Flexsim仿真軟件在物流倉儲中的應用

周曉杰

(遼寧軌道交通職業(yè)學院，遼寧 沈陽 110023)

0 引言

倉儲是傳統(tǒng)物流運輸?shù)墓?jié)點，高效的物流倉儲管理是建立在對物流節(jié)點環(huán)節(jié)進行組織和管理，如果實現(xiàn)高效的物流管理就需要倉儲、管理者、運輸工具之間建立有效的信息連接，實現(xiàn)倉儲的信息共享實現(xiàn)倉儲信息網(wǎng)絡化，同時也需要進行倉儲設備的升級，適應現(xiàn)代倉儲業(yè)的發(fā)展。倉儲的管理環(huán)節(jié)愈發(fā)重要，為了避免倉儲出現(xiàn)窩工等效率低下的現(xiàn)象，本文利用Flexsim軟件[1]多某倉儲環(huán)節(jié)的入庫過程，依據(jù)實際情況進行了建模，并通過對模型的運行數(shù)據(jù)結果進行分析，查找影響入庫作業(yè)效率的原因，并且給出倉儲入庫的優(yōu)化方案。

1 Flexsim的特點

系統(tǒng)仿真是20世紀40年代末隨著計算機技術的發(fā)展而逐漸形成的一門新興學科，20世紀的計算機受到計算性能的影響，仿真的流程和結果往往是以二維圖表和數(shù)字報表來顯示的。現(xiàn)在隨著計算機技術的迅猛發(fā)展，仿真軟件有了質的飛躍。Flexsim仿真軟件是由美國的Flexsim Software公司出品的，是一款商業(yè)用系統(tǒng)仿真軟件。Flexsim軟件自身采用面向對象技術，并具有很強的三維顯示功能，具有建模快捷方便和顯示能力強大的顯著特點。Flexsim還提供了如原始數(shù)據(jù)模擬擬合、圖形化的構建模型、虛擬現(xiàn)實顯示、建模仿真試驗、優(yōu)化仿真結果、輔助生成三維動畫影像文件等功能，也提供了與其他工具軟件的接口，方便與其他軟件進行數(shù)據(jù)對接。Flexsim主要應用在建立各種經(jīng)營管理、機械制造等模型，并且可在微軟公司的自有的Windows XP和Vista等不同操作系統(tǒng)上運行的全窗口化3D專業(yè)仿真軟件。Flexsim最主要特點的是新一代的面向對象的仿真建模工具，在圖形建模環(huán)境中做到C++IDE和編譯器的集成設計，也是當前唯一一個做到這樣設計的仿真軟件。在Flexsim環(huán)境中，C++不但能夠直接用來定義模型，而且不會在編譯中出現(xiàn)任何問題。不需要傳統(tǒng)的動態(tài)鏈接庫和用戶定義變量的復雜鏈接，管理者比較容易在個人電腦中建立和完善任何工業(yè)企業(yè)的分散式生產流程。

Flexsim使用的三維圖形的引擎是OPEN GL，被廣泛地用于大型三維游戲的開發(fā)中，因此，其三維變現(xiàn)效果非常好。Flexsim底層是以C++開發(fā)的，用戶無需將大量的時間花費在復雜的計算機語言學習上，應用簡單易學的FlexSript就可以使用Flexsim建立仿真模型[2]。Flexsim使用的是面向對象的建模邏輯，使得Flexsim模型[3-4]中的每個實體之間既相互聯(lián)系又相互獨立，在建模和調試過程中，可以專門針對某個環(huán)節(jié)，在建的模型環(huán)境中進行快速調試，再到模型中進行整合，能夠很好地實現(xiàn)多人合作的分塊建模。

2 實際應用

有4種不同類型的貨物產品，按照正態(tài)分布的時間規(guī)律到達倉儲中心。4種產品被送到倉儲中心后暫存區(qū)1，然后由兩個操作員搬運到處理器上進行質量檢檢驗，檢測合格后分別經(jīng)過傳送帶1，2，3，4運輸?shù)胶铣蓞^(qū)域，在合成區(qū)域進行托盤組裝。合成后存放在暫存區(qū)2，等待叉車作業(yè)入庫。

使用Flexsim建模模擬[5]，用發(fā)生器模擬產品的到達，按正態(tài)分布(均值40，標準差2)模擬到達的貨物，由任務分配器分配給兩個操作員搬運到檢測平臺進行檢測。檢測質量合成后經(jīng)傳送帶到合成器1進行托盤組裝，然后由叉車搬運入庫，如圖1所示。

圖1 某倉儲配送系統(tǒng)仿真模型

在Flexsim中，相同任務多種作業(yè)人員的分工是由任務分配器完成的。操作方式是任務分配器的中間端口與暫存區(qū)1和處理器1、處理器2、處理器3、處理器4連接，輸入端口和操作員1和操作員2連接。

3 結果分析與優(yōu)化

經(jīng)過仿真模擬運行后，由運行結果分析得出操作員1利用率為48.44%，如圖2—3所示，操作員2的利用率為26.36%，操作員1和操作員2都有大量的空閑時間，不利于企業(yè)節(jié)約成本，而入庫的叉車工作閑置率太高，因此，需要更改操作員的類型，安排一名叉車代替兩名操作員進行操作[6]。

由仿真模型設置一個叉車代替兩個操作員作業(yè)，更改模型后進行運行。對前后模型運行結果進行對比，更改后的替代操作員1和2的叉車的運行結果如圖3所示。由叉車替代兩個操作員后，替代操作員的叉車的利用率為90.46%，由于效率提高，產品運送量增加，入庫作業(yè)的叉車的利用率也有了顯著提高。

圖2 操作員1的運行結果

圖3 代替操作員的叉車運行結果

4 結語

本文通過某個倉儲入庫的流程，運用仿真Flexsim進行建模和仿真，并對運行后的數(shù)據(jù)進行了分析，改變了原有的人員配置方案，由叉車替代原有的兩名操作員，運行后通過數(shù)據(jù)對比，入庫效率顯著提高，設備的利用率提高，提高了倉儲企業(yè)的運行效率。