基于Anylogic的生鲜农产品冷链系统配送中心物流仿真

摘要：由于生鲜农产品配送系统的特殊性，根据配送中心的基本流程和布局，文章通过对建立的生鲜农产品冷链系统的配送中心进行基于Anylogic的仿真分析，对配送中心生鲜农产品周转量、产品到达时间、各区域工作时间、各设备利用率等指标进行设置，提出了合理的运作方案，提高了配送效率，为实际运营管理提供了思路与依据。

关键词：生鲜农产品冷链系统;配送中心;Anylogic建模与仿真

中图分类号：F713;U652.1文献识别码：A文章编号：2096-3157（2020）04-0011-03

一、引言

随着国民经济的飞速发展，国内居民的生活品质不断提升，人们的消费观念从传统的单一化向现代的多样化、快捷化转变。当前国内居民的消费模式逐步由过去的生产力与社会发展相适应向日益增长的美好生活需要转换。不但要求生鲜农产品品种多样，而且还要求配送迅速及时、安全卫生，这就给生鲜农产品的物流配送带来了极大挑战。

我国生鲜农产品行业配送渠道混乱无章，配送费用昂贵，耗时长运输效率不高，并且大部分企业的经营和输送方式较为传统，无法与当下紧张的市场需求相匹配等。针对上述问题，相关企业和部门对该行业物流配送领域进行科技技术的改进和应用，旨在提高我国生鲜农产品冷链系统的配送效率。本文利用Anylogic仿真软件，对生鲜农产品冷链系统配送中心进行建模，模拟配送中心货物收发、流通加工、拣选、配送等活动，并对得到的模拟结果进行仿真分析，旨在找到一套合理有效的方案，达到降低物流成本，提高配送效率，增加收益的目的。

二、生鲜物流配送的特性及作业流程

1.生鲜农产品物流配送特性

生鲜农产品易腐烂，保存时间较短，作为人类生活的必需品，生鲜农产品的物流配送与一般产品的运输不同，往往需要更高的运输技术和冷藏条件。具体表现如下：

（1）配送物品不易保存。由于生鲜产品不同于一般传统商品，具有易腐蚀性，为了保证货品的新鲜度，对运输时间和环境温度等要求非常高。

（2）物品配送区域限制。由于货品的特殊性，为保证产品质量，货品运输时将受到一定的区间限制，对于需要长途運输的货品，配送时间要求不同于短途运输的货物。

（3）运营成本昂贵。生鲜物流系统不同于传统物流系统，由于其流通货品具有易腐蚀性，往往要求更高的运输条件，这就需要加大对生鲜物流系统的投资建设，配备专业的冷藏设备等，保障货品运输过程中的质量安全。

（4）组织协调性。实际生活中，生鲜物流是一个像渔网一样各个环节紧密联系在一起的网状系统。如果渔网中有漏洞，就会影响捕捞工作，而物流系统中任何一个环节出现问题，都有可能造成货品质量受损，物流成本增加等经济方面的损失。

2.生鲜农产品的配送作业流程

配送是指按照顾客对物品的要求，进行分拣、加工、组装、配送等作业，并在经济合理区域范围内，准时送到特定地点的物流活动。一般产品配送中心主要包括：订单信息的处理、根据订单进行进货、货物的验收入库、装卸搬运、货物拣选、再次加工、打包、存储、发货等项目，各环节之间紧密结合，以实现信息流、资金流的相互结合（如图1）。

生鲜农产品冷链配送中心按照国家卫生食品配送行业标准规划了以下作业区域：

（1）收货验货区。收货验货区主要是对生鲜农产品进行进货和货物的验收入库等活动，在此区域工作的工作人员主要完成对生鲜农产品的装卸搬运、验收以及入库处理等工作。由于农产品在该区域停留时间较短，所以涉及到的工作区域面积相对较小。此工作区域可能所需要的资源有：装卸工具、相关的验收设备以及相应作业人员。

（2）流通加工区。流通加工区主要是对上一环节流通下来的产品进行进一步的加工处理，一般包括生鲜产品的清洗、拣选分类、简单包装等工作。二次加工有利于生鲜产品的保鲜和配送，保证产品质量，维持企业形象提高收益。加工区域的大小是由产品数量决定的。该过程涉及的资源有：食品清洗设备、产品包装设备以及相关作业人员。

（3）产品暂存处。产品通过流通加工环节进入存储区，等待下一步的处理，该区域主要是对经过验货入库、加工后的生鲜产品按照产品的特性和对温度的要求分类存储，存储方式有冷藏、冷冻和常温保存三种。为了防止生鲜产品腐烂变质，保证产品品质安全，避免经济损失，应选择正确、合理、经济的存储方式。该过程所需要的资源有：各式各样的叉车、货架、起重设备以及相应作业人员。

（4）分拣理货区。配送中心接到订单后，分拣理货区根据订单信息对生鲜农产品进行拣货，根据出货信息进行分拣。该区域主要是对产品进行核验、打包、贴标签等。所需要的资源有：产品存放设施、货车、货物传送设备、自动分拣设备以及相应工作人员。

（5）配货发货区。配货发货区主要是对生鲜产品进行货品的配备和送货。配送中心按照订单的详细信息，选择合理的配送路线和方式，在顾客要求的时间范围内尽可能快的将产品送达到顾客手中，或指定地点。该区域所需要的资源有：小型装卸机械设备、运输工具和相关工作人员。

综合以上文字，生鲜农产品配送作业区流程具体如图2所示。

三、 基于Anylogic的生鲜冷链系统配送中心模型

1.Anylogic仿真软件介绍

AnyLogic是一款应用范围非常广的建模与仿真软件，现已广泛应用于物流、供应链、制造生产等领域。它以最新的复杂系统设计方法论为基础，是第一个将UML语言引入模型仿真领域的工具，也是唯一支持混合状态机这种能有效描述离散和连续行为的语言的商业化软件。

Anylogic可以有效协助人们快速构建被涉及系统的仿真模型和系统的外围环境，包括物理设备和操作人员。所有的建模技术都是以UML-RT、Java和微分方程为基础的，这也是目前大多数先进用户所熟悉的技术。Anylogic的动态仿真具有独创的结构，用户可以通过模型的层次结构，以模块化的方式快速地构建复杂交互式动态仿真，并可以通过Internet访问在Web页上显示。

Anylogic 仿真主要是通過活动对象来模拟实际系统中的不同事物。其中，具有属性和行为状态的活动对象构成模型的主要方图，通过改变参数和设置变量，对现实世界中的流动实体就行模拟，对象之间可进行端口的信息交互传递。设计Anylogic 模型实际上是设计活动对象并定义它们之间的关系，运行模型即是展示活动对象动态活动的过程。

2.生鲜冷链配送中心仿真模型的设计

（1）在模拟生鲜农产品冷链配送系统运作流程中，需要将现实的系统在一定假设条件下进行抽象化和模拟化，本文设定以下假设条件：一是生鲜农产品每次到达配送中心的批次是固定的，且数量相同。二是产品每次进货时间服从泊松分布possion（10，newRandom（））。三是所有产品均未超过7天的保鲜期。四是仿真元素的利用率调整值允许在上下5%的误差范围内变动。在建模过程中，需明确仿真目标，尽可能简化模型，以减少建模工作量。本文主要研究生鲜冷链配送中心的物流作业系统，对其进行建模与仿真，仿真目标具体包括：①生鲜产品周转量;②配送作业区作业时间;③配送作业人员及设施利用率;④生鲜农产品送货间隔的分布。

（2）建模各元素定义（见表）。

（3）元素的属性设置。队列容量为最大容量;每个传送带为10m，传送速度为1m/s;验货收货区的类型为指定时间，延迟时间服从uniform_discr（10，30）分布，容量为5;流通加工区的类型为指定时间，延迟时间服从uniform_discr（30，60），容量为4;分拣理货区的类型为指定时间，延迟时间服从uniform_discr（40，60），容量为4;配货发货区的类型为指定时间，延迟时间服从uniform_discr（50，90），容量为1。输出选择的概率分别为0.5、0.3和0.2。如图3为生鲜农产品配送流程仿真模型。

在对模型进行仿真模拟时，往往会出现产品阻塞现象，造成人员等利用率低，因此利用控制变量法对各工作区的延迟时间和容量数进行调整。在最开始设定时，我们设定模型仿真时间为7天，货物到达时间为早8点到下午4点，结果显示，各作业区的员工利用率极低，所以经过多次试验，发现改变延迟时间的时间差，

可以提高各区员工利用率，图4为仿真结束时的各工作区员工利用率。

四、结论

生鲜产品物流配送系统是一个离散系统，与物流作业流程共同构成了一个动态复杂系统。系统仿真为动态复杂系统的设计提供了一个很好地平台。根据生鲜产品本身的特性，对物流配送系统的要求较高，本文在对生鲜农产品配送中心流程进行Anylogic仿真建模的基础上，模拟了作业的延迟时间等动态变量，提高物流速度，保证生鲜产品的新鲜性，进一步说明了用Anylogic进行物流仿真，有利于物流配送系统的优化，降低物流成本。

参考文献：

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作者简介：

丁晓慧，华北电力大学硕士研究生;研究方向：物流工程。