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物流中心设计与管理 课程设计指导书. 湖北汽车工业学院 经济管理学院 2010 年 1 月. 目 录. 一、教学目的 二、总体设计要求 三、设计课题 1 烟草物流配送中心设计 2 自动分拣系统 3 虚拟邮局仿真与分析 4 小型配送中心仿真与分析 四、仿真工具 Flexsim 介绍 五、具体步骤和时间安排 六、课程设计报告要求 七、参考资料.
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物流中心设计与管理课程设计指导书 湖北汽车工业学院 经济管理学院 2010年1月
目 录 • 一、教学目的 • 二、总体设计要求 • 三、设计课题 • 1 烟草物流配送中心设计 • 2自动分拣系统 • 3虚拟邮局仿真与分析 • 4 小型配送中心仿真与分析 • 四、仿真工具Flexsim介绍 • 五、具体步骤和时间安排 • 六、课程设计报告要求 • 七、参考资料
二、总体设计要求 1．根据设计题目要求的指标，通过调研参观和查阅有关资料，进行系统分析； 2．进行系统整体布局设计并绘制平面布局图； 3．进行系统基本流程设计并绘制系统流程图； 4．用Flexsim物流仿真平台进行系统仿真，并对规划方案进行分析和评价； 5．编写本课程设计报告。
三、课程设计选题 1 烟草物流配送中心设计 2自动分拣系统 3虚拟邮局仿真与分析 4 小型配送中心仿真与分析
1 烟草物流配送中心设计内容烟草物流配送中心设计主要涉及：卷烟配送中心整体布局设计,卷烟配送中心物流流程设计，卷烟配送中心设计。其中卷烟配送中心设计又涉及：配送体系模式设计，库存量设计，仓储方式设计，分拣模式设计，工艺布局和流程设计并绘制系统流程图五个部分的设计。
1.1 卷烟配送中心整体布局设计配送物流中心功能模块主要包括进货(采购集货.收货验货、入库)，仓储(普通货物仓储、特殊商品仓储)、流通加工、分拣配货、配送等功能模块。这些功能模块以统一的信息管理中心集成、管理、调度。对各个功能模块的布局进行设计并绘制平面布局图。1.2 卷烟配送中心物流流程设计卷烟商业配送中心面向全国卷烟工业企业购入卷烟向行政区划内持有卷烟销售许可证的零售户销出卷烟，以件为单位进货、以条为单位配送出库，是十分典型的流通加工型配送中心。卷烟在配送中心内部的流程如下图所示:
仓库储存 托盘出库 组盘入库 配送暂存 装托盘/笼车 托盘暂存 件烟码盘 路线分类 件烟补货 扫码 喷码 出库装车 订单装箱 条烟分拣 到货 卷烟配送中心内部系统流程（仅供参考）
配送中心（DC） 零 售 户 零 售 户 零 售 户 零 售 户 零 售 户 ①配送体系模式 卷烟配送体系模式主要常见的有一级配送模式和二级配送模式。一级配送模式全部由配送中心分拣到户，并由配送中心装配送车辆直接送到户。适合小型城市的卷烟物流体系。 一般只选用一级配送模式（如下图所示）。 1.3 卷烟配送中心设计 一级配送模式
②库存量设计库存量的设计是至关重要的，库存量太大则占用过多的流动资金，并且有库存积压的风险；而库存量太小则无法满足市场的正常供应，降低客户的满意度。根据我们的经验，库存量设计的方法和涉及的几个变量如下：⑴月销售（A）（单位：大箱） ⑵地产烟比例（b）（单位：百分之几） ⑶地产烟到货周期（c）（单位：天） ⑷外地烟到货周期（d）（单位：天） ⑸合理峰值系数（e）e=高于平均日销量的销量平均值/平均日销量） ⑹安全峰值系数（f）f＝最大日销量/平均日销量 合理库存量＝（A*b/(30/c)+A*(1-b)/(30/d)）*e安全库存量＝(A*b/(30/c)+A*(1-b)/(30/d)）*f
这里，合理库存是烟草公司保证日常市场供应的合理储备量（经验值在1.2～1.4之间），安全库存则可以适应最高销量周期要求的所有存货要求。设计通常可以按照合理库存进行规划。因为货位设计时通常还会因存在卷烟散盘的情况而放大设计。 可以按以下数据进行设计（一年35万大箱，地产烟占50％，地产烟到货周期为1天，外地烟到货周期为7天的烟草公司。）1大箱=5件=250条1件=1万支=50条（件是中国计量单位，万支是国际计量单位）1条=10包=200支
③仓储方式设计目前卷烟存储有平库和立库两种基本方式。立库存储采用卷烟堆码到托盘并自动存储在高架货架的方式。每托盘有24件、28件、30件等几种堆码方式。平库存储又有两种存储方式。第一种采用卷烟直接堆放在地面/台面的方式，最高可以堆放到7层。第二种采用卷烟堆码到托盘并存储在平置货架的方式，每托盘有24件、28件、30件等几种堆码方式，货架按照库房层高设置，以2～3层居多。采用什么形式的存储方式在业内也众说纷纭下面对三种存储方式进行比较(见下表):③仓储方式设计目前卷烟存储有平库和立库两种基本方式。立库存储采用卷烟堆码到托盘并自动存储在高架货架的方式。每托盘有24件、28件、30件等几种堆码方式。平库存储又有两种存储方式。第一种采用卷烟直接堆放在地面/台面的方式，最高可以堆放到7层。第二种采用卷烟堆码到托盘并存储在平置货架的方式，每托盘有24件、28件、30件等几种堆码方式，货架按照库房层高设置，以2～3层居多。采用什么形式的存储方式在业内也众说纷纭下面对三种存储方式进行比较(见下表):
④分拣模式设计决定分拣模式的主要因素是配送中心的日订单数，日订货量和分拣时间，但分拣差错率和一次性投资，运行费用等因素同样也是业主关心的内容。目前流行的卷烟分拣模式有两种，即电子标签人工分拣模式和自动分拣模式(行业内也有半自动分拣和全自动分拣的说法，但因没有明确的界定在这里不作引用)。电子标签分拣模式即取代了人工看单分拣在数码显示器的指导下进行摘果式分拣的工作模式产，在自动分拣设备推广之前该技术已经比较成熟，在业内有很多的应用案例。自动分拣即使用专用的机械设备在计算机的控制下实现卷烟按单分拣的工作模式，自 2002年起开始使用和推广并且随着技术的成熟、能力的改进与极低的差错率，近年来成为业内主流的分拣模式。两种模式的功能和性能对比如表3所示。
⑤工艺布局和流程设计并绘制流程图配送中心的作业工艺流程，一般如图3所示。人库时:(1)随机、无序的入库商品首先要验收，倒装成集装单元货物;(2)按保管区进行分类;(3)在各保管区分类保管;(4)出库时按提货单进行拣选、汇合;(5)验收、装车、配送。 对下图流程进行具体的设计并绘制出流程图 配送中心的作业工艺流程
1.4 具体设计要求1)设计烟草物流配送中心的整体布局和基本流程，用Visio等绘图工具，绘制系统的平面配置图；2)初步设计烟草物流配送中心的规模，确定各种设备和数量；3)根据自己的设计构建烟草物流配送中心物流仿真系统；4)选择合适参数对所构建的系统进行仿真实验；5)进行仿真结果分析，给出相应的性能评价指标：库存商品(I)的累计库存量(∑IQ)、 设备利用率、年分拣出货能力指标，对设计方案进行检验，如果指标未达到要求，则调整设备选型、数量及参数继续进行仿真。
入口端 通往检修处 检验包装4 检验包装3 检验包装2 检验包装1 2自动分拣系统仿真 • 系统描述与系统参数 • 一个大型分拣系统的空间布局如下图所示。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。
分拣系统的流程描述和系统参数如下： • ① 四种货物La、Lb、Lc、Ld各自独立到达高层的传送带入口端； • La的到达频率服从正态分布函数normal（400,50）秒； • Lb的到达频率服从正态分布函数normal（200,40）秒； • Lc的到达频率服从均匀分布函数uniform（500,100）秒； • Ld的到达频率服从均匀分布函数uniform（150,30）秒； • ② 四种不同的货物沿一条传送带传送，根据品种的不同由分拣装置将其推入到四个不同的分拣道口，经各自的分拣通道到达操作台。 • ③ 每一个检验包装操作台需操作工一名，货物经检验合格后打包，被取走。 • ④ 每检验一件货物占用时间为uniform（60,20）秒。 • ⑤ 每种货物都可能有不合格产品。检验合格的产品放入箱子里；不合格的通过地面传送带送往检修处进行修复；La的合格率为95%；Lb为96%；Lc为97%；Ld为98%； • 传送带的传送速度自设合理速度。 • 对上述传送分拣系统进行建模，模拟系统一天8小时的运行状况，并完成系统优化。
3虚拟邮局仿真与分析 • 系统描述 • 这是一个邮局内部信件处理系统的模拟。模拟邮局在处理各方送来的信件时内部的处理流程，由于邮局处理信件必须先将信件过滤分类，但是现实中邮件种类繁多，因此本模型将邮件分成国内信件与国外信件。信件到达后，依其类型给予2种不同类型(用不同颜色区分)，经由传送带到达处理器处理，此步骤主要是把信件按照其不同的类型分开来，再分别送到不同的货架上等待邮车运送出去。
系统数据 • 产品到达：随机产生两种类型的产品，平均每15秒到达一个产品，标准差为2秒 • 产品加工：平均加工时间1秒，标准差为0.5秒 • 产品运送：使用两辆叉车，举起和放下速度均为3秒
4 小型配送中心仿真与分析 • 系统描述 • 配送中心是从事货物配送并组织对用户的送货，以实现销售和供应服务的现代流通设施。它不同于传统的仓储设施， 在现代商业社会中，配送中心已经成为连锁企业的商流中心、物流中心、信息流中心。 • 下面是一个典型的配送中心建模过程，该配送中心从三个供应商进货，向三个生产商发货。仿真的目的是研究该配送中心的即时库存成本和利润，并试图加以改善。
系统数据 • 供货商（三个）：当三个供应商各自供应的产品在配送中心的库存小于10件时开始生产，库存大于20件时停止生产。供应商一和供应商二分别以4小时一件的效率向配送中心送产品，供应商三提供一件产品的时间服从3－6小时均匀分布。 • 配送中心发货：当三个生产商各自的库存大于10件时停止发货。当生产商一的库存量小于2时，向该生产商发货；当生产商二的库存量小于3时，向该生产商发货；当生产商三的库存量小于4时，向该生产商发货。 • 配送中心成本和收入：进货成本3元/件；供货价格5元/件；每件产品在配送中心存货100小时费用1元。 • 生产商（三个）：三个生产商均连续生产。生产商一每生产一件产品需要6小时；生产商二每生产一件产品的时间服从3－9小时的均匀分布；生产商三每生产一件产品的时间服从2－8小时的均匀分布。
端口：每个Flexsim实体的端口数没有限制，通过端口它们可以与其它的实体通信。有三种端口类型：输入端口、输出端口和中间端口。 输入端口（input ports）和输出端口（output ports）用于Fixed Resource之间的连接。例如，一个邮件分拣员依靠包裹上的目的地把包裹分放到几个输送机中的一个上面。为了在Flexsim中进行仿真，连接处理器实体上的输出端口到几个输送机实体的输入端口，这意味着当一个处理器（或邮件分拣员）完成临时实体（包裹）的处理后，就通过它的一个输出端口将其发送到一个特定的输送机上。 中心端口（center ports）用来建立从Task Executer和Fixed Resource引用。中心端口的一个惯常用法是引用可移动实体，如从设备、暂存区或输送机等引用操作员、叉车、或者起重机。 端口的建立和连接是通过按住键盘上的不同字母键，并用鼠标点击一个实体，并拖曳到另一个实体上完成的。 按住左键并拖曳鼠标时，如果同时按住“A”键，就可以在第一个实体上建立输出端口，并在另一个实体上建立输入端口。这样两个新端口就自动连接起来。按住“S”键，将在两个实体上都建立一个中间端口，并把这两个新端口连接起来。 5.2 端口与端口之间的连接
拖曳鼠标并同时按下“Q”键可以删除输入输出的端口和连接，按下“W”键可以删除中间端口和连接。下表说明了用于连接和断开两种端口连接的键盘字母。“s”连接按下 “s”键的同时用鼠标从一个对象拖拉到另一个对象上以连接二者“s”连接仅用于中心端口之间的连接（即连接Task Executer和Fixed Resource ）“s”连接用“w”取消（按下 “w”键的同时用鼠标从一个对象拖拉到另一个对象上以连接二者）“a”连接按下 “a”键的同时用鼠标从一个对象拖拉到另一个对象上以连接二者“a”连接用于除中心端口之外的所有其他的连接 “a”连接用“q”取消
六、具体步骤和时间安排本课程设计历时1周，学分1分。具体步骤安排如下：1．学生一般2-6人一组，选取其中1个课题作为课程设计的选题。2．制订设计开发计划，明确任务分工及进度安排。2．收集、整理、学习与实验相关的技术资料及软件，熟悉系统各基本单元的相关技术原理及相关软件的使用原理。3．讨论研究相关实验的可行性及合理性。根据课程设计指导书，设计相关的基本实验方法与步骤。4. 准备各实验相关的硬件设备及软件。5. 按照进度进行具体实验，认真进行实验相关内容的记录。6.完成课程设计报告。
七、课程设计报告要求课程设计报告是课程设计工作的总结和提高，课程设计报告应该反映出学生在课程设计过程中所做的主要工作和取得的主要成果、心得体会。学生必须以积极认真、严谨求实的态度完成课程设计报告的撰写。课程设计报告编写基本要求：1、每组独立完成一份课程设计报告，并详细注明任务分工；2、课程设计报告应书写规范、文字通顺、图表清晰、数据完整、结论明确；3、课程设计报告应该但不仅限于以下材料： 物流系统平面布置图、流程图、相关表格等； 设备选型及数量图、表；设备（人员、流程等）状态图等各类统计图、表以及分析 仿真系统界面、实现方法及参数设置； 仿真实验结果图、表以及分析； 参考文献；4、必须附有必要的结构图、流程图及测试结果等项内容。 5、设计作品（仿真模型或仿真视频演示）
课程设计报告的内容 • 课程设计报告的内容应包括但不限于以下几个部分： • （1）本课题的设计内容、设计目标与任务要求 • （2）人员分工情况（详细） • （3）建模步骤描述（系统分析，建模，运行，问题分析） • （4）设计方案的描述与说明（系统优化，这是课程设计报告的主体部分） • （5）仿真实验结果与结论 • 封面要求所有同学统一版式
