物流系统规划与设计实验指导书

《物流系统规划与设计》实验指导书

罗建锋编写

适用专业：___交通运输 _

_ 物流工程 _

实验学时：______8____

淮阴工学院交通工程系

2008年9月

前言

本课程的基本内容包括物流系统和规划设计、物流系统战略规划、物流系统网络规划设计、物流系统节点规划设计、物流运输系统规划设计、物流系统分析、优化与整合、物流系统方案的设计与评价等内容，通过学习，学生需要掌握的基本知识有物流系统的概念、目标、特点，以及物流系统的构成要素的基本分类；物流系统战略规划的形成方法和制定方法；物流网络设计的步骤和基本方法；配送中心和物流中心规划设计的内容；运输线路的选择和优化的方法和步骤，多式联运的内容、方式，能够对运输过程中出现的问题进行处理和分析；物流系统分析的要点和实质；物流系统需求预测，制定物流方案的方法和步骤。

为了使学生更好地理解和深刻地把握这些知识，并在此基础上，训练和培养物流系统分析、优化等方面的技能，设置的具体实验项目有仓库管理系统实验，为综合性实验；分拣实验，为验证性实验；传送带优化仿真实验，为综合性实验。

仓库管理实验主要掌握的具体知识是物流系统节点规划设计的具体设计过程，训练及培养学生物品出库、入库操作的基本技能；分拣实验主要掌握的具体知识是分拣方式分析、比较，培养学生选择分拣方式的基本技能；传送带优化仿真实验主要掌握的具体知识是物流系统的仿真优化。

本实验适用于物流工程专业，交通运输专向也可选用。

目录

实验一实体物流系统优化仿真实验 (7)

实验二配送功能规划与设计 (10)

实验一：实体物流系统优化仿真实验

实验学时：4学时

实验类型：综合

实验要求：必修

一、实验目的

通过本实验的学习，使学生掌握的具体知识物流系统仿真的具体方法和步骤，培养学生运用flexsim进行物流仿真的基本技能，为今后配送中心运营与管理实习奠定基础。

二、实验内容

（一）物流系统仿真的特点与方法

1、物流系统仿真的特点

通过计算机实现物流系统的仿真，关键问题就是如何对所仿真的物流系统构造出它的物流模型。由于客观物流系统的结构和活动的多样性，系统的效果的定量指标衡量也各有不同。物流系统分析就是要结合物流系统的特点，建立起仿真客观系统的结构和运行机制的仿真模型。通过分析和研究多个物流系统仿真，其存在如下几个特点：

（1）物流系统中流的仿真。物流系统中有多种流：货流、车流、船流、商流、信息流等；

（2）物流系统的排队仿真。由一个或多个服务台和一些等待服务的客户组成的离散系统称为排队理论；

（3）物流组织中人的因素仿真。

2、物流系统仿真的方法

（1）连续型的仿真方法。连续系统是指系统中的状态变量随时间连续变化的系统；

（2）离散型仿真方法。离散型系统的状态变量仅在离散时间点有跳跃变化。离散型仿真方法分为以时间为基础、以活动为基础、以过程为基础的仿真方法。在物流系统仿真时，采用时间为基础的仿真方法来描述。

（二）物流仿真系统的基本步骤。

1、问题描述：成功的仿真是基于彻底了解系统每个组成部分及其与系统中

其分组成部分的相互作用，没有系统运行过程和系统特性的详细知识是很难地系统进行仿真的；

2、构造仿真模型与数据采集

模型是关于实际系统某一方面本质属性的抽象描述和表达，建立仿真模型具有其本身的特点。在离散系统仿真建模中，主要应根据随机发生的离散事件、系统的实体流以及推进机制，按系统的运行进程来建模，应着重说明每个参数的量化过程；

3、模型确认

应按照统一的标准对仿真模型的代表性进行衡量，这就是仿真模型的确认；

4、仿真程序编制和实验；

5、试运行；

6、模型确认；

7、仿真实验设计；

8、正式仿真运行；

9、仿真输出数据与统计分析；

10、形成文件并提供决策。

通过仿真实验，使我们在学习了这门课以后，能对物流系统的仿真的方法、步骤有一个比较清楚的认识。

三、实验条件

计算机、物流仿真软件flexsim、纸和笔等。

四、实验步骤

1、传送流线分析；

2、用物流仿真软件FLEXSIM设计流线的三维仿真图；

3、运行三维仿真图；

4、观察三维仿真运行是否符合该实体物流系统的要求。

五、实验思考题

假如你是该实体物流系统的主管，请谈如何优化、改进该系统？

六、实验报告

要求在指导书中明确学生实验报告的内容及具体要求，主要包括实验预习、实验记录和实验报告三部分。要求学生在进实验室前必须制好相应方案。 七、其它说明

1、注意：对于一些抽象的过程仿真（如理货、入库等）可以仿真设计成一个实体。

2、参考方案（同学们可以根据实际情况，自行设定一个物流系统） （1）具体内容：

在如下的一个分拣系统中，沿一条传送带传送的货物，根据各自的品种被分别送至不同的操作台，经检验打包后，被取走；检验不合格的货物由一条传送带送往检修处。

分拣传送带的空间结构图如下：

分拣系统的流程描述和系统参数如下：

四种货物L_a 、L_b 、L_c 、L_d 各自独立到达高层的传送带入口端； L_a 的到达频率服从正态分布函数normal400,50秒；

L_b 的到达频率服从正态分布函数normal200,40秒；

入口端

通往检修处 检验包装1

检验包装2

检验包装3

检验包装4

L_c 的到达频率服从分布函数uniform500,100秒； L_d 的到达频率服从均匀分布函数uniform150,30秒。

根据不同货物，分别从四条倾斜的传送带送到下层传送带检验包装处。传送带的传送速度选默认速度。 （2）具体步骤：

在一个新建的model 中定义整个系统，并定义process 、source 、sink （操作工，队列）等实体及其参数；建立conveyor 系统，根据空间布置的要求调整各个conveyor 的位置，根据需要在各个传送带的连接处布置站点，定义各段传送带的参数；定义系统的逻辑流程；运行调整模型，知道模型按照实际系统流程正确运行；运行模型，得到数据和图表等多种结果输出；根据结果输出对系统进行分析。

实验三：配送功能规划与设计实验

实验学时：4学时

实验类型：综合

实验要求：必修

一、实验目的

通过本实验的学习，使学生掌握的具体配送功能的规划方法，培养学生运用进行物流配送规划的基本技能，为今后配送中心运营与管理实习奠定基础。

二、实验内容

(1)备货。是配送的准备工作或基础工作，备货工作包括筹集货源、订货或购货、集货、进货及有关的质量检查、结算、交接等。配送的优势之一，就是可以集中用户的需求进行一定规模的备货。备货是决定配送成败的初期工作，如果备货成本太高，会大大降低配送的效益。

(2)储存。配送中的储存有储备及暂存两种形态。

配送储备是按一定时期的配送经营要求，形成的对配送的资源保证。这种类型的储备数量较大，储备结构也较完善，视货源及到货情况，可以有计划地确定周转储备及保险储备结构及数量。配送的储备保证有时在配送中心附近单独设库解决。

另一种储存形态是暂存，是具体执行日配送时，按分拣配货要求，在理货场地所做的少量储存准备。由于总体储存效益取决于储存总量，所以，这部分暂存数量只会对工作方便与否造成影响，而不会影响储存的总效益，因而在数量上控制并不严格。还有另一种形式的暂存，即是分拣、配货之后，形成的发送货载的暂存，这个暂存主要是调节配货与送货的节奏，暂存时间不长。

(3)分拣及配货。是配送不同于其它物流形式的有特点的功能要素，也是配送成败的一项重要文持性工作。分拣及配货是完善送货、支持送货准备性工作，是不同配送企业在送货时进行竞争和提高自身经济效益的必然延伸，所以，也可以说是送货向高级形式发展的必然要求。有了分拣及配货就会大大提高送货服务水平，所以，分拣及配货是决定整个配送系统水平的关键要素。

(4)配装。在单个用户配送数量不能达到车辆的有效载运负荷时，就存在如何集中不同用户的配送货物，进行搭配装载以充分利用运能、运力的问题，这就需

要配装；和一般送货不同之处在于，通过配装送货可以大大提高送货水平及降低送货成本，所以，配装也是配送系统中有现代特点的功能要素，也是现代配送不同于已往送货的重要区别之处。

(5)配送运输。配送运输属于运输中的末端运输、支线运输，和一般运输形态主要区别在于：配送运输是较短距离、较小规模、额度较高的运输形式，一般使用汽车做运输工具。与干线运输的另一个区别是，配送运输的路线选择问题是一般干线运输所没有的，干线运输的干线是唯一的运输线，而配送运输由于配送用户多，一般城市交通路线又较复杂i如何组合成最佳路线，如何使配装和路线有效搭配等，是配送运输的特点，也是难度较大的工作。

(6)送达服务。配好的货运输到用户还不算配送工作的完结，这是因为送达货和用户接货往往还会出现不协调，使配送前功尽弃。因此，要圆满地实现运到之货的移交，并有效地、方便地处理相关手续并完成结算，还应讲究卸货地点、卸货方式等。送达服务也是配送独具的特殊性。

(7)配送加工。在配送中，配送加工这一功能要素不具有普遍性，但是往往是有重要作用的功能要素。主要原因是通过配送加工，可以大大提高用户的满意程度。配送加工是流通加工的一种，但配送加工有它不同于一般流通加工的特点，即配送加工一般只取决于用户要求，其加工的目的较为单一。

（二）物流仿真系统的基本步骤。

（1）配送网络结构

确定物品从生产区域到消费区域的空间转移过程中移动(运输)和静止(中转集运、换装、分拣、库存、包装等)的控制策略与组织方式。配送结构决定了不同层次的节点在整个配送网络中承担的任务是不同的。功能不同，其设施条件也必然存在一定的区别。

（2)配送设施选址

需要根据在某一指定或不定的配送区域内，各需求点已给定的条件，选择配送设施的数量和最佳位置，使配送设施的运作成本及运输成本降到最低。选址决策涉及到的影响因素非常多，其中运输成本和效率是配送设施选址决策中要考虑的重要因素。

（3）配送线路优化

这是整个配送网络优化的关键环节。合理确定配送路线就是用最少的动力，走最短的里程，花最少的费用，经最少的环节，以最快的速度把货物运至用户手中。合理规划配送路线对配送成本的影响要比一般运输大得多，所以必须在全面计划的基础上，制定高效的运输路线，选择合理的运输方式和运输工具。

（4）运输优化

运输优化主要包括运输方式和商品搭载的优化。在配送中心常将生产商送来的商品，按类别、品种分门别类地存放到指定位置。进行配送时为了充分利用载货车辆的容量和提高运输效率，配送中心常把一条送货线路上不同用户的货物组合，配装在同一辆载货车上，这样不但能降低送货成本，而且可以减少交通流量、改变交通拥挤状况。

三、实验条件

计算机、软件、纸和笔等。

四、实验步骤

1、运输最优路线选择；

2、配送中心分布点、规模大小的选择与确定。

五、实验思考题

假如你是该实体物流系统的主管，请谈如何优化、改进该系统？

六、实验报告

要求在指导书中明确学生实验报告的内容及具体要求，主要包括实验预习。

方案：

（一）通过对淮安某公司调查和实地取数据，以金湖分销点为例：P（代表金湖分销部）向10个客户Pj（j=1,…,10）配送货物。具体客户如下：P1代表曹阳，P2代表陈彬香，P3代表伏道清，P4代表李俊勤，P5代表刘勇奇，P6代表沈兴富，P7代表涂沟养殖场，P8代表涂沟镇镇府，P9代表王益贵，P10代表杨学中。各个客户的需求量为qj，从金湖分销部到客户的距离为doj(j=1,…,10)km，各客户之间的距离为dij（i=1,…10;j=1,…10）km，具体数值见下表（表1，表2）。金湖分销部有额定载重量分别为2t和4t的两种厢式货车可供调配。试用节约法制订最优的配送方案。

表1 相关参数表

Pj 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 qj 0.7 1.5 0.8 0.4 1.4 1.5 0.6 0.8 0.5 0.6 doj 10 9 7 8 8 8 3 4 10 7

表2 各客户之间的距离

P1 P1

P2 4 P2

P3 9 5 P3

P4 14 10 5 P4

P5 18 14 9 6 P5

P6 18 17 15 13 7 P6

P7 13 12 10 11 10 6 P7

P8 14 13 11 12 12 8 2 P8

P9 11 15 17 18 18 17 11 9 P9

（二）配送中心资料：

1. 公司业务：公司主要经营家电产品、日用化工产品、食品以及常用医药产品。其中：家电产品、日用化工产品为常温保管；食品为冷藏保管；常用医药产品为低温保管。

2. 配送中心外围规划：

配送中心库区总体呈长方形，南北方向长200米，宽72米。主体建筑物是高站台、大跨度的单层建筑物，为充分利用理货区上方的空间，配送中心局部为2层建筑物。

3. 配送中心内部布局：

配送中心作业分区大致有：入库整理区、出库整理区、批量平置区、宽通道货架区、阁楼货架区、加工区、冷冻区、冷藏区、办公区等。

4. 主要作业区的作业功能：

（1）出入库整理区：主要负责商品的验收、商品的暂存、托盘整理、组盘及托盘打包等工作。

（2）宽通道货架区：宽通道货架区分为3个存放区，分别为家电存放区、日化存放区、办公用品存放区、中央通道为6m,巷道宽为3.2m，货架采用横梁式货架，每层高1.5m，共5层，搬运装卸设备为补货高位拣选车8台，叉车5台，托盘搬运车10台。

（3）批量商品平置区：批量商品平置区以托盘码垛和单品码的方式放大件库存，如家电产品中的目录，洗衣机等，垛与垛之间的通道宽6m，装卸搬运设备为2台电动平衡叉车运入库。

（4）包装加工区：行业物流需要但更多的流通加工任务，如贴标签，更换包装，促销礼品包装等。

（5）阁楼库区（第二层）：阁楼库区（第二层）主要存放超小件物品，采用重力货架分为三层单元格，采用电子拣选标签以利提高拣选效率。

请根据已给资料确定相应的职能部门，并绘制企业的组织结构图及平面布置图。