物流系统仿真PPT学习教案

1、会计学1物流系统仿真物流系统仿真第2节 系统仿真的应用第3节 系统仿真与物流中心规划第4节 系统仿真方法论第5节 物流系统仿真工具简介第1页/共55页什么是仿真？ImitateFake系统仿真Simulation探究其本质特征和内在规律分拣系统装卸系统自动化仓库配送中心识别设备传送带作业员第2页/共55页第3页/共55页模型类型物理模型数学模型计算机仿真模型连续仿真离散仿真信号流时间标尺实时仿真超实时仿真亚实时仿真研究对象经济系统仿真制造系统仿真仿真时间标尺小于自然时间标尺仿真时间标尺大于自然时间标尺第4页/共55页 拥有量2设 备8台时1原材料 A 4016 kg原材料 B 0412 kg产

2、品资源0124164823221212121x ,xxxxx:xxzmax约束条件目标函数第5页/共55页第6页/共55页系统仿真的应用优化系统设计性能评价与改进节省经费失效分析抗干扰分析人员培训决策支持复杂的系统建立之前，通过改变仿真模型结构和调整参数来优化系统设计对既有系统的整体或部分进行性能评价与改进，如资源利用率分析、瓶颈分析等缩短试验过程分析系统失效可能造成的后果，并提出合理的预防或应急措施避免试验危险性第7页/共55页第8页/共55页对既有系统的资源利用率进行分析第9页/共55页第10页/共55页培训人员的操作能力使操作人员对操作过程有直观了解，第11页/共55页第12页/共55页

3、第13页/共55页第14页/共55页第15页/共55页第16页/共55页第17页/共55页跨度性可分性动态性复杂性多目标性地域跨度、产品在产需时间上的差异各功能要素和系统的运行受市场需求、供应渠道和价格变化的影响处理对象的大量化和多样化、系统本身由大量种类各异的元素构成l 提高设备、空间和人员等资源利用率l 最大限度地减少物料搬运l 简化作业流程l 缩短生产周期l 降低投资成本新建物流中心的规划既有物流中心的改进第18页/共55页前期准备设施设备规划信息系统规划作业流程规划选址规划功能规划确定目标与原则物流中心经营商品的品种、货源、流量、流向、供需情况以及物流业发展情况l长期、中期、近期l集货

4、、转运、配送l技术水平设施、设备的布局、数量，作业路线等货物流通量的大小，所需要的设施、设备类型l 提高设备等资源利用率l 减少物料搬运l 简化作业流程l 缩短生产周期l 降低投资成本系统仿真第19页/共55页物流需求分析所在区域的邮政业务总量所在区域的社会消费品零售总额所在区域的就业总量所在区域的人口总量所在区域的生产总值所在区域的载货车辆拥有量所在区域的工业总产值所在区域的进出口总额所在区域的居民人均可支配收入所在区域的人均地区生产总值所在区域的其他物流企业已完成物流中心仓储面积所在区域的人均城市道路面积所在区域的内河航道里程数所在区域的等级公路里程物流经济环境分析物流基础设施分析物流相关

5、行业分析物流供给分析所在区域实际利用外资所在区域的总货运周转量所在区域港口码头吞吐量所在区域的铁路网密度所在区域的相关产业总产值所在区域的相关产业的类型和数量新建物流中心需求进行的前期分析（宏观经济政策、管理体制）（市场环境的变化）（技术进步的影响等）第20页/共55页仓储装卸包装配送流通加工运输信息处理分拣输送系统仓库货架堆垛机导向系统起重机条码分类系统输送机打包机叉车升降机配送中心功能设施、设备第21页/共55页自然环境因素经营环境因素基础设施状况其他因素交通条件公共设施状况国土资源利用环境保护要求周边状况气象条件地质条件水文条件地形条件经营环境商品特性物流费用服务水平选址阶段需考虑的因素

6、第22页/共55页v新建系统与既有系统仿真的区别主要在于：前者是一个从无到有的事物，其仿真建模具有高度的弹性和自由度；而后者是一个在现实中确实存在的事物，仿真建模应尽可能贴近其实际境况，然后根据仿真模型运行的结果发现问题、分析问题、提出优化方案并进行验证和评估第23页/共55页取消(elimination)合并(combination)重排(rearrangement)简化(simplification)替代(substitution)取消不必要的流程、路径或作业点等ECRSS将两个或以上的流程、动作等合并为一流程、设施设备的重排；作业任务的重排简化流程、路径、动作等高性能替代低性能、低成本替

7、代高成本等第24页/共55页整体展示有助于发现问题方案评价数据支持人员培训方案改善效果检验检验方案的改善效果，防止无效方案或错误方案被实施后带来不必要的损失在进行多方案的评价和比较时，系统仿真可提供定量的数据由于系统的复杂性，研究者很难发现关键问题之所在。通过系统仿真可有效解决该难题可模拟系统处于失效的状态，系统运营者可采取正确的预防措施和处理机制在系统建立/改变前，模拟其整体效果，使运营者对建立/改变后的状态有直观和感性的了解使操作者对建立或改变后的系统有感性和直观的了解，加快其操作技能的培养失效分析第25页/共55页准则层目标层资源利用率 B1物料搬运 B2作业流程 B3生产周期 B4投资

8、成本 B5固定资产投资 B51最优方案 A安装费用 B52运营成本 B53培训费用 B54设备利用率 B11劳动力利用率 B12搬运距离 B21搬运次数 B22路径冲突 B23方案C1方案C2方案C3方案层第26页/共55页第27页/共55页对象调查实体映射建立逻辑联系模型调试和验证仿真实验优化和比较4.14.24.34.44.54.6调查被研究对象的各种特征将被研究对象映射为仿真实体建立仿真实体间的逻辑联系调试模型，验证所建立的仿真模型是否正确基于所建立的仿真模型，进行实验提出优化方案，并与原方案进行比较第28页/共55页货架的属性 层数、 列数 尺寸等来料的属性 种类、频率 时间分布等处理

9、器的属性 处理时间 处理数量等叉车的属性 运行速度 载货量等调度方法 配货、配装路 径等传送带的属性 传送速度 物流尺寸等第29页/共55页第30页/共55页根据移动实体在模型中的运动路线，用连线或编程的方法连接各固定实体第31页/共55页第32页/共55页运行仿真模型系统原设计方案存在的问题研究者希望改进的目标设施布局优化流程瓶颈优化仓库利用率优化物流路径优化l增加叉车的数量l用更高性能的叉车代替现有叉车l叉车能力不足形成转运环节的瓶颈叉车能力不足形成转运环节的瓶颈第33页/共55页通过消除瓶颈所改善的全局设备利用率更换一台高性能叉车后，全局设备利用率的情况增加一台叉车后，全局设备利用率的情

10、况系统整体性能的提高Vs 增加或更换叉车所花费的成本第34页/共55页第35页/共55页第36页/共55页实体类型固定实体临时实体可移动实体实体属性常规视景标签统计工具单表导入/导出全局时间表MTBF/TRFlexsim的相关操作第37页/共55页发生器用来创建在模型中行进通过的临时实体。每个发生器创建一类临时实体，并能够为它所创建的临时实体分配属性，如实体类型或颜色。模型中至少有一个发生器。发生器可以按照每个到达时间间隔、每个到达时间表或一个定义的到达序中创建临时实体。第38页/共55页吸收器用来消除模型中已经完成全部处理的临时实体。一旦一个临时实体进入吸收器，就不能再恢复。任何涉及即将离开

11、模型的临时实体的数据收集，都应在它进入吸收器之前或在吸收器的进入触发器中进行。如果需要循环利用临时实体而不是消除掉，不要使用吸收器，而代之为一个暂存区。进入暂存区的临时实体可以被移进模型中的其它部分而实现重新进入。第39页/共55页暂存区用来在下游实体尚不能接收临时实体时暂时存储它们。默认工作方式是先进先出式，即当下游实体变为可用时，已经等待那个实体的等待时间最长的那个临时实体首先离开暂存区。暂存区设有分批选项，可以积累临时实体到一个批次再释放它们。第40页/共55页处理器用来在模型中模拟对临时实体的处理过程。处理过程仅被简单地模拟为一段强制的时间延迟。总延迟时间被分成预置时间和处理时间。处理

12、器可以设置中断停机，并且经过随机或定期的时间间隔之后恢复在线状态。当处理器中断停机时，所有正在处理的临时实体都会被延迟。处理器一次可以处理多个临时实体。平均故障间隔时间平均修复时间第41页/共55页合成器用来把模型中行进通过的多个临时实体组合在一起。它可以将临时实体永久地合成在一起，也可以将它们打包并在以后某个时间点上分离。合成器首先从输入端口1接收一个临时实体，然后才会从其它输入端口接收后续的临时实体。只有当用户要求的后续临时实体全部到达后，才开始对预置/处理时间计时。 第42页/共55页输送机用来在模型中沿一系列路径移动临时实体。通过创建输送机的不同分段来定义路径。每个分段可以是直段，也可

13、以是弧段。弧段用转过的角度和半径定义。直段由长度定义。这样可以使输送机具有其所需要的弯曲度。Type1.00为直段Type2.00为弧段末端相对于始端所升高的高度弧段的半径支撑柱的高度第43页/共55页货架用来像在仓库货架上一样存储临时实体。货架的列数和层数可以由用户定义。用户可以指定位置来放置进入货架的临时实体。货架也可以用来当作一个仓库的地面堆存，使用列号来指定在地面上放置临时实体的x位置，用层来指定放置临时实体的y位置。第44页/共55页运输机主要用来从一个实体到另一个实体搬运临时实体。它有一个货叉，可以在向货架中捡取或放下临时实体时抬升到相应的高度。如果需要，它可以一次搬运多个临时实体

14、。第45页/共55页起重机在固定的空间内工作，沿着互相垂直的x、y和z三个方向运动。它用来模拟有轨梁导引的起重机，如门式、桥式和悬臂式起重机。在默认情况下，起重机吊具在捡取或放下临时实体，移动到下一个位置前，会上升到某一个高度。第46页/共55页指定实体的三维形状指定实体的二维形状指定实体在模型布局中的空间位置和尺寸大小第47页/共55页可在此更改实体名称输入端口输出端口中间端口可根据实体的端口连接情况，检验所建立的模型是否具有逻辑错误第48页/共55页单位时间内该实体接收的临时实体数量统计分页包括四部分。第一个部分显示常规信息，如容量、停留时间和状态。其它三个部分显示这些信息的图形。 第49页/共55页点击工具栏上的“工具箱”按钮，或者选择“工具”菜单的“工具箱”选项，均可访问时间表。时间表用来进行模型中指定实体的状态更改的设定，如设定停机时间。每一个时间表可以控制多个实体，每个实体又能被多个时间表所控制。一个模型可以包含多个时间表。第一状态开始改变起，到时间表被重复执行时止所经历的时间。如果第一行包含时间8，重复时间为24,那么第一次停机时间将发生在时刻8，而时间表将在时刻32，56，90等时刻被重复执行。 指定停机方式 第50页/共55页第一步：从库里依次拖出一个发生器、暂存区、运输机、处理器、输送机、货架和吸收器至模型编辑界面 第5