《配送中心规划与运营》实验报告Word格式.doc
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3. 实验过程及内容 5
3.1实验背景 6
3.2作业区域设置 6
3.3建模 7
3.4建模仿真数据和问题 16
4. 实验结论 17
实验报告
1.实验目的
本次研究的目的在于深入了解就餐高峰期出现的问题及现状，希望通过资料调查、实地考察以及建造模型，了解就餐高峰拥挤问题的主要原因，提出相应的建议和改善方案，减少学生高峰期排队等待时间，以及体现山东科技大学的人文关怀。
（一）解决食堂排队就餐效率问题对食堂有着重大的现实意义
通过改进并完善学校的餐饮服务体系，可以最大限度地满足学生各种需求，解决学生最常抱怨的“常排队，排队长”问题，减少学生的排队等待时间，提高学生对食堂的满意度。
学生排队等候时间长，一方面增加了学生的时间和精力成本，也造成了学生内心的抱怨和不满；
另一方面也造成了食堂工作人员的超负荷工作，导致情绪紧张焦躁，工作效率下降甚至会出现差错，影响食堂自身的经济效益和形象。
时间既是成本因素又具有潜在价值，提高排队系统的服务效率，缩短学生排队就餐的等待时间，绝不仅仅是学生所关注的问题，而是为食堂和学生双方实现增值的重要手段。
（二）从细微处着手管理，有助于提升学校形象要全面做好学校的各项工作，必须从细微处着手抓形象建设，从不起眼的“小”事情抓出学校管理的“大”效果，这些细微之处往往能够体现出一个学校的管理水平。
于细微处见水平，食堂排队模型不仅意味着学生对公平秩序的遵守与执行，更体现着一种对公共资源的分配原则，从而从侧面折射出学校“文明、向上”的优良校风，树立其在社会上的良好形象。
（三）对这一模型的研究将为解决类似排队系统问题提供重要的借鉴
借助模型可计算食堂就餐系统的运行效率，通过对比相关参数就能评估系统的服务水平，判断食堂就餐系统的合理性。
而在日常生活中存在大量有形和无形的排队或拥挤现象，如车站售票系统超市收银系统、银行排队系统等，这些服务系统的类似问题可以借鉴该系统的解决方案。
（四）食堂就餐排队模型的建立与实现是实现资源合理配置的有效手段
就学生而言，通过增加窗口数量，可以减少学生的排队等待时间；
然而从食堂的角度来说，虽然增加窗口数量可以减少排队等待时间，提高学生对食堂的满意度，从而赢得更多的学生到食堂就餐，但是同时也会增加食堂的运营成本，因此如何在这两者之间进行权衡，确定最佳的窗口数量，对学生和食堂双方来说有着重要意义。
本研究通过对食堂窗口服务工作构建相应的定量模型，为节约学生就餐时间，提高食堂服务质量、效率，平衡学生排队时间与食堂收益之间的关系、优化食堂资源配置提供了一种有效的管理决策手段。
2.实验内容
2.1了解认识flexsim仿真模型制作软件
Flexsim是一个基于Windows的，面向对象的仿真环境，用于建立离散事件流程过程，像是制造业，物料处理和办公室工作流，这些全都配以令人瞠目结舌的三维虚拟现实环境。
FlexSim是美国flexsim公司开发的，迄今为止世界上第一个在图形环境中集成了C++IDE和编译器的仿真软件。
在这个软件环境，C++不但能够直接用来定义模型，而且不会在编译中出现任何问题。
这样，就不再需要传统的动态链接库和用户定义变量的复杂链接。
Flexsim应用深层开发对象，这些对象代表着一定的活动和排序过程。
要应用模板里的某个对象，只需要用鼠标把该对象从库里拖出来放在模型视窗即可。
每一个对象都有一个坐标（x，y，z）速度（x，y，z），旋转以及一个动态行为（时间）。
对象可以创建、删除，而且可以彼此嵌套移动，它们都有自己的功能或继承来自其他对象的功能。
这些对象的参数可以把任何制造业、物料处理和业务流程快速、轻易、高效的描述出来。
同时Flexsim的资料，图像和结果都可以与其它软件公用（这是其它仿真软件不能做到的），而且它可以从Excel表读取资料和输出资料（或任何ODBCDATABASE），可以从生产线上读取现时资料以作分析功能。
Flexsim也允许用户建立自己的实体对象（Objects）来满足用户自己的要求。
在FlexSim7以上版本已经开发出64位版本，可以更好调用计算机内存。
当前软件的最新版本为FlexSim7.5.2
2.2分组及确定课题
根据班级总人数，确定分组的人数为6个人，根据自由原则自己组成小组，我们小组成员确定比较曲折，最后因为缘分组成了我们的小组，由王荣生、陈勇吉、刘宗贺、张雪亮、柏霜、毕文静组成。
确定小组成员之后，再确定一个小组挑选相同的课题，最后我们选择了刘娜小组。
我们两个小组经过共同的讨论与思考，确定了几个比较可行的方案再进行甄选:
物流自动分拣系统距离我们生活比较远，我们都不熟悉；
超市的案例比较复杂，而且与前面的小组内容有重复；
复印店的课题贴近我们的生活，但是复印店的面积比较小，可操作性不是很强；
最后，食堂的课题由于贴近生活，数据比较容易调查，且食堂比较程序化，之前又有过调查案例，于是在老师的提示下选择了食堂的课题。
最后我们选定A餐二楼为我们的模型依据展开了我们的课题。
2.3实地调查及统计分析数据，绘制平面图
在A餐实地调查，做好人员分配，分别记录窗口人流量和出入口人流量。
做好统计分析之后画出平面图。
我们组织组员到A餐进行数据调查，记录各个进出口及窗口的人流量，具体的人员安排如下表所示
柏霜
刘宗贺
张雪亮
毕文静
陈勇吉
进出口
西门
电梯
南门及三楼电梯
东门
窗口
东侧窗口
西侧窗口数据收集人员工作安排表
我们总的数据收集时间为中午十一点到一点的两个小时的时间，进出口为每十分钟清点一分钟的进出人数，窗口为每十分钟清点一次各个窗口的排队等待人数，最终我们测量获得的数据见下图
进出口人流量图
进出口人流量表截图
窗口人流量图
窗口流量统计表截图
由于我们运用泊松分布模拟进入的人数，所以我们计算了泊松分布需要的系数，窗口流量我们计算了各个窗口分布人数的百分比。
另外我们还统计了各个窗口的每份饭的完成时间以及收餐盘的工作人员的工作时间。
餐厅的布局情况我们参考了餐厅建设的平面图以及我们自己的测量情况，我们通过大堂经理查阅了餐厅的建设平面图（如下图），结合两种数据我们绘制了餐厅的布局情况，如下图。
餐厅建设平面图
应用于模型的平面图
2.4制作及优化模型
熟悉完flexsim软件之后我们进行了初步的建模模拟，小规模的模拟运行食堂模型。
小规模测试成功之后我们再建设完整的食堂模型并进行整体运行调试，调试成功之后我们在进行数据的输入以及仿真模型的3D模型的替换，最终完成我们的课题模型，最后我们再思考并讨论进行优化。
3.实验过程及内容
3.1实验背景
（1）提出原因：
（2）优势分析：
通过flexsim制作仿真模型，可以对实际情况进行模拟，减少现实中调整需要的花费，并可以收到不错的效果。
（3）运作的可行性:
fexsim对现实运作的模拟符合现实生活的情况，软件模拟需要的投入与成本更小，可以对多个方案进行对比分析。
3.2作业区域设置
由于食堂左右两侧布局基本相同，且课题时间比较短，所以在老师的允许下我们只选取A餐二楼的西侧进行布局建模，基本模型图如下图所示
N
建模平面图
我们选择的作业区域包括七个就餐窗口，从左到右依次为小炒、香米套餐1、香米套餐2、铁板鸡扒饭、特色面食、煲仔饭、拉面，还包括三个餐盘放置区和两个收餐盘区，进出口设置为三个，两个可进可出的楼梯和一个只能进入的电梯，区域最大的为就餐区，本着尊重事实的原则我们另外还添加了三个办公室以及一个管理室的位置，另外在餐盘区3旁边为大堂经理咨询区。
3.3建模
（1）设计完成后的整体布局图
整体布局图
整体布局图（垂直视角）
（2）参数设置说明：
每类实体分别说明
添加实体表
发生器
合成器
暂存区
分解器
货架
吸收器
传送带
叉车
工作人员
后厨
7
排队区
就餐区
1
餐盘放置区
3
出入口
2
餐盘回收区
4
①后厨（发生器+工作人员）：
发生器发生实体的时间尽量快速，所以我们设置了按时间间隔发生时间间隔为固定数值最小值，我们窗口的工作时间在窗口合成器，为了避免发生器影响准确性所以如此设置。
后厨-临时实体流
后厨-发生器
搬运方式勾选使用交通工具，选择中端连接的人。
我们此处工作人员的设置一是为了更直观显示出后厨的运行，另外一点是模拟每个窗口的工作人员，人力劳动力在工作过程中会发生时间偏移，是数据更加真实。
②窗口（合成器）:
窗口每份饭菜的处理时间不同，设置在合成器加工时间，为固定值。
小炒
香米套餐1
香米套餐2
铁板鸡扒饭
特色面食
煲仔饭
拉面
处理时间/s
300
10
10
60
150
20
150窗口加工时间表
③排队区（暂存区）：
此处暂存区的设置主要是为了显示排队的情况，主要设置了暂存区的尺寸为窗口前面的空余区域，常规属性设置为“显示容量”和“不现实3D实体”。
④就餐区（货架）：
货架属性设置为“平铺货架”，使货架平面放置更贴近实际情况，另外调整了货架尺寸规格以适应餐厅布局，“最小停留时间”设置了固定数值为600s
⑤入口（发生器）：
发生器设置了发生的函数，到达方式为“按到达时间间隔”，发生的实体为“person”，发生的函数为泊松分布，具体数值各不一样。
南门
泊松分布特征值
12.86
3.53
22.86
⑥出口（吸收器）：
默认设置
⑦楼梯（传送带）：
传送带长度设置不同，改变传送带角度位置
⑧餐盘放置区（发生器+暂存区*3+合成器*3）：
发生器设置按时间表，2400s补充800个，3600s补充900个
暂存区模拟放置餐盘的橱子，容量设置为“500”
合成器设置处理时间为同学们拿餐盘的时间，为固定值2s
⑨餐盘回收区（分解器*2）：
设置两个分解器是为了把餐盘和食物两种东西都分出来，阿姨的工作时间为5s一个，所以分配到两个分解器上分别为2s+3s。
（3）模型构建过程中的关键问题说明
我们的食堂模型按照A餐为模型，所以修改优化方面也都按照A餐的实际情况来操作，我们调查了食堂的情况，发现每个窗口后面的后厨情况都是跟机器的安置有关，所以窗口的调整会消耗巨大的成本。
我们本次进行的主要是布局的优化，通过调整布局来实现整体模型的优化，我们小组讨论的结果并不认同花费了成本的改造，像是增加餐厅工作人员，另外增设窗口等方法都被我们排除在外，所以最后模型的优化方面就只有部分比较容易调整的部分进行优化。
餐盘放置区和餐盘回收区是我们模型优化的主要区域，餐盘放置区的位置稍微远离出口并靠近就餐区会比现在的情况更好一点，减少出口位置的拥堵情况；
另外餐盘放置区在柱子旁边会减少视觉的障碍，但是随着时间的不同，同学们会遇到餐盘放置区并没有餐盘的情况，所以我们对餐盘放置区进行优化，加大其容量，但是橱子的容量的变化最多能增加到500个，所以每处的餐盘放置500个，另外增加固定补充时间，在11：
40到11：
50的时候是高峰期前期，这个时候补充800个，不会增加交通拥挤又补充了容量，保证高峰期的餐盘供应，在12：
00到12：
10的时候补充第二次餐盘，数量为900个，这个时间段正好是两个人流高峰期的中间期，人流相对较少，减少拥堵阻碍。
3.4建模仿真数据和问题
第一，寻找合适的实体替代现实中的物体。
我们模拟的食堂的模型，与软件本身自带的实体不是十分符合，所以我们需要用自带的实体模拟我们需要的功能。
后厨和进口我们自然选择了发生器，但是像餐盘放置区我们模拟的是同学们拿上餐盘，所以经过讨论我们选择了合成器，把餐盘与同学进行合成加工，窗口处又是另一个合成区，把饭与同学和餐盘再次合成。
我们本来设置的就餐区为分解器，但是分解器无法模拟同学们就坐的情况，所以我们把就餐区改成了货架，并设定每个同学都会有剩饭，最后在餐盘回收区回收进入垃圾桶。
还有同学们的排队情况为了在模型上体现出来，我们分别设置了传送带与暂存区来表示楼梯人数与窗口排队人数，
第二，连线一定要按顺序。
我们大部分的连接都是A连接，所以顺序尤其重要，好几次的模型不运行都是因为连接的线不正确，有时候是没有连接，有时候是链接顺序错误，这些小小的疏忽都不得不让我们从头到尾再彻底检查一遍，甚至有几次把所有的线都清除之后重新链接。
第三，合理运用正确的函数以及调查数据的正确输入。
我们实地调查了真实的数据，但是数据的输入却是另外一个我们没有想到的问题，数据的输入需要通过函数来模拟才能更加真实。
进口发生器的数据我们本来打算运用的是正态分布模拟发生的人数，后来运行过程中发现三个进口的人数跟我们调查时的情况并不一致，仔细研究才发现软件中函数运用的是“按到达时间间隔”，所以我们模拟的是时间间隔的正态分布，写上我们调查的人数的数据就会发生相反的效果，所以我们寻求了两外的函数，运用泊松分布模拟单位时间内随机事件发生的概率来模拟到达人数，得到了与现实相类似的效果。
另外还有我们就餐区数据的设置，各个窗口分配人数的设置都经过了我们几次错误的调试最终达到了模拟现实的效果。
4.实验结论
我们通过两周的时间提出课题并制作模型对课题内容进行优化，深入分析了食堂现在的运行过程与步骤，分析了食堂运作过程中出现的问题，并对出现的问题进行可行的改进。
餐厅排队过长的问题与食堂菜系设置有着密不可分的关联，而食堂窗口的布局又与后厨内部的设置有关，所以窗口的调整看似简单，但实则是牵一发而动全身，更改一个窗口的位置发生的任务太过复杂，不符合简单的布局优化，所以我们只能从其他角度和方面对食堂的运作过程进行优化，最终针对餐盘的问题进行优化，使食堂的运行更加流畅。
在实验中我们齐心协力共同克服困难并得到了许多经验，这种方式极大的激发了同学们对实验的探索能力和对未知的好奇心。
我们也通过本次实习课程掌握了自己高效率学习的方式和深化了团队合作的思想，我们的学习任务暂时告一段落，但我们的学习方法和团队思想才正在茁壮成长，把课程中的收获运用到以后的是生活和工作当中才是真正的完成了本次的课程。
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