基于Flexsim的農(nóng)產(chǎn)品物流仿真研究-

1、Logistics Sci-Tech 2011.1收稿日期:2010-10-15基金項(xiàng)目:河南省青年骨干教師資助計(jì)劃項(xiàng)目。作者簡(jiǎn)介:樊沙沙(1986-,女,河南焦作人,河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院碩士研究生,研究方向:農(nóng)產(chǎn)品物流、交通規(guī)劃;姚新勝(1969-,男,山西晉城人,河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,副教授,博士后,研究方向:農(nóng)產(chǎn)品物流、交通運(yùn)輸規(guī)劃與管理、物流信息化。物流科技2011年第1期Logistics Sci-Tech No.1,2011摘要:針對(duì)我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品物流的散、弱、小等特性以及農(nóng)產(chǎn)品物流組織低效的普遍性問題,分析了農(nóng)產(chǎn)品物流動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的適宜性,通過在Flexsim 中的建模、參數(shù)標(biāo)定

2、、過程模擬等功能對(duì)農(nóng)產(chǎn)品物流過程進(jìn)行了綜合仿真,并對(duì)香蕉片物流進(jìn)行了實(shí)證分析。本研究可用于輔助優(yōu)化農(nóng)產(chǎn)品物流的組織,以避免農(nóng)產(chǎn)品物流中人力、物力、財(cái)力和時(shí)間的浪費(fèi),從而為農(nóng)產(chǎn)品物流的高效組織和降低風(fēng)險(xiǎn)提供參考。關(guān)鍵詞:Flexsim ;動(dòng)態(tài)聯(lián)盟;農(nóng)產(chǎn)品物流;仿真中圖分類號(hào):F304.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:AAbstract:For the agricultural products logistics in China is dispersion,weak,small-scale,and the inefficient agricultural products logistics organizat

3、ions,this article analyzes the suitability of agricultural products logistics dynamic alliance.In flexsim,we simulate the agricultural products logistics via modeling,parameter settings,process simulation,also we analyzes the banana chips process -ing logistics.This study can help us to optimize the

4、 agricultural products logistics organizations in order to avoid wasting a lot of manpower,material and financial resources and time on agricultural products logistics,so as to provide a reference for more effi -cient organization and lower risks on agricultural products logistics.Key words:Flexsim;

5、dynamic alliance;agricultural products logistics;simulation我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品物流量大、類型多,物流難度大,物流要求高,而現(xiàn)代物流越來越多強(qiáng)調(diào)物流的系統(tǒng)性、綜合化和高效率,運(yùn)用系統(tǒng)仿真方法可進(jìn)行物流過程的仿真研究、物流管理的仿真研究和物流成本的仿真研究,可降低農(nóng)產(chǎn)品物流成本,提高農(nóng)產(chǎn)品物流效率,并有效地降低農(nóng)產(chǎn)品物流運(yùn)作風(fēng)險(xiǎn)。1農(nóng)產(chǎn)品物流運(yùn)作由于農(nóng)產(chǎn)品物流業(yè)務(wù)的復(fù)雜性、多環(huán)節(jié),在時(shí)間和空間上分離,在實(shí)際生產(chǎn)和運(yùn)行過程中,農(nóng)產(chǎn)品物流過程往往無法由一個(gè)企業(yè)獨(dú)立承擔(dān),這就產(chǎn)生了各式各樣的多企業(yè)合作模式。而動(dòng)態(tài)聯(lián)盟就是一種較為適合我國(guó)當(dāng)前國(guó)情的農(nóng)產(chǎn)品物

6、流組織模式,由具有不同優(yōu)勢(shì)的企業(yè)圍繞著某一目標(biāo)任務(wù)動(dòng)態(tài)組成來共同完成。在農(nóng)產(chǎn)品物流的動(dòng)態(tài)聯(lián)盟作業(yè)過程中,企業(yè)通常會(huì)分析出在本次物流活動(dòng)中可得到的預(yù)期效益,并根據(jù)分析結(jié)果決定是否要加入本次任務(wù);各個(gè)企業(yè)之間通過一定的信息手段實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通信。1.1農(nóng)產(chǎn)品物流動(dòng)態(tài)聯(lián)盟。農(nóng)產(chǎn)品物流動(dòng)態(tài)聯(lián)盟是由具有核心資源能力的核心層企業(yè)和輔助性的外擴(kuò)層企業(yè)組成。核心層中的整合企業(yè)具有完成此次目標(biāo)任務(wù)的主要核心資源,核心層中的各企業(yè)組合起來具備完成此次目標(biāo)任務(wù)的全部核心資源,再結(jié)合外圍輔助性企業(yè)來全面完整地完成目標(biāo)需求。農(nóng)產(chǎn)品物流動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的構(gòu)建模型如圖1所示1-2。由于各個(gè)參與的企業(yè)都具有獨(dú)立的決策、判斷、分析和作業(yè)能力

7、,因此本文認(rèn)為農(nóng)產(chǎn)品物流動(dòng)態(tài)聯(lián)盟某個(gè)程度上具有多智能體的特征,而各個(gè)參與企業(yè)以及其中部分獨(dú)立功能都可以看著是一個(gè)Agent 。其中,整合企業(yè)Agent 為農(nóng)產(chǎn)品物流動(dòng)態(tài)聯(lián)盟中的核心企業(yè),協(xié)作企業(yè)Agent i i =2 n 為農(nóng)產(chǎn)品物流動(dòng)態(tài)聯(lián)盟中核心層的合作伙伴、協(xié)作企業(yè)Agent j j=az 為農(nóng)產(chǎn)品物流動(dòng)態(tài)聯(lián)盟中外擴(kuò)層的合作伙伴。整合企業(yè)Agent 借助KQML 通信語言,通過通信接口把目標(biāo)任務(wù)的相關(guān)信息傳遞給通信服務(wù)器,各協(xié)作企業(yè)的Agent 通信接口也和通信服務(wù)器相連接,通信服務(wù)器相當(dāng)于動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的信息集成中心和中轉(zhuǎn)站,各類信息須通過此平臺(tái)進(jìn)行交互。1.2農(nóng)產(chǎn)品物流業(yè)務(wù)流程。農(nóng)產(chǎn)品物流

8、動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的物流業(yè)務(wù)流程如圖2所示?；贔lexsim 的農(nóng)產(chǎn)品物流仿真研究Study on the Agricultural Products Logistics Simulation Based on Flexsim樊沙沙,姚新勝,任素勤(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,河南鄭州450002FAN Sha-sha,YAO Xin-sheng,REN Su-qin(College of Mechanical and Electrical Engineering,Henan Agricultural University,Zhengzhou 450002,China誗基金項(xiàng)目誗文章編號(hào):1002-31

9、00(201101-0016-0316 Logistics Sci-Tech 2011.1(1倉儲(chǔ)。農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地倉儲(chǔ)中心、農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)倉儲(chǔ)中心、產(chǎn)成品倉儲(chǔ)中心等倉儲(chǔ)中心中倉庫的種類有常溫儲(chǔ)存、冷藏儲(chǔ)存和冷凍儲(chǔ)存三種類型,每天每噸的儲(chǔ)存費(fèi)用依次增高,貨損率卻是依次降低的。整合企業(yè)要根據(jù)不同任務(wù)中的農(nóng)產(chǎn)品對(duì)象屬性需求,通過Agent 接口和產(chǎn)地倉儲(chǔ)中心通信協(xié)商,以選擇合理的倉庫類型滿足最大化利益。(2運(yùn)輸。農(nóng)產(chǎn)品從產(chǎn)地運(yùn)到加工企業(yè)的過程中,運(yùn)輸企業(yè)發(fā)揮了重要的作用,如果運(yùn)輸過程不合理,運(yùn)輸過程中的貨損率就會(huì)大大提高,從而加大整個(gè)虛擬企業(yè)的物流成本。從全局出發(fā)考慮運(yùn)輸過程中的各種問題,根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品種類

10、、數(shù)量選擇合適的車輛類型和載重,運(yùn)輸過程中的加固、防潮措施等,還應(yīng)根據(jù)Agent 智能分析軟件選出最合理的運(yùn)輸路線,縮短農(nóng)產(chǎn)品在運(yùn)輸途中的時(shí)間,降低運(yùn)輸途中的貨損率。(3裝卸搬運(yùn)。盡量減少裝卸搬運(yùn)次數(shù)以減少貨損。(4加工。農(nóng)產(chǎn)品在生產(chǎn)加工過程中所需要的除農(nóng)產(chǎn)品之外的其他原材料需生產(chǎn)加工企業(yè)通過Agent 對(duì)原材料的供應(yīng)商進(jìn)行對(duì)比、篩選,選出產(chǎn)品質(zhì)量好、信譽(yù)好的供應(yīng)商。在加工過程中保證產(chǎn)品質(zhì)量合格的情況下,提高生產(chǎn)效率、縮減生產(chǎn)成本。(5包裝。在不影響農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)成品商品包裝美觀性的前提下,盡量使農(nóng)產(chǎn)品輕便、簡(jiǎn)潔化。2仿真軟件Flexsim 的應(yīng)用物流仿真技術(shù)是運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)學(xué)方法,采

11、用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)物流過程進(jìn)行實(shí)際模仿的一項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)。物流仿真技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是不需要實(shí)際設(shè)備的安裝,不需要實(shí)際實(shí)施相應(yīng)的方案,即可驗(yàn)證如下目標(biāo):增加新設(shè)備后給公司或企業(yè)帶來的效應(yīng);改變?cè)胁贾梅桨负蟮男Ч?設(shè)計(jì)新的生產(chǎn)線的好壞;比較各種設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣等,物流仿真對(duì)降低整個(gè)物流投資成本,是不可或缺的4。目前,市場(chǎng)上使用最多的仿真軟件主要有Arena 、Promodel 、Automod 、Extend 、Taylor 、Flexsim 、Em-plant 等。而Flexsim 是一套系統(tǒng)仿真模型設(shè)計(jì)、制作與分析工具軟件。它集計(jì)算機(jī)三維圖像處理技術(shù)、仿真技術(shù)、人工智能技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)為一體,專門面

12、向制造、物流等領(lǐng)域。其面對(duì)對(duì)象的建模方式使得建模過程更為快捷,只需通過圖形的拖動(dòng)和必要的附加程序就可以快速地建立起系統(tǒng)的模型,并可以用三維動(dòng)畫方式表現(xiàn)出來,然后可對(duì)模型進(jìn)行各種系統(tǒng)分析和工程驗(yàn)證,最終獲得優(yōu)化17設(shè)計(jì)或改造方案。使用Flexsim可以達(dá)到多種效果:提高資源(設(shè)備資源、人力資源、資金資源的利用率;減少等待時(shí)間和排隊(duì)長(zhǎng)度;有效分配資源;消除缺貨問題;把故障的負(fù)面影響減至最低;研究可替換的投資概念4;決定零件經(jīng)過的時(shí)間;建立最優(yōu)批量和工件排序;解決物流發(fā)送問題;研究設(shè)備預(yù)置時(shí)間和改換工具的影響;在系統(tǒng)全部行為和相關(guān)作業(yè)中訓(xùn)練操作人員;管理日常運(yùn)作決策;從歷史運(yùn)行中得到經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)等。3

13、基于Flexsim的農(nóng)產(chǎn)品物流仿真本論文抽象出一個(gè)簡(jiǎn)單的農(nóng)產(chǎn)品物流動(dòng)態(tài)聯(lián)盟模型,并用Flexsim對(duì)該模型進(jìn)行仿真。并以生產(chǎn)加工香蕉片為例用Flexsim 軟件進(jìn)行仿真。某具備生產(chǎn)加工香蕉片的加工企業(yè)通過市場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)近一段時(shí)期內(nèi)消費(fèi)者對(duì)健康綠色、便捷的食品與日俱增,香蕉片作為這一典型食品,受到廣大消費(fèi)者的喜愛。此企業(yè)具有生產(chǎn)加工香蕉片的核心生產(chǎn)資源及能力,故需在短時(shí)期內(nèi)建立起原材料市場(chǎng)、運(yùn)輸企業(yè)、生產(chǎn)加工包裝企業(yè)、倉儲(chǔ)企業(yè)及配送中心等動(dòng)態(tài)聯(lián)盟來共同完成這一物流過程。該農(nóng)產(chǎn)品物流動(dòng)態(tài)聯(lián)盟由5個(gè)企業(yè)構(gòu)成,生產(chǎn)加工香蕉片的企業(yè)作為此動(dòng)態(tài)聯(lián)盟的核心企業(yè),原材料倉儲(chǔ)中心、產(chǎn)成品倉儲(chǔ)中心及配送中心、兩個(gè)運(yùn)

14、輸企業(yè)以核心企業(yè)為中心開展業(yè)務(wù),尋求利益最大化。各個(gè)企業(yè)通過Agent接口分析決策出合理的倉庫類型,運(yùn)輸車輛種類、數(shù)量、運(yùn)輸路線等。在本案例中Flexsim各個(gè)實(shí)體的實(shí)際意義如表1所示,其仿真三維運(yùn)作情況如圖3所示。表1案例中Flexsim實(shí)體名稱及實(shí)際意義實(shí)體貨架暫存區(qū)處理器合成器操作員叉車貨車意義各企業(yè)倉儲(chǔ)及配送中心物品暫時(shí)存放區(qū)加工處理物品包裝打包產(chǎn)成品操作處理器及合成器在車間里運(yùn)送物品運(yùn)輸企業(yè)車輛香蕉產(chǎn)地倉儲(chǔ)中心運(yùn)輸企業(yè)自動(dòng)分揀系統(tǒng)、加工處理及打包流程產(chǎn)成品倉儲(chǔ)及配送中心運(yùn)輸企業(yè)香蕉片生產(chǎn)加工企業(yè)原材料倉儲(chǔ)中心圖3香蕉片物流過程在Flexsim中的仿真結(jié)果圖倉儲(chǔ)中心的倉庫類型一般有常溫

15、型、冷藏型和冷凍型三種,不同類型的倉庫容量不同、存儲(chǔ)費(fèi)用不同、產(chǎn)生的貨損也不同;運(yùn)輸企業(yè)的車輛有不同的類型、車輛噸位、貨損及運(yùn)輸路線;流通加工企業(yè)中加工機(jī)械的類型等都影響著物流過程的效率及成本。在本案例中香蕉屬于易腐易爛的果蔬類,倉儲(chǔ)中心應(yīng)選擇冷藏型倉庫,其倉儲(chǔ)費(fèi)用雖較高,但其貨損較低,香蕉從原材料倉儲(chǔ)中心運(yùn)輸?shù)缴a(chǎn)企業(yè)的過程中對(duì)運(yùn)輸車輛的要求較高,運(yùn)輸車輛需具有冷藏設(shè)施;為盡量縮短香蕉的運(yùn)輸時(shí)間,產(chǎn)地運(yùn)輸企業(yè)還需對(duì)運(yùn)輸路線進(jìn)行合理的選擇,以減少運(yùn)輸途中的貨損率和運(yùn)輸成本。香蕉從原材料產(chǎn)地運(yùn)送到生產(chǎn)企業(yè)后要根據(jù)其品種及大小分成不同的等級(jí)。通過自動(dòng)分揀系統(tǒng)分成三個(gè)等級(jí),并分別經(jīng)過兩個(gè)加工處理環(huán)節(jié)

16、:切割烘焙及加料,形成產(chǎn)成品,然后通過合成器對(duì)產(chǎn)成品進(jìn)行打包包裝運(yùn)往產(chǎn)成品倉儲(chǔ)中心及配送中心,由銷地運(yùn)輸企業(yè)派送車輛送往各個(gè)分銷地。在此運(yùn)行過程中,通過各個(gè)企業(yè)的Agent接口實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的通信交流,以便對(duì)緊急狀況做出快速反應(yīng),把損失降到最低。通過仿真我們可直觀地看到整個(gè)物流的運(yùn)作過程,還可以改變某些參數(shù)來定義不同類型的實(shí)體,如通過改變貨架的容量及相關(guān)參數(shù)來定義不同類型的倉庫;改變運(yùn)輸車輛的運(yùn)輸速度、容量、裝卸時(shí)間、設(shè)定車輛的運(yùn)輸路線可定義不同類型及噸位的車輛;改變處理器及合成器的處理時(shí)間及處理步驟參數(shù)可定義不同類型的加工機(jī)械。這些不同實(shí)體參數(shù)的組合,就可組合成不同的物流過程,對(duì)不同物流過程進(jìn)行仿真運(yùn)行,分析其物流成本、效率,決策出最優(yōu)的物流組合應(yīng)用于實(shí)際。4結(jié)論農(nóng)產(chǎn)品的生命性特征,使得農(nóng)產(chǎn)品物流過程要求高、難度大。為降低農(nóng)產(chǎn)品物流運(yùn)作風(fēng)險(xiǎn)、避免在農(nóng)產(chǎn)品物流過程優(yōu)化上浪費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力和時(shí)間,可用Flexsim仿真技術(shù)對(duì)農(nóng)產(chǎn)品物流的各個(gè)物流環(huán)節(jié)進(jìn)行仿真優(yōu)化,通過成本分析決策出物流成本較低、物流效率較高的農(nóng)產(chǎn)品物流過程。參考文獻(xiàn):1Yao Xinsheng,Cui Yan,Ying Jilai.Dynamic Alliance of Agriculture Productslogistics