港口仓储作业流程的仿真与优化开题报告
2021-03-23 11:03
1. 研究目的与意义（文献综述）
| 1.1背景 |
目前，我国港口的吞吐能力已经成为了缩减港口生产的瓶颈，随着近年来吞吐量的增加以及集装箱船舶的大型化发展，新一轮的港口扩建改建已经成为必然的趋势，而如何在已有的基础上进行合理优化改进来提高港口吞吐能力也正在为人们所研究探寻。
港口作为承担社会物流的主要集散地和进出口物流的主要载体，在我国的物流业发展中起到了重要的作用。货运量的快速增长对于目前的中国来说一直都是一个长久的巨大挑战，从规模到技术水平，在物流上与西方发达国家相比，我国处于一个非常落后的状态，物流成本高，港口的仓储成本、运输成本管理成本都无法与国际先进水平相比。
1.2目的与意义
作为物流系统至关重要的环节，仓储的合理高效与否，直接影响到整个物流系统的运作能力，它制约了货物的流通以及整体仓储运输成本。目前的差距主要表现在：仓库布局不合理；仓储设备状况与作业效率不均衡；仓储管理水平较低。这证实了当前物流发展还未抓住关键。因此，提高货物周转效率、减少仓储固定成本、降低库存是当前最为紧迫的关键所在。
但由于仓储系统属于较为复杂的离散系统，难以用以往的数学传统方法去进行相贴切的推算模拟，所以本文利用Flexsim软件，通过现代物流仿真技术对港口仓储作业系统进行建模和优化，寻找提高港口仓储系统作业效率，减少仓储费用的途径，为具体的方案实施提供理论依据。
| 1.3国内外研究现状 |
国内外大量的相关学者和专家都对港口仓储的仿真和优化进行了研究。用不同的研究方法与软件建立模型并提出了不同的优化方案与思路。
1.3.1基于Flexsim的港口物流研究现状分析
周密论述了革开放三十年来,干线港口物流在长江航运物流现代化发展的推动下,不断努力朝 港口物流现代化方向发展的过程[1]。J Peng提出了由于生产物流系统的复杂性和动态性，对其进行合理、高效的布局优化是困难甚至不可能的。 [2]。YQ Shi，SM Xiao，TT Yang提出了生产物流的优化方法，利用定量与定性相结合的方法提高生产物流系统[3]。SQ Bao，HX Chen，GJ Jiang介绍了物流物流仿真和模拟技术，在优化流线的基础上阐述了软件Flexsim物流计划 [4]。X Xu，HB Xiong提出构建立体仿真和评价系统的步骤：整个集成系统建立仿真模型；通过仿真实验对单周期存储/检索和集成过程；系统的运行效率和性能，评估吞吐量，瓶颈和关键设备的利用率[5]。
G Zhou，L Mao首先指出了存储位置优化在自动存储和检索系统中的重要性。构建了数学模型进行实例仿真设计与分析对储位分配[6]。
| 1.3.2仿真在港口仓储方面的研究现状 JL Peng提出了基于Flexsim的生产物流系统的优化改进方案，找出了利用Flexsim寻找生产物流系统对提高生产效率的最佳方案的方法通过模拟原始程序的运行[7]。曾鸣以港口仓储作业系统为研究对象，针对研究仓库的布局不合理、设备状况和作业效率不均衡、管理水平较低提出了怎样在港口物流系统既有条件下提高其整体水平[8]。白建峰通过仿真建模来研究系统随时间变化的特性。找到了货流量的运动规律，建立有机整体，发现了货流量随时间变化的波动性与时用[9]。张剑文结合离散事件系统仿真技术研究集装箱港口物流系统的性能分析和优化问题，构建了集装箱港口物流系统实用的仿真分析模型[10]。纪寿文，曹新磊，吴兴华对某公司的牛奶仓库不同入库量情况下的系统运行情况进行了分析,得出了现有资源配置下的最大日处理能力 [11]。徐林华分析了离散型事件系统仿真的组成及基本步骤,并介绍了Flexsim软件的产生及应用、功能与特点、组成要件与建模的基本步骤 [12]。朱小蓉采用Flexsim仿真软件对某物流中心的仓储作业系统进行了建模和分析，最后从补货策略、设备配置及利用率方面对模型进行优化提出了改进意见 [13]。吴兆明根据配送中心的作业特点通过对仓库储存系统模型的仿真,找出了该系统作业过程的"瓶颈",并提出改进措施[14]。游攀，徐林伟，孙丹应用Flexsim软件比较分析了配送中心两种不同拣货策略的差异，提出了拣货作业系统的评价指标,定性分析了这两种拣货策略的适用范围和优缺点[15]。 综上所述，仿真技术在港口仓储的物流领域已得到广泛的应用。目前，对于港口仓储的瓶颈的探寻，如何确立最佳运作的机器数量，如何建立处理不同类型货物的模型方面研究程度还有待提高，本文主要针对这几个方面方面对港口仓储进行研究，以求完成港口仓储的高效运作。 |
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2. 研究的基本内容与方案
2.1研究目标
运用仿真建模方法研究港口仓储作业流程，寻找整个运作系统的瓶颈并加以改进，确定系统中最佳的叉车数量，制定叉车最佳调度安排，以达到降低物流运行成本，提高运作效率的目的。
3. 研究计划与安排
| 周次 | 目标任务 |
| 1-3 | 接收任务书，查阅文献与资料，明确课题指标难点，完成开题报告，提交开题报告； |
| 4 | 进行英文资料翻译工作； |
| 5 | 熟悉案例，针对案例学习Flexsim软件的使用，分析案例； |
| 6 | 建立案例中的Flexsim模型； |
| 7 | 对模型数据进行调试，运行模型，调整参数； |
| 8-9 | 找到模型运行中的不足，寻找优化方法，提出仿真方案； |
| 10-12 | 撰写毕业设计论文初稿 |
| 13-14 | 修改完善论文初稿，打印装订论文并整理材料，制作答辩PPT |
| 15 | 论文提交，毕业论文答辩 |
4. 参考文献（12篇以上）
[1]周密. 港口仓储如何适应物流现代化发展[J]. 中国水运, 2008(8):52-53.
[2] Zhuang W Y. Discussion onPresent Situation and Strategy of Modern Port Logistics[J]. StorageTransportation amp; Preservation of Commodities, 2008
[3]Shi Y Q, Xiao S M, Yang T T. Optimization of Production Logistics Basedon Classical IE Method and Flexsim Simulation Software[J]. Machine Buildingamp; Automation, 2009.
[4] Bao S Q, Chen H X, Jiang G J, et al. Optimizing the Logistics ofStreamline Based on Software FLEXSIM[J]. Industrial Engineering amp;Management, 2008, 13(4):106-110.
[5] Xu X, Xiong H B. Research on AS/RS Simulation Modeling and EvaluatingBased on Flexsim Software[C]// International Conference on WirelessCommunications, NETWORKING and Mobile Computing. IEEE Xplore, 2007:4375-4378.
[6] Zhou G, Mao L. Design and Simulation of Storage Location OptimizationModule in AS/RS Based on FLEXSIM[J]. International Journal of IntelligentSystems amp; Applications, 2010, 2(2):1 - 4.
[7] Peng J L. Optimization on the Improvement Schemes of ProductionLogistics System Based on Flexsim Simulation[J]. Advanced Materials Research,2011, 225-226:852-856.
[8]曾鸣. 基于Flexsim的港口仓储作业过程仿真及优化研究[D]. 北京交通大学, 2010.
[9] 白建峰. 基于Flexsim的港口物流中心仿真[J]. 信息产业报道, 2008(Z1):78-81.
[10] 张剑文. 基于Flexsim的集装箱港口物流系统性能分析与优化——以南沙港一期为实例[D]. 华南理工大学, 2008.
[11] 纪寿文, 曹新磊, 吴兴华. 基于Flexsim的仓库系统仿真优化研究[J]. 物流技术, 2009,28(10):72-74.
蔡靖, 申婷婷, 王海丹. 基于Flexsim的某自动化仓储系统的仿真结果和分析[J]. 制造业自动化, 2012, 34(7):107-108.
[12]徐林华. 基于Flexsim的仓储物流系统仿真与优化研究[D]. 山东科技大学, 2011.
[13] 朱小蓉. 基于Flexsim的仓储作业系统仿真及优化[J]. 物流技术, 2012, 31(2):135-137.
[14] 吴兆明, 林榕. 基于Flexsim的物流仓储系统的建模与仿真[J]. 江苏经贸职业技术学院学报, 2009,2009(5):18-20.
[15]游攀, 徐林伟, 孙丹,等. 基于Flexsim的不同拣货策略的仿真建模研究[J]. 物流技术, 2016, 35(2):78-81.
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