【优秀硕士论文参考】配送中心系统建模与仿真课程设计

物流系统仿真设计报告
2013 级交通运输（航空物流）专业1305062 班级
题目雅芳郑州配送中心系统建模与仿真分析姓名管泽军学号 *********
同组成员马道媛钟雪媛谢祎潘辰悦李亚斐
指导教师付赟
2016年8月25日
前言
因为本次暑假为期两周的实习地点是在雅芳郑州配送中心，本着数据最真实，模型最完整，细节最具体的理念，我们组决定将雅芳郑州配送中心设为本次系统建模的目标。

2016年8月15日—2016年8月18日：了解该配送中心的物流过程的作用、目的；了解配送中心作业流程的相关环节、使用的设备、运输方式及作业场所等；以上述数据为基础，构建所研究系统的概念模型，绘制该物流过程的Petri网。

2016年8月19日—2016年8月21日：详细调研该配送中心运行过程中各环节的相关数据，通过统计数据分析，构建仿真的输入数据模型；利用Flexsim软件，将以上调研和分析的结果转化为相应仿真模型，完成仿真。

2016年8月22日—2016年8月25日：详细分析仿真结果，并与实际数据进行比较，并完善仿真模型。

根据所描述物流过程的实际，以及分析结果，给出优化模型并与原模型进行比较。

人员分工情况：
课程设计报告的编写:马道媛,潘辰悦,谢祎,钟雪媛,李亚斐,管泽军
现场调研: 马道媛,潘辰悦,谢祎,钟雪媛,李亚斐,管泽军
数据整理及分析:马道媛
建立仿真模型: 马道媛,潘辰悦,谢祎,钟雪媛,李亚斐,管泽军
模型优化及分析: 马道媛,潘辰悦,谢祎,钟雪媛,李亚斐,管泽军
目录
1.课程设计任务书 (5)
1.1设计任务 (5)
1.2设计目的 (5)
1.3设计要求 (6)
2.现场调研 (7)
2.1现场调研阶段的工作内容 (7)
2.2现场调研报告 (8)
2.3设计阶段的工作内容 (10)
3.输入数据分析 (11)
3.1调查数据 (11)
3.2数据分析 (12)
4.概念模型以及仿真模型 (15)
4.1概念模型 (15)
4.2建立仿真模型 (15)
4.3设置模型中的具体参数 (16)
5.仿真结果分析及优化 (22)
5.1仿真结果分析 (22)
5.2散装货物出仓仿真结果 (22)
5.3 系统的优化 (25)
参考文献................................................... 错误！未定义书签。

课程设计总结............................................. 错误！未定义书签。

1.课程设计任务书
1.1设计任务
课程设计以雅芳（中国）郑州区域客户服务中心为背景，该公司主要负责西北、华北、华中部分地区雅芳货物的配送。

本次设计任务主要包括以下几个方面：
1.1.1 了解该配送中心作业流程的作用、目的。

1.1.2 了解该配送中心作业流程的环节、相关设备、运输及场所等。

1.1.3 详细调研该配送中心作业环节的相关数据，通过统计数据分析，构建仿真的输入数据模型。

1.1.4 利用Flexsim或Extensim软件，将以上调研和分析结果转化为相应仿真模型，完成仿真。

1.1.5 详细分析仿真结果，并与实际数据进行比较，并完善仿真模型，证实仿真模型的合理性。

1.1.6 根据所描述物流过程的实际，以及5的分析结果，给出适当的优化模型，并说明理由。

1.2设计目的
学生通过综合运用所学专业知识并结合在雅芳郑州客户服务中心的实训经验，进行本环节的设计锻炼，实现如下目的：
1.2.1更好地掌握物流系统分析的相关理论和方法，学会以过程的观点对企业的物流系统进行调研分析，对设计对象的情况、问题有较好的
了解。

1.2.2通过对某企业实际物流过程的仿真，让学生熟悉系统建模与仿真的建模过程和仿真工具（Flexsim或Extensim软件），掌握物流系统建模和仿真的规范性程序。

1.2.3通过撰写课程设计报告，让学生学会技术文件的编写方法。

1.2.4通过本课程设计，让学生体会本专业课程与实际操作之间的衔接关系，能够融会贯通，灵活、综合的运用所学理论模拟企业的实际物流过程。

1.3设计要求
1.3.1明确每位组员的详细分工。

1.3.2在上述设计主要内容的基础上，根据本组的讨论，整理出系统建模思路。

1.3.3详细描述设计模型。

1.3.4列出具体的建模步骤和思路。

1.3.5运行模型，记录需要的数据。

1.3.6找出模型存在的问题，提出解决方法，在已有模型基础上进行完善和优化。

1.3.7综合以上内容，提交一份完整的课程设计报告书，并且提交优化前后的仿真模型。

2.现场调研
2.1现场调研阶段的工作内容
2.1.1 制定调研计划
调研时间：2016年8月14日至26日
调研地点：连霍高速与中州大道交叉口河南省公路港务局3号库调研人员：马道媛、潘辰悦、钟雪媛、谢祎、李亚斐、管泽军
调研部门：拣货组、综合组
调研对象：AVON 配送作业流水线
调研方法：现场观察、请教主管及工作人员
调研步骤：仓库环境分析→配送流程观察→配送各环节任务分析→结合所学知识提出问题→讨论解决方案并向工作人员请教可行性→进行课程设计→建立仿真模型→模型运行与分析→系统优化→总结。

2.1.2 实施调研
资料搜集：向工作人员询问配送作业所涉及的岗位、部门、人员以及外部的关联部门、主要设备、设备运作等基础数据，从宏观上把握员工和硬件设施等现状。

参观工作流水线：观察并记录可视的工作流程，如位移、整箱拣货、整箱验货、散箱拣货、散箱验货、复验、打包等。

工作分析：对配送各工作岗位的工作性质、任务、责任、衔接关系进行调查分析；对工作人员的知识、技能、条件等进行调查分析；
对工作中典型工作任务的过程、对象、方法、工具、劳动组织形式、工作要求等进行调查分析。

联系学习领域，确定课程体系：将典型工作任务转化为相应的学习领域，形成专业课程方案和课程标准，并以典型工作任务描述为基础，描述学习领域。

课业文本设计：分析完成学习情境中工作过程的相关要素，分析各学习情境之间的联系，确定学习目标，编写课程设计方案。

建立仿真模型：根据实际确定实体及相关参数，建立仓库仿真模型，运行模型，根据输出数据分析模型。

改进与优化：小组会议陈述各自观点，讨论设计与生产实际的符合度，提出修改意见，并向指导老师请教设计可行性，进行修订与改进优化。

结束调研，编写材料。

2.2现场调研报告
2.2.1 前置工作
配送中心是接受并处理末端用户的订货信息，对上游运来的多品种货物进行分拣，根据用户订货要求进行拣选、加工、组配等作业，并进行送货的设施和机构。

是从供应者手中接受多种大量的货物，进行倒装、分类、保管、流通加工和情报处理等作业，然后按照众多需要者的订货要求备齐货物，以令人满意的服务水平进行配送的设施。

2.2.2 配送中心工作人员对业务的描述
实习开始之前，小组成员向负责接待我们的工作人员咨询了配送中心的相关信息，以及主要服务对象是哪些，得到的回答是：雅芳是一个具有120多年历史的属于女性的跨国企业，自1990年开始把雅芳的历史使命和文化带到中国，致力于塑造中国女性独特的美丽，为中国广大女性开启事业之门。

在中国，雅芳现有70家分公司。

2006年3月，中国第一张直销经营许可证花落雅芳。

目前，雅芳已建立了一套整合了零售和直销的优势、具有中国特色的新渠道模式，巩固了专卖店、直销员与雅芳坚不可摧的"铁三角"关系。

这是中国直销历史上具有里程碑意义的一页，雅芳正为越来越多的中国女性提供优质的产品、完善的服务和多元化的购物乐趣。

目前，雅芳郑州区域配送中心目前主要通过中邮、联合、宅急送三家物流公司，完成对西北、华北、华中部分区域的AVON产品配送。

2.2.3 观察并记录AVON配送中心作业流程
①总部AVON产品到达仓库→卸货→扫描托盘编码，将对应产品登记到系统中→扫描货位信息，将产品入库。

②客户订单生成→根据每日订单，用叉车进行移位，将货物从存货区搬运至拣货区。

③根据整箱文件拣整箱→整箱验货，贴标签→按地区划分将整箱货物移放到对应位置等待交接。

④散箱拣货→投单→pick to line看灯拣货→weight check重量检验→不合格货物进行复验→确认合格
⑤货物包装与打包→将货物按地区移动到相应区域准备交接。

2.2.4 配送作业流程分析
根据实际观测，我们发现，仓库整体运作上并没有大的问题，可以满足日常配送需要，只是在散箱拣货流水线上，weight check 步骤与打包环节容易出现货物堆积，由此可见，weight check 与打包环节尚有改进余地。

2.3设计阶段的工作内容
2.3.1 调研资料汇总整理
雅芳配送中心部分参数：
每两日到货量：根据各季需求量不同，到货量也不同，一般最低为500件，最高为5000件左右。

存货区库存量：货位14行×30列×5层平均50箱总105000 整箱与散箱比例：80%整箱：20%散箱
整箱拣货效率：250箱/人/小时
整箱验货效率：250箱/人/小时
散箱拣货效率：1200件/人/小时
weight check效率：12秒/箱
weight check打回比例：40％
散货验货效率：1600件/人/小时
打包效率：90箱/人/小时
2.3.2 召开课程分析研讨会讨论具体改进方法
根据所得数据讨论及修订课程设计方案，从已确定的可改进方面
中选择最终的改进目标并编写课程设计。

经过小组讨论，我们认为，从货物堆积的环节入手，可知weight check 环节12秒一箱的重量检验速度太慢，若是单量大，拣货效率高，weight check 环节则不能满足需求，容易造成货物大量堆积，阻塞流水线运作。

另外，人工打包效率稍慢，货物也有可能堆积。

故而我组决定单独对拣货流水线环节进行建模仿真，观察货物堆积情况，再加入动态称重传送带，或优化系统缩短检验时间，利用自动打包机器代替人工打包，再观察流水线堵塞状况是否有所改善。

2.3.3 方案评价
再次审核课程设计改进方案，确定其合理性及可行性，将方案提交给指导老师，征求修改意见，再将方案提交给配送中心相关工作人员，询问可行性及修改意见，若能够采纳，可关注后续实际运用。

3.输入数据分析
3.1调查数据
根据我们在郑州雅芳配送中心实习的过程中调查到的主要数据如下：每两日到货量：500~5000箱
存货区库存：30行*14列*5层*50箱
每日出整箱和散箱的比例：8:2
位移效率：每人600箱/小时
整箱拣货效率：每人250箱/小时
整箱验货效率：每人250箱/小时
散箱拣货效率：每人1200件/小时
Weight Check效率：12秒/箱
Weight Check不通过率40％
散货验货效率：每人1600件/小时
打包效率：每人90箱/小时
3.2数据分析
为了方便做实验分析我们将基础时间单位设置为：分钟
3.2.1每两日到货量
每两天的到货量500箱到5000箱不等，所以我们设置发生器到达方式改为到达时间表，到达次数为一次，然后刷新，两天到达一次即2880分钟到达一次，一次平均为2500箱。

3.2.2存货区库存
因为雅芳的仓库的规模是30行14列5层的货架构成的，每层可放50箱货物，所以库房的总容积为105000箱（箱为平均规格：43cm×21cm×27cm）所以库存设计应该在100000箱左右
3.2.3每日出整箱和散箱的比例
我们调查了一个星期的出货信息：（单位：箱）
周一：整箱：893 散箱：164
比例计算：893+164=1057 893/1057:164/1057=0.84:0.16
周二：整箱：1492 散箱：298
比例计算：1492+298=1790 1492/1790:298/1790=0.83:0.17
周三：整箱：474 散箱：156
比例计算:474+156=630 474/630:156/630=0.75:0.25
周四：整箱：587 散箱：188
比例计算:587+188=775 587/775:188/775=0.76:0.24
周五：整箱：437 散箱：135
比例计算:437+135=572 437/572:135/572=0.76:0.24
总比例计算：
整箱：893+1492+474+587+437=3883
散箱：164+298+156+188+135=941
总箱数：3883+941=4824
比例：3883/4824:941/4824=0.8:0.2
根据我们收集的以上数据得出：整箱和散箱货的比例为8:2
3.2.4位移效率
每人600箱/小时。

根据数据可将加工时间设置为0.1分钟/箱。

3.2.5整箱拣货效率
每人250箱/小时。

根据数据可将整箱拣货的处理器的加工时间设置为4.2分钟/箱。

3.2.6整箱验货效率
每人250箱/小时。

根据数据可将整箱验货处理器的加工时间设置为4.2分钟/箱。

3.2.7散箱拣货效率
每人1200件/小时。

每箱件数不同但我们根据雅芳的实际情况，将加工时间设置为按uniform分布，最大值为1.5，最小值为0.5 3.2.8 Weight Check效率
12秒/箱=0.2分钟/箱
3.2.9 Weight Check不通过率40％
周一：散箱：164箱不通过62箱不通过率：62/164=0.38 周二：散箱：298箱不通过129箱不通过率：129/298=0.43 周三：散箱：156箱不通过66箱不通过率：66/156=0.42 周四：散箱：188箱不通过73箱不通过率：73/188=0.39 周五：散箱：135箱不通过50箱不通过率：50/135=0.37 总散箱：164+298+156+188+135=941箱
总不通过箱数：62+129+66+73+50=380箱
不合格率：380/941=0.4
3.2.10打包效率
每人90箱/小时根据数据可将打包处理器的加工时间设置为0.67分钟/箱。

4.概念模型以及仿真模型
4.1概念模型
根据雅芳的现场实际情况设计概念模型如下；
40%不合格率
4.2建立仿真模型
根据设计的概念模型设计仿真模型，开始时放置一个发生器，接着后面放置一个货架，接着放置一个处理器并改名为移位，然后后面分成两条线分别再放置一个暂存区，接着在上边一条线放置一个处理器并改名为整箱拣货，在连接一个暂存区，在连接一个处理器并改名为整箱验货，在下边一条线放置一个处理器并改名为散箱拣货，接着后边放置一个传送带，在后边放置一个处理器，并改名为重量检验，后边在放置一个传送带，再放置一个暂存区，在连接一个处理器并改名为包装，在最后竖着放置三个暂存区分别改名为中邮、联合、宅急送；在最后面放置一个吸收器，最后按顺序按a键连接，重量检验要回来连接到散箱检验。

然后整个仿真模型初步完成。

如图所示：
4.3设置模型中的具体参数
4.3.1因为根据我们的现场调研，我们可以知道他们每天的到货量500到5000不等，所以我们设置发生器到达方式改为到达时间表，到达次数为一次，然后刷新，两天到达一次即2880分钟到达一次，一次平均为2500箱
4.3.2 设置货架的最大容量；
雅芳公司的存货区的货架最多可以存100000件，所以设置货架的最大容量为100000。

4.3.3 设置移位的加工时间；
雅芳移位的效率为0.1分钟1箱，所以将加工时间设置为0.1。

4.3.4设置暂存区；
为了防止暂存区放不下货物，所以将所有暂存区的最大容量设置为10000。

4.3.5设置整箱拣货的加工时间；
根据雅芳公司的实际情况将整箱拣货的处理器的加工时间设置为4.2。

4.3.6设置整箱验货的加工时间；
根据雅芳的实际情况设置整箱验货处理器的加工时间为4.2。

4.3.7 设置散箱拣货的加工时间；
根据雅芳的实际情况将加工时间设置为按uniform分布，最大值为1.5，最小值为0.5。

4.3.8 设置重量检验的加工时间以及临时实体流；
根据雅芳的实际情况将加工时间设置为0.2，因为检验的通过率为60%，所以将临时实体流输出按百分比设置。

4.3.9 设置安装打包的加工时间；
根据雅芳的实际情况将加工时间设置为0.67。

5.仿真结果分析及优化
5.1仿真结果分析
本次的仿真,通过我们小组对数据调查以及对整个实际的经验。

做出了本次的仿真模型.根据实体的模拟最终得出运行结果。

对于整体来讲整个作业环节没有什么明显弊端,但是如果单子过大数量过多就会出现局部问题。

整箱的拣货、验货环节没有太大问题。

散箱的检验就会有如下图所示的堆积。

为了方便观测和研究，我们将捡散箱步骤单独摘取出来，详细设置了相关实体及实体的参数，完整的表述出了该环节实际运作时的具体情况。

由于设备的落后，以及人工效率的限制，在大量货物来临之时将会必然导致局部环节的堆积，并且堆积多少分布不均。

从而导致总体效率下降，整个配送中心产能不足。

5.2散装货物出仓仿真结果
5.2.1 称重环节的速率
5.2.2 封箱打包环节的速率
5.2.3 整体结果
5.3 系统的优化
根据仓库的具体情况，考虑到由于设备的落后，以及人工效率的限制，导致散箱效率低，我们给出局部的改良方案。

将上述称重处理器更新为动态称重器（处理器5）、将人工打爆处理器更新为自动打包器（处理器12），分别提升称重检验和打包环节的效率与准确性。

具体如下所示：
5.3.1引进流动称重器材，加工时间有20变为11，提高效率。

5.3.2引进自动封箱器时间有25变为15，提高工作效率，腾出一名员工。

5.3.3整体结果
由以上数据可以看出，暂存区无堆积，同时也节省了劳动力，以此来平衡整体步骤的进程，明显提高出货效率。

方案优化后，进行成本的预算：
两台设备优化需要25万，使2年进行一次修整需要3万，可用15年，共需46万。

一个员工月工资2千，15年工资36万。

对比分析发现：更新设备之后，虽然提升了效率但总成本缺高出现有成本，考虑到平衡，最终决定还是现有的系统更加完善。

参考文献：
（1）高更君,黄卫.现代物流中心的货物配送问题[J].南京:东南大学学报,2001 （2）朱华.配送中心管理与运作[M].北京:北京高等教育出版社,2003
（3）田宇,龚国华.降低配送成本的5中策略[J].江苏纺织,2001
（4）孙朝苑.企业物流成本与服务[M].北京：科学出版社，2005.8
（5）李志峰.管好物流配送发展连锁经营[J].物流配送,2001
（6）王光辉,王云涛.自动识别技术在物流管理中的应用[J].物流科技,2005
（7）何明珂.中国物流业面临的机遇与挑战[J].财贸经济,2001
（8）耿明岩.基于供应链的物流管理系统研究[D].东北财经大学,2005
（9）吴聪.中国连锁零售企业物流运作模式选择研究[J].物流技术,2005
（10）骆宏.供应链系统下的企业物流管理研究[J]. 对外经贸,2012
（11）张林龙.基于供应链管理(SCM)的物流管理[J]. 现代情报,2003
（12）翁心刚.供应链一体化时代的物流管理[J]. 中国流通经济,2005
课程设计总结：
通过两周的课程设计，配送中心建模与仿真的设计终于取得了成果。

经过这次的课程实践学习，我们对系统的建立于优化有了进一步的了解，同时通过不断的摸索，我们更加熟悉的掌握了系统优化的方法，思维及其相关的专业知识。

平时认为书上的知识都掌握了，但是在实际设计过程中发现自己的那点专业知识难以解决我们所面对的困难，为此我和同学边设计边翻阅各种相关资料，以此来完善我们的系统。

同时我也懂得了合作的重要性，一个人的力量与智慧终究是有限的，好多问题都考虑的不够全面，这就好比三个臭皮匠赛过诸葛亮。

这次课程设计实践学习所取得的收获，在于我们组员之间的相互配合，精诚合作、相互学习、共同进步。

通过本次的实践，同时根据个人实习的不同经验体会及掌握。

我们分组做了此次的仿真模型。

我们精心的回顾、激烈的讨论、认真的总结，最终还原了实习仓储及配送的80%。

在做出仿真模型之后，我们又对每个环节以及设备的数据，做了个实际的调研，然后填充整个
这个流程，完备了这个模型的运行。

模型运作之后，我们根据变换数据，模拟每天的订单出货量。

多次的尝试运行之后，我们发现如果货物过多便会出现局部的大量堆积。

为了解决这样的现实，我们又有了七嘴八舌的意见：电子标签的引入、员工数量的增加、设备的升级及降低设备静止时间等。

不同的措施我们分个的讨论分析，考虑到成本、资金，最终平衡之后我们一致决定升级部分设备来提升效率，我们反复更改数据、变更设备，最终平衡了整个流程，从而解决部分大量堆积的问题。

通过优化完备之后，再次反复更改数据运转，结果显示相对平衡。

对于本次的设计情况只能说达到良好，因为是第一次那么正式的进行一个系统的仿真，有些细节没有考虑全面。

在一些参数及实体的设置中还存在一些问题，但在老师的指导下也都全部解决了。

最后真心的感谢王总和袁教练的精心教导，他们牺牲自己企业的资源与自己的时间，不求回报的教授我们，面对我们的稚嫩、懵懂、无知甚至制造麻烦，他们仍然耐心的教导。

同时也由衷的感谢老师安排的此次系统建模与仿真的实训，这使我们学习到了许多上课时忽视的问题，真正认识到所学与应用的不同。

希望在今后的学习过程中能有更多的这样的机会，努力的使自己的所学与实际结合起来。

课程设计评语。