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第一章 问题陈述
河北快运集团有限公司是由河北省交通厅发起，联合省内11地市各大运输集团共同出资建立的专业化物流企业，主要的业务范围为医药、日用百货、卷烟、陶瓷、化工产品的物流配送。而凯蒂服饰公司是该公司的一个大客户，将其全部分拣，配送业务外包给了快运公司，快运公司专门为其建立了一个配送中心，用于凯蒂服饰公司的仓储分拣作业，并提供相应送货的服务。但随着服饰销售旺季的到来，公司下面127家销售点发货需求也马上就要提高，从而导致需要的库存增加，日发货量提高等问题。为了保证订单供应，快运公司急需解决其仓库存储能力和分拣能力以满足凯蒂服饰公司对配送业务量的需求并尽量达到设计要求。
随着双方合作的加强，导致公司配送业务急剧增加，不仅每天出、入库的业务量大大提高，库存量也随之加大，对公司仓库现有的存储能力和分拣能力都提出了更高的要求。目前，存箱区的货物摆放没有采用托盘。虽然每天到货近400箱，但是由于规格很多，有近200多种规格，所以无法采用托盘。现在采用2米多高的货架，直接将整箱货物直接码垛在货架上，不严格按货位摆放。当需要往货架最上层码放货物需要借助梯子。货物在拣货区货架摆放是以件为单位的，拣货区的货架高约2米。发货前装箱工作，需要两个人进行，一个人念发货单，一个人核对货物号，这样效率低，而且出错率高。
想要通过扩充仓库面积来达到存储量的成倍增加已经不太现实了，因为去年刚刚对仓库进行了大幅度的扩充，由原来的3000平方米，一下提高到目前的4800平方米。
仓库现有员工17人，员工工资在仓库总成本中占有很大比例，马浩一直想通过精简仓库员工来降低仓库总成本，但是由于这段时期业务量不断增加，员工工作强度的确不小。另一方面，接下来由于凯蒂服饰公司配送业务量的增加，对仓库分拣能力的提高也是相当大的考验。
目前每个月约有43900箱、共计522万件服装的仓库储存量，根据对业务量的预测，5年后仓库容量要达到84000箱、1000万件。目前每天发货127家，预计将来发货要达到300家。现在每月作业量约200万件（包括出、入库作业及退货返回），作业量虽然很大，但是将来作业量还要大幅度提高。
如何对仓库进行改进从而使其存储能力和分拣能力满足凯蒂服饰公司对配送业务量的需求并尽量达到设计要求是公司面临的最现实的一个问题，并且要以最低的成本尽可能的提高效率。
第二章 模型设计
2.1系统描述
这是河北快运公司专门为凯蒂建立的配送中心的进出货与退货系统。主要模拟从不同供应商送来后的处理过程，由于要对各种货物进行分类，货物种类复杂多样，这里将总的货物分为不同的三类，爱妮莎，多利亚，戴娜。货物到达之后依其类型给予3种不同类型(用不同颜色区分)，经由暂存区到达处理器处理，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处理运送出去。在处理的过程中，先将整箱货物解包放入后面相应的暂存区内，再根据不同的订单对不同的货物进行捡货，包装处理。
2.2系统数据
货物到达；按时间间隔到达，返回一个30的常值时间。
暂存区1容量：100000
暂存区2容量：100000
货架1，货架2，货架3容量：系统默认。
货物合成：合成时间为24
货物运送：按到达时间间隔设置，返回一个为24的常值时间。
货物分解：将一个实体分解成100个。
2.3概念模型


2.4 实体设置
发生器1——>货物到达；发生器2——>退货到达；发生器3——>产生托盘；
暂存区1——>货物暂存；暂存区2——>处理存放；暂存区6——>到货存放；
暂存区3——>货物暂存；暂存区4——>货物暂存；暂存区5——>货物暂存；
货 架1——>存货物1；货 架2——>存货物2；货 架3——>存货物3；
处理器 ——>检验货物；搬运工1——>搬运货物；搬运工2—>搬运货物；
分解器1——>分解获取；分解器2——>分解货物；分解器3——>分解货物；
分配器 ——>分配货物；传送带 ——>分发货物；吸收器 ——>运走货物；
货 架4——>存储退货；合成器 ——>包装箱。
2.5建模步骤
前提：假设每箱货物包含100件货物，每天的工作时间为8小时。
第一步，从左边的实体库中拖出所需要的实体，按顺序放到模型视窗中。
第二步，建立连接，分别是“A”连接与“S”连接将各个实体进行连接。
第三步，设置发生器1的参数：
1，到达方式：按时间间隔到达，返回一个30的常值时间。
现实数据来源为：已知每天入库箱数为1000箱，可以计算出到达时间30=1/（1000/8/3600）
2，发生器的离开触发设置内容为：为临时实体item指定一种实体类型号 duniform（1，3），并为每种实体类型指定唯一的颜色。
现实颜色设置来源：有三种不同品牌的货物，即爱妮莎，多利亚，戴娜。
第四步，设置暂存区1的依据：在货物到达与检验其间的过渡。
第五步，设置处理器1的参数：处理时间设置为20。
现实依据：因为货物到达的时间为30，所以处理检验的时间理论上比货物到达的时间要快一些的，而且只需要抽样检验就好。处理器处理好后，根据货物的不同的规格讲货物安排到不同的货架，便于拣货人员捡货。
第六步，分解器1，2，3的参数设置：
1，处理时间：返回一个常数为10的常值时间。
2，分解器：将一个实体分解成100个。
现实数据来源：假设一个箱子中装有100件的货物。因为在案例中，货物到达时的箱子是不同的，而且各个客户需要的货物的品种也是不一样的，再则分拣过程时也只能以件为单位的，所以在模型中，需要将到达的箱子里的货物拆分成件装，然后再根据客户的订单，捡货，装成箱。
第七步，暂存区4，5，6参数设置：分别将最大容量设成200。
现实依据：仓库的第二层总面积2400.，除去货架的容量，捡货区的面积就只能这么大了。也就是说，每个品种的货物只能存有200件，总共大概6箱货物一起参与拣选。
第八步，合成器设置：
1，处理时间为：24。
现实依据：发货数量1200箱，则根据一天工作8个小时来算，可以得出24=1/（1200/8/3600）
2，合成器选择“装盘” ，组成清单如下：

假设一个客户需要的件数是45件，组成一箱，第一种品种为15件，第二种品种为20件，第三种品种是10件。
第九步，发生器3的设置：

托盘的到达的主要目的是为了将货物以箱子的形式运走，以表示客户订单的到达。按到达时间间隔设置，返回一个为24的常值时间。
现实依据：发货数量1200箱，则根据一天工作8个小时来算，可以得出24=1/（1200/8/3600），每天发货的门店数300家。然后出货的箱子，和订单一起消失。
第十步，全局表的设置。

现实来源：因为有三种品种的货物，所以行数为3；案例中提到发货商有四个大区域，所以列数是4。
第十一步，货架1，2，3的最大容量设置。
现实数据来源：预计配送中心仓库的总面积，假设进货箱子的体积为0.2立方米，二层仓库25%的利用率用来存入库箱子，得出总共可以存储的箱子的个数6000，再根据每种衣服的件数比例，算出货架的最大容量。
第三章 模型运行与分析
3.1 系统编译与运行
系统编译运行一段时间以后，效果图如下所示：

3.2 瓶颈分析
产生的瓶颈问题有以下两点：
1，停留在暂存区2的货物数量过多，一度达到100。反映在现实案例中则为入库区等待入库的货物过多，导致入库区过度拥挤，使其无法正常有序地运行。
2，现有仓储区位数不够，系统自动停止模拟。反映在现实案例中则为货物周转速率不够，使大部分货物没有及时出货，占用了过多的仓储区位。
3.3 原因分析
产生瓶颈的原因
1，员工工作效率低。其目前最大速率只有0.2m/s。
2，货物周转速率低。导致低速率的主要原因有两个。其一就是合成器的合成速率低，目前的合成速率为常数24。反映到现实案例中，则是员工拣货效率低或员工数量不够。其二就是发生器2产生托盘的速率低，目前参数设置的到达时间间隔为：返回一个为24的常值时间。反映到现实案例中，则是货物包装不及时。
3.4 解决方案
1，将两位搬货员工的工作速率提高。具体为将其最大速率改为1m/s。同时，也可增加一名搬货员。
2，将合成器的合成速率提高。具体为将合成器的速率提高至10，或是增加一台合成器。反映到案例中，就是提高拣货员的工作效率或是增加一名拣货员。具体可以通过改变拣货方式，拣货路线等方法。
3，加快托盘的产生速度。具体为将到达时间间隔设为常值10。反映到案例中，则是加快了包装速度，即增加一名员工。
3.5实施效果
根据以上的方案，我们将主要部件的参数进行了相应的改变。编译运行模型12165.03个单位（即约4个小时左右）后，其效果体现在以下两个方面。
1，停留在暂存区2的货物数量大大减少，平均值在25左右。即入库区完全足够堆放等待入库的货物，使入库区正常运行。
2，货物周转率大大提高。仓储位利用率较高且没有出现货物无法入库的现象。
3.6 数据分析
各主要部件的运行数据如下：
合成器：
idle（74.0，06%） processing（1194.0，9.8%） collecting（10897.0，89.6%）
分解器1：
idle（254.3，2.1%） processing（80.0，0.7%） blocked（11830.7，97.3%）
分解器2：
idle（620.9，5.1%） processing（920.0，7.6%） blocked（10624.2，87.3%）
分解器3：
idle（152.0，1.2%） processing（12013.0，98.8%） blocked（0，0）
暂存区1：平均值17.74
暂存区2：平均值192.93
暂存区1：平均值198.53
处理器：
idle（2050.0，16.9%） processing（10115.0，83.1%）
发生器1：输出量405（入库405箱）
吸收器：输入量596（发货596箱）
通过以上方案的实施，基本实现了该配送中心未来预计的工作。
第四章 总结
从开始的案例分析，到最后系统模拟运行，直至数据分析，基本上解决了案例所提出的问题。
在案例中，随着服饰销售旺季的到来，凯蒂公司下面127家销售点发货需求马上就要提高，从而导致需要的库存增加，日发货量提高等问题。为了保证订单供应，快运公司急需解决其仓库存储能力和分拣能力以满足凯蒂服饰公司对配送业务量的需求并尽量达到设计要求。
在系统中，我们首先针对公司现有的情况以及案例中给予的数据进行分析，把现实要素转化系统实体，同时也将现实数据转化成系统中各个实体的参数。然后进行系统建模与仿真，在运行过程中，发现入库问题存在瓶颈，当货物到达时，由于员工工作效率降低，使得货物的搬运入库无法顺利进行。还有一个问题存在于仓库的容量有限，而出库又不及时，以至于满足不了大批量进货的需求。然后我组开始进行数据的分析，主要是对一些关键的实体的参数分析，比如合成器，分解器，暂存区的数据分析，并且同时将模型中的数据反映到现实的案例中来，以求解决案例问题。反映出来的问题主要是：其一员工搬运和拣货效率低或员工数量不够；其二是货物包装成箱不及时。分析出问题的所在之后，我们先是讨论案例的解决方案，采取增加操作员或者提高相关机器设备的利用率和改进操作流程的办法，使配送中心能满足凯蒂公司的服务要求。相应地，我们通过修改模型中实体参数的设置，主要是改变合成器的速率和加快托盘产生的速度，从而到达了理想的效果。
从此次案例分析到系统运行成功的整个过程中，我组成员团结合作，不管是案例分析能力，还是系统建模能力，都得到了很大的提高。同时对配送中心的运作流程及关键工序有了更深的认识。

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