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物流仿真技术的运用与前景分析论文

  1引言

  自动化物流系统在提高生产效率的同时,也给企业的决策者如何全面的评估一套先进的物流系统带来新的挑战。一方面是由于系统的复杂性,不可能是人脑力所能完成的;另一方面是一套新的系统也不可能在真实的条件下测试其可行性。现代化的物流系统是集光、机、电技术为一体的复杂的系统工程,而计算机仿真技术能够提供一种复杂环境下的智能解决方案,把两者结合起来就可以利用电脑模拟现实的情况,给决策者提供一个理论依据。有关数据显示,利用仿真分析方法改进物流系统方案后可使总投资减少30%左右。因此,计算机仿真技术的应用为物流企业的配送中心、仓库管理系统、分拣系统、运输系统以及货物的实时跟踪提供了一种评价的方法,大大缩短了先进物流系统的研发周期、降低了成本,并使之更好的应用于生产实践之中。

  2仿真技术在物流系统中的应用概况

  计算机仿真技术是一种模仿行为,它利用计算机来运行仿真模型,模仿实际系统的运行状态及其随时间的变化情况,并通过对仿真过程的观察和统计,得到仿真模型的输出参数和基本特征,以此来估计和推断实际系统的真实性能,并为决策提供一定的参考。近些年来,仿真技术逐渐在各个领域都得到了广泛的应用,并在很大程度上代替实物系统。计算机仿真需要三项基本要素:系统、模型和计算机,而联系这三个要素的基本活动是模型设计、模型实现和仿真实验。图1描述了仿真过程三项基本活动之间的关系。

  在实际的生产过程中,计算机物流仿真模型是根据自动化物流系统的工艺需求建立起来的,而且需要确立物流设备的基本运行参数。系统的工艺流程和系统之间存在着的逻辑控制关系,可以根据所建立的模型对物料流动过程中设备处理该物料所需的时间、流动轨迹等条件编写逻辑控制程序。程序编写后,设定物流系统的初始值并把初始值输入系统,就可以利用仿真软件在计算机上运行此仿真系统。仿真运行时间可以根据实际物流系统的生产班次或最大物流量进行模拟。

  对得到的运行结果进行分析,可以确定系统是否存在瓶颈、流程是否畅通、物流量能否满足需求。如果系统运行后,得到的结果不符合预期,需要找出相应的原因,改变参数或调整方案,进行下一次的模拟直至满足物流系统的生产需求。最终的仿真结果可以为管理者和设计者生成三维动画输出结果及仿真报告,为进一步优化和完善提供科学的依据和理论支持。

  目前在国外的许多物流和制造企业中已广泛应用仿真技术,如加拿大邮政、德马泰克等。我国对现代化的集成化物流规划设计仿真技术的研究较晚,从2001年开始,山东大学和同济大学才开始相关领域的研究工作,但是发展速度很快。目前国内已经有部分企业采用仿真技术,但是和国外比起来,不论是在规模还是技术上与国外都有很大的差距。近些年来,现代企业越来越重视物流在生产系统中的重要作用,对物流的设计和仿真也越来越多的得到较多的研究。

  3现代物流系统中常用的仿真软件

  物流仿真软件可提供基本的功能元素,使仿真的编程工作大大简化,常见的有AutoMod、Witness、eM-Plant、Flexim、Racl等。

  3.1AutoMod

  AutoMod仿真软件能够满足初次使用者与专业人员的需求。你可以轻松而精确地模拟任何规模、任何精细程度的系统--从手工作坊到全自动化的设施。使用AutoMod的独特功能可以提高成功率与生产力,AutoMod的独特功能有3D虚拟现实动画、互动建模、原料运送模板、易于理解的语言。AutoMod主要有以下优点:减少设计与开发时间;减少运营瓶颈的风险;建模繁简由人;建模高度精确;增强对设计的信心;减少设计错误的风险;支持设备投资分析。

  3.2Witness

  Witness是由英国lanner公司推出的功能强大的仿真软件系统。它可以用于工业规划的离散系统仿真,同时又可以用于连续流体(如液压、化工、水力)系统的仿真。其特点是界面整齐;操作方便;拥有直观的元素:像Entity、Part、Machine、Vehicle等,易学易懂。

  3.3Flexsim

  Flexsim采用经过高度开发的部件(Object)来建模,允许建模者使模型构造更具有层次结构,并且其中的部件可以在不同的用户、库和模型之间进行交换,可移植性很强。通过部件的参数设置,设计者可以对几乎所有的物理现象进行模型化。例如,可用Flexsim对操作人员、输送机、叉车、仓库、箱子等建立模型。另外,信息情报等“软”的部分也可很容易地使用Flexsim功能强大的部件库来建模。图2是Flexsim建立的局部原材料传输模型。

  4计算机仿真技术在物流服务中的应用

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