物流系统课程设计指导书

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1、物流系统课程设计 指导书华中科技大学控制科学与工程系 物流自动化实验室 二七年四月目 录一、教学目的 二、课程设计选题 三、总体设计要求 四、港口设计内容 4.1 集装箱码头的基本组成 4.2 堆场规划与设计 4.3 码头主要作业流程 4.4 随机事件分布模式及参数的选择 4.5 集装箱码头物流系统的性能评价指标 4.6 具体设计要求 五、烟草物流配送中心设计内容 5.1 卷烟配送中心整体布局设计65.2 卷烟配送中心物流流程设计6 5.3 卷烟配送中心设计7 5.4 具体设计要求11 六、仿真工具Flexsim介绍 6.1 Flexsim的对象库12 6.2 端口与端口之间的连接14 6.3

2、 所有下拉菜单都包含的常用项有14 6.4 OnEntry（进入触发）/OnExit（离开触发）16 6.5 Process Time（时间下拉菜单）16 6.6 Send-to-Port（送往端口）17 七、具体步骤和时间安排 八、课程设计报告要求一、教学目的物流系统课程设计是物流系统工程专业课教学计划中综合性较强的实践教学 环节，它对帮助学生全面牢固地掌握课堂教学内容、培养学生的实践能力、为毕 业设计及毕业后从事物流专业技术工作打下基础，提高学生全面素质具有重要的 意义。 二、课程设计选题基本选题：1烟草物流配送中心规划2集装箱码头物流系统规划其它可选题目：1. 自动化仓库系统规划与设计2

3、. 单服务台排队系统设计3. 生产物流系统设计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、总体设计要求四、港口设计内容4.1 集装箱码头码头 的基本组组成集装箱码头的基本组成主要分为硬件设施和装卸搬运设备。集 装箱码头通常应具备的主要设施有：泊位、码头前沿、集装箱堆场、 货运站、控制室、检查口、维修车间等。其装卸搬运设备主要有：岸 桥、场桥(场桥分为轮胎式龙门起重机和轨道式龙门起重机

4、)、跨运车、 叉车、正面吊、集装箱拖挂车等。4.2 堆场规场规 划与设计设计 1）堆场基本堆存原则 不同尺寸的集装箱、空箱与重箱分开堆放。 进口箱与出口箱分开堆放。 冷藏箱、危险品箱、特种重箱堆放在相应专用箱区。 模型中不考虑45的集装箱和开口箱、超高箱等特种箱的影响 。忽略堆场中的移 箱、翻箱作业。2） 集装箱堆场的计算集装箱堆场所需面积计算的关键在于合理确定集装箱的堆层数、场地面积利 用率和平均堆存期等。根据经验，20英尺的标准集装箱其总重量可达12吨每箱 ，平均堆存期在10天左右。从安全和经济的角度考虑，港口地区重箱堆4层、空 箱堆5层、冷藏箱堆4层是比较合理的。一般而言，集装箱堆场的面

5、积利用率最 大可以到70%，库房的面积利用率最大在60%左右。以年吞吐量为16万个TEU 为例，设该码头堆场年装卸量为：重箱110600 TEU，空箱47400 TEU，冷藏箱 2000 TEU。可以计算出该码头年集装箱堆场容量和地面箱位数如下表所示： 已知一个标准集装箱的面积约为15（m2），则集装箱所需要的堆场面积可计算 如下： 重箱堆场需求面积：1027*15/0.7=22007（m2） 空箱堆场需求面积：440*15/0.8=8250（m2） 冷藏箱堆场需求面积：15*15/0.5=450（m2）计算单位：TEU(twenty-feet equivalent units)，又称20英尺

6、换算单位，是计 算集装箱箱数的换算单位。目前集装箱长度一般有两种规格，即20英尺和40英尺 ，为便于计数的统一化，把20英尺集装箱作为一个计算单位，40英尺集装箱作为 两个计算单位。4.3 码头码头 主要作业业流程1)船堆场： 重箱（冷藏箱、特种箱）：船集装箱岸边起重机集装箱牵引半挂车 轮胎式集装箱龙门起重机堆场； 空箱：船集装箱岸边起重机集装箱牵引半挂车空箱堆高机空箱 堆场； 危险品箱：船集装箱岸边起重机集装箱牵引半挂车集装箱叉车 危险品箱堆场。2) 堆场拆装箱库： 堆场轮胎式集装箱龙门起重机集装箱牵引半挂车集装箱箱内叉车 拆装箱库。3) 堆场货主： 堆场轮胎式集装箱龙门起重机集装箱牵引半挂

7、车货主。4) 拆装箱库货主： 拆装箱库集装箱箱内叉车汽车货主。4.4 随机事件分布模式及参数的选择选择1.离散事件系统根据实际系统的性质和特点，离散事件系统仿真可以划分为两类典型的离 散事件系统问题 ，即排队系统和库存系统问题 。集装箱码头系统是一个典型的 离散事件系统，其中包含有两个典型的排队系统，一个是到港船舶的排队系统 ，另一个是堆场集卡的排队系统。2.随机事件分布模式集装箱码头物流系统工作环节多，其作业受到许多随机因素的影响。要在 模型中把所有的随机因素都考虑进去是不现实的，也是没有必要的，经过对 港 口生产活动规律进行分析，主要的随机事件有（以到港船舶为例）：1) 船舶到港时间间 隔

8、随机分布2) 到港船舶作业方式(装、卸、又装又卸)随机分布根据集装箱班轮运输特点和船舶到港原始资料分析，集装箱船舶到港规律基 本上符合泊松分布，即对于任意时间点t0，在(t+t)时间内到港船舶的概率与起 始时刻t无关。在t时段内到达n艘船的概率为船舶到港的时间间隔T服从负指数分布，即：为单位时间内到达船舶的平均数。排队规则是单队列，先到先服务。码头对每艘船的服务时间是服务时间v的负 指数分布，分布函数是：表示单位时间内能被服务完的船舶，即平均服务率。集装箱船舶在港作业方式主要有只卸船、只装船、先卸船后装船这三种作业 模式。对于某一特定的到港所有使用的作业方式也是随机事件，且从其分布特征 看，属

9、于离散型的二项分布。到港船舶作业方式分布为：在出口集装箱中，空箱占8%；在进口集装箱中，空箱所占比例为49%。集装 箱码头堆场集卡的排队模型与船舶的排队模型相似，只是对应的服务对象变为集 卡，服务机构是堆场。排队模型和系统指标参数可以参照船舶排队模型。参数的选择船舶平均到港时间间隔 205分钟岸桥的装卸速度 25箱/h龙门吊的装卸速度 40箱/h集卡空载速度 28km/h集卡重载载速度 20km/h进口堆场的堆存时间 6天空箱堆场的堆存时间 10天4.5 集装箱码头码头 物流系统统的性能评评价指标标集装箱码头物流系统的性能是运用一整套统计指标，采用科学的统计调查 、整理和分析方法、通过对生产经

10、营 活动各种数量关系的研究，揭示其发展规 律。统计工作对帮助码头管理者在认识、检查、监督、决策等方面具有十分重 要的意义。集装箱码头的主要统计指标有：1)集装箱吞吐量。指经由水路运进、运出港区范围，并经装卸的箱量，它是 反映港口船舶装卸任务量的指标。计算单位为TEU。不论是船到船直接转口， 或是经过堆场后再装船转口，均分别按进口卸船和出口装船，各计一次吞吐量 。一般以年为一个统计期间。国际标准集装箱的换算系数=集装箱自然长度英尺 120英尺。即一个20，箱为1TEU(标箱的简称)，一个40，箱为2TEU。2)堆场容量。指同一时间内最大安全堆存箱量。计算单位为“TEU”。3)平面箱位。指不考虑堆

11、放层高的集装箱箱位个数。计算单位为“TEU” 。4)堆存箱数。指统计期内进入堆场的集装箱量的总和。它是反映堆存工作量 的指标，但有一定的局限性。计算单位为TEU。5)堆存箱天数。指统计期堆场堆存箱量与其堆存天数乘积之和。它是反映堆 存工作量的综合指标，反映堆存的数量，而且反映堆存的时间。计算单位为 TEU天。此方法有利于统计，而不利于堆场的分析和管理工作。6)平均堆存期。指统计期每箱平均在堆场堆存的天数。它是反映箱在堆场内 的滞留时间，即:堆存时间长 短的平均指标。计算单位为“天”。平均堆存期(天) 二堆存箱天数/堆存箱数。在计算平均堆存期时，统计期的时期长度应适当扩大( 至少为一个季度)，否

12、则当箱跨时期堆存时，计算的平均堆存期会比实际堆存时 间要短。平均堆存期短，说明箱的流转快，滞留时间短，避免港口堵塞，扩大 码头吞吐能力。7)堆场利用率。指统计期平均每天堆存箱数与堆场容量的比值。它是反映堆 场容量利用程度的指标。计算单位为“%”。堆场利用率(%)= (平均每天堆存箱数/ 堆场容量)X 100%。堆场利用率太高将会导致过高的翻箱率，并且当船舶集中到 达时，还会造成堆场堵塞，使船舶在港作业时间 延长，导致不良的关联后果。 因此码头企业应将堆场利用率控制在一定水平(通常认为60%较为合理)。8)机械利用率。是指在装卸机械日历总时间 中机械工作时间所占的比重，反 映装卸机械的利用程度。

13、计算单位为(%)。机械利用率(%)= (工作台时/日历台时 )*100%4.6 具体设计设计 要求以年吞吐量为16万个TEU，设定该码头 堆场年装卸量为：重箱110600 TEU ，空箱47400 TEU，冷藏箱2000 TEU。 1)设计集装箱码头物流系统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)初步设计集装箱码头物流系统的堆场规模，确定各种设备选 型和数量； 3)根据自己的设计构建集装箱码头物流仿真系统； 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，给出至少如下几个性能评价指标：堆场容量、各堆场利 用率和堆场平均利用率、各机械设备的

14、利用率等指标，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； 6)撰写课程设计报 告。五、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。5.1 卷烟配送中心整体布局设计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

15、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。 5.2 卷烟配送中心物流流程设计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图1所示:仓库储存托盘出库组盘入库托盘暂存件烟码盘1号工程扫码件烟补货条烟分拣订单装箱配送暂存装托盘/笼车路线分类到货出库装车喷码图1 卷烟配送中心内部系统流程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

16、小型 城市的卷烟物流体系。一般只选用一级配送模式（如图2所示）。5.3 卷烟配送中心设计设计配送中心（DC）零 售 户零 售 户零 售 户零 售 户零 售 户图2 一级配送模式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：月销售（A）（单位：大箱）地产烟比例（b）（单位：百分之几）地产烟到货周期（c）（单位：天）外地烟到货周期（d）（单位：天）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）安全峰值系数（f）。f最大日销量/平均日销量合理库存量