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课程编号: 考核方式：(开卷) 考核时间：(2学时、2小时) 主考教师允许携带的用品:计算器，相关资料
大连海事大学2010 --2011 学年第 2学期《物 流 系 统 仿 真 》试卷（B）
题号 得分 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 卷面分 平时分 总分 一、案例一（15分）
SM办公室维修公司，在开始的时候是为一家供应办公用品的零售店提供配套业务的公司。主要是为那些购买了办公设备的顾客提供及时的、高质量的服务。这一部分业务很快取得了成功，并且迅速扩展到没有类似配套业务的其他地区。成功的关键因素是公司能够给购买了设备并且签订了合同的顾客提供及时的服务。目前正在考虑连续地扩展新业务，这需要制定一个很好的员工安排计划。虽然到现在为止，每一步新的运作都是成功的但是如何安排和调度员工的工作已经成为公司最令人头疼的事情。
从星期一到星期五（公共假期例外）的上午8点到下午5点，SM办公室维修公司都提供设备维修服务。顾客可以根据不同类型的设备选择签订不同服务类型的合同。对这个研究来说，我们希望你对一个已有的办公室业务作一个分析，以此为基础研究一个新建办公室的典型业务。我们已经收集了这个办公室在过去几个月的相关业务信息，所以你应该可以彻底地考察业务流程。
需要分析的业务包括四种类型的设备维护，每一种业务都被认为是一份不同的合同：型号1000、型号2000、型号3000和型号4000。每个合同提供两种可以选择的服务，优先服务和基本服务。优先服务：这种服务只需3小时的响应时间，也就是保证在收到服务请求的3小时以内开始服务。这3个小时不包括任何非正常提供服务的时间。例如，如果在周五的下午4点收到服务请求，公司可以直到周一的上午10点才响应。响应时间是从收到服务请求开始到维修人员到达为止，而不是维修服务完成为止。基本服务：这种服务需要24小时的响应时间——也就是保证维修服务在第二天内开始。这也不包括周末和假期。因此，对在周五下午4点收到的请求，公司可以在周一下午4点以前响应。
目前有两种类型的服务人员可供响应服务请求：A和B。A 类服务人员只能对型号1000和型号2000的设备提供服务；而B类服务人员则可以为四种类型的设备提供服务。服务人员需要周期性地补充各种备件，这项活动估计需花费他们10%的空闲时间。
所有的服务请求被送往调度中心。如果目前有具备资质的服务人员可用，则可用移动电话联系到该服务人员，并且安排他去完成该服务请求。然后，该服务人员到达顾客那里并提供服务。在服务完成后，服务人员打电话到调度中心，告知他们工作已完成并请求下一项服务任务。所有的服务人员可以从早上8点到下午5点提供服务。在此期间，他们有1小时的午餐休息时间。他们不会因午餐而中断正在进行的服务，而是在两次服务之间午餐休息1小时。不过，他们还是会尽量在上午11：30到下午1：30之间安排他们的午餐。下午4：30之后不再为服务人员安排任务，但是服务人员可以在这段时间里完成一些文书工作。如果任何基本服务在下午5点时还未完成，则服务人员可以继续干到完成为止或干到下午5:30（在下午 5：30之后不再提供基本服务）。如果一项服务当天没有完成，则服务人将会在下一个工作日的早上8点开始继续那项服务。优先服务若在下午5点前尚未完成，则必须要在当天完成。对所有下午5之后的服务需要支付加班费，即75%的附加费用。1.5%的服务请求需要一次回访。这些请求需要由相同的服务人员完成并且必须安排在下一个工作日。我们现在的服务请求是按设备类型统计的，如表1-1所示。其中表示每种类型的设备每小时内的请求数。基本服务和优先服务合同的百分比如表1-2所示。路上所花费的时间与服务类型和服务人员无关。均值估计为30分钟。基本上至少需要10分钟，只在极端情况下才多于45分钟。
我们已经收集了一定数量的服务时间数据，但是没有来得及适当分析这些数据。我们想要使用仿真模型实现一些目标。希望在做完仿真研究之后得到一个为各项业务安排相应员工的建议。我们知道不可能总是满足合同中的时间保证，但是大体上，我们发现只要能够在约85%的时间里满足这些需求，顾客就表示
满意了，但我们希望把这一满意程度增加到约95% 。很显然，需要这样一份职员安排建议，它能以最小的费用达到所需的服务水平。目前的服务人员标准费用为：B类人员41美元/小时，A类人员26美元/小时。请你基于一天的运作 ，通过仿真来估计你所提出的员工安排计划的费用。请回答下列问题：1、详述你的仿真思路。2、拟采用何种仿真策略，请具体描述。3、请给出你的优化模型。
表1-1 表1-2 时间 8：00~9：00 9：00~10：00 10：00~11：00 11：00~12：00 12：00~1：00 1：00~2：00 2：00~3：00 3：00~4：00 4：00~5：00 型号1000 7 12 10 7 5 4 5 4 3 型号2000 8 11 8 9 6 4 3 3 2 型号3000 5 6 5 4 3 3 2 2 1 型号4000 2 3 4 3 2 1 1 1 1 服务类型 基本服务 优先服务 型号1000 35 65 型号2000 40 60 型号3000 型号4000 25 75 15 85
二、 案例二(10分)
轮船到达港口的间隔时间为 平均为 1.25天的 IID指数随机变量。港口拥有两个 泊位和两台起重机为轮船卸货的码头。轮船在两个泊位都被占用时，到达的轮船就排入以FIFO方式处理的队列里 。两台起重机为轮船卸货的时间均匀分布于0.5~1.5天之间。如果港口中只有一艘轮船，那么两台起重机都为它卸货，卸货时间为原来的一半。当有两艘轮船在港口时，两台起重机就各为一艘轮船卸货。如果第二艘轮船到港之时正好两台起重机正为同一艘轮船卸货，则其中的一台起重机立即开始为第二艘轮船服务，第一艘轮船余下的服务时间则被加倍。请在充分考虑可行假设条件下，回答下列问题。1、如果让你来仿真该码头，请
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明确你的仿真目标? 2、仿真中有哪些可行方案，应考虑哪些指标？ 3、针对仿真模型的输出结果，应进行哪些方面的分析和研究？
三、案例三（10分）一个特许加油站的拥有者想要计算需要在一个新站建多大容量的储油罐，新站将安装四个能够提供相同等级的燃油的汽油泵为用户服务。车辆到达服从均值为0.8分钟的指数分布（假设在加油站整个工作时段内是平稳的）。加油泵的使用时间（从开始到结束）服务参数为(2,2.8,4)分钟的三角分布。哥哥车所加的汽油量服务参数为（4,7.5,1.5）加仑的三角分布。油罐车到达间隔时间服从最大时间间隔8.25小时，最小间隔为6.75小时的均匀分布。油罐车所载的汽油足够装满整个储油罐，注油速度为300加仑1分钟。如果油罐车到达前储油罐空了，那么加油泵将会关闭，直到下次储油罐油量被注入至100加仑为止。为了方便分析，假定油被用完时正在接受服务的车能够完成服务；而队列中等待的车则在加油泵再次开启时接受服务，在此期间任何其他到达的汽车都会开走寻找别的加油站加油。确定储油罐容量（尽量接近100加仑）使得至少0.1%的车辆因为加油泵关闭而驶往别处。请给出OR模型，仿真思路，和具体仿真步骤。
四、案例四（20分）
基于你的仿真大作业，请给出大作业问题的描述，包括作业的详细描述和flexsim示意图，仿真的目标，具体的思路，以及优化前的瓶颈和优化后的瓶颈所在，最后给出优化前的瓶颈和优化后的瓶颈对比。
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五、案例五（15分）
1、柔性制造企业情况
某企业柔性制造系统共有5台加工中心，定义加工中心名称分别为CNC_1、CNC_2、CNC_3、CNC_4、CNC_5。该制造系统内有一辆AGV小车，运行速度为1米/秒，可控制其实现不同的运送策略。每台设备入口和出口前有容量为4的缓冲，工件在由设备完成加工前后必须经过入口缓冲和出口缓冲，每台设备由一工人负责工件的搬运和安装，AGV小车运送工件到达后由工人负责将工件搬至设备入口缓冲，待到设备空闲后再由该工人将工件装卡在设备上，设备加工完毕由工人将工件移出至出口缓冲，待AGV小车到来后再由工人将工件搬运至出口缓冲。工人由AGV搬运工件至缓冲时间和由缓冲搬运工件至AGV时间统
一为固定时间10秒，工人在设备将工件装卡和卸出的时间统一为固定时间30秒。工件按一定顺序进入柔性制造系统，进入系统后由AGV小车负责将其搬运到第一道工序，在系统入口有工人负责将工件搬运至到达入口的AGV小车，搬运时间固定为10秒，在加工完第一道工序后由AGV小车搬运至下道工序，执行同样的操作，在工件所有工序都加工完后AGV小车将工件搬运至柔性制造系统出口，出口由工人负责将工件由AGV小车搬走，时间统一为固定时间10秒。该柔性制造系统可能会根据需要再购买多辆AGV小车，所有小车均统一控制，执行同样的搬运策略。
该柔性制造系统工件物流过程如图5-1所示：
系统入口 AGV小车 图5-1 柔性制造系统工件物流过程示意图
该柔性制造系统三维示意图如图5-2所示：
系统出口 入口缓冲 出口缓冲 数控设备