Using Path 30.00 ,B3 10.00inspection02 output Rules: PERCENT /159 SHIP Using Path 90.00 ,packing 10.00setup属性设置（见图3.15）inspection01 Labor Rule：inspector01；inspection02 Labor Rule：inspector02；图3.15 inspection01的调整属性设置（3）对Path元素Path01的详细定义(见图3.23)图3.16 Path01的属性设置（4）对Path元素Path02的详细定义Source Element: inspector02; Destination: B2（5）对Machine元素packing的详细定义规则定义：packing input Rules :PULL from B2setup设置setup mode: no.of operation;setup interval:No.of: 5;setup time:1.0;packing Labor Rule：inspector02；（6）对Conveyor元素Conveyor01、Conveyor02、Conveyor03、Conveyor04、Conveyor05的详细定义(a)属性定义：(见图3.17)(b)规则定义：Conveyor01 output Rules：PUSH to Conveyor04(1) at RearConveyor01 input Rules：PULL from B1(1)Conveyor02 output Rules：PUSH to Conveyor04(2) at RearConveyor02 input Rules：PULL from B1(2)Conveyor03 output Rules：PUSH to Conveyor04(3) at RearConveyor03 input Rules：PULL from B1(3)Conveyor04 output Rules：PERCENT /169 B2(1) 40.00 ,B2(2) 30.00 ,B2(3) 30.00Conveyor05 output Rules：PUSH to inspection02Conveyor05 input Rules：PULL from packing图3.17 Conveyor01的属性定义3.2.4 仓储系统出货流程的仿真设计该进货模型描述如下：产品进入本模型的时间服从3040min的均匀分布，伪随机数流为1；运输车辆每次运输的货物的数量为15；运输车辆在满载和空载时的运行速度分别为30km/h和40km/h；运输车辆在客户一和客户三中卸载的货物的数量服从115的均匀分布，伪随机数流为1；运输车辆到达客户二和客户四的时候，将会把车上所有的货物都卸载下来。本模型涉及到的主要流程：成品仓库运输客户。完成后的进货模型可视化效果图如图3.18所示。图3.18 出货模型的可视化效果图1）定义元素（Defining Elements）本模型的元素定义:(见表3.3)表3.3 实体元素定义 元素名称 类型 数量说明part1 Part 1 产品 B1 Buffer 1 仓库 track01 Track 1 轨道一 track02 Track 1 轨道二 track03 Track 1 轨道三 track001 Track 1 轨道四 track04 Track 1 轨道五 track05 Track 1 轨道六 track06 Track 1 轨道七 track002 Track 1 轨道八 factory01 Buffer 1 客户一 factory02 Buffer 1 客户二 factory03 Buffer 1 客户三 factory04 Buffer 1 客户四 vehicle01 Vehicle 3 车辆一 根据上表元素的名称、数量、类型定义各个元素。2）可视化元素(Displaying Elements)选择各个元素，对它们的可视化属性项分别进行设置，步骤与3.2节元素的可视化设置相同。3）详细定义元素(Detailing Elements)（1）对Part1元素的详细定义(a)属性定义：Part1.Arrival Type=Active Per Arrival= UNIFORM (30,40,1)(b)规则定义：Part1 output Rules: PUSH to B1(1)（2）对Track元素Track01、Track02、Track03、Track04、Track05、Track06、Track001、Track002的详细定义(a)规则定义：Track01 Output Rule : PUSH to Track02(1)Track01 Input Loading Rule: PULL from B1(1)Track02 Output Rule : PUSH to Tracks001(1)Track02 Output Unloading Rule : PUSH to factory01(1)Track02 Quantity to: UNIFORM(1,15,1)Track03 Output Rule : PUSH to Track01(1)Track04 Output Rule : PUSH to Tracks002(1)Track04 Input Loading Rule: PULL from B1(1)Track05 Output Rule : PUSH to Track06(1)Track05 Output Unloading Rule : PUSH to factory04(1)Track06 Output Rule : PUSH to Track04(1)Track001 Output Rule : PUSH to Track03(1)Track001 Output Unloading Rule : PUSH to factory02(1)Track002 Output Rule : PUSH to Track05(1)Track002 Quantity to: UNIFORM(1,15,1)Track002 Output Unloading Rule : PUSH to factory03(1)4 仿真结果分析及改进4.1 仿真结果分析4.1.1 进货模型的数据分析运行57600min后的模型图：（见图4.1）图4.1 进货模型的运行结果1）OUTPUT显示的数量为5283，即经过传送带运输的货物数量为5283。2)Machine元素（station01、station02）的数据报表。（见图4.2）图4.2 Machine元素的数据报表表中各项代表的意思：Idle（空闲率）、Busy（作业时间）、Filling（满载）、Emptying（空载）、Blocked（堵塞）、Cycle Wait Labor（循环工人等待时间）、Setup（安装）、Setup Wait Labor（安装工人的等待）、Broken Down（机器故障）、Repair Wait Labor（修理工人的等待）、No.Of Operation（完成数量）。从表中可以看出两个装卸站点的作业时间比率都非常高，分别为91.75%和91.76%，比较充分的发挥出了装卸站点的装卸能力。他们堵塞的几率都在0.03%左右，这里是比较好的一点,能比较充分的发挥出装卸生产的效率。Labor元素（labor01）的数据报表。（见图4.3）图4.3 Labor元素的数据报表从表中可以看出装卸工人1和2的作业时间比率较长，分别为91.75%和91.76%，而空闲时间却分别只有7.30%和7.29%。对从事装卸工作的工人来说，这样的空闲时间是比较少的。长时间的高负荷、高强度工作和影响工人的工作的士气，进而直接影响其工作效率。而搬运工人2和4的作业时间则几乎没有，都为0.00%，这在很大一定程度上浪费了人力资源。可见其人员配置上还有待改进。4.1.2 内部作业模型的数据分析运行57600min后的模型图：（见图4.4）图4.4 内部作业模型的运行结果1）OUTPUT显示的数量为1631，即经过传送带运输的货物数量为1631.2)Machine元素的数据报表。（见图4.5）图4.5 Machine元素的数据报表从表中可以看出测试机器1和测试机器2的作业时间只有6.72%和1.77%，包装机器1和2的作业时间也只有7.15%和7.01%，机器没有被充分利用，一定程度上造成了资源的浪费。测试机器2和包装机器堵塞率都在66%左右，可见货物没有被及时运走，这儿应增加劳动者，以提高机器工作效率。4.1.3 出货模型的数据分析运行57600min后的模型图：（见图4.6）图4.6出货模型的运行结果1）四个客户接受的货物数量依次为：411、414、383、427。2)Track元素的数据报表（见图4.7）。图4.7 Track元素的数据报表从表中可以看出轨道03的堵塞率有78.11%，这样会影响货物运送的速度，如果货物没有及时到达顾客手中，会影响工厂的信誉。Vehicle元素的数据报表。（见图4.8）从表中可以看出车辆1和车辆3的空闲率分别有48.98%和49.26%，堵塞率也都有39%左右，说明这两辆车的运输效率不够高。图4.8 Vehicle元素的数据报表4.2 改进措施进货模型中人力资源分配不均，有的工人高负荷工作，有的工人作业时间却很少，对人力资源要进行合理分配，减轻劳动强度，工人的负荷率要均匀，这样才能调动员工的积极性，以取得最大劳动效率，从而提高工厂的经济效益。模型中机器的作业时间也较少，应该对机器进行合理分配，闲置的机器可以不