基于Flexsim的农产品物流仿真研究-

1、Logistics Sci-Tech 2011.1收稿日期:2010-10-15基金项目:河南省青年骨干教师资助计划项目。作者简介:樊沙沙(1986-,女,河南焦作人,河南农业大学机电工程学院硕士研究生,研究方向:农产品物流、交通规划;姚新胜(1969-,男,山西晋城人,河南农业大学机电工程学院,副教授,博士后,研究方向:农产品物流、交通运输规划与管理、物流信息化。物流科技2011年第1期Logistics Sci-Tech No.1,2011摘要:针对我国农产品物流的散、弱、小等特性以及农产品物流组织低效的普遍性问题,分析了农产品物流动态联盟的适宜性,通过在Flexsim 中的建模、参数标定

2、、过程模拟等功能对农产品物流过程进行了综合仿真,并对香蕉片物流进行了实证分析。本研究可用于辅助优化农产品物流的组织,以避免农产品物流中人力、物力、财力和时间的浪费,从而为农产品物流的高效组织和降低风险提供参考。关键词:Flexsim ;动态联盟;农产品物流;仿真中图分类号:F304.3文献标识码: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我国农产品物流量大、类型多,物流难度大,物流要求高,而现代物流越来越多强调物流的系统性、综合化和高效率,运用系统仿真方法可进行物流过程的仿真研究、物流管理的仿真研究和物流成本的仿真研究,可降低农产品物流成本,提高农产品物流效率,并有效地降低农产品物流运作风险。1农产品物流运作由于农产品物流业务的复杂性、多环节,在时间和空间上分离,在实际生产和运行过程中,农产品物流过程往往无法由一个企业独立承担,这就产生了各式各样的多企业合作模式。而动态联盟就是一种较为适合我国当前国情的农产品物

6、流组织模式,由具有不同优势的企业围绕着某一目标任务动态组成来共同完成。在农产品物流的动态联盟作业过程中,企业通常会分析出在本次物流活动中可得到的预期效益,并根据分析结果决定是否要加入本次任务;各个企业之间通过一定的信息手段实现实时通信。1.1农产品物流动态联盟。农产品物流动态联盟是由具有核心资源能力的核心层企业和辅助性的外扩层企业组成。核心层中的整合企业具有完成此次目标任务的主要核心资源,核心层中的各企业组合起来具备完成此次目标任务的全部核心资源,再结合外围辅助性企业来全面完整地完成目标需求。农产品物流动态联盟的构建模型如图1所示1-2。由于各个参与的企业都具有独立的决策、判断、分析和作业能力

7、,因此本文认为农产品物流动态联盟某个程度上具有多智能体的特征,而各个参与企业以及其中部分独立功能都可以看着是一个Agent 。其中,整合企业Agent 为农产品物流动态联盟中的核心企业,协作企业Agent i i =2 n 为农产品物流动态联盟中核心层的合作伙伴、协作企业Agent j j=az 为农产品物流动态联盟中外扩层的合作伙伴。整合企业Agent 借助KQML 通信语言,通过通信接口把目标任务的相关信息传递给通信服务器,各协作企业的Agent 通信接口也和通信服务器相连接,通信服务器相当于动态联盟的信息集成中心和中转站,各类信息须通过此平台进行交互。1.2农产品物流业务流程。农产品物流

8、动态联盟的物流业务流程如图2所示。基于Flexsim 的农产品物流仿真研究Study on the Agricultural Products Logistics Simulation Based on Flexsim樊沙沙,姚新胜,任素勤(河南农业大学机电工程学院,河南郑州450002FAN Sha-sha,YAO Xin-sheng,REN Su-qin(College of Mechanical and Electrical Engineering,Henan Agricultural University,Zhengzhou 450002,China誗基金项目誗文章编号:1002-31

9、00(201101-0016-0316 Logistics Sci-Tech 2011.1(1仓储。农产品产地仓储中心、农产品加工企业仓储中心、产成品仓储中心等仓储中心中仓库的种类有常温储存、冷藏储存和冷冻储存三种类型,每天每吨的储存费用依次增高,货损率却是依次降低的。整合企业要根据不同任务中的农产品对象属性需求,通过Agent 接口和产地仓储中心通信协商,以选择合理的仓库类型满足最大化利益。(2运输。农产品从产地运到加工企业的过程中,运输企业发挥了重要的作用,如果运输过程不合理,运输过程中的货损率就会大大提高,从而加大整个虚拟企业的物流成本。从全局出发考虑运输过程中的各种问题,根据农产品种类

10、、数量选择合适的车辆类型和载重,运输过程中的加固、防潮措施等,还应根据Agent 智能分析软件选出最合理的运输路线,缩短农产品在运输途中的时间,降低运输途中的货损率。(3装卸搬运。尽量减少装卸搬运次数以减少货损。(4加工。农产品在生产加工过程中所需要的除农产品之外的其他原材料需生产加工企业通过Agent 对原材料的供应商进行对比、筛选,选出产品质量好、信誉好的供应商。在加工过程中保证产品质量合格的情况下,提高生产效率、缩减生产成本。(5包装。在不影响农产品产成品商品包装美观性的前提下,尽量使农产品轻便、简洁化。2仿真软件Flexsim 的应用物流仿真技术是运用计算机技术、网络技术和数学方法,采

11、用虚拟现实技术对物流过程进行实际模仿的一项应用技术。物流仿真技术最大的优点是不需要实际设备的安装,不需要实际实施相应的方案,即可验证如下目标:增加新设备后给公司或企业带来的效应;改变原有布置方案后的效果;设计新的生产线的好坏;比较各种设计方案的优劣等,物流仿真对降低整个物流投资成本,是不可或缺的4。目前,市场上使用最多的仿真软件主要有Arena 、Promodel 、Automod 、Extend 、Taylor 、Flexsim 、Em-plant 等。而Flexsim 是一套系统仿真模型设计、制作与分析工具软件。它集计算机三维图像处理技术、仿真技术、人工智能技术、数据处理技术为一体,专门面

12、向制造、物流等领域。其面对对象的建模方式使得建模过程更为快捷,只需通过图形的拖动和必要的附加程序就可以快速地建立起系统的模型,并可以用三维动画方式表现出来,然后可对模型进行各种系统分析和工程验证,最终获得优化17设计或改造方案。使用Flexsim可以达到多种效果:提高资源(设备资源、人力资源、资金资源的利用率;减少等待时间和排队长度;有效分配资源;消除缺货问题;把故障的负面影响减至最低;研究可替换的投资概念4;决定零件经过的时间;建立最优批量和工件排序;解决物流发送问题;研究设备预置时间和改换工具的影响;在系统全部行为和相关作业中训练操作人员;管理日常运作决策;从历史运行中得到经验和教训等。3

13、基于Flexsim的农产品物流仿真本论文抽象出一个简单的农产品物流动态联盟模型,并用Flexsim对该模型进行仿真。并以生产加工香蕉片为例用Flexsim 软件进行仿真。某具备生产加工香蕉片的加工企业通过市场调研发现近一段时期内消费者对健康绿色、便捷的食品与日俱增,香蕉片作为这一典型食品,受到广大消费者的喜爱。此企业具有生产加工香蕉片的核心生产资源及能力,故需在短时期内建立起原材料市场、运输企业、生产加工包装企业、仓储企业及配送中心等动态联盟来共同完成这一物流过程。该农产品物流动态联盟由5个企业构成,生产加工香蕉片的企业作为此动态联盟的核心企业,原材料仓储中心、产成品仓储中心及配送中心、两个运

14、输企业以核心企业为中心开展业务,寻求利益最大化。各个企业通过Agent接口分析决策出合理的仓库类型,运输车辆种类、数量、运输路线等。在本案例中Flexsim各个实体的实际意义如表1所示,其仿真三维运作情况如图3所示。表1案例中Flexsim实体名称及实际意义实体货架暂存区处理器合成器操作员叉车货车意义各企业仓储及配送中心物品暂时存放区加工处理物品包装打包产成品操作处理器及合成器在车间里运送物品运输企业车辆香蕉产地仓储中心运输企业自动分拣系统、加工处理及打包流程产成品仓储及配送中心运输企业香蕉片生产加工企业原材料仓储中心图3香蕉片物流过程在Flexsim中的仿真结果图仓储中心的仓库类型一般有常温

15、型、冷藏型和冷冻型三种,不同类型的仓库容量不同、存储费用不同、产生的货损也不同;运输企业的车辆有不同的类型、车辆吨位、货损及运输路线;流通加工企业中加工机械的类型等都影响着物流过程的效率及成本。在本案例中香蕉属于易腐易烂的果蔬类,仓储中心应选择冷藏型仓库,其仓储费用虽较高,但其货损较低,香蕉从原材料仓储中心运输到生产企业的过程中对运输车辆的要求较高,运输车辆需具有冷藏设施;为尽量缩短香蕉的运输时间,产地运输企业还需对运输路线进行合理的选择,以减少运输途中的货损率和运输成本。香蕉从原材料产地运送到生产企业后要根据其品种及大小分成不同的等级。通过自动分拣系统分成三个等级,并分别经过两个加工处理环节

16、:切割烘焙及加料,形成产成品,然后通过合成器对产成品进行打包包装运往产成品仓储中心及配送中心,由销地运输企业派送车辆送往各个分销地。在此运行过程中,通过各个企业的Agent接口实现实时的通信交流,以便对紧急状况做出快速反应,把损失降到最低。通过仿真我们可直观地看到整个物流的运作过程,还可以改变某些参数来定义不同类型的实体,如通过改变货架的容量及相关参数来定义不同类型的仓库;改变运输车辆的运输速度、容量、装卸时间、设定车辆的运输路线可定义不同类型及吨位的车辆;改变处理器及合成器的处理时间及处理步骤参数可定义不同类型的加工机械。这些不同实体参数的组合,就可组合成不同的物流过程,对不同物流过程进行仿真运行,分析其物流成本、效率,决策出最优的物流组合应用于实际。4结论农产品的生命性特征,使得农产品物流过程要求高、难度大。为降低农产品物流运作风险、避免在农产品物流过程优化上浪费大量的人力、物力、财力和时间,可用Flexsim仿真技术对农产品物流的各个物流环节进行仿真优化,通过成本分析决策出物流成本较低、物流效率较高的农产品物流过程。参考文献:1Yao Xinsheng,Cui Yan,Ying Jilai.Dynamic Alliance of Agriculture Productslogistics