仿真技術(shù)在物流配送中的實(shí)際應(yīng)用

摘要：為了使物流配送成本降低到最少，現(xiàn)利用仿真技術(shù)（extendsim6.0版）來(lái)實(shí)現(xiàn)物流配送作業(yè)中資源的合理利用和優(yōu)化，從而降低作業(yè)成本。通過(guò)建立仿真模型，并多次的運(yùn)行后輸出數(shù)據(jù)，如：平均隊(duì)長(zhǎng)（Ave length）、平均等待時(shí)間（Ave Wait）以及每個(gè)資源的有效利用率（Utilization）。對(duì)以上數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和研究進(jìn)而設(shè)計(jì)出最優(yōu)的資源利用及合理分配的方案。

關(guān)鍵詞：仿真技術(shù)；建模；平均隊(duì)長(zhǎng)；利用率

中圖分類(lèi)號(hào)：TP391.9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1002-3100(2008)10-0042-03

Abstract: In order to achieve the logistics and distribution costs to be a minimum， we use simulation technology（extendsim6.0） to make the most use of the resources that in logistics and distribution. So it can reduce the cost in logistics. By creating a simulation model and running many times， it can output useful data， such as Ave length、Ave Wait、and Utilization. Depending on analyzing and researching the data， we can design a optimal program for resources distribution.

Key words: simulation technology; modeling; average length; average waiting

0引言

仿真技術(shù)就是建立計(jì)算機(jī)模型模擬實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，在仿真模型上執(zhí)行各種實(shí)驗(yàn)，以評(píng)估和改善系統(tǒng)績(jī)效的一種計(jì)算機(jī)技術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的不斷迅速發(fā)展，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)已發(fā)展到19種針對(duì)于物流系統(tǒng)的仿真軟件。仿真技術(shù)在物流領(lǐng)域中的應(yīng)用也在不斷的深入，然而市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，物流業(yè)也面臨著越來(lái)越大的經(jīng)營(yíng)危機(jī)。倉(cāng)儲(chǔ)配送作為整個(gè)物流作業(yè)重要節(jié)點(diǎn)和組成部分，其經(jīng)營(yíng)管理狀況的優(yōu)劣將直接影響到整個(gè)物流企業(yè)或企業(yè)物流的效率和效益。因此，物流業(yè)可以充分利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)來(lái)仿真模擬物流作業(yè)流程，以及對(duì)其各個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的控制，降低物流成本提高利潤(rùn)，從而使企業(yè)在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。

1配送作業(yè)流程及參數(shù)的確定

漢斯啤酒廠配送倉(cāng)庫(kù)的一個(gè)作業(yè)庫(kù)區(qū)，將庫(kù)內(nèi)啤酒發(fā)送到周邊地區(qū)。倉(cāng)庫(kù)的整個(gè)作業(yè)流程如下：庫(kù)房?jī)?nèi)拆碼垛采用3臺(tái)1/層板（1層板抓20箱啤酒）電瓶叉車(chē)，負(fù)責(zé)將貨物裝到搬運(yùn)列車(chē)，庫(kù)內(nèi)由2組10/層板型的庫(kù)內(nèi)搬運(yùn)列車(chē)負(fù)責(zé)搬運(yùn)，庫(kù)房口裝卸采用3臺(tái)1/層板叉車(chē)，從庫(kù)房門(mén)口到庫(kù)區(qū)的短途運(yùn)輸采用5臺(tái)5/層板運(yùn)輸車(chē)，最后由4臺(tái)1/層板叉車(chē)將貨物裝上站臺(tái)列車(chē)。配送作業(yè)環(huán)境：站臺(tái)至庫(kù)區(qū)8km。具體參數(shù)見(jiàn)表1。

2仿真模型的建立

2.1仿真模型建立主要經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)步驟

（1）建立整個(gè)物流配送作業(yè)流程的主框架，鍵入主要功能性模塊，如 program模塊即物資的生成模塊，在這里指庫(kù)存里的啤酒庫(kù)存量、queue排隊(duì)模塊或緩存模塊、activity multiple 模塊，此模塊相當(dāng)于作業(yè)流程中的各個(gè)裝卸搬運(yùn)機(jī)械以及exit出口模塊。

（2）鍵入作業(yè)流程中用到的輔助性模塊，如resource模塊 、batch和unbatch模塊、mean variance模塊以及input random模塊，等等。

（3）各模塊中輸入相應(yīng)的參數(shù)。首先在run菜單下設(shè)置Simulation Setup參數(shù)（如圖1所示），一些主要模塊的參數(shù)輸入，如program 模塊，即批量生成優(yōu)化value=60庫(kù)房?jī)?nèi)的庫(kù)存量。若用Generate模塊可由executive模塊和exit模塊來(lái)設(shè)定，如在executive模塊中輸入?yún)?shù)count or number of event=60同樣可以達(dá)到相同的效果。資源resource模塊的屬性設(shè)置應(yīng)由資源數(shù)量的多少來(lái)確定，如，電瓶叉車(chē)數(shù)3臺(tái)，資源塊中輸入?yún)?shù)Initial number：3。Batch模塊 和resource模塊進(jìn)行組合resource向它輸入的是資源的數(shù)目如1臺(tái)電瓶叉車(chē)，它與1層板的item進(jìn)行作業(yè)組合（如圖2所示）：以及mean variance模塊 的設(shè)置use time weighted statistics 表示每個(gè)隊(duì)列的平均隊(duì)長(zhǎng)是按時(shí)間權(quán)重進(jìn)行計(jì)算得出的（如圖3所示）。

（4）完善整個(gè)模型系統(tǒng)。主要是數(shù)據(jù)輸出模塊的添加，例如再加入plotter中的discrete event模塊此模塊可將模型運(yùn)行后的數(shù)據(jù)顯示在一張坐標(biāo)圖標(biāo)上、queue stats、activity stats 等模塊。

2.2建立后的模型（如圖4所示）

3數(shù)據(jù)輸出與分析

3.1本模型以裝一輛運(yùn)輸卡車(chē)為例，在120（min）進(jìn)行作業(yè)的完成。由于每輛卡車(chē)能載運(yùn)60層板（1 200箱）的啤酒。這樣模型在原始資源配置下重復(fù)運(yùn)行仿真模型10次后得出如下數(shù)據(jù)及其曲線圖（如表2，圖5所示）。

圖5中四種曲線分別代表仿真運(yùn)行后各隊(duì)列的平均排隊(duì)長(zhǎng)度，如藍(lán)色曲線表示隊(duì)列2的平均排隊(duì)長(zhǎng)度1.97層板，褐色曲線表示隊(duì)列4的平均等待長(zhǎng)度0.64個(gè)層板，青色曲線表示隊(duì)列3的平均隊(duì)長(zhǎng)0.38個(gè)層板以及白灰色曲線表示隊(duì)列1的平均排隊(duì)長(zhǎng)度0。

表2顯示了模型運(yùn)行10次后，電瓶叉車(chē)、搬運(yùn)列車(chē)、庫(kù)門(mén)口叉車(chē)、庫(kù)區(qū)運(yùn)輸列車(chē)、站臺(tái)叉車(chē)這10次的平均排隊(duì)長(zhǎng)度、平均排隊(duì)等待時(shí)間及最大等待和排隊(duì)長(zhǎng)度的績(jī)效指標(biāo)。從表中的數(shù)據(jù)便可發(fā)現(xiàn)在所有隊(duì)列中最長(zhǎng)的等待隊(duì)列是隊(duì)列2，即搬運(yùn)列車(chē)的平均等待長(zhǎng)度最大達(dá)到1.97個(gè)層板合，它進(jìn)行是整體隊(duì)列優(yōu)化的主要對(duì)象。所以應(yīng)得以解決，使隊(duì)列長(zhǎng)度降低。相對(duì)而言隊(duì)列4即站臺(tái)的叉車(chē)搬運(yùn)庫(kù)區(qū)短途運(yùn)輸之間銜接的不太合理。表3顯示出各個(gè)資源的平均利用效率。

因此，通過(guò)對(duì)平均隊(duì)長(zhǎng)、平均等待時(shí)間以及各裝卸作業(yè)機(jī)械利用率的研究后發(fā)現(xiàn)現(xiàn)狀下的資源配置不太合理。故利用仿真模型對(duì)各找出問(wèn)題的所在，經(jīng)過(guò)反復(fù)地多次的試探性各組資源的調(diào)整找出一組比較合理的資源配置數(shù)據(jù)。

3.2在調(diào)整后的資源配置下運(yùn)行模型見(jiàn)表4，運(yùn)行10次后得出的新數(shù)據(jù)如表5、表6以及圖6各個(gè)隊(duì)列在資源調(diào)整配置后的平均排隊(duì)長(zhǎng)度曲線。

4綜合分析及結(jié)論

經(jīng)過(guò)多次的仿真模擬實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)隊(duì)列2的平均隊(duì)長(zhǎng)從1.79個(gè)層板降低到0.68個(gè)層板，隊(duì)列4由0.64個(gè)層板增長(zhǎng)到1.2個(gè)層板的平均等待長(zhǎng)度，隊(duì)列3從0.38增加到0.76個(gè)平均等待長(zhǎng)度。與此同時(shí)在利用率基本相同的前提下，電瓶叉車(chē)減少1臺(tái)、庫(kù)區(qū)短途搬運(yùn)車(chē)輛減少1臺(tái)以及站臺(tái)叉車(chē)減少1臺(tái)。由此得出資源比較合理分配后的數(shù)據(jù)（如表7表8所示），可各減少1臺(tái)電瓶叉車(chē)和1臺(tái)站臺(tái)叉車(chē)以及一輛庫(kù)區(qū)內(nèi)搬運(yùn)車(chē)的作業(yè)成本費(fèi)用，若每個(gè)庫(kù)區(qū)內(nèi)減少這么多的作業(yè)成本費(fèi)用，則可大大降低物流成本，不僅使資源得到合理利用還大大提高了作業(yè)效率，從而使企業(yè)的利潤(rùn)得以實(shí)現(xiàn)最大化。

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