基于ＩＴ仿真技術在物流工程中的應用探討

[摘要] 系統仿真是隨著計算機技術的發展而逐步形成的一門新型學科。本文提出了生產和物流系統仿真的一般原則和步驟， 介紹了國際上典型的物流仿真軟件。

[關鍵詞] 系統仿真 物流 軟件

當前，仿真技術已經成為分析、研究各種復雜系統的重要工具，它廣泛用于工程領域和非工程領域。物流系統是企業生產和流通領域，以及整個供應鏈的一個重要組成部分，物流合理化是提高供應鏈生產率最重要的方法之一。由于物流系統變得越來越復雜并且內部關聯性越來越強。仿真是公司檢驗其物流系統及決策是否真的高效的惟一可用技術。因此對物流系統的設計和仿真的研究，也日益受到人們的重視。

一，物流工程中的生產和物流系統仿真

1.系統仿真基礎

系統仿真是20世紀40年代末以來伴隨著計算機技術的發展而逐步形成的一門新型學科。仿真就是通過建立世實際系統模型并利用所建模型對實際進行試驗研究的過程。從普通意義上講，仿真技術是應用于系統的，就是說系統是仿真的研究對象，而系統模型化又是進行仿真的核心和必要前提。

2.系統與模型

“系統”是一個內涵十分豐富的概念。它是由相互聯系、相互制約、相互依存的若干組成部分（要素）結合在一起形成的具體特定功能個運動規律的有機體。

模型是系統某種和特定性能的一種抽象形式。它是為了某種特定目的將系統的某一部分信息進行抽象而構成的系統代替物。它不是“系統的復現”，而是按研究的世紀需要和側重面而產生的一個便于進行系統研究的“替身”，通過模型可以描述系統的本質和內在的的關系。

和系統類似，數學模型可分為靜態模型或動態模型，也可分為連續系統模型或離散系統模型，離散系統模型還可分為離散時間模型或離散事件模型。一般生產系統和物流系統的仿真采真的模型為離散系統模型。

3.系統仿真

系統仿真是建立在控制理論、相似理論、信息處理技術和計算機初等理論基礎之上的，以計算機和其他專用物理效應設備為工具，利用系統模型對真實或假設的系統進行試驗，并借助于專家的經驗知識、統計數據和信息資料對試驗結果進行分析研究，進而做出決策的一門綜合的試驗性學科。

系統仿真根據模型不同，可以分為物理仿真、數學仿真和物理—數學仿真；根據計算機的類別，可以分為模擬仿真、數學仿真和混合仿真；根據系統的特性，可以分為連續仿真、離散時間系統（采樣系統）仿真和離散事件系統仿真。

二、系統仿真的一般步驟

系統仿真的一般步驟為：

第一，調研系統，設立目標。

第二，收集仿真數據，建立模型。根據仿真目標，對系統進行選擇和整理。為保證所建模型符合真實系統，應對模型進行反復檢查與修改，直到模型完全正確為止。

第三，編制仿真程序。

第四，進行仿真模型。

第五，輸出結果分析。采用統計學方法，對仿真結果進行統計分析。

三，國際上典型的物流仿真軟件簡介

1.Automod

Automod是目前市面上比較成熟的三維物流仿真軟件。該軟件提供了真實的三維虛擬現實動畫，使得仿真模型非常用以理解;提供了高級的特征讓用戶可以仿真復雜的活動，如機器人、設備工具、生產線等的運動和轉動。該軟件還為用戶提供了一套基于專家系統的物料搬運系統，它是根據工業自動化的真實運行經驗開發的。主要包括了三大模塊：AutoMod、AutoStat和AutoView。AutoMod模塊提供給用戶一系列的物流系統模塊來仿真現實世界中的物流自動化系統。主要包括輸送機模塊(輥道、鏈式)，自動化存取系統(立體倉庫、堆垛機)，基于路徑的移動設備(AGV等)，起重機模塊等。AutoStat模塊為仿真項目提供增強的統計分析工具，由用戶定義測量和實驗的標準，自動在AutoMod的模型上執行統計分析。主要特點是：基于發展策略運算法則的最優化分析，用戶為得到更好的模型來定義輸出審核，多CPU并行計算等。

2.RaLC(樂龍)

樂龍軟件由日本人工智能服務有限公司開發，完全中文化界面，點擊按鈕即可在三維立體畫面上顯示出的對象物體，通過對這些對象物體的配置來進行設計，對各個對象物體的形狀和規格，即使在仿真執行中也很容易可設置其屬性。可以非常直觀且簡單的建模。由于仿真結果以動作日志形式排出，所以可以自由進行分析。用戶獨創性機器設備可以與模型整合。人工作業功能的作業管理器也可以說是杰作，如，對于“分揀、驗貨、包裝、搬運”等一系列作業，用戶既可以讓多數人來分擔，又可以使工人互相協助;或設定作業優先度等。僅僅在選用內設菜單選項即可簡單完成這些復雜的作業運行，不需要任何復雜編程，且附帶有能自動生成最短行進路徑的智能化功能。

3.Witness

Witness是英國Lanner Group的產品，是平面離散系統生產線仿真器，操作簡單，在低配置計算機上也完全可以靈活使用，是生產線仿真器的老字號，其齊備的基本仿真功能和處理優勢，一直是大家所公認的。作為可選項，還具備了三維立體顯示功能(VR)，擴大了其適用范圍，不過三維立體顯示功能是后來添加的可選項，所以不適合模型從大致輪廓的概念設計開始依次建構下去的動態過程中使用。

四、結語

仿真技術在物流工程中的應用被一廣泛接受，其優點是有相對的彈性和直觀性，可用于難以建立數學模型的大而復雜的系統。隨著計算機技術及自動化技術的迅速發展，物流仿真系統軟件已經成為虛擬制造系統和物流企業的重要組成部分，將得到更廣泛的應用和發展。

參考文獻；

[1]伊俊敏:物流工程.電子工業出版社

[2]李向文:仿真技術在物流系統仿真中的應用研究，2008.10