《物流系统规划与物流设施规划与仿真课程设计》设计指导书 2(1)

《物流系统规划课程设计》和《物流设施规划及仿真课程设计》设计指导书1设计目的“物流系统规划课程设计与物流设施规划及仿真课程设计”是对物流工程专业学生所学物流系统规划与设计、运筹学、物流系统工程、物流配送、物流设施规划与设计、物流系统仿真与物流设施设备等课程的一次综合性的设计训练，它是相关课程的一个重要教学环节，其主要目的是：(1)通过这两个课程设计使学生对对配送中心选址和网点布局、配送中心流程分析与设计、配送中心内部布局设计、物流设备选型有一个比较清楚的理性认识，为以后的工作实践奠定基础。(2)通过配送中心选址和网点布局、流程设计、布局规划、设备选型掌握配送中心选址与规划的基本原理与运作方式，培养学生将理论用于实际的能力，同时，也培养学生分析问题、解决问题的综合能力。（3）通过建立配送中心选址评价指标体系，熟练运用模糊聚类分析方法，模糊综合评价方法，多元线性规划方法和计算机的运用，掌握多设施选址方法，进一步强化学生业务基础知识，同时通过地图的利用，强化学生对其它业务工具的应用能力。(4)通过数学模型的建立，灵活运用SLP、SHA等规划方法，进一步强化学生业务基础知识。(5)组织结构与职位设计的训练，主要是为了学生走入实际工作进行物流组织变革，形成高效的物流管理运行机制以及毕业后快速走上中高管理层奠定理论基础。2课程设计学时、学分本课程设计时间：4周，4学分。3课程设计任务5人为一组，分组完成下列任务：(1)根据给定的设计任务书,完成一个配送中心的选址、配送中心流程设计、配送中心内部布局规划设计及物流设施与设备的选型设计。(2)课程设计工作量：每组必须完成：1）设计计算及说明书两套；（选址分析、功能分析、流程分析、活动关联性分析等）2）相关图纸一套（存储区、拣选区等区域布置图、配送中心平面布置总图，要求CAD画图,仿真）；3）物流设施与设备型号明细表一套。4设计与排版要求(1)在教师的指导下,依据有关国家标准、规范、教材资料,结合实习、实验的经验进行设计.要求作到：根据所给的设计资料，按时地完成设计任务；(2)深入研究现有的资料和国家标准、规范,在结合了调查、实践的基础上,大胆创新,树立创新观念,培养综合能力；(3)设计计算正确、分析、绘图、制表正确；(4)上交的设计书必须为电脑打印稿。(5)设计说明书要求按本课程设计指南的格式编排。其统一规范如下，见附录：（1）打印排版：用A4纸。（2）字体、字号要求规范：①封面：A：中南林业科技大学课程设计（隶书小粗号加粗）B：题目为：《物流设施规划与仿真课程设计》——“配送中心规划设计”《物流系统规划课程设计》——“配送中心选址设计”C：学院、专业、学号、姓名、指导老师姓名、职称、完成日期（宋体3号加粗）②设计书内容A：中文题目（宋体3号加粗）B：一级标题（黑体小3号），二级标题（黑体四号），三级标题（黑体小4号）C：正文（宋体5号字体，1.5倍行距，每行35字，每页29行）。5设计项目的设置与内容要求6考核方式与评分方法根据本课程设计的任务和基本要求，进行综合评定。评定分优、良、中、及格、不及格等五个等级。评分方法如下：1根据本课程设计的任务和基本要求，进行综合评定。评定分优、良、中、及格、不及格等五个等级。评分方法如下：1.设计文件占80%；其中配送中心的选址、配送中心流程设计、配送中心内部布局规划设计、物流设施选型正确各占20%；2.纪律占10%，、文档规范占10%。7本课程设计的配套教材1.《现代物流装备》,首都经济贸易大学出版社,姜大立主编2.《连续输送机械设计手册》，中国铁道出版社，王鹰主编3.《设施规划与物流中心设计》,清华大学出版社，林立千主编4.《物流运输与配送管理》机械工业出版社，杜文主编5.《物流配送中心设计》，机械工业出版社，刘昌祺主编6.《物流系统规划与设计》，电子工业出版社，董维忠主编7.《物流系统规划》湖南大学出版社，颜佑启主编8.《物流系统建模及实例分析》冶金工业出版社，蔡临宁主编9.《物流工程学概论》湖南人民出版社，单圣涤主编7设计原始参数(1)设计参数见附录：要求：1)分析整理数据，得出基本资料；2)要求仓库能保证10天的库存量(2)参考资料序号设计课题设计时间每组人数内容要求备注1某配送中心的规划设计4周51.配送中心选址2.配送中心流程分析与设计3.配送中心内部布置规划设计，且用CDA画出平面布图4.储存设备选型；5.装卸搬运设备选型；6.集装单元设备选型；7.信息采集与传输设备选型；8.分拣设备选型；9.其它设备选型；合作完成，培养团队精神，每组自由选一个组长。1)配送中心网点的合理布局配送中心网点是指物资在流通过程中所经过的配送中心（中转仓库），是进行节点活动的位置和场所，也是线路活动的起点或终点。物流网点主要进行物资的包装、装卸、存储保管、配送等物流活动。配送中心网点的合理布局是以企业物流系统和经济效益为目标，用系统理论和系统工程的方法，综合考虑物资的供需状况、运输条件、自然环境等因素，对配送中心网点的设置位置、规模、供货范围等进行研究和设计。2）配送中心选址的步骤和方法a.配送中心选址的步骤①系统调查，收集资料并进行模糊聚类分析，确定一些可能设置网点的备选地址；②建立数学模型，然后对模型优化求解；③方案评价，确定最佳布局方案。b.配送中心选址的方法1)单设施选址①重心法(1)模型：问题描述：设有一系列的点xi,yi，分别代表生产地和需求地,各自有一定的货物vi需要以一定的运价ci运向仓库或从仓库运出，要求确定仓库的位置X*、Y*。设运输成本为TC，则该仓库应处于运输成本最低的位置。其数学模型为：niiiidvcTC1min其中di为从某地(xi,yi)到仓库(X*、Y*)的直线距离。2*2*)()(iiiyYxXmd式中m代表一个度量因子，将直线距离转化为实际路程。为了使总成本最低，对X*，Y*分别求偏导数，令偏导数为0，则得到仓库位置的坐标值X*，Y*niiiiniiiiidvcdxvcX11*)/()/(niiiiniiiiidvcdyvcY11*)/()/(式中：TC—总运输成本vi—i点的运输量ci—到i点的运价di—从位置待定的仓库到i点的距离xi,yi—产地和需求地的坐标X*，Y*—位置待定仓库的坐标。②多设施选址1．线性规划方法线性规划方法是多设施选址中运用最多的一种方法，根据应用条件的不同，可分为运输规划方法和混合整数规划方法。(1)运输规划方法实际生活中常常会遇到这样的问题，一个配送中心网络若干年前已经建成，但经过一段时间以后，用户及其需求发生了很大变化，需要对这个网络进行布局调整，重新分派各分销中心的配送范围以及配送量。这类问题不涉及配送中心的新建，可以应用一般运输规划模型求出新的布局方案。设xij为分销中心Ai送往用户Bj的货物量(吨)，ai为分销中心的配送能力，bj为用户的需求量,则最小总运输成本TC为目标函数：minjijijxcTC11min约束条件s.t.njbxjmiij,,2,1,1miaxnjiij,,2,1,1xij≥0可用LINGO软件求解。2)混合整数规划法在配送中心网络需要新建，要考虑基建投资的情况下，我们可以应用混合整数规划法进行多个配送中心的选址与布局。应用混合整数规划法选址和布局的步骤是，首先要对配送中心的总费用以及一些限制条件进行分析和抽象，转化为整数规划模型，然后求解模型，找出最佳位置。例：设m为用户数目；n为可能设置配送中心的数目；kj为配送中心的基建投资；xij是配送中心j满足用户i的需求的百分比，如果配送中心不设在j，yj=0，否则yj=1；cij是配送中心j为用户i配送全部所需商品所花费的运输费用。如果配送中心j只能为用户i配送部分所需商品，那么需将cij乘上一个满足比例系数xij才是实际花费的运输费用。对于全部用户来说，他们从各个配送中心取得自己所需的全部产品的运输费用为minjijijxc11如果配送中心设在j，就产生基建费用kj，如果不设在j，就不产生基建费用，因此全部基建费用可以表示为njjjyk1全部费用等于全部运输费用和全部基建费用之和为njjjminjijijykxcTC111约束条件：①当配送中心设在j时，则所有用户由设在j的配送中心所取得的产品供应数量不应超过需求总量，即：njmyxjmiij,,2,1,1②每个用户的需要必须得到满足，即：mixnjij,,2,1,11③所有Xij必须为非负数，所有yj必须为0或1，即：xj≥0，i=1，2，…，m，j=1，2，…，nyj=(0,1),j=1，2，…，n这些数学表达式就构成了一个整数规划模型：目标函数：njjjminjijijykxcTC111min约束条件njmyxjmiij,,2,1,1s.t.mixnjij,,2,1,11yj=(0,1),j=1，2，…，nxij≥0，i=1，2，…，m，j=1，2，…，n3）层次分析法层次分析法是20世纪70年代，由美国运筹学家T.L.Satty提出的一种简便、灵活而又实用的多准则决策方法，它根据问题的性质和要达到的目标分解出问题的组成因素，并按因素间的相互关系及隶属关系将因素层次化，组成一个多层次结构模型，然后按层分析，最终获得最低层因素(指标)对于最高层(总目标)的重要性权值，再根据权值大小进行优劣性排序。下面以物流中心选址为例介绍层次分析法的应用步骤。1）建立物流中心选址的层次结构模型影响物流中心选址的因素较多，这些因素可以概括为社会效益、经济效益和环境保护等三个方面。满足经济效益是保证物流中心稳定运行，能够发挥最大效能的前提条件；满足社会效益是城乡协调发展的关键环节；环境保护是可持续发展的必然要求。因此，根据物流中心选址的要求，将影响物流中心选址的各个因素按目标层A、准则层B、子准则层C和方案层D建立起多因素评价指标体系。其指标体系结构图如图3-4所示：图物流中心选址指标体系结构图2）构造各层因素两两比较判断矩阵对决策者而言，让他直接确定每个因素在指标体系中的重要性是困难的，但让他在两个因素中确定谁更重要却相对容易得多。因此采用1-9及其倒数的标度方法，构造一个判断矩阵T，用判断矩阵T的元素值来反映各因素的相对重要性，是层次分析法的精髓。表1标度方法标度值aij因素ti与tj的比较情况135792,4,6,8两个因素的反向比较两个因素同等重要ti因素比tj因素略为重要ti因素比tj因素较为重要ti因素比tj因素非常重要ti因素比tj因素绝对重要上述各级判断的中间状态tji=1/tij物流中心选址方案A社会效益B1经济效益B2环境保护B3符合城市规划要求C1有效缓解交通压力C2对附近居民影响小C3出入口道路饱和度C4建设工程量C5土地价格C6物流服务需求程度C7靠近交通主干线C8劳动力条件C9运输成本C10生态环境影响程度C11空气污染程度C12方案D1方案D2方案Dp……212222111211nnnnnntttttttttT3）层次单排序及其一致性检验层次单排序是指根据判断矩阵的计算对于上一层某元素而言，本层次与之有联系的元素相对重要性次序的权值。层次单排序要计算判断矩阵T的特征值和特征向量。利用一般线性代数的计算方法可计算出判断矩阵T的最大特征值和对应的特征向量。但是判断矩阵T的最大特征值和对应的特征向量并不需要高的精度，从实用角度看，采用“和积法”近似计算更为方便。（a）将判断矩阵T每一列归一化)(1nkkjijijttt(b)将归一化后的判断矩阵T按行相加mkkjitw1(c)对向量],,,[21n作归一化处理)(1nkkii则各因素的相对权值为：],,,[21n(d)和积法近似计算判断矩阵最大特征根λmaxnkkknwTW1max)(式中：(TW)k为向量TW的第k个元素。(e)计算判断矩阵的一致性指标C