張慧 馬永磊

1 引言

物流系統(tǒng)是指在一定的時間和空間里，由物資、包裝設備、裝卸搬運機械、運輸工具、倉儲設施、人員和通信聯(lián)系等若干相互制約的動態(tài)要素所構(gòu)成的具有特定功能的有機整體。物流系統(tǒng)仿真是近年來國內(nèi)外學術(shù)界研究的一個熱點問題。本文對物流系統(tǒng)仿真軟件在國內(nèi)外的應用現(xiàn)狀進行分析，比較各仿真方法的優(yōu)缺點，從而探索出提高我國物流系統(tǒng)仿真技術(shù)的發(fā)展方向

2 國內(nèi)外物流系統(tǒng)仿真應用分析

在物流系統(tǒng)仿真技術(shù)的應用中，可以使用的仿真模型包括Petri網(wǎng)模型、AutoMod、Witness、Arena、Flexsim、M-Plant、SIMAnimation、ShowFlow等專業(yè)仿真軟件。本文主要對AutoMod、Witness、Arena、Flexsim四個軟件進行了重點的分析。

2.1AutoMod。AutoMod是美國BrooksAutomation，Inc.開發(fā)的離散事件系統(tǒng)仿真軟件，已在國外一些大型物流企業(yè)得到成功應用。應用該仿真軟件可完成對制造系統(tǒng)、倉儲系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)等的仿真分析、評價和優(yōu)化設計等。

AutoMod主要包括了三大模塊：AutoMod、AutoStat和AutoView。AutoMod模塊提供給用戶一系列的物流系統(tǒng)模塊來仿真現(xiàn)實世界中的物流自動化系統(tǒng)。主要包括輸送機模塊，自動化存取系統(tǒng)（立體倉庫、堆垛機），基于路徑的移動設備（AGV等），起重機模塊等。最新版AutoMod包含有豐富的搬送形式的模板和模仿實樣的處理系統(tǒng)、各類報告的生成功能、強有力的數(shù)據(jù)分析工具、三位動畫生成功能以及通信功能。

AutoMod建立搬運機器設備等對象物體，對各個作業(yè)流程都要建立過程語言，通過編程序才能做出作業(yè)流程。全部配置結(jié)束后，編譯源程序來執(zhí)行模型。功能十分強。但建模操作十分復雜，對全部機器設備等對象物都需要程序命令語言。

我國AutoMod仿真軟件的使用主要用于生產(chǎn)線物流系統(tǒng)建模和自動分揀系統(tǒng)建模，比如在生產(chǎn)線物流系統(tǒng)建模方面主要是利用其對離散時間的仿真技術(shù)通過仿真形象地展示了加工生產(chǎn)線各部分之間的物流關(guān)系，方便地找出加工生產(chǎn)線物流系統(tǒng)的缺陷與瓶頸。通過AutoMod功能強大的分析模塊，找出最優(yōu)參數(shù)，達到了優(yōu)化設計目的。從而可以為生產(chǎn)管理者在決策過程提供依據(jù)，對類似的生產(chǎn)線物流系統(tǒng)仿真分析具有參考價值。

在國外，對AutoMod仿真軟件的使用也非常廣泛，日本京都村田機械株式會社，是全球第五大物流公司之一，上海村研控制工程有限公司是日本村田在上海的子公司，主要使用的就是AutoMod仿真軟件為客戶提供物流及工廠自動化流水線設計的建模和三維仿真評價。

2.2Witness。Witness是平面離散系統(tǒng)生產(chǎn)線仿真器，操作簡單，在低配置計算機上也完全可以靈活使用，是生產(chǎn)線仿真器的老字號，其齊備的基本仿真功能和處理優(yōu)勢，一直是大家所公認的。在配送中心規(guī)劃的問題上，可以使用Witness仿真軟件，將不同的資源形成不同的組合優(yōu)勢，有利于配送中心合并人力，空間，時間等方面的資源計算問題，為企業(yè)的實際整合提供了最佳的決策輔助方案。

在供應鏈系統(tǒng)仿真設計上，Witness仿真軟件可以對整個供應鏈結(jié)構(gòu)進行仿真，在模型中可建立供應鏈績效指標，通過模型的運行結(jié)果分析出供應鏈系統(tǒng)中所存在的問題還可通過設置模型中的參數(shù)對供應鏈系統(tǒng)進行改善等方面具有一定的優(yōu)勢。

但其主要缺點是Witness作為可選項，還具備了三維立體顯示功能（VR），擴大了其適用范圍，不過三維立體顯示功能是后來添加的可選項，所以不適合模型從大致輪廓的概念設計開始依次建構(gòu)下去的動態(tài)過程中使用。

2.3Arena。Arena是美國SystemModeling公司開發(fā)的可視化的通用交互集成的仿真軟件，很好地解決了計算機仿真與可視化的有機集成，具備高級仿真器的易用性和專用仿真語言的柔性。它是一種集成的仿真軟件，作為一種通用的可視化仿真環(huán)境，Arena的應用范圍十分廣泛，幾乎覆蓋可視化仿真的所有領域。在物流領域，Arena的應用涉及從供應商到客戶的整個供應鏈，包括供應商管理、庫存管理、制造過程、分銷物流、商務過程以及客戶服務等。

Arena作為可視化的仿真工具主要具有以下幾個方面的優(yōu)勢：

（1）在提高仿真建模的效率方面，通過使用層次化、模塊化的建模思想與模板開發(fā)技術(shù)，增強建模的可重用性，解決仿真過程中重復建模的問題。

（2）在增強仿真建模的功能方面，注重各種資源、工具和技術(shù)的綜合集成，除自有的各種分析器之外，還與優(yōu)化分析器、外部應用系統(tǒng)、HLA技術(shù)、實時仿真技術(shù)等結(jié)合，通過增強與外部資源的整合能力來不斷豐富軟件的整體功能，提高軟件的仿真自動化水平。

（3）在改善人-機環(huán)境方面，注重仿真系統(tǒng)與辦公室資源的融合，使仿真軟件向平易化、辦公室化和人性化方向發(fā)展。

2.4Flexsim。Flexsim是美國的三維物流仿真軟件、應用于系統(tǒng)建模、仿真以及實現(xiàn)業(yè)務流程可視化。Flexsim中的對象參數(shù)可以表示基本上所有的存在的實物對象，機器裝備、工作人員、傳送帶、車、倉庫、集裝箱等，同時數(shù)據(jù)信息可以用Flexsim豐富的模型庫表示出來。Flexsim具有層次結(jié)構(gòu)，可以使用繼承來節(jié)省開發(fā)時間。而且它還是面向?qū)ο蟮拈_放式軟件。對象、視窗、圖形用戶界面、菜單列表、對象參數(shù)等都是非常直觀的。

3結(jié)論

仿真軟件的逐步發(fā)展并不斷專業(yè)化的趨勢，更好地便于對復雜的物流系統(tǒng)進行研究，目前國內(nèi)外的各個仿真軟件技術(shù)的應用主要集中在生產(chǎn)物流、供應鏈物流、配送物流這幾個領域，對于供應鏈物流領域的應用還處在起步階段，并且在軟件技術(shù)操作上與國外還有很大的差距，技術(shù)水平的提高對于提高建模的準確性、解決實際物流系統(tǒng)的實際問題十分重要，這也對我國物流仿真技術(shù)的完善和發(fā)展提出來目標和研究方向。