計算機仿真軟件模擬物流系統(tǒng)研究

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摘要：現(xiàn)如今，伴隨著我國計算機相關(guān)技術(shù)的不斷成熟，計算機仿真軟件的應(yīng)用范圍也越來越廣泛，據(jù)統(tǒng)計，使用計算機仿真軟件進行物流系統(tǒng)的模擬能夠有效減少總投資，但這方面的技術(shù)在我國尚未得到有效應(yīng)用?，F(xiàn)就筆者觀點，根據(jù)我國物流系統(tǒng)發(fā)展實例進行計算機仿真軟件的應(yīng)用研究。

關(guān)鍵詞：計算機技術(shù)；仿真軟件；物流系統(tǒng)

引言

現(xiàn)階段，我國在物流系統(tǒng)方面的發(fā)展正逐漸步入高速時期。由于網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟的發(fā)展，網(wǎng)上購物的便利性以及現(xiàn)階段我國基礎(chǔ)建設(shè)發(fā)展的需求，物流系統(tǒng)在我國資源運輸方面正扮演著越來越重要的角色。在這一大環(huán)境下，為實現(xiàn)當下我國對物流系統(tǒng)高效高速的需求，物流系統(tǒng)的內(nèi)部環(huán)境正在變得越來越復(fù)雜，相關(guān)的建設(shè)改革手段也變得越來越難進行。因此，以計算機軟件為載體的計算機仿真軟件就應(yīng)運而生了。物流仿真技術(shù)借助了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)等當下較為發(fā)展完善的智能技術(shù)，對物流系統(tǒng)進行了實際模仿。利用計算機技術(shù)對物流系統(tǒng)進行模擬，能夠避免傳統(tǒng)模擬技術(shù)建立物理模型的大量投資，且在精確計算和驗證分析方面相比于傳統(tǒng)模擬技術(shù)更加具有優(yōu)勢。根據(jù)物流企事業(yè)單位建立起的計算機仿真系統(tǒng)能夠直觀有效的提供生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)量,確定瓶頸位置,報告資源利用率。因此決策者建立物流系統(tǒng)時進行計算機模擬技術(shù)的應(yīng)用能夠有效降低成本。本文就筆者觀點，重點對現(xiàn)階段國內(nèi)外計算機物流仿真軟件的應(yīng)用現(xiàn)狀進行分析，旨在為我國計算機物流仿真技術(shù)的提升做出幫助。

一、計算機模擬仿真技術(shù)

（一）計算機模擬仿真過程

計算機模擬仿真技術(shù)，即上文中所說的使用計算機軟件對目標進行分析及模擬運算的相關(guān)技術(shù)手段。現(xiàn)階段的計算機模擬仿真過程中主要涉及系統(tǒng)、目標模型以及計算機三大模擬仿真要素。其中目標模型的建立以及計算機相關(guān)技術(shù)都服務(wù)于系統(tǒng)。模擬仿真過程中的系統(tǒng)并不同于其他類型技術(shù)中的系統(tǒng)，其建立在模擬目標的系統(tǒng)流程之上。例如在對物流系統(tǒng)進行模擬仿真時，系統(tǒng)就由物流系統(tǒng)中物料的運輸、與存儲的動態(tài)過程和各種運輸設(shè)備以及運輸路線等元素構(gòu)成的.計算機模擬仿真技術(shù)會通過對建立的系統(tǒng)中存在的各項因素進行分析，進而對物流系統(tǒng)中所有涉及物流運輸?shù)脑剡M行仿真算法，并建立組織模型，逐漸的形成了物流系統(tǒng)模擬現(xiàn)實的整個過程。在進行計算機軟件模擬技術(shù)時，還應(yīng)對模擬過程中存在的相關(guān)因素進行歸納分析，以確保構(gòu)建出的模擬系統(tǒng)科學(xué)完整。例如模擬過程中的設(shè)備利用率、運輸路線的走向以及物料搬運系統(tǒng)的流動周期、物流系統(tǒng)的實施微調(diào)整因素等。如果在計算機模擬軟件中各項因素均得到了相關(guān)參考，且不存在對系統(tǒng)造成影響的無關(guān)變量，則可以確定完整的物流模擬仿真系統(tǒng)構(gòu)建完畢。

（二）仿真數(shù)學(xué)模型的建立

仿真模型的建立，將直接影響到計算機仿真軟件的模擬計算能否得到與實際情況無較大出入的預(yù)期結(jié)果。因此在物流系統(tǒng)的計算機仿真軟件模擬中，利用QSIM算法以模擬出最為系統(tǒng)和理論化的應(yīng)用常量及變量，能夠為整體模擬環(huán)境的展開提供一個良好的數(shù)學(xué)運算基礎(chǔ)。QSIM算法能夠為整體模擬運算提供較為良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)的原因就在于其理論系統(tǒng)的建立較為牢固可靠。

二、計算機模擬仿真技術(shù)的物流系統(tǒng)

（一）計算機模擬仿真技術(shù)的類型

現(xiàn)如今，我國在計算機模擬仿真技術(shù)中主要存在著三種正在進行相關(guān)應(yīng)用的仿真技術(shù)類型，即連續(xù)系統(tǒng)仿真、混合系統(tǒng)仿真以及離散型系統(tǒng)仿真。其中離散系統(tǒng)仿真耗時短、投資小且應(yīng)用較為簡便，因而在我國的物流計算機仿真軟件中得到了廣泛的使用。在物流系統(tǒng)中，核心競爭力就在于對時間的利用。物流體系中耗時的長短能夠直接左右物流系統(tǒng)整體的工作效率，因而離散系統(tǒng)仿真利用了時間推進以及事件調(diào)度，進而對整個物流系統(tǒng)體系進行了實際物流動態(tài)過程的整體模擬，從而實現(xiàn)了軟件模擬以及實際物流相結(jié)合的模擬方式達成。

（二）計算機仿真軟件模擬技術(shù)如何應(yīng)用于物流系統(tǒng)

計算機仿真軟件模擬技術(shù)作為對實際物流系統(tǒng)的實時分析以及整體監(jiān)控，目前在整體物流系統(tǒng)的實際應(yīng)用中普遍參考著以下方式。1、建立數(shù)學(xué)模型計算機模擬仿真模型建立于實際物流自動化系統(tǒng)運行狀態(tài)中，是一套非常智能的模擬仿真系統(tǒng)。因而在整體系統(tǒng)的模擬中，需要特別注意對系統(tǒng)結(jié)果的反饋程度。因此在模擬軟件系統(tǒng)的建立中，需要對所模擬系統(tǒng)的整體進行較為精細化的還原，對系統(tǒng)中設(shè)備運行參數(shù)、實際物流運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)都進行完整的收集及運算，確保數(shù)學(xué)模型建立的完整性及科學(xué)性。2、編寫程序根據(jù)收集完畢的數(shù)據(jù)以及當前系統(tǒng)的完整程度，對計算機模擬軟件的程序進行編寫。編寫過程中應(yīng)當注意程序的邏輯控制，避免程序執(zhí)行時出現(xiàn)錯誤。同時在程序的實際編寫階段中應(yīng)注重對模擬系統(tǒng)實際需求的參照，根據(jù)所模擬物流系統(tǒng)存在的特性，根據(jù)實際需求進行具體分析。在避免了程序出現(xiàn)不必要功能的同時縮短了計算機仿真軟件模擬過程的時間。3、運行仿真系統(tǒng)的建立在模擬系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型建立完成以及系統(tǒng)編寫完畢后，就需要建立仿真系統(tǒng)。建立仿真系統(tǒng)要按照物流自動化系統(tǒng)的預(yù)計流量和物料輸出的頻率來確定，因此在仿真系統(tǒng)的運行階段，系統(tǒng)不僅會對整個模擬系統(tǒng)進行相關(guān)分析與優(yōu)化，且在系統(tǒng)運行匯總時還能夠針對物流系數(shù)的變化實現(xiàn)自身的實時變化，進而根據(jù)實際過程中出現(xiàn)的變化進行系統(tǒng)自身的調(diào)整。

（三）計算機模擬仿真技術(shù)在物流自動化系統(tǒng)設(shè)計中的優(yōu)點

目前，由于物流系統(tǒng)的復(fù)雜性以及物流程序進行傳統(tǒng)模擬的困難性，使用計算機仿真軟件物流模擬技術(shù)進行模擬無疑對我國物流企事業(yè)單位進行模擬帶來了極大便利，且由于其具有高效性和實用性，因此計算機仿真軟件物流模擬目前最有優(yōu)勢的物流系統(tǒng)規(guī)劃方案。與傳統(tǒng)物流模擬技術(shù)相比，計算機仿真軟件模擬技術(shù)的優(yōu)點在于：一，由于在物流模擬過程中是由軟件進行數(shù)據(jù)的相關(guān)操作，因而在方案的評估階段能夠有效的避免過多的主管參與，能夠更加包容的進行相關(guān)模擬技術(shù)的實現(xiàn)，進而在評價過程中做到定量性以及客觀性。二，由于在進行系統(tǒng)化模擬之前計算機仿真軟件中收錄了目標物流系統(tǒng)的全部參數(shù)，因此在該物流系統(tǒng)的模擬過程中能夠?qū)θ壳闆r進行相關(guān)分析，甚至對人員、機械設(shè)備的利用效率都可以做出相關(guān)分析，是一套全面性的系統(tǒng)。三，由于仿真軟件并非以一次性為目的的設(shè)計產(chǎn)物，因此在其實際應(yīng)用中根據(jù)物流系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實際變換不需要對系統(tǒng)進行再設(shè)計，模擬仿真的最大優(yōu)勢能夠得以體現(xiàn)，通過數(shù)據(jù)來分析真實物流系統(tǒng)中可能遇到的困難只有仿真實驗?zāi)軌蜃龅健?/p>

三、計算機仿真軟件模擬物流系統(tǒng)的實際應(yīng)用

現(xiàn)階段，我國在計算機模擬物流的相關(guān)技術(shù)方面正處于脫離起步期，正在進行著發(fā)展速度的提升。就計算機仿真軟件的應(yīng)用而言，當前在實際應(yīng)用的案例方面主要表現(xiàn)在以下兩個方面：

（一）港口物流系統(tǒng)

計算機仿真技術(shù)在港口物流系統(tǒng)中的應(yīng)用主要是船舶泊位設(shè)計、貨柜堆場設(shè)計、裝運搬卸工藝設(shè)計等等。在港口物流中，由于涉及的船舶型號、種類、編號以及載貨量、貨物的種類等方面都存在著較大的數(shù)據(jù)量以及較為龐大的數(shù)據(jù)系統(tǒng)，因而計算機仿真軟件在港口物流系統(tǒng)的模擬中能夠幫助港口物流較為科學(xué)合理的進行資源分配。在港口物流中進行計算機仿真軟件模擬的應(yīng)用另一大作用，還表現(xiàn)在港口物流工作作業(yè)中進行車輛作業(yè)路線、港口生產(chǎn)調(diào)度等作業(yè)時實現(xiàn)港口物流的實時化，通過物流系統(tǒng)的實時分析及最終從而達到節(jié)約物流總時間及總工作成本的目的，并能加強對物流系統(tǒng)性能的數(shù)據(jù)分析工作，進而為港口物流的工作提供最優(yōu)方案。

（二）自動化立體倉庫

作為現(xiàn)代物流作業(yè)的一大分支，自動化立體倉庫與其他物流分支類似，同樣具有著較為龐大的工作量以及較為繁復(fù)的工作流程。因此，在自動化立體倉庫物流中進行管理和優(yōu)化水平能夠提高整個物流環(huán)節(jié)的效能。自動化立體倉庫包括立體貨架、出入庫托盤輸送機、通訊系統(tǒng)、有軌巷道堆垛機、尺寸檢測條碼閱讀系統(tǒng)、計算機監(jiān)控系統(tǒng)、調(diào)節(jié)平臺、架配電柜等。由于計算機仿真軟件模擬的真實性，因而在自動化倉庫物流中進行相關(guān)模擬工作有助于倉庫作業(yè)較為繁復(fù)的流程得到簡潔化的表現(xiàn)，在管理人員進行倉庫的整理工作以及相關(guān)管理中，對現(xiàn)實情境的模擬能夠更好的實現(xiàn)對倉庫物流的統(tǒng)計，從而進行全方面的快捷管理。

四、國內(nèi)物流仿真軟件應(yīng)用分析

現(xiàn)如今我國在相關(guān)計算機仿真軟件的使用中正借鑒著國外在計算機仿真技術(shù)方面的經(jīng)驗，其中使用的主要軟件有AutoMod、Witness、Arena、Flexsim、ShowFlow等專業(yè)性仿真軟件。

（一）AutoMod

作為國內(nèi)離散事件系統(tǒng)仿真軟件中相對功能較為完善的一款計算機模擬物流軟件，AutoMod在工作中能夠?qū)崿F(xiàn)對制造系統(tǒng)、港口、車站、配送中心、自動化倉庫、企業(yè)內(nèi)部物流等多種情況下的物流模擬。該軟件具有著精確三維建模功能，在功能方面具有著實現(xiàn)虛擬現(xiàn)實建模功能，且在物料操作中能夠?qū)崿F(xiàn)對物流系統(tǒng)的動態(tài)監(jiān)測，即在參數(shù)發(fā)生變化時能夠進行持續(xù)化的模擬。就仿真策略來看，AotoMod主要著重于進程交互方面，是應(yīng)用范圍較廣的一個模擬仿真軟件。AutoMod軟件中包括著三大模塊，用于給用戶提供基于不同類型物流管理系統(tǒng)而進行分類劃分的分析工具，在建模階段流程較為繁瑣。此軟件在進行作業(yè)流程時，需要使用編程語言進行相關(guān)指令的輸送，但在于功能性全面。如果對該軟件能夠進行靈活運用則能夠?qū)崿F(xiàn)其他軟件難以實現(xiàn)的高難度仿真。

（二）Witness

作為上文中所提到的離散型系統(tǒng)仿真相關(guān)軟件，Witness相對于其他同類型軟件而言的優(yōu)勢在于，其采用的仿真原理是離散系統(tǒng)生產(chǎn)線仿真器，因此在硬件需求上需求較低，不需要像其他計算機仿真軟件一樣需要較為大型的集成計算機作為技術(shù)依賴，因而在家用電子計算機或個人計算機上就可以實現(xiàn)該軟件的運行。且在硬件需求不高的同時，該軟件同時還具有著基本需求的仿真模擬功能。同時作為應(yīng)用能力拓展，該軟件同時具有著三維立體顯示功能。因此作為使用條件較低的仿真模擬軟件，由于其適用范圍廣泛性而得到了計算機仿真技術(shù)應(yīng)用受眾的一致好評。

（三）ArenaArena

能夠有效的解決計算機仿真與可視化的有機集成，其應(yīng)用范圍極廣，包含可視化仿真技術(shù)所能夠運用的幾乎全部領(lǐng)域。而在物流方面上，Arena能夠運用在整個價值鏈當中，從商品的供應(yīng)到客戶的配送，其中包括庫房管理、分銷物流、客戶服務(wù)等，都能夠起到重要的作用。

（四）FlexsimFlexsim

主要應(yīng)用在系統(tǒng)的仿真和建模，或是業(yè)務(wù)流程的可視化方向。Flexsim中的各項數(shù)據(jù)直觀的反映出了各種現(xiàn)實事物的數(shù)據(jù)，例如包裝箱、車輛、人員等。通過利用Flexsim的層級結(jié)構(gòu)，可以有效的優(yōu)化系統(tǒng)內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)，提升工作效率。

結(jié)語

基于計算機仿真軟件的物流系統(tǒng)模擬技術(shù)，作為能夠?qū)崿F(xiàn)物流企業(yè)長期運作的一項基礎(chǔ)保障，能夠?qū)ξ锪飨到y(tǒng)的運行進行簡化，使得物流過程更加直觀化，且對于物流系統(tǒng)的管理存在著一定積極意義。因此在物流管理中對仿真軟件的相關(guān)應(yīng)用，還需要相關(guān)管理者在實際應(yīng)用時進行相關(guān)層面經(jīng)驗的豐富，進而真正的實現(xiàn)對企業(yè)實際問題的解決。

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作者:王力鋒 楊華玲 楊浩雄 單位:江西農(nóng)業(yè)大學(xué)南昌商學(xué)院 北京工商大學(xué)商學(xué)院