(完整word版)库存系统

1、物流系统建模与仿真课程名称：物流系统建模与仿真姓 名：周婵婵学 院：工学院班 级：物流工程111班学 号：313111302013年11月30日南京农业大学教务处制实验二、库存系统Witness仿真设计一、实验目的i 掌握元素应用的拓展2、掌握建模方法的拓展3、对仿真结果进行进一步思考二、实验内容1、教材 6.16 仿真模型建立及仿真结果分析1）建模元素元素名称元素类型兀素数量元素作用检查库存Part1每隔 1 月到达一次，进行 库存检查和采购决策缺货物品Part1当仓库中的“物品”不足 时，由缺货物品填补，缺 货物品进入系统的数量为 系统缺货量物品Part1客户需要的物品仓库Buffer1存

2、储物品的数量采购过程Machi ne:Batch1根据 NeedPurchase 和 Q 来进行物品采购客户需求Mach in e:Assembly1模拟客户到达和获取物品BigSVariable:Real1库存决策中的 SLittleSVariable:Real1库存决策中的 sCost:4Variable:Real4统计库存系统存储费、 缺 货费、订货费、总费用NeedPurchaseVariables nteger1控制变量，当其为 1 时， 表示需要采购；当其为0时，表示不需要采购QVariable:Real1当期采购批量DmdQtyDistributi on1某一客户的需求量2)细节

3、设计(1)检查库存的细节设计NameTypeIn ter ArrivalActi ons on Create检查库存Active0.5-1.0IF NPARTS(仓库) LittleSNeedpurchase = 1Q = BigS - NPARTS ( 仓库)ELSENeedpurchase = 0ENDIFCost (1) = TIME * APARTS 仓库)* 1Cost (4) = Cost (1) + Cost(2) + Cost (3)(2) “采购过程”细节设计TypeBatchBatch MinQCycle Time1.0Actio ns on StartNeedpurcha

4、se = 0Cost (3) = Cost (3) + 32 + 3 * QOUTPUT RULEPUSH to 仓库INPUT RULEIF NeedPurchase=1PULL from 物品 out of WORLDELSEWaitENDIF(3) “客户需求”细节设计TypeAssemblyQuan tityDmdQty()Cycle TimeNEGEXP(0.1)Actio ns on StartCost (2) = Cost (2) + 500 * NPARTS2 (ELEMENT,缺货物品,0)OUTPUT RULEPUSH to SHIP“DmdQty细节设计ValueWeig

5、ht1202603604203)仿真结果分析该库存系统有明确的运行终止时间，因此属于终止型仿真系统， 系统模型初步建立如下:留在缓冲区的产品数量为17 个，最大库存量为 64,平均进入仓库的时间为1.15。(1 )当 LittleS=20,BigS=40 时，运行 12 个月后的结果如下:申亩気用301号斗緘賛荼用33000 001114.OO由上图可以看出，总共输入的物品数量为 286 个，缺货物品为 66 个，物品进入的平均 时间为 2.06，缺货物品的平均时间为0.09。由上图可以看出，总共进入仓库的产品数量为263 个，总共出去的产品数量为246 个,t i nrQ TO0 Q口a o

6、-aQ.OOSetup VYdH LaborD CHSQ.OOt占曰 Oow n 0-00.0口帕Rap- W iC Labua皿O.OQNo. Of Operation-s-7-1 IBM 3 n.3 t *bM Kchi Th S I Ml i xt. i KHelt*C-h.Ab-1i:ntCDlwnnx由上图可以看出，进入仓库的总产品数量为323,总共出去的产品数量为269，在仓库缓冲区的产品数量 54,产品进入仓库的平均时间为1.7。由上图可以看出，在采购过程中，机器的闲置率为50%繁忙程度为 50%采购机器操作的数量为 6，客户需求机器的繁忙率为100%机器操作数量为 119。（3

7、）当 LittleS=40,BigS=80 时，运行 12 个月后的结果如下：Rp-.ir 1 i n.c M v-div : 茫A*. Sp 4 = i E:a Xndli-vi.Or oup由上图可以看出，总共进入的产品数量为366,缺货产品数量为 43,物品的平均进入时间为 3.4，缺货物品的平均时间为0.1。由上图可以看出，进入仓库的总产品数量为323,总共出去的产品数量为269，在仓库缓冲区的产品数量 54,产品进入仓库的平均时间为1.7。CT WITNESSSt fr Repnr Wort: Latro0.00 OUmn-tNo. O f OperaljonsB1191M1 xi.

8、k t Sw *.p r awEJC4-1UJ*T1 O3.&B3.40Q*PQQ gQ gM-t ZT -t A.-t 1 t i 0 cn-t by口n Sltl ft Tim C-al MiTiTLK11 WITINIESS1 = I耳缓冲区的产品数量 116,产品进入仓库的平均时间为2.53。13之3一ooW 了了70 34匡WITNESS1 o I回23由上图可以看出，总共进入的产品数量为377,缺货产品数量为 51,物品的平均进入时间为 3.61，缺货物品的平均时间为0.09。1371 WFTIMESS1_-11=3. *由上图可以看出，进入仓库的总产品数量为377,总共出

9、去的产品数量为 261，在仓库由上图可以看出，在采购过程中，机器的闲置率为50%繁忙程度为 50%采购机器操作的数量为 6，客户需求机器的繁忙率为100%机器操作数量为 119。综合分析：由（1） （ 2）（ 3）（ 4）比较可以看出，四者的 sigma rating客户需求机器繁忙率都为100%,操作数量都为 119。比较（1）和 两种情况，二者的下限相同，上限不同：上限越大，总费用越小上限越大，进入仓库的总产品数量和出库的总产品数量越多,上限越大，采购机器的繁忙率越高比较（3）和（4）两种情况，二者的上限相同，下限不同：下限越大，总费用越大下限越大，进入仓库的总产品数量和出库的总产品数量越

10、多,下限越大，采购机器的繁忙率越低对每种（s,S ）的组合进行仿真实验，得到的成本数据如下表，方s20204060案S40608080存储费用301.54548.32850.77955.34缺货费用33000.0021500.0021500.0025500.00相同，都为 6.00%;四者的仓库缓冲区的库存量越大仓库缓冲区的库存量越大采购费用1114.001161.001258.001323.00总费用34314.5423209.3223608.7727778.34由此可知，最优决策配置为（20,60 ）,库存系统总成本最低，为23209.32。2、自主学习材料1、NPARTS2（ Buf,A

11、,1）。理由：NPARTS2（ Buf,A,1）是用来统计仓库中物品数量的函数，其中 Buf 代表了仓库中存放的物品A，A 代表所存放的是哪一类物品，1 代表存放时从 1 开始计数。2、 应选 40理由：由题意可知，买 4 件物品的顾客所占比例是买一件物品顾客所占比例的2倍，在 distribution 的设置中，同样遵循两者之间的 2 倍关系，所以，若购买一件物品的 weigh 设置为20，则购买 4 件的 weigh 应设置为 40。3、选 9.5。理由：APARTS（ Buf）是用来统计仓库中平均库存量的函数，由题意可知，仿 真时刻运行到 60 时，仓库中共有 19 个产品 A，利用公式

12、：APARTS （ Buf）=sumParts/time=3*（1+2+3+.+19）/60=9.54、 应选 2.理由：由题意可知，买 4 件物品的顾客所占比例是买一件物品顾客所占比例的2倍，在 distribution 的设置中，同样遵循两者之间的 2 倍关系，所以，若购买一件物品的 weigh 设置为1，则购买 4 件的 weigh 应设置为 2。5、APARTS（Buf）.APARTS （ element_name）函数返回一个实值，包含在指定元素名称参量的缓冲区，输送链，运输工具或模块的零部件在时间长度上的平均数量。在这里，APARTS（Buf）是用来统计仓库中的平均库存量的函数，B

13、uf 代表了生产并存储在仓库中的零部件，所以，应选择 D。6、 应选 NPARTS（Buf）和 NPARTS2（ Buf,A,1）。理由：NPARTS2（ Buf,A,1）是用来统计仓库 中物品数量的函数，其中Buf 代表了仓库中存放的物品A，A 代表所存放的是哪一类物品，1 代表存放时从 1 开始计数。NPARTS（ element_name）也可以用来统计仓库中物品的数量， Buf代表了生产并存储在仓库中的零部件。三、自学材料之学习心得1）装备系统学习心得该装配系统由零部件、机器、缓冲区三部分组成。其中，零部件包括三类，分别由顶 部（Top）、底座（Bottom ）、螺丝钉（Scrow ）

14、连接而成，这三种零部件主动进入系统，顶部 进入系统最大量为10,进入时间间隔服从（3,4 ）的均匀分布，每次批量为1;底部进入系统最大量为 10，进入时间间隔服从（4,6 ）的均匀分布，每次批量为 1； Scrow 进入系统的 最大量为20，进入时间间隔服从（20,30 ）的均匀分布，每次批量为5。装配机器（Assembly-Machine ）每次取 1 个顶部零件，1 个底座和两个螺丝钉进行装配，装配完成后 放入缓冲区（Store）。装配完成 10 个产成品后模型运行结束。元素的定义、可视化设计以及细节设计与前面所学过的流水线生产系统和库存系统的的 步骤基本上没有太大的变化。应该注意的是，在

15、定义元素之前，应该先去掉设计窗口中的网格线；在机器的 Display 设计对话框中，应该先对机器的输出规则进行设定，然后再对 outputbuffer 属性进行设计；在模型运行结束后，当弹出对话框Un able to run nodel further(No events scheduled)”时，说明计划中的装配10 件产品的任务已经完成。在 Assemble_machine 元 素详细 设计过 程中，输 入规则 “ sequence/waitstore(1)#(1),store(2)#(1),store(3)#(2)”所代表的含义为：当机器处于空闲状态时，在缓冲区中依次取一个 Top, 一

16、个 Bottom,两个 Scrow 进行装配。通过该模型，最主要的是要掌握分类分区摆放零件的缓冲区如何设计，组装机器的详细设计以及各个零部件和机器的可视化设计。2)经验分布学习心得该模型描述的是一个典型的单服务台服务系统，该服务企业的营业时间为每天8 小时工作制，其中每隔半小时统计一下进入该企业的顾客数，顾客进入系统后，进入队列中排队等候接受服务，服务时间也是随机分布的，最后顾客接受完服务后退出系统。在该模型中，用part 元素 customer 代表需要接受服务的顾客，用buffer 元素 queue 代表代表服务系统前面的队列，用 machine 元素 server 代表服务台，用 dis

17、tribution 元素 process_time 代表 描述服务台服务时间的随机分布变量，用timeseries 元素 servicetime代表实时描述系统特征的时间序列图。该模型运行时间为1000 个时间单位。元素的定义、元素的可视化设计以及元素的细节设计与我们前面所学过的内容没有什么 太大的变化。应该注意的是，在元素可视化之前，应该首先对机器状态明细进行设计，通过系统菜单 View/Keys/Machine,弹出 Display 对话框，进行机器的标志键设置，按 backgroud按钮，设置标志键的背景色为红色，按0K 按钮，完成 MACHINESTATES 设定。选择菜单栏中的 vi

18、ew 下拉菜单中的 Graghical editing项，去掉设计窗栏中的网格线。在 servicetime 的详细设计中，用至 U 了 process_time()函数禾口 nparts(queue)函数，process_time() 函数表示在时间轴上显示服务时间的变化；n parts(queue)函数表示在时间轴上显示队列中的人数。在该模型的运行中，时间轴不断地描述系统中的服务时间以及队列中的人数，并且因为顾客进入系统是周期性变化的，所以队列中的人数也是成周期性变化的。四、本组实验之学习小结库存系统建模仿真主要描述的是某公司只销售一种产品的具体情况，该库存系统模拟了满足顾客需求的过程，库存检验以及采购的过程，同时能够统计出存储费用、缺货费用、订货费用以及总费用。在此库存系统模型的设计中，我们会用到一些以前没有用到过的函数。在检查库存的详