基于Flexsim的工厂物流配送中心仿真及优化

2019-06-28秦优培信若飞杨云珍

物流工程与管理 2019年6期

□ 秦优培,杨乐,信若飞,杨云珍

(1.徐工集团工程机械股份有限公司，江苏徐州 221000;2徐州重型机械有限公司，江苏徐州 221004;3.武汉理工大学汽车学院，湖北武汉 430070)

1 物流配送中心仿真

物流配送中心为典型的离散型随机事件系统，系统的入库、出库事件为间断性随机事件，系统内部的卸货、配送作业也很难通过建立连续事件数学模型求解。数字化模拟仿真成为研究掌握物流配送中心系统规律的有效工具。本文以物流配送中心的单容器件为对象，建立系统模型，通过模拟仿真，得出物流配送中心的库存数量、设备负荷、作业等待等运行规律，为后期优化提升提供客观依据。

1.1 物流配送中心系统逻辑模型

物流中心系统主要由供货、卸货、存储、配送等构成。系统在外部入库、出库事件作用下，按系统内部规律运行，得到系统输出结果。物流系统的逻辑建模过程即定义物流配送中心中各项要素、各类事件的逻辑关系。公司物流配送中心系统(仅小吨位产品单容器工件)由以下部分构成：95种工件、39家供应商、4个卸货区、77个存放区、约12辆叉车牵引车。物流流程为：供应商生产备货→供货→卸货→存放→配送→装配线生产。工件以物流器具为载体在各环节存放周转。根据以上情况建立系统逻辑模型，以卷扬等21种典型物料为例，逻辑模型如图1所示。

图1 物流中心系统逻辑模型

1.2 物流配送中心系统仿真模型建立

Flexsim具有物流资源实体库，能够快速搭建物流系统仿真模型。系统中“发生器→暂存区”作为物流系统入库事件，模拟供应商生产备货过程；“暂存区→卸货区”模拟运输过程；“卸货区→货架”模拟卸货、存放过程；“合成器→吸收器”作为物流系统出库事件，模拟生产线物料消耗；“货架→合成器”模拟配送过程。根据公司物流系统逻辑模型、物流配送中心规划布局，建立仿真模型如图2所示。

1.3 仿真试验及结果

公司物流配送中心系统的仿真参数包括3个部分：①入库事件即徐工物流、东亚等39家厂商供货的工件、数量及时间;②出库事件即按生产计划，装配分厂需要配送的95种工件、数量及时间;③系统本身属性包括：95种工件的器具容量、12台物流设备参数、77个存放区库存容量等。

项目统计了6月16日至26日共计10天的物料登到记录及装配生产计划，得到系统入库、出库时间仿真参数，分析得出分布规律：多数供应商每天供货工件数量约40台套、80台套或120台套，配送周期多数为1天、2天或3天，系统入库登记时间可近似服从离散型均匀分布duniform(1,3)；系统每天出库工件数量约40台套，时间间隔约为1天。

系统属性参数设置：40台套器具数量约为586个。物流设备参数：卸货车容量为1个、行驶速度约5km/h。配送车平均容量为3个，行驶速度约7.2 km/h。

分别以统计数据、分布规律作为系统仿真输入，运行模型进行仿真。仿真运行结束后，点击仿真报告及统计，得出仿真结果。对以上两个仿真结果分析如下：

1.3.1 物流配送中心库存数量分析

根据“统计数据”仿真报告，物流中心平均器具库存数量1368个，平均约95台套库存。按“分布规律”仿真报告，平均器具库存数量1448个，平均约100台套库存。在库存数量分析时，可大致认为系统出入库事件符合该分布规律。

①对于卷扬、轮胎类大型工件，占用面积大，厂家每天多次供货，平均库存量为40台套，最大80台套；②对于粗细拉索、工具箱、燃油箱、液压油箱、板簧中大型件，平均库存量80台套，最大为120台套；③对于副吊钩、贮气筒、散热器等中型件，平均库存量为120台套，最大为160台套。

1.3.2 物流配送中心物流设备负荷分析

读取仿真报告中物流设备相关数据。卸货车4辆，平均负荷率47.67%。配送车8辆，平均负荷率45.94%。

1.3.3 供应商卸货等待情况分析

根据仿真报告，物流中心排队等待卸货，最多10辆，最长2.4小时。一般情况等待卸货1-2辆，等待时间18分钟。