第8章配货系统建模仿真与优化
数学建模在物流系统中的应用与优化
数学建模在物流系统中的应用与优化随着全球经济的快速发展，物流行业成为国家经济发力点之一。
在物流系统中，如何实现高效的运输和配送，提高物流效率，成为了一个重要的问题。
数学建模作为一种重要的工具，在物流系统中发挥着重要的作用。
本文将探讨数学建模在物流系统中的应用与优化，旨在寻找提高物流效率的方法。
一、运输路径优化物流系统中的一个重要问题是如何找到最优的运输路径，以最小化运输成本和时间。
在解决这个问题时，数学建模可以帮助确定最佳路径和运输策略。
首先，需要考虑到不同的因素，如运输距离、道路状况、货物量等。
这些因素可以被表示为数学模型，通过对不同因素的权衡和优化，可以得到最佳的运输路径。
其次，可以采用图论的方法来建立运输网络模型。
在这个模型中，节点可以表示不同的货物来源地或目的地，边表示不同的运输路径。
通过对图论模型的分析和求解，可以找到最短路径或最优路径。
最后，可以使用优化算法，如线性规划、整数规划等，对运输路径进行优化。
通过设定目标函数和约束条件，可以找到最佳的运输路径，并最大化物流系统的效益。
二、库存管理优化物流系统中的另一个重要问题是如何优化库存管理，以确保货物的正常供应并减少库存成本。
数学建模可以帮助分析和优化库存管理策略。
首先，可以使用随机过程模型来描述货物的需求情况。
通过对历史需求数据的分析，可以建立概率模型，预测未来的需求情况。
基于这个模型，可以制定合理的库存水平，以满足需求但不过度储备。
其次，可以采用优化模型来决定采购和补货的时机和数量。
通过考虑供应商的交货时间、库存成本和销售需求等因素，可以建立数学模型，并使用优化算法来求解最优的采购和补货策略。
最后，数学建模还可以帮助优化仓库布局和货物存储策略。
通过建立物流网络模型和空间优化模型，可以确定最佳仓库位置和货物存储方案，以最大化物流效率。
三、交通流量优化在物流系统中，交通流量的优化对于减少拥堵和提高运输效率至关重要。
数学建模可以帮助分析和优化交通流量。
第8章配货系统建模仿真与优化
配装
• 配装：指配送中心按存货客户的指令，根据目的地
、发货数量、线路等对待发货的物品进行配车并装车 的活动。 • 配装的详细内容：由于不同客户需要的货物不仅品种 、规格不一，且数量差异很大（如某一个客户的商品 数量过少，无法装满一个车辆），配送中心就把同一 条线路上不同客户的货物组合、配装在同一辆载货车 上，或者把不同线路但同一区域的多家客户的货物混 载于同一辆车上进行配送。
• 生产线生产5种不同类型的产品，5种不同类型的临时实体，临时 实体在到达的过程中实体按照正太分布时间到达到（均值20，方 差2），临时实体类型在类型1-5五个类型之间服从均匀分布；之 后5中产品被送到检测车间的暂存区，然后由3个操作员组成的小 组协助搬运产品到检测装置上，并先预置产品（预置时使用操作 员），预置时间6秒，预置结束后进入检测过程，检测时间16秒 ；当检测完成后通过各自的传送带将产品运输出去（传送带速度 2m/s），在传送带末端按照客户订单来进行装盘，5个客户订单 以及客户到达时间表如下所示：当货物被装盘之后，装盘后的产 品先放如暂存（容量为25，批量为2），然后产品被叉车以2m/s 的速度放到仓储中心的货架上（货架8层，8列）。
8.2配货作业管理
• 配货作业概述：配货作业的好坏直接影响后续送货作 业的质量，在一定程度上代表了一个配送中心的实力 和声誉，但另一方面配货又是一件复杂、工作量大的 工作，尤其是在多用户、多品种的情况下更是如此。 • 因此配货作业管理十分重要，其基本任务就是保证配 送业务中所需的商品品种、规格、数量在指定的时间 内组配齐全并形成装载方案。
配货作业流程图
8.1.3配货作业的内容
• 配货主要包括：分货和配装两个方面。 • （1）分货作业：在拣货作业完成之后，将
物流系统建模与仿真
物流系统建模与仿真1、系统模型定义模型是把对象实体通过适当的过滤，用适当的表现规则描绘出的简洁的模仿品。
2、模型的特点（1）它们都是被研究对象的模仿和抽象；（2）它们都是由与研究目的有关的、反映被研究对象某些特征的主要因素构成的；（3）反映被研究对象各部分之间的关联，体现系统的整体特征。
3、按照模型的形式分，模型有抽象模型和形象模型（1）抽象模型用概念、原理、方法等非物质形态对系统进行描述所得到的模型，包括数学模型、图形模型、计算机程序、概念模型（2）形象模型模拟模型和实物模型4、建立模型的步骤（1）根据系统的目的，提出建立模型的目的－为什么建模型（2）根据建立模型的目的，提出要解决的具体问题－解决哪些问题（3）根据所提出的问题，构思要建立的模型类型、各类模型之间的关系等，即构思所要建立的模型系统。
－建一些什么样的模型？它们的关系？（4）根据所构思的模型体系，收集有关资料－模型需要哪些资料？（5）设置变量和参数－需要哪些变量和参数？（6）模型具体化－－模型的形式是什么？（7）检验模型的正确性－－模型正确吗？（8）将模型标准化－－该模型通用性如何？（9）根据标准化的模型编制计算机程序，使模型运行－－计算时间短吗？占用内存少吗？5、建立模型的注意事项（1）明确目的，确定构成要素（2）模型的简单化和高精度模型（3）没有固定不变的建模方法（4）模型的验证（5）没有人类介入的系统模型6、系统仿真技术是应用数学模型、相应的实用模型的装置、计算机系统、部分实物的仿真系统，对某一给定系统进行数学模拟、半实物模拟、实物模拟，以便分析、设计、研究这种给定系统；或者利用这种仿真训练给定系统的专业人员。
7、系统仿真的组成要素（1）实际系统：行为输入输出行为（2）实验框架：有效性某种假设、限制条件（3）基本模型：假想的完全解释能解释实际系统的所有输入－输出行为的模型（4）集总模型：简化从基本模型或根据实验者对实际系统的设想，按照把各个实体集总在一起并简化它们的相互关系而构造的模型。
[管理学]物流系统建模与仿真ppt
![[管理学]物流系统建模与仿真ppt](https://img.taocdn.com/s3/m/509377b55ff7ba0d4a7302768e9951e79b89690b.png)
（3）详细定义 本步骤要分别定义每 个元素detail对话框中的参数。 （4）机器的详细定义 本模型中对机器 主要定义它们的机器类型、加工周期、 进入规则和送出规则。 （5）仿真运行 运行一周（5天*8小时* 60分钟=2400分钟） （6）仿真分析
一、垃圾回收物流系统介绍 二、系统框架 三、数据信息 四、仿真系统逻辑结构 五、WITNESS仿真模型的建立 六、仿真运行与结果分析 七、系统优化
2．规则
（1）定义系统元素 （2）显示系统元素 （3）详细定义 （4）运行 （5）报告 （6）归档 （7）优化
3．WITNESS建模与仿真的步骤
4．WITNESS建模与仿真过程应用举例
在实例模型中，小部件（widget）要经过称重、冲洗、加工和检测等操作。执行完每一步操作后小部件通过充当运输工具和缓存器的传送带（conveyer）传送至下一个操作单元。小部件在经过最后一道工序“检测”以后，脱离本模型系统。仿真一周，试求该系统的产出量和各设备的利用率。
二、物流系统建模与仿真软件
软件选择中需要考虑如下问题： 1．一般性问题 2．输入方面 3．处理过程的考虑 4．系统环境方面 5．成本方面 6．基本要求
三、复杂系统仿真软件选择的原则
1．WITNESS系统的建模元素 2．规则 3．WITNESS建模与仿真的步骤 4．WITNESS建模与仿真过程应用举例
垃圾回收系统最优方案数据表
0
0
0
本模型系统的流程视图如图：
widget
weigh
C1
wash
C2
produce
C3
inspect
ship
图8-5 加工系统模型流程图
该模型的建立步骤：
（1）定义元素
物流工程中的系统仿真与优化分析
物流工程中的系统仿真与优化分析在当今全球化和信息化的时代，物流行业的重要性越来越凸显。
物流工程作为一门综合性学科，旨在通过系统化的方法和技术，提高物流系统的效率和质量。
而系统仿真与优化分析作为物流工程中的重要工具，可以有效地帮助企业解决物流系统中的问题，并优化物流流程，提高整体运作效率。
首先，系统仿真在物流工程中具有重要的作用。
物流系统的复杂性使得直接进行实际操作和试验变得困难和昂贵。
通过系统仿真，可以在虚拟环境中模拟物流系统的运作过程，从而更好地理解和分析物流系统的运作特点和问题。
通过仿真，可以模拟不同的物流场景，并对其进行评估和比较，从而找出最优的物流方案。
例如，在仓储管理中，可以通过仿真来评估不同的仓库布局和货物存储策略，以实现最佳的存储效果和操作效率。
其次，优化分析在物流工程中也起着关键的作用。
物流系统中存在着许多复杂的问题，如运输路径规划、货物装载优化、仓库库存管理等。
通过优化分析，可以通过数学模型和算法来解决这些问题，从而提高物流系统的效率和质量。
例如，在运输路径规划中，可以通过优化算法来确定最短路径和最佳路线，从而减少运输成本和时间。
在货物装载优化中，可以通过优化算法来最大化货物的装载量，提高运输效率。
此外，系统仿真和优化分析可以相互结合，形成一种综合的方法，进一步提高物流系统的效率和质量。
通过仿真，可以获取物流系统的运行数据和性能指标，然后将这些数据输入到优化分析模型中，进行进一步的分析和优化。
通过这种方式，可以更加准确地评估不同的物流方案，并找出最佳的解决方案。
例如，在物流网络设计中，可以通过仿真来模拟不同的网络结构和运作方式，然后通过优化分析来确定最佳的网络布局和运作策略，以实现最大的效益。
然而，物流工程中的系统仿真与优化分析也面临一些挑战和难题。
首先，物流系统的复杂性使得仿真和优化分析变得困难。
物流系统涉及到多个环节和多个参与方，涉及到的变量和因素非常多，因此建立准确的仿真模型和优化模型是一项复杂而困难的任务。
物流系统建模与优化
物流系统创新发展路径
技术创新
模式创新
应用新技术、新工艺、新设备等手段，提高 物流系统的效率和精度，降低成本。
探索新的物流模式，如共同配送、共享物流 、逆向物流等，实现物流资源的优化配置。
组织创新
政策创新
通过企业兼并重组、业务外包等方式，实现 物流系统的组织创新，提高物流系统的效率 和竞争力。
政府应加大对物流业的支持力度，创造良好 的政策环境，促进物流系统的创新发展。
某生产制造企业物流系统建模与优化
案例背景
某生产制造企业因生产物流环节繁多，需要对物流系统进行优化 以提高生产效率。
建模方法
采用流程分析方法，对生产流程中的各个物流环节进行分析，找 出瓶颈环节，建立数学模型进行优化。
优化成果
经过建模和优化，该生产制造企业实现了生产效率提高、生产成 本降低、产品质量提升等多重目标。
优化方法与技术
数学规划方法
启发式算法
仿真技术
人工智能技术
使用线性规划、整数规划、动态 规划等数学方法解决物流优化问 题。
使用遗传算法、蚁群算法等启发 式算法进行物流优化。
使用仿真技术对物流系统进行模 拟和优化。
使用人工智能技术，如神经网络 、深度学习等对物流系统进行优 化。
物流系统优化实践
库存优化
注重环境保护和可持续发展，采用绿色包装、绿色运输、绿色仓储等措施，实现物流系统的绿色化。
物流系统面临的挑战
高成本
物流系统需要大量的人力、物力、财力等资源， 运营成本较高。
低效率
由于各种因素的影响，物流系统的效率较低，如 交通拥堵、信息不对称等。
不确定性
物流系统面临着各种不确定性因素，如天气变化 、政策变化、市场需求变化等。
8章9.4-物流系统仿真软件介绍
4.Extend
特点： 交互性 可扩展性 可重复使用性 规模性 连续性 第三方开发支持
4.Extend
5.arena
Arena不象Flexsim、RaLc等软件建模非常直观和方便，但 Arena一直在仿真学术界有着很高的声誉。2006年的美国 冬季仿真会议上，48%的论文引用到了该软件，Arena是 一个适于学习和研究的仿真软件。
AutoMod 在生产系统中的应用 AutoMod 的分析与优化
1.automod
1.1 AutoMod仿真软件的结构和功能 4）AutoView模块
-显示3D运行画面或影像
AutoView可以允许用户通AutoMod 模型定义场景和摄像机的移动，产 生高质量的AVI格式的动画。用户可 以缩放或者平移视图，或View可以提供动态 的场景描述和灵活的显示方式。
Arena也使用很多基本的构件来建立仿真模型，Arena把这 些基本构件叫做模块，用户可以利用这些模块定义仿真流 程和数据。
5.arena
5.arena
Arena中的模块分为两种， 流程图模块和数据模块， 流程图模块在模型中用于 描述动态过程，可以看成 实体流经的结点或模型起 止的过程。
Flexsim是集成C++的3D仿真软件，是工程师、管理者和决策人对提 出的“关于操作、流程、动态系统的方案”进行试验、评估、视觉化的 工具。它具有完全的C++面向对象性，超强的3D虚拟现实（3D动画）， 直观的、易懂的用户接口，卓越的柔韧性。Flexsim是世界唯一的在图形 的模型环境中应用C++ IDE（集成设备）和编译程序的仿真软件。定义 模型逻辑时，可直接使用C++，而且可立刻编译到 Flexsim 中。因为 Flexsim 具有高度的开放性和柔韧性，所以能为几乎所有产业定制特定的 模型。
供应链管理中的系统仿真与优化设计
供应链管理中的系统仿真与优化设计供应链管理是现代企业中非常重要的一个环节，它涉及到从原材料采购、生产制造、产品配送到最终客户的整个流程。
然而，由于供应链中涉及的环节众多、复杂性高，因此如何进行有效的管理和优化设计一直是企业面临的难题。
在这个问题上，系统仿真和优化设计成为了一种非常有效的方法。
系统仿真是一种通过建立模型来模拟和分析供应链流程的方法。
通过将供应链中的各个环节和相关因素纳入模型中，可以对整个供应链进行全面的仿真和分析。
例如，可以通过模拟原材料采购的过程，了解不同供应商的交货时间、质量等因素对整个供应链的影响；通过模拟生产制造的过程，了解不同生产规模、生产效率等因素对供应链的影响；通过模拟产品配送的过程，了解不同配送策略、运输方式等因素对供应链的影响。
通过这些仿真和分析，可以帮助企业发现供应链中的问题和瓶颈，并提出相应的改进措施。
然而，仅仅进行系统仿真还不足以解决供应链管理中的问题，还需要进行优化设计。
优化设计是在系统仿真的基础上，通过调整供应链中的各个环节和相关因素，使得整个供应链的效率和效益达到最优。
例如，可以通过优化原材料采购的过程，选择合适的供应商、优化采购计划等，以减少采购成本和提高供货的稳定性；通过优化生产制造的过程，优化生产计划、改进生产工艺等，以提高生产效率和产品质量；通过优化产品配送的过程，优化配送路线、选择合适的运输方式等，以减少配送时间和成本。
通过这些优化设计，可以使得整个供应链的效率和效益得到最大化。
在进行供应链管理中的系统仿真和优化设计时，还需要注意一些问题。
首先，需要选择合适的仿真软件和优化方法。
目前市场上有很多供应链仿真软件和优化方法可供选择，企业可以根据自身需求和实际情况选择合适的工具。
其次，需要收集和整理供应链中的数据。
供应链中的各个环节和相关因素的数据是进行系统仿真和优化设计的基础，因此需要进行全面、准确地收集和整理。
最后，需要进行反复的仿真和优化。
由于供应链管理中的问题和瓶颈往往比较复杂，因此需要进行多次的仿真和优化，以找到最优的解决方案。
供应链物流网络建模与仿真优化
供应链物流网络建模与仿真优化随着全球贸易的发展，供应链物流网络的建模和仿真优化变得越来越重要。
有效的供应链物流网络能够提高企业的运作效率、降低成本，并满足客户需求。
因此，建立准确的供应链物流网络模型和进行仿真优化是供应链管理的关键步骤。
一、供应链物流网络建模供应链物流网络建模是指将供应链中的各个环节和参与方进行抽象和表达，以便对其进行分析和优化。
建立供应链物流网络模型需要考虑以下几个方面：1. 网络拓扑结构：根据供应链中各个参与方的关系，构建拓扑结构图。
该图能够清晰地表达供应商、制造商、分销商以及客户之间的物流路径和关系。
2. 节点属性：对每个节点进行属性分析，包括物理位置、容量、服务水平等。
这些属性将直接影响供应链物流网络的效率和运作成本。
3. 物流流程：将供应链物流网络中的各个环节进行流程建模，包括采购、生产、仓储、配送等。
流程模型能够帮助发现潜在瓶颈和优化点。
4. 数据收集和分析：收集供应链物流网络中的关键数据，通过数据分析揭示供应链中的问题和潜在机会。
数据驱动的模型可以提供更准确的决策支持。
二、供应链物流网络仿真优化供应链物流网络仿真优化是指通过模拟现实的供应链物流网络，找出优化网络效率和降低成本的方法。
仿真过程涉及以下几个方面：1. 流程优化：通过仿真模型分析供应链物流网络中的流程，找出瓶颈环节和资源浪费的地方。
根据仿真结果进行调整和优化，提高流程效率。
2. 库存管理优化：通过仿真模型模拟不同的库存管理策略，比较其对供应链运作的影响。
优化库存管理能够降低库存成本和提高客户满意度。
3. 供应链合作优化：仿真模型可以帮助供应链参与方发现合作和协同的机会，提高供应链整体效能。
通过分析供应链网络中不同参与方的合作模式，可以找出优化合作的方法。
4. 决策支持：供应链物流网络仿真优化不仅可以发现潜在问题和优化点，还可以提供决策支持。
通过模拟不同的决策方案，评估其对供应链效果的影响，帮助决策者做出明智的决策。
物流系统建模与仿真 ppt课件
ppt课件
2
1.系统：由两个以上相互区别或相互作用的 单元（子系统）之间有机的结合起来，完 成某一功能的综合体。
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3
2.系统的模式
干扰 输入 输出
转换处理
反馈
环境
系统三要素：输入、处理、输出
ppt课件 4
3.系统的结构与特点
研究组成系统的各元素之间的关系——是研究 系统的中心问题，也是分析和改善系统的关键。
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10、物流系统工程的程序
物流系统工程结构图
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11、物流工程技术
（一）物流系统分解技术 将复杂的物流大系统分解成若干相对简单的子系 统，再根据大系统的总体目标和要求不断协调各 个子系统的相互关系，达到物流系统的费用省、 服务好、效益高的总目标。
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（二）物流系统仿真技术 通过实验来求解问题的技术，比较真实的描 述系统的运行、演变以及发展过程。 （三）物流系统的最优化技术 对众多的物流方案进行研究，从中选择一 个最优的方案。 （四）物流系统网络技术 合理设计网络问题，以网络分析为主要内容， 以电子计算机为先进手段来经营和管理物流 活动。
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（2）形象模型 形象模型分为模拟模型和实物模型。前 者的特点是具有物理结构，故又称物理模 型。
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3、系统建模的一般过程
概念化 用信息载体描述
现实系统
反馈
信息
反馈
模型
模型化的过程是对现实系统进行分析和观察，通 过概念化获取信息，这是对系统的认识过程。对获 取的信息经加工、处理，进一步深化认识后抽象出 模型并用确定的形式进行描述，这是提高认识的过 程。由于对系统的认识是逐步提高的，因此模型化 的过程是认识——提高——再认识——再提高的过程
模拟物流系统的建模与优化
模拟物流系统的建模与优化随着电商市场的不断扩张，物流系统也得到了快速发展。
在实际生产和运输中，为了降低成本，提高效率，各企业都广泛采用物流系统进行管理。
在这个过程中，模拟物流系统的建模与优化显得尤为重要。
一、什么是模拟物流系统先来看看模拟物流系统的定义。
它是一种用计算机对物流系统进行建模并对其性能进行分析和优化的方法。
通过计算机对物流系统进行模拟，可以在实验室中测试物流系统的不同方案，找到最优解，从而为实际运营提供决策支持。
模拟物流系统主要是由多个组成部分组成。
其中，关键的部分是模型。
不同类型的物流系统可以采用不同的模型。
例如，对于仓库管理系统，常使用的是库存模型和排队模型；对于运输管理系统，常使用拥塞模型和优化模型等。
另外，模拟物流系统还需要包含仿真程序和数据采集程序。
二、如何建立模拟物流系统建立一个模拟物流系统需要经过以下步骤：1. 确定模型：选择合适的数学模型，对物流系统进行建模。
2. 设计仿真程序：仿真程序是指计算机程序，用于模拟物流系统并对其性能进行分析。
3. 数据采集：建立系统后，需要采集各种数据来支持优化决策。
4. 分析结果：对采集的数据进行统计和分析，得出结论，并根据结论来优化物流系统。
其实整个过程看上去有些复杂，但是只要我们遵循正确的步骤，建立模拟物流系统并不是难事。
三、模拟物流系统的优化模拟物流系统的优化是建立模拟物流系统的核心目的。
下面我们将从以下方面进行分析：物流系统中的瓶颈、供应链管理和最优解的寻找。
1. 物流系统中的瓶颈一些物流系统存在瓶颈，即会对整个系统的效率产生极大的影响。
如果能够找到这些瓶颈，就可以针对性地进行优化。
2. 供应链管理供应链管理是物流系统的重要组成部分。
通过优化供应链管理，可以大大提高物流效率。
3. 最优解的寻找物流系统的优化最终目的是寻找最优解。
当建立了模拟物流系统之后，我们可以通过对数据采集、分析和计算机仿真，寻找最优解。
如果市场需求发生变化，还可以对模拟物流系统进行重新优化，找到新的最优解。
供应链仿真模型的建立与优化
供应链仿真模型的建立与优化随着全球化和市场竞争的加剧，供应链管理变得越来越重要。
为了更好地理解和优化供应链的运作，供应链仿真模型成为了一种有效的工具。
本文将探讨供应链仿真模型的建立与优化，并分析其在实践中的应用。
一、供应链仿真模型的建立供应链仿真模型是通过计算机程序模拟供应链系统的运作过程，以便更好地理解和预测其性能。
建立供应链仿真模型需要考虑以下几个方面：1. 数据收集与处理：首先，需要收集供应链系统中的各种数据，包括供应商、生产商、分销商和客户的信息。
然后，对这些数据进行处理和整合，以便在仿真模型中使用。
2. 模型设计与参数设置：根据实际情况，设计供应链仿真模型的结构和流程，并设置相应的参数。
模型的设计应该尽可能贴近实际供应链系统，以提高仿真结果的准确性。
3. 算法选择与实现：选择合适的算法来实现供应链仿真模型。
常用的算法包括离散事件仿真、系统动力学和代理基模型等。
根据具体需求和模型复杂程度，选择最适合的算法。
二、供应链仿真模型的优化供应链仿真模型的优化是指通过调整模型参数和算法，使得仿真结果更接近实际运作情况，并提出改进策略以优化供应链性能。
以下是一些常见的优化方法：1. 敏感性分析：通过对模型参数进行敏感性分析，可以评估不同参数对供应链性能的影响，并找到最优的参数组合。
这有助于发现系统的薄弱环节，并提出相应的改进措施。
2. 策略比较与选择：在仿真模型中，可以尝试不同的供应链策略，并比较它们的效果。
通过对比不同策略的仿真结果，可以选择最佳的供应链策略，并为实际运作提供参考。
3. 异常情况模拟：在供应链仿真模型中，可以模拟各种异常情况，如供应商延迟交货、生产线故障等。
通过模拟这些异常情况，可以评估供应链系统的鲁棒性，并提出相应的改进措施。
三、供应链仿真模型的应用供应链仿真模型在实践中具有广泛的应用价值。
以下是一些典型的应用场景：1. 供应链优化：通过建立供应链仿真模型，可以评估不同的供应链策略，并找到最佳的方案。
物流建模与仿真 期末复习PPT第八章-Flexsim仿真应用初步PPT
8.2 仿真示例
➢ Step 2：在模型中生成更多的实体
✓ 从实体库中拖动一个暂存区实体(Queue)放在发生器实 体的右侧。再从库中拖动3个处理器实体(Processor) 放在暂存区实体的右侧，如下图所示。
8.2 仿真示例
➢ Step 3：完成在模型中生成实体
✓ 再拖出一个暂存区、一个处理器和一个吸收器实体 (Sink)放到模型中。
▪ 建立模型---参数设置 ➢ 每个实体有它自己的参数视窗。数据和逻辑会
由此视窗添加到模型中。 ➢ 双击一个实体进入该实体参数视窗，或者右键
单击，选择属性栏进入。
8.2 仿真示例
▪ Step 5：给发生器指定临时实体的到达速率
➢ 在这个模型中，我们需要 改变到达间隔时间和临时 实体类型以产生3种类型的 产品。在此模型中，产品 每5秒到达，按指数分布。 发生器默认使用一个指数 分布的到达时间间隔，但 需要改变其均值。
8.2 仿真示例
▪ Step 6：指定临时实体的类型和颜色 ✓ 在临时实体进入系统时为其指定一个类型值。
此类型值在1到3之间均匀分布，意思是，进入 系统的产品是类型1、类型2、或类型3的可能性 都一样。完成该指定的最好的方式是在发生器 的离开触发器中改变其临时实体类型。 ✓ 选择发生器触发器分页。选择离开触发器下拉 菜单选择。在下拉菜单中选择“Set Itemtype and Color（设定临时实体类型和颜色）”选项。
的堆积？ ➢ 是否会因为三台加工机器不能跟上它的节奏而
使之空闲等待？ ➢ 两机器间的缓冲空间是否必要？
8.2 仿真示例
▪ 建立模型 ✓ 系统流程框图
8.2 仿真Leabharlann 例▪ 建立模型---模型布局 ➢ Step 1：在模型中生成一个实体
物流仓储系统的动态仿真模型及优化策略研究
物流仓储系统的动态仿真模型及优化策略研究随着全球化和电子商务的快速发展，物流仓储系统在现代供应链中发挥着至关重要的作用。
通过合理的动态仿真模型和优化策略可以提高物流仓储系统的运营效率、降低成本，提高客户满意度。
一、物流仓储系统的动态仿真模型动态仿真模型是通过建立系统的数学模型，模拟并分析物流仓储系统的运作过程、评估系统的性能、优化系统运营的关键工具。
动态仿真模型能够模拟仓库中的各个环节，包括货物进出、储存和分拣等，以及与物流系统相关的各种资源约束和运营策略。
1.数据采集与建模建立物流仓储系统的动态仿真模型首先需要对系统中的数据进行采集和建模。
这包括仓库的空间配置、货物的数量、仓库的设备和人员等。
通过对这些数据进行系统化的整理和建模，可以更准确地反映物流仓储系统的实际运行情况。
2.时间动态模拟动态仿真模型需要模拟物流仓储系统在不同时间段内的变化。
这可以通过对仓库内货物和设备的运动进行模拟，并结合系统的控制策略和操作规程来确定模型的行为方式。
通过模拟系统在长时间内的运行，可以更全面地评估系统的性能，并找出系统瓶颈和优化的空间。
3.资源约束和决策策略模拟动态仿真模型还需要考虑到物流仓储系统中的资源约束和决策策略的影响。
这包括储存空间、设备利用率、劳动力需求等方面的约束。
通过在模型中引入这些约束条件，并模拟相关的决策策略，可以分析系统中不同因素对系统性能和运营成本的影响，为制定优化策略提供依据。
二、物流仓储系统的优化策略物流仓储系统的优化策略旨在提高系统的效率和节省成本。
通过对动态仿真模型的分析和优化，可以找出系统中的瓶颈和改进的空间，从而制定相应的优化策略。
1.布局优化物流仓储系统的布局对于系统的整体效率有着重要影响。
通过优化仓库的布局，使得货物的流动路径最短，减少人员和设备的行走距离，从而提高仓库的运作效率。
布局优化还可以考虑到货物种类和销售情况等因素，以便更好地满足不同货物的储存和分拣需求。
2.资源优化物流仓储系统中的资源管理是优化的重点。
《物流系统优化与仿真》课程教学大纲
《物流系统优化与仿真》课程教学大纲—、课程基本信息课程代码：课程名称：物流系统优化与仿真英文名称：Logistics system optimization and simulation课程类别：专业课学时：32学分：2适用对象：物流管理专业考核方式：考查先修课程：物流学二、课程简介物流系统优化是实现物流管理LI标、体现物流管理效率与效益的必要过程和手段。
物流系统优化主要有运筹学方法、智能优化方法和模拟仿真法三种方法。
运筹学优化方法一般是建立在一个物流系统的数学模型基础之上的，智能优化方法为复杂物流管理决策问题提供了重要的可行性解决方案。
系统仿真是根据被研究的系统模型，利用讣算机进行实验研究的方法，U前仿真技术是分析、研究复杂物流系统的重要工具，也成为物流工程技术人员的一项重要技能。
本课程力求从物流系统优化与仿真的各个方面进行比较全面的介绍。
即强调优化和仿真的方法学和技术，乂立足于物流系统的管理决策问题的解决。
Logi stics system optimization is the necessary processes and measures to reach the objective of Logistics Management, represent the effectiveness and benef it of Log i stics Management. There are three main methods of Logi stics system optimization which are operation research, inteI Iigent optimization, and system Simulation. Operation research i s genera I Iy construeted on the mathematics mode I of a logi stics system. I nteI Ii gent optimization prov i des solution for comp Ii cated logi stics dec i s i on. System simulation i s a exper imentai study method based on computer and the prob Iem mode I that researched. At prese nt, sys tem Simula tion is a n important tool to ana I yze and study the comp Iicated logi stics system, and a I so an important skill for Iog i stics eng i neer. Th i s curr i cuIum has a comprehens i ve i ntroduction of Iog i stics system optimization and Simulation, emphas i ze on the method ofoptimization and Simulation, and so Ive the prob Iem of logi stics dec i s i on as well.三、课程性质与教学目的课程性质：《物流系统优化与仿真》是物流管理专业的一门专业选修课，是一门根据被研究的物流问题建立物流系统模型，利用计算机进行实验研究的仿真方法，是分析、研究复杂物流系统的重要工具。
物流系统仿真模型与优化研究
物流系统仿真模型与优化研究物流是现代经济活动中不可或缺的一部分，对于企业的运营效率和客户满意度有着重要影响。
为了提高物流系统的运作效率及优化各个环节的管理，物流系统仿真模型与优化研究成为了重要的研究方向。
本文将对物流系统仿真模型的设计原则和优化方法展开论述，旨在为物流行业的发展提供一定的理论参考和实践指导。
一、物流系统仿真模型的设计原则物流系统仿真模型是物流系统仿真研究的基础，它能够对物流系统的运作进行模拟，为运营决策提供依据。
在设计物流系统仿真模型时，我们应遵循以下原则：1. 系统性原则：物流系统是一个包含多个环节和参与主体的复杂系统，仿真模型应以整体系统为研究对象，综合考虑各个环节之间的相互作用和关联。
2. 精确性原则：仿真模型应能够准确反映物流系统的运作规律，以最大程度上还原真实环境下的物流活动。
3. 实用性原则：仿真模型应具备一定的实用性，能够为管理者提供可行的操作建议和决策依据。
4. 灵活性原则：仿真模型应具备一定的灵活性，能够应对不同规模和布局的物流系统的仿真需求。
以上原则的遵循可以确保物流系统仿真模型设计的合理性和可用性，为后续的优化研究提供基础。
二、物流系统优化方法物流系统的优化是为了提高物流服务水平、降低物流成本、提升运作效率等目标而进行的系统性改进。
在物流系统的优化研究中，以下方法被广泛采用：1. 运筹学方法：通过数学建模和优化算法，对物流系统进行优化设计。
例如，线性规划模型可以用于制定物流配送路径，使得总运输成本最小化；动态规划算法可以用于决策最佳调度策略。
2. 模拟优化方法：通过物流系统的仿真模型，结合优化算法，对系统进行多次仿真实验，并根据实验结果进行决策优化。
例如，蚁群算法可以用于优化物流分拣中的路径选择与分配问题。
3. 数据挖掘方法：通过对大量的物流数据进行挖掘和分析，发现潜在的优化机会。
例如，通过对订单数据的挖掘，可以得到某个地区的需求规律，从而优化配送方案。
4. 信息技术方法：利用信息技术手段，优化物流系统的管理和运作。
Flexsim物流系统建模与仿真课件(完整版)
约束（6）表示每条生产线每天加班不能超过4小时, 因而在生产周期内表 示每条生产线总的加班时间不能超过4*W;
（7）为非负与整数约束。。
排产方法
生产计划问题
近似解方法
最优解方法
迭代方法
构造型方法
控制理论方法
枚举方法
人工智能
邻域搜索 移动瓶颈 插入算法 优先分派
钻
割
铣
单元布局
布局类型的比较
布局形式 产品布局 工艺布局 固定布局 混合布局 单元布局
适用范围
优点
缺点
大批量、少品种的生 结构简单、物流易控 只考虑定量要求，不
产
制、物料处理柔性高 考虑定性要求
同种产品多，产量低、运输成本低、有柔性、流动时间长、工序冲 产量中等批量生产 可应对多种工艺要求 突、成本高、效率低
排产模型
目标函数（1）表示单台平均成本最小化； 约束（2）表示每种产品的生产量与其缺货之和不小于其需求量与库存量
的增量之和；
（3）表示每条生产线的生产时间与夹具调整时间之和等于其正常工作时 间（用单产表示）与加班时间之和, 其中Aij0为第j条生产线期初夹具的总 数；
约束（4）表示库存和缺货不能同时发生； （5）为生产线在排产Xij下夹具调整数的表达式, 其本身不表示约束, 引
上图为数控车床、数控铣床、 机器人及激光雕刻机单元；另 外, 系统有单独控制台, 用于整 个系统的节拍控制。。
该系统主要是进行上盖、 下箱、销钉的加工、装配、 检测和水晶雕刻, 码垛机从 立体仓库中取料至传送带, 各工序识别加工零件、进行 加工、装配、然后进行清洗、 热处理、打标签、综合检测、 废品分拣, 最后合格成品回 库形成一个闭环的FMS；实 现了物料流和信息流的自动 化。
物流系统优化与仿真教学设计
物流系统优化与仿真教学设计引言随着社会经济的发展，物流行业成为推动经济的重要支柱之一，如何优化物流系统已经成为物流行业和相关学科研究的热点之一。
仿真技术作为一种重要的优化手段，被广泛应用于物流系统的优化中，同时也成为物流仿真教学的一种重要手段。
本文将介绍物流系统优化与仿真教学的相关理论和应用，以及针对物流仿真教学的设计方案。
物流系统优化物流系统由许多环节组成，包括仓储、运输、配送等，为优化整个系统的效率和效益，需要对各环节进行调整和改良。
以下是物流系统优化的一些方法：运输路线优化物流运输中的路线规划，直接影响物流效率，运输路线的合理安排，是实现物流高效运转的关键。
运输路线优化的方法主要有：遗传算法、模拟退火算法、禁忌搜索算法等。
货车运载优化为了减少物流系统中的成本，在贸易运输、快递服务等方面，经常需要对运载装载进行优化调整。
货车运载优化包括根据物流需求的货物数量、大小、重量、容积、损坏率等特征，采用数据建模、算法计算等优化方法，确定一种最优解决方案。
仓储系统优化仓储系统是物流系统中的核心环节之一，优化了仓储系统，不仅可以提高物流效率，还可以降低物流成本。
为了达到物流系统的最优化，可以使用一些技术手段来进行仓储系统优化，例如：仓储库存管理优化、仓库布局优化、仓储设备优化等。
物流仿真教学设计在物流系统优化中，模拟仿真是一个非常重要的手段。
物流仿真系统能够预测物流系统的运作效果，为决策制定提供依据，是物流优化的重要方法之一。
在物流仿真教学方面，在进行物流仿真教学设计时，需要重点考虑如下内容：运作流程模拟仿真系统设计时，要注意考虑系统运作流程的一个完整模拟，能够使学生对物流系统流程有更为深刻的理解。
仿真结果分析在仿真结果分析时，要采取数据可视化的方式呈现仿真结果，让学生更为直观地了解物流系统的运作情况。
交互式设计考虑到学生的学习兴趣和参与度，可以采用交互式的设计，让学生在模拟中进行自由探索和学习，加深对物流系统的理解。
电商配货系统的设计与优化
电商配货系统的设计与优化随着电商行业的迅猛发展，电商配货系统的设计与优化成为了一个越来越重要的问题。
好的配货系统可以有效提高企业的运营效率，减少操作成本，提高产品质量和用户满意度。
那么，电商配货系统应该如何设计和优化呢？一、什么是电商配货系统电商配货系统是电商企业为了将销售产品从库房中移动到顾客手中，构建的一套完整流程。
简单来说，就是将订单中的商品从库存中找到，移到打包区，进行封装、贴标、称重等操作，最后送到快递公司等物流商进行配送。
电商配货系统的主要任务是负责管理和监控了整个配货过程。
二、电商配货系统设计与优化（一）配货流程的优化首先，需要对配货流程进行优化。
在设计流程时，要考虑到批量、品种、时效等因素。
电商企业需要根据自身情况，将产品研发、采购、库存、质检、配货、包装、快递等环节有机结合起来，实现快速、高效的配货，同时也需要关注环保节能和节约成本。
例如，对于短时效产品，企业可以采取分仓存储、分批次发货的策略，提高配货效率；对于长通货期产品，企业可以根据销售预测和最小订货量，合理进行库存和备货规划，降低库存损失。
（二）配货技术的优化电商配货系统的技术含量相对较高。
诸如条码识别、自动分拣、自动称重、自动贴标等高科技手段的运用，都需要进行相关技术的研究与开发，以提高配货的效率和准确性。
例如，可以将自动分拣机器人应用于配货过程中，大大提高包装速度和精度；利用智能称重系统，可以有效避免由于手工称重等原因造成的误差。
除此之外，使用电子标签、声波技术、RFID技术等信息传输手段和大数据分析技术，能够准确识别商品信息，实现信息化操作。
（三）配货人员的优化虽然配货技术的发展已经取得了很大的进步，但是配货人员的工作仍然是不可或缺的。
为了提高配货效率和准确性，电商企业应该对配货人员的工作进行规范、标准化的管理。
例如，可以制定配货操作手册，明确配货规范和流程，对人员进行培训。
利用智能手持终端，可以准确读取和传输商品信息，实现信息化操作。
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配装
• 配装：指配送中心按存货客户的指令，根据目的地
、发货数量、线路等对待发货的物品进行配车并装车 的活动。 • 配装的详细内容：由于不同客户需要的货物不仅品种 、规格不一，且数量差异很大（如某一个客户的商品 数量过少，无法装满一个车辆），配送中心就把同一 条线路上不同客户的货物组合、配装在同一辆载货车 上，或者把不同线路但同一区域的多家客户的货物混 载于同一辆车上进行配送。
第8章
配货系统建模仿真与优化
8.1配货概念和流程
配货概述
配货作业是指把拣取分类完成的货品经过配货检查过程后， 装入容器和做好标示，再运到发货准备区，待装车后发送。
2
配货作业流程
• 配货作业流程包括印贴标签，货物分类、出货 检查、捆包包装，当着一系列作业完成之后在 将货物运至发货准备区，之后进行堆码和配货 信息处理，当信息处理完成之后将货物配载装 车，然后在进行配货信息记录，
• 4.一次积载：到达同一地点的适合配装的货物应尽
可能一次积载。
• 5.合理堆码：根据车厢的尺寸、容积、货物外包装
的尺寸来确定合理的堆码。
• 6.不许超限：积载时不允许超过车辆所允许的最大
载重量、最大长度宽度和高度。
• 7.载荷均匀：积载时车厢内货物重量应分布均匀，
不能出现明显的左右不均或者前后不均。
配装的原则
• 1.轻重搭配：将重货置于底部，轻货置于上部，避
免重货压坏轻货，并使货物重心下移，从而保证运输 安全。 • 2.大小搭配原则：到达同一地点的同一批配送货物， 其包装的外部尺寸有大小，为了充分利用车厢的内容 积，可采取不同尺寸大小货物。在同一层或上下层的 合理搭配，以减少厢内留有的空隙。 • 3.性质搭配：拼装在一个车厢内的货物，其化学属性 、物理属性不能互相抵触。由于在交运时托运人已经 包装好的而承运人又不得任意开封。
配货作业流程图
8.1.3配货作业的内容
• 配货主要包括：分货和配装两个方面。 • （1）分货作业：在拣货作业完成之后，将
所拣选的货品根据不同的客户或配送路线进行 的分类，对其中需要经过流通加工的商品拣选 集中后，先按流通加工方式分类，分别进行加 工处理，再按送货要求分类出货的过程 。分货 作业包括人工分货和自动分货两种方式。
适用于多品种，业务量大 且业务稳定的场所。
7
自动分拣机的6个装置
搬运输送机 移动装置 分类装置 排出装置 输入装置 控制装置
配货检查
概述
配货检查最原始的做法是纯人工进行，即将货品一个 个点数并逐一核对出货单，进而查验配货的品质及状 态情况。主要包括商品条形码检查，声音输入检查法， 重量计算检查法。
• 8.防撞防污：应防止车厢内货物之间碰撞、沾污。
配装的方法
对于重质货物
对于对于重质货物来讲， 不管如何拼装基本都能 够达到100%的满载率， 在配装过程中比较困难 的是如何将重质货物和 轻质货物混装或者将不 同规格包装的轻质货物 混装，以达到容积和载 重量都得到充分利用。
需要需要指出的是，要使车辆 的配装合理，应该在订单生成 和分拣、包装时就有所安排， 配送中心通过建立一定的模型 并按照模型编写出软件，利用 软件进行配载的计算，可以取 得良好的效果。
• 1）人工分货：指所有分货作业过程全部由
人根据订单、拣货单来进行，作业由人、货架 、集货设备（货箱、托盘等）配合完成，不借 助任何电脑或自动化的辅助设备。 • 2)自动分拣机分货：自动分货是利用自动分类 机来完成分货工作的一种方式。
自动分拣方式应用范围
自动分拣机的分拣步骤 I. 将有关货物及分类信 息输入自动控制系统 II. 自动识别装置对输入 的货物进行识别 III.自动分类及根据识别 结果将分类后的货物 送至不同分类系统
8.2配货作业管理
• 配货作业概述：配货作业的好坏直接影响后续送货作 业的质量，在一定程度上代表了一个配送中心的实力 和声誉，但另一方面配货又是一件复杂、工作量大的 工作，尤其是在多用户、多品种的情况下更是如此。 • 因此配货作业管理十分重要，其基本任务就是保证配 送业务中所需的商品品种、规格、数量在指定的时间 内组配齐全并形成装载方案。
• 生产线生产5种不同类型的产品，5种不同类型的临时实体，临时 实体在到达的过程中实体按照正太分布时间到达到（均值20，方 差2），临时实体类型在类型1-5五个类型之间服从均匀分布；之 后5中产品被送到检测车间的暂存区，然后由3个操作员组成的小 组协助搬运产品到检测装置上，并先预置产品（预置时使用操作 员），预置时间6秒，预置结束后进入检测过程，检测时间16秒 ；当检测完成后通过各自的传送带将产品运输出去（传送带速度 2m/s），在传送带末端按照客户订单来进行装盘，5个客户订单 以及客户到达时间表如下所示：当货物被装盘之后，装盘后的产 品先放如暂存（容量为25，批量为2），然后产品被叉车以2m/s 的速度放到仓储中心的货架上（货架8层，8列）。
提高满载率的方法
• 1）研究各类车厢的装载标准，不同货物和不同包装提 及的合理装载顺序，努力提高装载技术和操作水平， 力求装足车辆核定吨位； • 2）根据客户所需的货物品种和数量，调配适宜的车形 承运，要求配送中心保持合理的车型结构； • 3）凡是可以拼装的尽可能拼装，注意做好不同客户货 物的标记工作，以防差错。
参数设置表
总布局图
仿真步骤
发生器参数设置图
通过暂存区的货物 到达不同的处理器
暂存区参数设置图
托盘发生器的参数设置及到 达时间列表设置
• 全局表的设置步骤：
步骤1
步骤2
• 参数设置完成之后对该模型运行仿真ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ仿真结果如下 图所示：
课后思考题： 1.通过对结果的分析找到问题的瓶颈并且 对瓶颈问题进行分析后优化。 2.对比优化前的数据与优化后的数据，并 形成详细分析报告？
拣选式配货：
① ②
分货式配货:
人工分货配货 人工加手推作业车分 货配货 ③ 机动作业车分货配货 传动输送带加人工分 选配货 ④ 分货机自动分货配货 ⑤ 回转货架分货配货
① 人工拣选配货 ② 人工加手推作业车拣 货配货 ③ 机动作业车拣货配货 ④ 传动输送带拣选配货 ⑤ 拣选机械拣选配货
16
配送系统仿真案例