库存系统仿真

物流系统仿真

——从理论到实践第七章库存系统仿真刘亮第七章库存系统仿真7.1一个实例7.1.1模型描述7.1.2模型7.1.3完成任务7.2库存管理的基本内容7.2.1库存管理的类型7.2.2库存管理的功能7.2.3库存管理的目标7.2.4常用库存管理方法7.3库存系统分析方法7.4库存系统费用分析7.5经典的库存控制模型7.5.1ABC管理模型7.5.2订货点模型7.5.3经济订购批量模型7.6库存系统仿真7.6.1库存系统仿真的特点7.6.2库存系统仿真的分析.6.3库存系统进行仿真的步骤第七章库存系统仿真7.1一个实例模型描述THC公司生产控制盒的部件，这些控制盒之后装配成产成品。在这个公司中要生产4种类型的产品。为了方便说明，把这4种产品用A、B、C、D表示。每种产品都由4部分组成：一张金属板（两种类型，M1和M2，在金属部制造）。一个塑料外壳（类型是S1、S2、S3，在模具部制造）。一个印刷电路板（PCB，类型是P1、P2，在电子仪表部制造）。一份说明书（由外部的印刷部提供）。所有类型的产品的说明书是相同的，此外，每种产品包含不同的组成部分。第七章库存系统仿真7.1一个实例模型描述BOM表产品部门部件ABCD金属M111M211模具S111S21S31电子仪表P111P211印刷部Ⅰ1111第七章库存系统仿真7.1一个实例模型描述当产品的订单到达后，可以直接从库存中提货。如果在盘点时，现有的产品的总量在某个点或某个点以下，则会发出一个补充库存的装配命令。装配部门会生产新一批的产品。每种部件库存的补货方式相同：如果某一部件的库存量降到某一点，就发布部件的生产订单。每批新部件的订单必须得等到同一部门之前的订单完成后才可以生产。

THC公司使用（R,s,S）库存策略。THC公司主要的目标是建立较高的交货可靠性，但是储存产品的库存持有成本不可以太高。这就需要在生产和持有成本中寻找最优的平衡。第七章库存系统仿真7.1一个实例模型描述当产品的订单到达后，可以直接从库存中提货。如果在盘点时，现有的产品的总量在某个点或某个点以下，则会发出一个补充库存的装配命令。装配部门会生产新一批的产品。每种部件库存的补货方式相同：如果某一部件的库存量降到某一点，就发布部件的生产订单。每批新部件的订单必须得等到同一部门之前的订单完成后才可以生产。

THC公司使用（R,s,S）库存策略。（R=40，S=100，s=20）THC公司主要的目标是建立较高的交货可靠性，但是储存产品的库存持有成本不可以太高。这就需要在生产和持有成本中寻找最优的平衡。第七章库存系统仿真7.1一个实例模型描述（1）产品一个生产部门每次只能处理一个生产订单。产品或装配订单按照先进先出的规则处理。一个工作周是5个8小时工作日。（2）顾客需求产品需求是不定期的（需求间隔时间服从负指数分布），且成品也不同。顾客总是一次买一个产品。如果产品没有库存，顾客就会取消订单。订单在之后也不会被满足。产品平均每周需求A150B120C80D50总数400第七章库存系统仿真7.1一个实例模型描述（3）生产每次新的生产或装配订单的重置时间也是每个部门都不同的。部件通过机器进行生产，一个部门的生产时间没有很大差异。装配是通过手工进行的，所以装配时间上有较大差异。平均装配时间是4分10秒。因为补货策略不同，每个生产和装配订单的批量也不同。印刷部是外部部门，提前期是3天。部门每批次的重置时间每个实体的生产时间金属1小时4分钟模具4小时3分钟电子仪表0.5小时5分钟印刷部3天1分钟装配不需要重置时间4.2分钟（负指数分布）第七章库存系统仿真7.1一个实例模型描述（4）成本和收益持有成本包括仓库租赁、持有和保险保养等费用。基于现有库存量可以计算出总持有成本。每天检测库存水平来决定当天的库存持有成本。（5）总成本和收益每个售出产品的边际利润是20元。总利润是总销售额减去总缺货成本、持有成本和这一期间的生产成本。部门每批次的成本金属15元模具15元电子仪表15元印刷部50元装配15元第七章库库存系统仿仿真7.1一个实例模型模型布局图图第七章库库存系统仿仿真7.1一个实例模型“ReplenishmentParameters”表格第七章库库存系统仿仿真7.1一个实例模型1．查看仿真真输出每天都要检检测产品的的库存水平平，结果可可以用图表表描绘。所所以在仿真真期间，库库存水平也也在整个图图中展示。。第七章库库存系统仿仿真7.1一个实例模型2．问题和任任务问题1：基于产品品的平均需需求，计算算每周平均均需要多少少部件。问题2：为什么基基于现有库库存量与在在途库存量量的和来决决定补货量量，而不是是仅仅基于于现有库存存量？问题3：定义利润润公式。能能使用这个个定义来（（部分）核核对表7-3中的成本和和收益吗？？少了什么么细节信息息吗？为什什么？问题4：利用同样样的参数3次运行模型型10周，会得到到下面的总总利润：27995、26195和28312。解释为什什么会有不不同的结果果。更优参参数设置运运行一周是是否会导致致总利润小小于平均三三次的运行行结果？那那么根据单单次运行结结果来做决决定会有什什么样的后后果呢？第七章库库存系统仿仿真7.1一个实例模型2．问题和任任务任务1：补货周期期参数R是40小时。运行行10周，选中““运行直到到停止时间间”选项，，将停止时时间设置为为400小时。顾客需求在在第一周开开始，在0时刻有每种种部件和产产品的供给给量s。第一周的的订单量是是S-s。①用默认认值运行模模型，查看看结果表中中的运行结结果。使用实验向向导来获得得更加准确确的测量结结果。实验验向导已经经将运行时时间设置为为100周，但为了了更加方便便地比较结结果，结果果会被转化化为运行时时间为10周。②调整参参数s和S来改善结果果。重复实实验，比较较实验结果果。第七章库库存系统仿仿真7.1一个实例模型2．问题和任任务任务2：在这个任任务中，将将参数R从40小时减小到到8小时。打开开通用参数数表。将““产品订货货期”和““部件订货货期”从““40”变为“8”。因为现在库库存每8小时盘点一次次，而不是40小时，所以有有可能减少库库存水平。这这会导致低存存储水平，但但是订单数会会增加。①用现有的的设置运行模模型并检查结结果表和图。。运行结果显显示短缺成本本是总成本的的重要部分。。这个结果可可以改善吗？？②再次调整整参数s和S来提高总利润润。第七章库存存系统仿真7.1一个实例模型完成任务问题1，对每个部件件的需求的计计算就是将需需求增加到BOM表中的最后的的产品上。M1M2S1S2S3P1P2HA150150150150B120120120120C80808080D50505050总量2301702708050270130400第七章库存存系统仿真7.1一个实例模型完成任务问题2，如果仅看到到实测库存，，那么每天都都要下达订单单，但是，需需要注意的是是部件的运输输时间是三天天。最好要考考虑已经订购购的部件数量量，而不是实实测的库存量量。问题3，总利润=收益-库存成本-缺货成本-重置成本收益=#sold(A,B,C,D)*20库存成本=5*productdays(A,B,C,D)+2*productdays(P1,P2)+productdays(M1,M2,S1,S2,S3,H)缺货成本=15*#cancelledsales(A,B,C,D)重置成本=15*#batches(M1,M2,S1,S2,S3,P1,P2)+15*#batches(A,B,C,D)+50*#batches(H)第七章库存存系统仿真7.1一个实例模型完成任务问题4因为需求和生生产是随机变变量，所以每每次运行模型型时，它们都都会改变。所所以很可能发发生这样的事事情：选择了了更加优良的的参数设置，，却得到不好好的结果。因因为在这次运运行时，需求求略低于正常常值。所以最最好根据多次次运行模型的的结果来做出出决策。第七章库存存系统仿真7.1一个实例模型完成任务任务1单次运行400小时的结果默默认模型设置置运行10周后的结果第七章库存存系统仿真7.1一个实例模型完成任务默认模型设置置，仿真时间间为10周，利用实验验向导运行10次的结果Avg.Std.devL-boundU-boundMinMaxProfit3261621.5031078341542869435658Margin796046579203800057900080540Holdingcost44749233543078464204179148656Setupcost2035472001206819552090Shortage204476七章库存存系统仿真7.1一个实例模型完成任务仿真时间定为为100周，运行10次。Avg.Std.devL-boundU-boundMinMaxProfit5482956654424552335403956086Margin7755528577351777597713078194Holdingcost1888119518742190211846319212Setupcost212432121212621182129Shortage17221901586185815202027第七章库存存系统仿真7.1一个实例模型完成任务任务2基于EOQ的运行结果ComponentWeeklydemandQ_optt*R_optR_optinwholedaysQA1503051130B120274.41.1124C80223.61.4116D50182.71.8220M1230832.71.9292M2170712.42.1268S12709031.62108S280491.63.1348S350391.24.2440P1270644.21.2154P2130452.91.7252H40020022.53240第七章库存存系统仿真7.1一个实例模型完成任务将仿真时间定定为100周，仿真10次。Avg.Std.devL-boundU-boundMinMaxProfit6223423662065624036184662587Margin8009220579945802387979880406Holdingcost109794210949110101092111052Setupcost6805146795681567846825Shortage7430529532131第七章库存存系统仿真7.2库存管理的基基本内容库存表示用于于将来目的、、暂时处于闲闲置状态的资资源。因而需需要明确两点点：其一，资源停停滞的位置，，可以是在仓仓库里、生产产线上或车间间里，可以是是在非仓库中中的任何位置置，如汽车站站、火车站及及机场码头等等类型的流通通结点上，甚甚至也可以是是在运输途中中；其二，资源的的闲置状态可可能由任何原原因引起，而而不一定是某某种特殊的停停滞。资源闲闲置的原因大大体有:主动的各种形形态的储备；；被动的各种种形态的超储储;完全的积压。。第七章库存存系统仿真7.2库存管理的基基本内容库存系统的运运作过程第七章库存存系统仿真7.2库存管理的基基本内容库存管理的类类型（1）按照库存决决策方法分类类一次性订货、、重复订货（2）按照供应来来源分类内部供应、外外部供应（3）按照库存系系统的类型分分类连续库存系统统、周期性库库存系统第七章库存存系统仿真7.2库存管理的基基本内容库存管理的功功能（1）客户资源平衡（2）生产资源平衡（3）运输资源平衡第七章库存存系统仿真7.2库存管理的基基本内容库存管理的目目标库存管理的目目标是在快速速有效满足顾顾客需求的基基础上使库存存相关成本降降到最低。（1）产品的现货货供应能力（2）相关成本的的控制第七章库存存系统仿真7.2库存管理的基基本内容常用库存管理理方法1．ABC分析法在库存管理中中，并不是每每一类产品都都需要同等的的管理关注。。在资源有限限的条件下，，注意力应该该放在起关键键性作用的因因素上，加强强管理的针对对性，提高效效率。ABC分析法的核心心思想是在决决定一个事物物的众多因素素中分清主次次，识别少数数的、但对事事物起决定作作用的关键因因素和多数的的、但对事物物影响较小的的次要因素，，根据不同情情况分类管理理，以正确观观察问题并做做出决策。第七章库存存系统仿真7.2库存管理的基基本内容常用库存管理理方法2．定量采购控控制法定量采购控制制法指当库存存量下降到预预定的最低库库存数量（采采购点）时，，按规定数量量（一般以经经济批量EOQ为标准）进行行采购补充的的一种采购成成本控制方法法。当库存量量下降到订货货点（也称为为再订货点））时马上按预预先确定的订订货量发出货货物订单，经经过交纳周期期，收到订货货，库存水平平上升。第七章库存存系统仿真7.2库存管理的基基本内容常用库存管理理方法3、定期库存控控制法定期订货法是是以固定盘点点和订购周期期为基础的一一种库存控制制方法。它按按规定时间检检查库存量并并随即提出订订购，补充至至库存储备定定额。商品订订购时间是预预先固定的，，每次订购批批量是可变的的。定期控制系统统是每经过一一个固定的时时间段，则发发出一个订单单，但每次订订货量要根据据库存实际变变化来决定。。即订货量由由预定最大库库存量减去订订货时的实际际库存量。定定期控制模式式避免了随时时检查库存的的麻烦，简化化了管理，节节省了订货费费。以下是库库存定期控制制模式：第七章章库库存系系统仿仿真7.3库存系系统分分析方方法分析库库存系系统，，建立立合理理的库库存水水平，，一直直是广广受关关注的的问题题。研研究者者们在在库存存系统统模型型、订订货策策略、、库存存优化化等领领域进进行了了大量量工作作。常常用的的库存存系统统分析析方法法可以以分为为解析析方法法和仿仿真方方法两两类。。解析方方法根根据设设定的的目标标函数数和约约束条条件，，采用用数学学规划划或者者启发发式算算法来来寻找找库存存水平平最低低，并并满足足交货货期要要求的的系统统方案案。库库存系系统的的参数数可以以是确确定性性变量量，也也可以以是随随机变变量。。实际库库存系系统结结构复复杂，，环节节众多多，在在模型型结构构比较较复杂杂或不不确定定性因因素比比较多多的场场合下下，采采用数数学规规划或或启发发式算算法进进行系系统分分析会会很困困难。。在这这种情情况下下，使使用系系统仿仿真方方法可可以克克服算算法上上的困困难，，具有有显著著的优优越性性。系系统仿仿真方方法还还可以以在不不同的的层次次上，，分析析不同同约束束条件件和输输入下下系统统的动动态响响应，，提供供决策策支持持。第七章章库库存系系统仿仿真7.4库存系系统费费用分分析库存成成本是是库存存控制制策略略的主主要评评价指指标，，库存存系统统必须须按照照最经经济的的原则则运行行。为为了建建立库库存模模型，，必须须了解解各类类仓库库库存存费用用的构构成情情况。。（1）库存存持有有成本本（2）缺货货成本本（3）购置（（或生产产）成本本（4）订购成成本（5）作业更更换成本本（6）运输成成本第七章库库存系系统仿真真7.5经典的库库存控制制模型ABC管理模型型库存物资资按企业业的物资资品种和和占用资资金的多多少进行行分类排排队：品品种约占占10%～20%左右，占占用资金金比例为为75%～80%的属A类；品种种约占20%～25%左右，占占用资金金比例为为10%～15%的属B类；品种种约占60%～65%左右，占占用资金金比例为为5%～10%的属C类。ABC管理模型型可以用用于所有有类型与与形态的的库存，，但这种种方法以以库存物物资的资资金价值值进行分分类，所所以并不不能反映映库存品品种、利利润贡献献、紧迫迫性等方方面的情情况，而而在某些些情况下下C类物资所造成成的缺货损失失也可能是十十分严重的，，对此管理者者应在实际运运用ABC管理模型的过过程中予以充充分注意。第七章库存存系统仿真7.5经典的库存控控制模型订货点模型（1）（Q,R）策略（2）（R,S）策略（3）（t,S）策略（4）（t,R,S）策略第七章库存存系统仿真7.5经典的库存控控制模型经济订购批量量模型（1）不允许缺货货，瞬时补充充（2）不允许缺货货，生产需要要一定时间（3）允许缺货（（缺货需要全全部补足），，瞬时补充（4）允许缺货（（缺货需要全全部补足），，生产需要一一定时间第七章库存存系统仿真7.6库存系统仿真真库存系统仿真真的特点库存系统是一一类不同于排排队系统的离离散事件系统统，它的变化化除了具有离离散性与随机机性外，在仿仿真建模时还还有如下特点点。1．定义问题2．制定目标和和定义系统效效能测度3．描述系统和和列出假设4．列举可能的的替代方案5．收集数据和和信息6．构造计算机机模型7．验证和确认认模型8．运行可替代代实验9．输出分析第七章库存存系统仿真7.6库存系统仿真真库存系统仿真真的分析库存系统仿真真的系统功能能图第七章库存存系统仿真7.6库存系统仿真真库存系统仿真真的分析基本库存系统统仿真建模的的参数模型参数每件货物每月保管费、每件缺货损失费、每件订货费、订货附加费、仓库初始库存量、库存策略数、库存控制量、平均需求间隔时间、需求量、事件发生概率运行控制参数仿真运行的长度、运行次数、仿真步长运行变量订货数量、实际需求量、动态库存量、事件类型数、下一个最早发生的事件类型数、仿真钟的数值、上次改变库存水平的时间、类型为I的事件发生的时间、上一次事件发生以来的时间、仿真运行长度单位、仿真运行时间长度输出变量第Ⅰ种订货策略的运行总费用、保管费用、订货费用、缺货损失费用、其他数据总计等。第七章库存存系统仿真7.6库存系统仿真真库存系统进行行仿真的步骤骤第七章库存存系统仿真习题7.1常用的库存管管理方法有哪哪些？7.2库存系统分析析方法有哪些些？7.3库存系统费用用包括什么？？7.4某种零件的库库存采取订货货点控制。设设领料单到达达服从泊松分分布，平均间间隔时间为10天。当库存量量降到ROP点时，仓库立立即提出新的的订货要求，，订货量ROQ为一常数。提提前期满足30±5的均匀分布。。如果库存降降为零，领料料单不能满足足要求，则领领料单排入队队列等待，知知道产品到货货为止。假设设ROP=4，ROQ=6，要求对此库库存系统作10000天的仿真。观观察库存为空空的时间百分分比和由领料料单等待且库库存为空的时时间百分比，，并且通过改改变ROP和ROQ的值，使百分分比低于1.5%。7.5库存系统仿真真分哪几步？？7.6试使用EnterpriseDynamics软件仿真一个个库存系统。。9、静夜四无无邻，荒居居旧业贫。。。12月-2212月月-22Thursday,December29,202210、雨中中黄叶叶树，，灯下下白头头人。。。13:20:4113:20:4213:2012/29/20221:20:42PM11、以以我我独独沈沈久久，，愧愧君君相相见见频频。。。。12月月-2213:20:4213:20Dec-2229-Dec-2212、故人江江海别，，几度隔隔山川。。。13:20:4213:20:4213:20Thursday,December29,202213、乍见翻疑疑梦，相悲悲各问年。。。12月-2212月-2213:20:4213:20:42December29,202214、他他乡乡生生白白发发，，旧旧国国见见青青山山。。。。29十十二二月月20221:20:42下下午午13:20:4212月月-2215、比不了得得就不比，，得不到的的就不要。。。。十二月221:20下下午12月-2213:20December29,202216、行动出出成果，，工作出出财富。。。2022/12/2913:20:4213:20:4229December202217、做前前，能能够环环视四四周；；做时时，你你只能能或者者最好好沿着着以脚脚为起起点的的射线线向前前。。。1:20:42下下午1:20下下午午13:20:4212月月-229、没有有失败败，只只有暂暂时停停止成成功！！。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、很多事情情努力了未未必有结果果，但是不不努力却什什么改变也也没有。。。13:20:4213:20:4213:2012/29/20221:20:42PM11、成功就是日日复一日那一一点点小小努努力的积累。。。12月-2213:20:4213:20Dec-2229-Dec-2212、世间成事事，不求其其绝对圆满满，留一份份不足，可可得无限完完美。。13:20:4213:20:4213:20Thursday,December29,202213、不不知知香香积积寺寺，，数数里里入入云云峰峰。。。。12月月-2212月月-2213:20:4213:20:42December29,202214、意志坚坚强的人人能把世世界放在在手中像像泥块一一样任意意揉捏