模型-生产物流系统建模与仿真
《物流系统建模与仿真》教学大纲
讲授
课后作业
6
生产批量模型和联合补货模型
张艳
3
重点：生产批量模型和联合补货模型，使用Excel求解。
难点：构建数学模型，推导求解
线下
讲授
课后作业
7
随机库，以及Excel仿真求解方法。
难点：构建带随机变量的数学模型及其推导
线下
讲授
8
Flexsim仿真软件基础
主讲教师
学时
重点、难点、课程思政融入点
项目类型（验证/综合/设计）
教学手段
11
使用Flexsim软件构建排队系统仿真模型
张艳
3
重点：Flexsim基本操作，构建排队系统仿真模型
难点：从案例中分析和抽象仿真模型
综合
学生上机操作
老师辅助讲解
13
使用Flexsim软件构建库存系统仿真模型
张艳
3
重点：Flexsim基本操作，构建库存系统仿真模型
课程教学目标
一、知识目标：
1.掌握计算机仿真的相关概念、蒙特卡洛模拟、随机数分布类型；
2.掌握排队论相关概念和库存模型，包括确定性库存模型和随机库存模型。
二、能力目标：
1.熟练使用Excel生成随机数的方法和建立简单仿真模型（排队模型）；
2.掌握Flexsim仿真软件的基本操作；
3.掌握Flexsim建立物流系统仿真模型的方法，包括库存模型和生产物流模型等；
□核心能力1.
□核心能力2.
□核心能力3.
□核心能力4.
□核心能力5.
□核心能力6.
□核心能力7.
□核心能力8.
理论教学进程表
周次
教学主题
主讲教师
物流系统模拟与仿真
物流系统模拟与仿真物流系统作为现代供应链管理中的关键环节之一，扮演着连接生产、仓储与销售等各个环节的重要角色。
为了提高物流系统的效率与效益，降低成本，许多企业开始应用模拟与仿真技术来优化物流过程。
本文将探讨物流系统模拟与仿真的意义、应用和方法，并分析其优点与挑战。
一、物流系统模拟与仿真的意义物流系统模拟与仿真是指通过计算机技术和数学模型，对物流过程进行虚拟重现和实验，并通过相关指标评估系统的性能和效果。
其意义体现在以下几个方面：1. 降低成本：物流模拟与仿真可以帮助企业评估不同方案在不同条件下的成本，并找到最佳方案。
通过预先模拟，可以避免不必要的试错和资源浪费，从而降低物流成本。
2. 提高效率：模拟与仿真可以帮助企业提前发现物流系统中的瓶颈和短板，优化物流流程和资源配置，提高物流效率和运输速度。
3. 增强决策支持：物流模拟与仿真可以帮助企业预测未来可能发生的情况，并针对性地制定相应的应对方案，提供决策支持。
二、物流系统模拟与仿真的应用范围物流系统模拟与仿真可以应用于各个环节的物流系统，包括供应链设计与管理、仓库运作、运输配送、库存管理等。
下面将分别介绍这些方面的模拟与仿真应用。
1. 供应链设计与管理：通过模拟与仿真，可以对供应链的参数、结构和规模进行调整和优化，实现供应链的整体性能提升。
2. 仓库运作：通过模拟与仿真，可以对仓库的布局、货物存储和拣选策略进行评估和改进，优化仓库运作效率和工作流程。
3. 运输配送：通过模拟与仿真，可以对路线规划、车辆调度和货物配送等方面进行预测和优化，提高运输效率和送货准时率。
4. 库存管理：通过模拟与仿真，可以对库存水平、补货策略和预警机制等进行模拟和分析，实现库存成本的最小化和库存服务水平的最优化。
三、物流系统模拟与仿真的方法物流系统模拟与仿真的方法可以分为离散事件仿真（DES）、连续仿真（CS）、混合仿真、代理仿真等。
下面将分别介绍这些方法的特点和应用。
1. 离散事件仿真（DES）：DES是一种根据事件发生的顺序模拟系统中事件的发生和处理过程的方法。
物流系统建模与仿真实验报告
物流系统建模与仿真实验报告物流系统建模与仿真实验报告一、引言物流系统是现代经济运行的重要组成部分，对于提高生产效率、降低成本、提供优质服务具有重要意义。
为了更好地理解物流系统的运行机制和优化策略，本次实验旨在通过建模与仿真的方法，对物流系统进行深入研究。
二、实验目标本次实验的主要目标是通过建立物流系统的数学模型，并通过仿真实验验证模型的有效性。
具体而言，我们将关注以下几个方面：1. 研究物流系统中的关键节点和流程，分析其对整体运行效果的影响；2. 优化物流系统中的资源配置和调度策略，提高物流效率；3. 分析物流系统中的瓶颈问题，并提出相应的解决方案。
三、实验方法本次实验采用建模与仿真的方法，具体步骤如下：1. 数据收集：收集物流系统的相关数据，包括物流节点、运输路径、货物流动情况等。
2. 建立数学模型：基于收集到的数据，建立物流系统的数学模型，包括节点间的关系、运输路径的选择规则、货物流动的概率等。
3. 参数设定：根据实际情况，设定模型中的参数，如节点的处理能力、运输路径的容量等。
4. 仿真实验：利用仿真软件，对建立的模型进行仿真实验，观察物流系统的运行情况，并记录相关数据。
5. 数据分析：对仿真实验得到的数据进行分析，评估物流系统的性能，并找出改进的方向。
6. 优化策略：根据数据分析的结果，提出相应的优化策略，如调整节点的处理能力、优化运输路径等。
7. 仿真实验验证：将优化策略应用于模型中，进行再次仿真实验，验证优化效果。
四、实验结果与分析通过多次仿真实验，我们得到了大量的数据，并进行了详细的分析。
以下是部分实验结果的总结：1. 关键节点分析：我们发现物流系统中存在一些关键节点，其处理能力对整体物流效率有较大影响。
通过增加关键节点的处理能力，可以显著提高物流系统的处理能力和响应速度。
2. 运输路径分析：不同的运输路径对物流系统的运行效果有显著影响。
通过优化运输路径的选择规则，可以降低物流系统的运输成本，并缩短货物的运输时间。
生产物流系统建模仿真实验报告
系统建模仿真实验报告一、实验目的 (1)二、实验内容及要求 (2)三、实验内容与步骤 (2)生产制造系统建模与仿真基础知识研究： (2)建立实验模型： (2)系统建模及初步的仿真运行调试： (3)四、系统仿真与分析 (5)五、实验心得 (11)一、实验目的本实验围绕生产物流实验系统展开，进行制造系统的建模、仿真分析与设计优化研究实践。
重点研究运用仿真软件Flexsim，对生产物流实验系统的生产运行过程进行建模、仿真和分析，并进行系统改造的方案论证。
二、实验内容及要求对照实验系统，参考有关系统资料及参考案例，在对系统的基本布局、工作特点、工作流程、及实验生产设备等进行详细研究的基础上，运用Flexsim工具进行建模，并对其生产过程进行仿真。
通过仿真分析了解有关生产实验系统方案是否满足预期运行目标的需要，并且针对仿真生产过程中所表现出来的缺陷与瓶颈问题，提出改进方案。
最终完成对于该生产系统的整体产能及物流运作分析，为系统改造决策提供参考依据。
三、实验内容与步骤生产制造系统建模与仿真基础知识研究：结合有关实验系统的生产运作原型，深入研究制造系统的运作控制，及其系统建模与仿真相关知识；熟悉掌握Flexsim建模仿真工具及其安装运行环境，为具体的实验与分析应用做好前期的理论与技术知识准备。
建立实验模型：本实验所涉及的是一个柔性制造系统的生产线（如图1-1所示），它主要有四条流水线组成，同时加工两种不同原材料（以下称原材料a和原材料b），最后把加工后的两种半成品和另一种原材料（以下称原材料c）装配起来，成为成品d。
在模型中，设有存放原材料a、b和成品d的组合式货架，存放原材料c的货栈，它们分别通过堆垛机和AGV小车与生产线相联通，组成系统。
具体物流过程简述如下：(1) 组合式货架用来存放待加工的原材料和成品，货架配备堆垛机，用于从货架上取下原材料，并运到生产线上进行加工。
货架上混合存放a、b两种货物，堆垛机随机取出货物，放入出货台。
物流系统建模与仿真课程设计
物流系统建模与仿真课程设计一、引言在现代社会中，物流系统作为一种重要的供应链管理方式，其优化和提高对于企业和整个经济体的效益具有非常重要的意义。
然而，物流系统涉及到各个环节的复杂交互，其优化具有一定程度的挑战性。
为了使学生更好地理解物流系统的运作，本文提出了一种课程设计方案，旨在提高学生的物流系统建模和仿真能力。
二、课程设计目标本课程设计的目标是让学生掌握物流系统建模和仿真技术，并能够应用所学知识在真实问题中解决实际问题，具体包括以下目标：1.理解物流系统的组成和交互流程；2.掌握物流系统建模和仿真的方法；3.学会使用物流系统模拟软件进行仿真；4.能够应用所学技术解决真实问题。
三、课程设计内容课程设计背景为了使学生更好地实践所学知识，本课程设计提出了一个实际问题背景。
假设某电商公司旗下的仓储和配送中心正在进行物流系统升级，希望通过优化物流系统中的各个环节来提高效率和降低成本。
本次课程设计将以该电商公司为背景，对其仓储物流和配送物流进行建模和仿真，通过对比优化前后的数据，来评估优化效果。
课程设计过程1.确定问题背景和目标在该电商公司中，包裹从仓储物流到配送物流需要经过多道环节，包括物品出库、物品装车、运输路线选择、运输工具选择、配送路线确定等。
为了优化整个物流系统，需要先确定目标，并了解各个环节的具体数据。
2.建立物流系统模型在了解问题背景和目标之后，需要根据实际情况建立物流系统模型。
该模型应包括各个环节的数据和交互流程，并反映实际问题的特点。
3.运用物流系统仿真软件进行仿真在建立物流系统模型之后，需要运用物流系统仿真软件对其进行仿真。
利用仿真软件，可以模拟各个环节的运作情况，并观察和分析各个环节的优化效果。
4.评估优化效果通过对比优化前后的数据，来评估优化效果。
学生需要分析优化的效果，包括成本和效率两个方面，并提出改进建议。
课程设计评估该课程设计主要通过课堂报告和课程总结来评估学生的学习情况。
其中，课堂报告主要评估学生建模和仿真的能力，课程总结主要评估学生对整个课程的掌握情况和对解决实际问题的思考能力。
物流系统建模与仿真陈达强课后题
物流系统建模与仿真陈达强课后题
摘要：
一、物流系统建模与仿真的概念与意义
二、物流系统建模的方法与技术
三、物流系统仿真的实现与应用
四、物流系统建模与仿真的发展趋势与前景
正文：
一、物流系统建模与仿真的概念与意义
物流系统建模与仿真是指运用数学建模、智能优化方法等多学科知识，对物流系统中的优化问题进行求解，以实现物流系统的高效运行。
物流系统建模与仿真对于优化物流系统结构、提高物流效率具有重要意义，是管理学科与工程学科中的一门核心课程。
二、物流系统建模的方法与技术
物流系统建模主要包括物流网络设计、物流系统优化、物流系统模拟等环节。
其中，物流网络设计是依据物流需求和资源条件，构建合理的物流网络结构；物流系统优化是运用数学建模、智能优化方法等技术，对物流系统中的优化问题进行求解；物流系统模拟则是通过计算机仿真技术，模拟物流系统的运行过程，以验证物流系统建模与优化的结果。
三、物流系统仿真的实现与应用
物流系统仿真主要通过计算机仿真软件实现，如Arena、Flexsim 等。
通过物流系统仿真，可以对不同的物流系统结构和运营策略进行模拟，以评估其性能和效果，为物流系统的优化提供依据。
物流系统仿真在库存管理、仓库设
计、生产物流系统等方面有广泛的应用。
四、物流系统建模与仿真的发展趋势与前景
随着物流行业的快速发展，物流系统建模与仿真技术在物流行业的应用将越来越广泛。
未来，物流系统建模与仿真将朝着智能化、集成化、可视化等方向发展，为物流系统的高效运行提供更强大的支持。
物流系统建模与仿真课程设计
《物流系统建模与仿真》课程设计一、课程设计目的：本课程设计是《物流系统建模与仿真》课程的实践环节，占1学分。
根本目的在于巩固、提高学生使用离散事件系统建模与仿真的方法和步骤进行物流系统分析研究的能力，可细分为以下几点：1、进一步熟悉、掌握仿真软件的基本功能和建立仿真模型的操作过程。
2、学习、应用示例材料中的相关物流工程专业知识，配合仿真这一工具，共同解决生产实际中的问题。
3、以相关理论为指导，进行仿真结果的分析。
针对示例案例，进行方案的优化和改进。
二、课程设计素材：针对以上目的，结合物流工程的专业特点，本课程设计有以下三个题目，学生可根据自己实际情况选做其中一题。
根据个人兴趣和实际情况，前两个题目独立完成，第三个题目以小组的形式完成。
1、生产物流系统仿真研究2、配送中心仿真研究3、自选实际系统进行仿真研究具体素材请根据以上题目自行从期刊网下载相关硕士论文或期刊论文。
具体的内容安排见下表：三、课程设计要求：为确保学生能够达到教学实践的预定目标，要求学生按以下过程安排实践：1）通过查找文献和复习相关课程的内容，明确实践中出现的专业术语所代表的含义和内涵。
2）通过查阅文献，学习并规范分析问题的方法、步骤。
3）结合实际问题、理论联系实际。
按仿真的步骤要求分析问题。
四、考核方式及评分依据：1、提交正确的仿真模型。
（50分）2、应用物流工程专业相关知识配合仿真工具解决了系统中的实际问题。
（30分）3、态度端正，课程设计报告格式规范。
（20分）五、补充说明：1、时间：本次课程设计历时5天，周五提交报告。
如有问题，可在本周每天上班时间联系。
2、选择同一题目的同学可以在仿真模型的建立环节互相交流。
3、请勿抄袭，一经发现，均以0分计。
物流系统建模与仿真实验报告
物流系统建模与仿真实验报告物流系统建模与仿真实验报告一、引言物流系统是现代工业化与信息化相结合的产物，它包括了物质流动、信息流动与控制系统优化等多个方面。
本实验旨在通过模拟物流系统的运行，深入理解物流系统的构建、运作机制以及优化方法。
在此过程中，我们将利用数学建模和仿真技术，以实际物流系统为参考，构建一个简化的计算机模型，并对不同场景进行模拟和分析。
二、物流系统模型构建在构建物流系统模型的过程中，我们主要考虑了以下几个关键因素：货物供应、运输、存储和需求。
其中，货物供应和需求代表了系统的输入和输出，运输和存储则描述了货物的流动和暂存。
我们用随机过程生成货物供应和需求，用队列模拟运输和存储环节。
系统的运行状态用一组状态变量来描述，系统的行为则由一系列根据状态变化的规则来描述。
三、物流系统仿真实验在构建模型之后，我们对不同的场景进行了仿真实验。
首先，我们模拟了在货物供应和需求稳定的情况下，物流系统的运行状况。
然后，我们在供应和需求出现波动的情况下，观察了系统的响应。
此外，我们还测试了系统在出现故障（如运输故障）时的表现。
四、实验结果与分析实验结果显示，在稳定环境下，物流系统能够有效地处理货物供应和需求。
然而，当环境出现波动时，系统的表现会受到影响，尤其是当供应或需求出现突然增加或减少时。
此外，系统在应对故障时的能力也有限，如运输故障往往会导致货物积压和延迟。
我们的分析表明，为了提高物流系统的性能，可以考虑引入更多的运输资源，或者优化存储策略以应对供应和需求的波动。
此外，开发更有效的故障恢复机制也是必要的。
五、结论与展望通过本次实验，我们成功地构建了一个简化的物流系统模型，并对其进行了仿真实验。
实验结果揭示了物流系统在稳定和不稳定环境下的表现，并指出了可能的改进方向。
展望未来，我们希望进一步探索更复杂的物流系统特性。
例如，引入更多的货物种类、考虑货物的可替代性、优化运输策略等。
此外，我们还可以研究如何利用先进的算法和技术，如机器学习和，来提高物流系统的效率和性能。
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6. 能够对仿真结果进行统计分析和优化方案的设计和评估
第01讲 系统建模与仿真概述
• 提纲 一、系统模型
1.1 系统 1.2 模型及其分类 1.3 建立模型时应遵循 的基本原则
1.1系统的定义
• 系统仿真的研究对象是具有独立行为规律的系统。
• 系统是指相互联系又相互作用的对象的有机组合。 • 从广义上讲，系统的概念是非常广阔的，大到无穷的宇宙世界，小到分 子原子，都称之为系统。 • 从仿真角度来说：使用仿真软件构件的实际运作对象。
• 系统的划分：
• 非工程系统是指自然和社会在发展过程中形成的，被人们在长期的生产 劳动和社会实践中逐渐认识的系统。 研究对象与其他
第01讲 系统建模与仿真概述
• 提纲 一、系统模型
1.1 系统 1.2 模型及其分类 1.3 建立模型时应遵循的 基本原则
二、系统仿真
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 系统仿真 实施仿真的方法 仿真的适用性 仿真的应用领域 仿真的发展阶段 系统仿真的一般步骤
三、离散事件系统
• 网络资料：
• 课程网站： • 冬季仿真会议网站： • witness网站：
• 学时安排：
• 上课30学时，上机15学时
课程目的
1. 了解离散事件系统建模与仿真的基本理论 2. 掌握随机数及随机变量的产生和检验方法 3. 能够使用事件调度法编制简单的系统仿真模型 4. 通过案例理解车辆生产物流系统运作的典型过程 5. 掌握使用系统建模与仿真工具WITNESS对车辆生产物 流系统中典型过程的建模与仿真
二、系统仿真
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 系统仿真 实施仿真的方法 仿真的适用性 仿真的应用领域 仿真的发展阶段 系统仿真的一般步骤
三、离散事件系统
3.1离散事件系统的定义 3.2离散与连续系统示例
六、系统变量
6.1决策变量 6.2反应变量 6.3状态变量
四、离散事件系统基本术语 五、系统绩效指标
系统的区别？？ • 工程系统是指人们为满足某种需要或实现某个预定的功能，利用某种子 段构造而成的系统。
¶社会、经济、环境、交通、生物圈、血液循环系统 ¶机械、电气、动力、生产、物流、服务、供应链、汽 车、自行车、铅笔
1.2 模型 及其分类
• 定义：
• 模型是对相应的真实对象和真实关系中那些有用的和令人感兴趣的特性的抽 象，是对系统某些本质方面的描述，它以各种可用的形式提供被研究系统的 信息。
• 建模需要完成两方面内容
• 一是建立模型结构；在建立模型结构时，要确定系统的边界、鉴别系统的实 体、属性和活动。 • 二是提供数据。提供数据要求能够使包含在活动中的各个属性之间的关系得 以确定。
• 模型演示
v at
• 国外汽车设计流程图: 图示模型、计算机模型、实物模型 • MotorAssemblyRunningProcess.Flv：生产过程 VR 仿真过程 • MotorAss.avi：发动机组装仿真模型
分析的速度 抽象性 改变和调整的方便程度
Why do we need build these models?
1.3 建立模型时应遵循的基本原则
• 建立模型时应遵循的基本原则
• ①清晰性：一个复杂的系统是由许多子系统组成的，对应的系统模型也是 由许多子模型构成的。在子模型之间除了研究目的所必需的信息联系外， 相互辐合要尽可能少，结构要尽可能清晰。 • ②相关性：模型中应该只包括系统中与研究目的有关的那些信息。 • ③准确性：建立系统模型时，应该考虑所收集的、用以建立模型的信息的 准确性 • ④可辨识性：模型结构必须具有可辨识的形式。所谓可辨识性是指系统的 模型必须有确定的描述或表示方式，而在这种描述方式下与系统性质相关 的参数必须有唯一确定的解。 • ⑤集合性：是能够把一些个别的实体组成更大实体的程度，即模型的集合 性。
3.1离散事件系统的定义 3.2离散与连续系统示例
六、系统变量
6.1决策变量 6.2反应变量 6.3状态变量
四、离散事件系统真
2.1 系统仿真的定义
• 系统仿真是建立在控制理论、相似理论、信息处理技术和计算机初等理 论基础之上的，以计算机和其他专用物理效应设备为工具，利用系统模 型对真实或假设的系统进行试验，并借助于专家的经验知识、统计数据 和信息资料对实验结果进行分析研究，进而做出决策的一门综合的实验 性学科。 • The dynamic representation of a real system by a model which behaves in the same manner as the system itself.
《系统建模与仿真》
System Modeling & Simulation
王建华 副教授 江苏大学管理学院工业工程系
课程说明
• 教材：《生产物流系统建模与仿真》-电子工业出版社-王建华等编著 • 参考书：
• 《生产物流系统建模与仿真----WITNESS系统及应用》--科学出版社—王亚超 编著
• 《离散事件系统仿真》--机工出版社—肖田元译 • 《离散事件系统建模与仿真》--清华大学出版社—顾启泰编著
2.1 系统仿真分类
• （1）静态和动态：静态模型与时间没有关系，而在动态模型中时间 却扮演着不可或缺的角色。
S r2
• 模型分类：实物模型、图示模型、计算机（模拟）模型、数学模型
1.2 模型及其分类
• 模型分类及其特性
实物模型
图式模型
模拟模型
数学模型
※：了解系统的优点、缺点、内部规律性； + 例如产品的可制造性、是否达到特定的质量要求、实现 现实性 费用 调整难度 特定的能量输出等； + 物流设备在特定运输方式下是否能完成计划的运输任务 ？ 图1.1 各种模型特性比较 生产系统能否完成生产任务？