物流系统建模与仿真实训教程

本书以案例驱动的形式，介绍了物流系统仿真的基本概念、FlexSim仿真软件、FlexSim建模相关概念以及建模步骤，物流系统仿真建模的方法、建模的详细步骤以及优化方法，生产物流系统、仓储系统、库存控制系统、拣选系统、AGV以及自动化立体仓库和现代物流配送中心建模仿真的案例实训等内容。本书集物流系统建模技术和方法、实训案例驱动、实用物流系统仿真与教学便利于一体，侧重培养学生物流系统仿真技能及仿真应用，提高读者的建模仿真能力。 本书既可作为物流管理、物流工程以及工业工程等相关专业本科生、研究生教材，又可作为从事物流系统规划仿真研究工作的专业人员参考用书。

马向国 ---------------------------- 马向国，博士，北京物资学院副教授，硕士研究生导师。主要研究方向为物流系统规划，物流系统建模与仿真以及企业物流系统优化等。曾主持北京市社科基金“京津冀一体化下应急物资储备问题研究”项目、“基于区域协同的北京市应急资源布局及协同调度研究”项目、北京市教委“基于供应链的逆向回收物流库存控制分析与仿真研究”项目、中国物流学会 “基于电子产品易逝性的逆向物流库存控制及仿真研究” 项目、北京物资学院青年基金 “自动化立体仓库绩效分析与仿真优化研究” 项目；与清华大学合作研究“模糊随机条件下库存控制策略及仿真研究”项目。与企业合作研究“铁路物流中心功能、设施设备配置仿真研究”、“汽车组装线SPS仿真优化研究”以及“汽车整车物流仓储问题优化仿真研究”等项目。出版《自动化立体仓库规划设计、仿真及绩效评估》以及《现代物流配送中心规划、仿真及应用案例》等多部物流系统规划与仿真方面的学术著作。多年的科研活动和教学工作为马向国老师撰写该书积累了丰富的素材，他在物流系统仿真方面有着较强的理论和实践基础。 芮嘉明 ---------------------------- 芮嘉明，北京物资学院物流学院教学院长，博士，副教授，硕士研究生导师。主要研究方向为供应链质量管理，发表多篇学术论文并获得多项专利，曾主持北京市教委人文社科计划面上项目和北京物资学院青年科研基金项目，参与国家自然科学基金青年科学基金项目多项。

目 录 第1章　物流系统仿真概述 1 1.1　系统、模型、仿真概述 1 1.1.1　系统 1 1.1.2　模型 4 1.1.3　仿真 6 1.1.4　系统、模型与仿真的关系 8 1.2　物流系统概述 8 1.2.1　物流系统的概念与分类 8 1.2.2　物流系统的特点 8 1.3　物流系统仿真概述 9 1.3.1　物流系统仿真的概念 9 1.3.2　物流系统仿真的应用类型 10 1.3.3　仿真软件出现前后物流系统 优化方法比较 10 1.3.4　物流系统仿真解决的问题 11 1.4　练习题 14 第2章　FlexSim概述 15 2.1　FlexSim综述 15 2.2　FlexSim的功能特点 17 2.3　FlexSim仿真环境及关键技术 18 2.3.1　FlexSim仿真环境 18 2.3.2　FlexSim中的鼠标操作及 键盘交互 28 2.3.3　FlexSim的对象层次结构 30 2.3.4　节点和树 31 2.4　练习题 31 第3章　FlexSim典型实体的使用 32 3.1　FlexSim实体的概念 32 3.2　FlexSim典型实体的使用 33 3.2.1　共用选项卡 33 3.2.2　发生器的使用 49 3.2.3　吸收器的使用 51 3.2.4　暂存区的使用 51 3.2.5　处理器的使用（包括多重处理器 的使用） 52 3.2.6　合成器的使用 54 3.2.7　“分解器”选项卡的使用 56 3.2.8　传送带的使用 57 3.2.9　货架的使用 61 3.2.10　分配器及运输工具的使用 64 3.2.11　可视化工具的使用 65 3.2.12　网络节点的使用 67 3.2.13　全局表的使用 70 3.3　实体综合使用实训 71 3.3.1　实体实训1 71 3.3.2　实体实训2 76 3.4　实训练习 81 第4章　FlexSim仿真模型建立 83 4.1　FlexSim仿真模型的基本组成 83 4.2　FlexSim建模的基本步骤 84 4.3　FlexSim统计与分析 87 4.4　建模步骤实训 92 4.4.1　某加工车间的建模仿真案例 实训 92 4.4.2　某生产企业按照客户订单备货 实训 101 4.5　实训练习 112 第5章　仿真输入数据分析 113 5.1　仿真输入数据分析概述 113 5.2　数据的收集与处理 114 5.3　数据分布的分析与假设 115 5.4　分布参数的类型和估计 118 5.5　拟合优度检验 119 5.6　输入数据案例分析实训 121 5.7　FlexSim-ExpertFit输入数据分析及 应用 123 5.8　实训练习 131 第6章　排队系统建模与仿真案例 实训 132 6.1　排队系统的基础知识 132 6.1.1　排队系统的概念及特点 132 6.1.2　排队系统的基本参数 133 6.1.3　排队系统的类型 136 6.1.4　排队系统的性能指标 137 6.2　排队系统仿真实训 138 6.2.1　问题描述 138 6.2.2　手工仿真 139 6.2.3　计算机仿真：应用FlexSim仿真 模型 140 6.2.4　系统优化 144 6.3　实训练习 152 第7章　生产物流系统建模与仿真案例 实训 154 7.1　实训知识准备 154 7.1.1　生产物流概述 154 7.1.2　生产物流系统概述 155 7.1.3　生产运作管理的组织形式 156 7.1.4　零件在加工过程中的移动 方式 157 7.2　生产物流系统仿真实训 158 7.2.1　问题描述与模型参数 158 7.2.2　建模操作步骤及参数设定 160 7.2.3　运行结果分析与改进 166 7.3　实训练习 173 第8章　仓储系统建模与仿真案例 实训 174 8.1　实训知识准备 174 8.1.1　仓储概述 174 8.1.2　仓储设施简介 179 8.2　仓储系统仿真实训 183 8.2.1　问题描述与模型参数 183 8.2.2　建模步骤及参数设定 184 8.2.3　运行结果分析与改进 194 8.3　实训练习 197 第9章　库存控制系统建模仿真案例 实训 198 9.1　实训知识准备 198 9.1.1　库存控制系统概述 198 9.1.2　库存系统的分类 199 9.2　库存控制系统建模仿真案例实训 200 9.2.1　系统参数与问题描述 200 9.2.2　建模过程及数据分析 200 9.3　实训练习 208 第10章　播种式和摘果式拣选仿真案例 实训 209 10.1　实训知识准备 209 10.1.1　订单拣选概述 209 10.1.2　订单拣选方式 210 10.1.3　“人到货”和“货到人” 拣选 215 10.2　播种式拣选系统和摘果式拣选系统 仿真案例实训 217 10.2.1　订单拣选作业过程描述 217 10.2.2　问题描述与系统参数 218 10.2.3　建模步骤 218 10.2.4　拣选方案及人员优化 230 10.3　实训练习 235 第11章　AGV仿真案例实训 237 11.1　实训知识准备 237 11.1.1　AGV概述 237 11.1.2　AGV导引方式 238 11.1.3　AGV的工作原理 240 11.1.4　AGV的应用 240 11.2　AGV建模仿真实训 240 11.3　AGV仿真优化 253 11.4　实训练习 254 第12章　现代自动化立体仓库建模仿真 案例实训 255 12.1　实训知识准备 255 12.1.1　自动化立体仓库概述 255 12.1.2　自动化立体仓库类型 257 12.1.3　自动化立体仓库的作业 流程 259 12.1.4　自动化立体仓库的重要性 260 12.2　自动化立体仓库仿真实训 261 12.2.1　问题描述 261 12.2.2　模型参数 262 12.2.3　建模步骤及参数设定 263 12.2.4　运行结果分析与优化 281 12.3　实训练习 288 第13章　现代物流配送中心仿真案例 289 13.1　实训知识准备 289 13.1.1　配送中心的概念 289 13.1.2　配送中心的主要功能 290 13.1.3　配送中心功能区的设置 291 13.1.4　配送中心的作业流程 293 13.2　问题描述与模型参数 294 13.3　FlexSim仿真建模 296 13.3.1　入库处理区FlexSim模型 296 13.3.2　储存区的FlexSim模型 302 13.3.3　流通加工区的FlexSim 模型 308 13.3.4　拣货区的FlexSim模型 312 13.3.5　发货区的FlexSim模型 321 13.4　仿真结果分析 327 13.4.1　仿真模型运行及结果统计 327 13.4.2　仿真结果分析 328 13.5　配送中心的优化 329 13.5.1　堆垛机和货架利用率的 优化 329 13.5.2　最终优化方案 329 13.6　实训练习 330 参考文献 332