《运营管理》课程实验报告

实 验 报 告

课程名称: 《运营管理》课程实验

开课学院: 经济管理学院

指导教师: 杨 康

学生姓名:

学 号:

实验日期:

实验成绩:

目 录

主题1：基于EXCEL的运营决策优化 1

一、实验目的 1

二、实验要求 1

三、实验场景介绍 1

四、求解过程 2

六、总结 3

主题2：基于Promodel的生产场景模拟优化 4

一、实验目的 4

二、实验要求 4

三、实验场景介绍 4

四、场景模型构建过程 5

五、实验结果的分析优化 6

六、总结 6

一、实验目的

1.掌握Excel求解线性规划问题的基本操作；

2.熟练运用Excel解决指定场景的运营决策问题；

二、实验要求

对照实验场景介绍中的信息，运用EXCEL的规划求解工具解决对应的决策优化问题。并将Excel建模求解的过程，以图文并茂的方式撰写在实验报告中。

三、实验场景介绍

某柴油机厂主要生产2105柴油机、X2105柴油机、X4105柴油机、X4110柴油机、X6105柴油机、X6110柴油机六种柴油机，产品市场占有率大，覆盖面广。柴油机的工艺过程主要分三大类：热处理、机加工、总装。依据历年销售情况，权威部门的市场预测以及企业近期进行的生产调查结果，分别预测出各种型号柴油机今年的市场需求量。各种产品类型的单位产品产值、工时消耗、原材料消耗，各产品类型的生产能力、市场需求，以及可提供的原料和工时的总量等信息，如表1至表3所示。

表1.产品单位产值与能力（需求）表

表2.单位产品的工时消耗表

表3.单位产品原料消耗表

根据以上资料，制定较为科学的产品生产计划。

（1）使总产值最大的产品生产计划是什么?共生产几种柴油机?哪些工序的工时有节余，节余多少?哪些资源有节余，节余多少?如果想提高产品产量，应该提高哪些工序的生产能力，增加哪些原材料的采购量?

（2）假如总装的生产能力从原有的180 000工时提高到320 000工时，其他条件不变，此时，总产值提高了多少？产品生产计划是什么？

（3）如果钢材的最大供应量从原有的350吨提高到400吨，其他条件不变，此时，总产值提高了多少?产品生产计划是什么？

（4）为了适应市场要求，同时不浪费设备，如果要求每年6种产品都必须生产，则通过生产调查后确定产品2105柴油机、X4105 柴油机和X6110柴油机的产量下限分别为600台、500 台和200台，其他条件不变，此时，总产值是多少？产品生产计划是什么？

四、求解过程

1.第一步：启动Excel，在工作表sheet1中输入表1、表2和表3中的数据，如图1和图2所示。

图1.输入数据（1）

图2.输入数据（2）

2.第二步：在Excel中设立最有生产数目作为所求变量，并同时计算各产品热处理、机加工、总装年所需时间，生铁、焦炭、废钢、钢材年所需量，及其它们的总和，最后计算年总产值，如图3所示。

计算公式：热处理所需工时=C14*D2（最优生产数目*单位产值）

热处理年所需工时=SUM(D14:D19)（各产品所需热处理工时之和）

总产值=SUMPRODUCT(C14:C19,C2:C7)（各产品单位产值与数目的乘积之和）

其余工序的工时以及原材料的需求量同上式。

图3.所求变量

3.第三步：单击“规划求解”，弹出“规划求解参数”对话框，在对话框中设置目标、选择最大值、可变单元格以及约束条件，如图4所示。最后，再单击“求解”并“确定”，就可得到最优的结果所生成的Excel工作表，如图5所示。

图4.规划求解参数

图5.Excel工作表

由图5可知问题（1）的结果：使总产值最大的产品生产计划是：生产253台X2105柴油机、1767台X4110柴油机、1506台X6105柴油机和1台X6110柴油机。共生产4种柴油机。热处理、机加工、总装工序都有节余，其中热处理节余3494.37工时、机加工节余13.86工时、总装节余33.44工时。生铁、焦炭和废钢有节余，其中生铁节余64.02吨、焦炭节余16.91吨、废钢节余13.84吨。如果想提高产品产量，应该提高机加工和总装工序的生产能力，增加钢材的采购量。

4.第四步：将图2中总装的生产能力的180000工时改为320000工时，其他条件不变，如图6所示。通过规划求解得到新的最优结果，如图7所示。

图6.新的全年总工时

图7.最优结果

由图7可知问题（2）的结果：假如总装的生产能力从原有的180 000工时提高到320 000工时，其他条件不变，此时，总产值提高54651500-54263500=388000元。产品生产计划是：生产1330台X2105柴油机、1999台X4110柴油机、973台X6105柴油机和1台X6110柴油机。

5.第五步：将图2中钢材的最大供应量从350吨改为400吨，其他条件不变，如图8所示。通过规划求解得到新的最优结果，如图9所示。

图8.新的原材料供应量

图9.最优结果

由图9可知问题（3）的结果：如果钢材的最大供应量从原有的350吨提高到400吨，其他条件不变，此时，总产值提高了54972500-54263500=709000元，产品生产计划是：生产220台X2105柴油机、1545台X4110柴油机和1725台X6105柴油机。

6.第六步：增加三个约束条件，使2105柴油机、X4105 柴油机和X6110柴油机的产量下限分别为600台、500 台和200台，如图10.1、图10.2和图10.3所示。通过规划求解得到新的最优结果，如图11所示。

图10.1 2105柴油机约束条件

图10.2 X4105柴油机约束条件

图10.3 X6110柴油机约束条件

图11最优结果

由图11可知问题（4）的结果：为了适应市场要求，同时不浪费设备，如果要求每年6种产品都必须生产，则通过生产调查后确定产品2105柴油机、X4105 柴油机和X6110柴油机的产量下限分别为600台、500 台和200台，其他条件不变，此时，总产值是53444500元，产品生产计划是：生产600台2105柴油机、221台X2105柴油机、500台X4105柴油机、565台X4110柴油机、1668台X6105柴油机和200台X6110柴油机。

7.第七步：总结上述内容可得：

（1）使总产值最大的产品生产计划是：生产253台X2105柴油机、1767台X4110柴油机、1506台X6105柴油机和1台X6110柴油机。共生产4种柴油机。热处理、机加工、总装工序都有节余，其中热处理节余3494.37工时、机加工节余13.86工时、总装节余33.44工时。生铁、焦炭和废钢有节余，其中生铁节余64.02吨、焦炭节余16.91吨、废钢节余13.84吨。如果想提高产品产量，应该提高机加工和总装工序的生产能力，增加钢材的采购量。

（2）假如总装的生产能力从原有的180 000工时提高到320 000工时，其他条件不变，此时，总产值提高388000元。产品生产计划是：生产1330台X2105柴油机、1999台X4110柴油机、973台X6105柴油机和1台X6110柴油机。

（3）如果钢材的最大供应量从原有的350吨提高到400吨，其他条件不变，此时，总产值提高了709000元，产品生产计划是：生产220台X2105柴油机、1545台X4110柴油机和1725台X6105柴油机。

（4）为了适应市场要求，同时不浪费设备，如果要求每年6种产品都必须生产，则通过生产调查后确定产品2105柴油机、X4105 柴油机和X6110柴油机的产量下限分别为600台、500 台和200台，其他条件不变，此时，总产值是53444500元，产品生产计划是：生产600台2105柴油机、221台X2105柴油机、500台X4105柴油机、565台X4110柴油机、1668台X6105柴油机和200台X6110柴油机。

一、实验目的

3.掌握Promodel的建模流程；

4.熟练运用Promodel软件对指定场景进行建模仿真；

5.初步掌握Promodel 的仿真结果分析及优化方法。

二、实验要求

1.加载场景布局图

2.设置场景的距离标准

3.设置Locations

4.设置Entities

5.设置Arrivals

6.设置Processing

7.设置Path Networks

8.设置Resources

9.对某个Location设置计数器或库存进度条

10.统计分析模拟结果，优化设置合适的原材料到达时间、机器设备加工时间、原料传送带速度等数值，提高设备利用效率，降低在制品库存

三、实验场景介绍

某企业生产用于传输设备的托辊，托辊的生产有单独的托辊生产车间。车间总体布局如下图所示：

图1.托辊生产车间的布局图

其中：

①表示的是原材料存储区

②是筒体（钢管）下料加工区

③是托辊轴（圆钢）下料加工区

④是托辊轴承盘（钢板）下料冲压区

⑤是托辊焊接组装区

⑥是油漆生产线

⑦是质检打包的成品库区

托辊主要加工环节如图所示：

图2.托辊的加工过程图

假设原料区的原料不缺货，因此原料产生数量要比厂房所需数量大，根据月总产量需求计算能得出厂房对圆钢、钢管、钢板的需求为480根/小时、120根/小时、900块/小时。

圆钢的下料加工所需准备时间为15秒，加工时间为30秒。

钢管的下料机床准备时间为15秒，加工时间为15秒，一根钢管通过下料机床可切割为5个筒体。车加工机床加工时间为25秒。

钢板下料冲压机床生产单个轴承盘所耗时间为8秒。联接的暂存区为临时堆放区，根据现场情况估算容量为100个轴承盘。

焊接组装机床是把一个筒体、一根轴、两个轴承盘进行组装成一支托辊，因此设备的输入量是4，输出量是1。

在油漆生产线出来后，要对成品托辊进行10支为一组的打包捆扎。

以一周的生产状况为基础来进行分析优化，即模型时间144000。

四、场景模型构建过程

8.第一步：设置Locations

在布局图上布置各模块，如图3所示；其中“Locations”中的各属性如图4所示。

图3 Locations布局

图4 Locations属性

9.第二步：设置Entities

为了新建“Entity”，选中“Entity Graphics”中的“New”复选框。然后，从“Entity Graphics” 窗体右边的图片中选择你需要的图片。选择的图片将出现在视窗中，同“Entities”表中增加一条记录。你可以调整尺寸来改变图片的大小。不选中“New”复选框可以为同一个“Entity”创建多个图片。代表“Entity” 图片的小按钮将出现在大视窗下面。点击按钮 2，然后点击相应的图标创建第二个图片。使用“Edit”工具改变图片的颜色或者旋转图片。按照以上操作创建圆钢、钢管、钢板和托辊等“Entities”,分别如图5、图6、图7和图8所示。各“Entities”的属性如图9所示。

图5 圆钢 图6钢管

图7钢板 图8托辊

图9 Entities属性

10.第三步：设置Arrivals

在“Tools”窗体中选择一个“Entity”，然后点击“Layout”窗体中到达的“Location”。按照以上操作分别定义圆钢、钢管、钢板和托辊的“Arrivals”,同时其各属性如图10所示。

图10 Arrivals

11.第四步：设置Processing

定义 Processing 的步骤： ⑴在 Tools 窗口中选择一个 Entity。⑵点击一个 Location，然后点击目的 Location。用同样的方式遍历整个过程。⑶当有多个目的地时，点击“Add Routing”，然后选择另一个目的地。⑷在需要的时候添加“Operation”和“Move Logic”。按照以上步骤来设置圆钢、钢管、钢板以及最后的产品托辊的“Processing”，如图11所示。

图11 Processing

12.第五步：设置Path Networks

设置三条“Path”，第一条在圆钢下料加工、钢管车加工、钢板下料冲压和焊接组装之间，第二条从焊接组装到上漆，第三条从Loc3到质检再到打包，分别如图12、图13和图14所示。

图12 Net1

图13 Net2

图14 Net3

13.第六步：设置Resources

定义三个“Resources”,分别为Operator、Operator2和Operator3,将之分别与Net1、Net2和Net3关联，如图15所示。同时将之分别与相对应“Processing”关联，在对应的“Process”下的“Routing for”中“Move Logic”输入“MOVE WITH Operator”等，如图16所示。

图15 Resources1

图16 Resources2

五、实验结果的分析优化

展示模型运行结果（截图）；对运行结果进行分析，包括机器利用率、库存量等方面的分析；根据分析结果，提出优化的意见。

图17 运行结果

运行模型，可得实验结果如图17所示。根据实验结果可知焊接组装工序的利用率较低，其他机器的利用率都基本达到最大。因此，应当适当增大焊接组装前几项工序以及上漆工序的机器容量，同时要提高焊接组装的效率。

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关于模板格式的详细说明

1.报告的大标题“****实验报告”要求黑体二号，居中放置，无缩进；

2.安师大校徽和校名为图片，居中放置。其中安师大校徽图片的大小为3.5cm*3.5cm,校名的大小为2.2cm*10.5cm。图片文件由老师提供。

3.“实验报告”为一号黑体字，加粗；下空两行。

4.“课程名称”及以下内容均为小二宋体加粗，单倍行距，5.主标题“***实验报告”为小二黑体加粗，居中放置；

6.目录为小二黑体加粗，居中放置；

7.正文中一级标题（如一、实验目的）为四号黑体，靠左放置，无缩进，段前段后各保留0.5行间距。行距固定值为20磅；

8.正文中二级标题（如2.1 硬件设备）要求小四宋体，加粗，缩进两个字符；段前段后间距为0，行距固定值为20磅；

9.各级标题均需设置相应的大纲级别，能在导航中进行显示，并生成相应的目录；

10.文内标题级别按如下编号格式顺序排列：先一二三，再1.1、1.2、1.3，再1.1.1、1.1.2、1.1.3，以此类推；并且做到随着标题的增删调整，标题序号能够自动调整。

11.正文要求为小四宋体，首行缩进两个字符，段前段后间距为0，行距固定值为20磅；

12.图应有编号。图的编号由“图”和从“1”开始的阿拉伯数字组成。图宜有图题，图题即图的名称，置于图的编号之后。图的编号和图题应置于图下方。宋体五号。居中放置；

13.表应有编号。表的编号由“表”和从“1”开始的阿拉伯数字组成。表宜有表题，表题即表的名称，置于表的编号之后。表的编号和表题应置于表上方。宋体五号。居中放置。表需要绘制成三线表的样式。

14.报告首页不能有页码，余下各页均需要有页码，页码数从1开始。

15.奇页的页眉标注为“物流综合模拟实验报告”，偶页的页眉标注为“实验的名称（如Promodel 6.0 Student Version 模拟仿真实验）”。字体均为五号宋体，不加粗。

16.以页眉的方式在每页左上角（参照老师提供的PDF模板文件，位置差不多即可）放置一个校徽，大小为1.25cm*1.25cm。

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