基于Flexsim的生鲜产品仓储作业问题优化分析

谢文宇 （渤海大学 管理学院，辽宁 锦州 121013）

0 引 言

生鲜产品的储存和保管有着一定的特殊性，对其作业流程的优化可以从入库、储存、拣选和出库四个方面入手，优化每一个单独作业，之后再进行整合。仿真就是将现有的、真实存在的事物利用模型进行仿真实验。而系统仿真是根据研究目的，在研究对象的理论基础上，按照规定的逻辑关系建立仿真模型的实验。系统仿真的方法和软件工具有很多种，本文主要借助Flexsim 系统仿真软件，对生鲜产品仓库内部进行布局，模拟其仓储作业流程，分析影响作业流程工作效率的原因，并根据实验结果对生鲜产品仓储作业出现的问题提出意见，从而优化作业流程。

1 仓储及仓储管理概念

1.1 仓储的概念

仓储是指在固定的仓库内做好物品的储存与保管工作，减少物品损坏，方便日后使用和销售。不同物品的仓储环节、流程有很大的差异，为了使物品在仓库中得到很好的保存，仓库工作人员会根据储存物品的特征，将其放在合适的存放容器或设备当中，在适合储存的环境进行保存，减少物品在仓储过程中出现不必要损失。

1.2 仓储的功能

1.2.1 储存和保管的功能

储存和保管功能是仓储最基础的一项功能。现代社会生产讲究规模化，企业在未有销售订单之前便会进行大规模生产，避免出现供不应求的现象。然而若产品生产过多，生产车间不具备存放条件和空间，这时企业就需要将提前生产的产品放在自己的仓库或者第三方仓库中进行保存。此外，生产产品的原材料、半成品也可以通过仓库存放的方式提前准备用量，方便生产时使用，减少随用随买的时间。销售商为保证销售物品充足，也可以提前将产品放到仓库保存。由此可见，仓储为供应商和销售商都提供了极大的帮助。

1.2.2 配送和加工的功能

不同于传统仓库，现代仓库除了有储存和保管的功能，还可以应用于流通和销售方面。目前市面上有很多大型的仓储型超市，商家将商超与仓库结合，以仓库的形式对在售商品进行保存、加工，并直接对外销售，从而减少额外的成本。部分超市还拓展了线上商城的功能，顾客可以通过网购的方式选择自己所需要的产品，超市的工作人员根据顾客的订单在仓库内进行拣选、打包，之后选择合适的第三方配送渠道或者自行配送，顾客足不出户便可以买到所需产品，可见仓储能够完成储存、拣选、打包和配送一站式服务。

1.2.3 调节运输的功能

仓储有调节运输的功能。在运输过程中会根据运输物品的特征、运输方式、运输量等因素选择商品储存方式，同样物品仓储也可以反作用于运输方式[1]。举例说明，某农产品从南方运往北方，如果全过程只选择汽车运输那么就会造成时间成本的浪费，农产品也会因为运输时间过长、储存条件差，出现损坏、腐烂等问题；选择火车运输却不能送达到较小的城镇；而飞机运输成本过高。那么商家便可以先用火车完成长距离运输，到达当地的中转站仓库后，再通过汽车运输，将农产品发往不同的销售地，在这一过程中仓储就起到了调节作用。

1.3 仓储作业管理

1.3.1 仓储管理概念

仓储管理是及时发现仓库内物品储存和保管过程中各个环节出现的问题与不足，并依照仓库内物品的特征、周转率等方面做好优化处理，减少资源和成本浪费的一个过程。仓储管理起到了不可忽视的作用，可以为整个仓储系统带来极高的效益。

1.3.2 仓储作业主要环节

仓储作业由七个环节组成，分别是：采购、入库、订单处理、拣货、出库、配送和盘点。七个环节相互作用、联系，确保整个仓储作业有效完成。

2 物流系统仿真基础理论

2.1 系统仿真的概念

系统仿真是根据研究目的，在研究对象的理论基础上，按照规定的逻辑关系和实体参数建立仿真模型的实验。无论是现有的还是想象设计的模型，都可以通过系统仿真的方法来验证想要验证的观点。系统仿真还可以优化研究对象的现有成果，在对比分析后得出更好的实施运行方案。

2.2 系统仿真软件

系统仿真的软件有很多种，软件的使用需要根据研究对象和研究目标来选择。目前，众学者经常使用的系统仿真软件有以下几种：AutoCAD 常用于工业设计、绘图和三维建模等；Extend 常用于物流、制造、工程等领域；Flexsim 常用于仓储流程、配送、供应链等方面。

2.3 Flexsim 系统仿真软件

Flexsim 是一款商业化的三维物流仿真软件，主要应用于仓储流程、配送、供应链等方面的系统建模与仿真分析。Flexsim有九类实体库，实体模型居多，多达556 个。Flexsim 仿真软件主要研究多目标系统，将需要的实体拖至工作区，再输入实体的不同参数进行比较，选择最优的仿真结果。借助Flexsim 系统仿真软件，可以运行生鲜产品仓储作业整个环节，根据输出的报告结果进行合理优化，从而提高生鲜产品仓储作业效率，降低产品损耗。

2.3.1 Flexsim 仿真软件的功能

Flexsim 有3D 显示功能，操作简单，想要建立一个仿真模型，只需按照现有设备、布局选择仿真实体，并将其连接，便可以更好地将研究对象逼真的显示出来，还可以点击鼠标进行三维转换观看多个角度。此外，Flexsim 还可以根据自己想象的布局在原有模型上进行更改、优化，展现出优化前后布局功能和效率的差异，从而得出最优的建模方案[2]。

2.3.2 Flexsim 建模步骤

首先，确定研究对象并在实体库中选择仿真实体，然后将选择好的仿真实体拖到操作区域，按照研究对象的布局场景进行整齐有序的摆放，或可调整实体的位置坐标固定实体位置。其次，需要确定各实体之间的关系，用A 链接或者S 链接将各个仿真实体输出端口和输入端口进行连接，其中各实体之间的连接选择A 链接，实体和操作员、机器人等操作工具之间的连接使用S 链接。然后，根据研究对象的名称、设备数量更改实体名称、参数，并在使用操作工具的实体参数设置框内勾选使用运输工具，这样模型才能正常运行。最后，点击运行，输出结果。

3 生鲜产品仓储背景及特点

3.1 生鲜产品

生鲜产品是日常生活的消费品，种类繁多。生鲜产品具有时令性和新鲜感，所以无论在生产加工、仓储保存还是流通配送过程中，生鲜产品对周围环境要求极高。消费者往往偏爱购买新鲜的产品，所以许多供应商会利用仓储系统存储生鲜农产品，保证产品的鲜活度，以满足消费者需求，因此生鲜产品的储存成了供应商必须要克服的一大难点。

3.2 生鲜产品的仓储

生鲜产品的仓储指产品生产后和进入市场前流通过程中的保存环节，由于生鲜产品的特性，其保存条件和仓储作业流程不同于其他产品，同一产品在不同地区或者同一地区的不同产品仓储环境和流程都应以更好的储存、提高保鲜度为目的。

3.3 生鲜产品的仓储特点

3.3.1 生鲜产品仓储作业的专业性

生鲜产品是极易腐坏、变质的，如果不妥善储存将会造成极大的损失。因此，生鲜产品的储存流程设计、储存设备条件一定要十分完善，并且操作员工要具有极高的专业水平，可以通过提高生鲜产品仓储作业各环节的专业性来提升总体需求，并且员工要有针对性操作，以此来降低生鲜产品的损坏率。

3.3.2 生鲜产品仓储作业的特殊性

生鲜产品种类繁多。以海鲜和水果举例来说，这两种产品的储存环境、温度和包装方法就不一样。水果的储存、包装要避免磕碰，而海鲜的储存、包装必须保证其活性，氧气是必不可少的。面对市场的需求，供应商必须依照生鲜产品的特殊性，保证产品质量和库存量，避免出现供应不足的问题。

4 基于Flexsim 的生鲜产品仓储作业系统仿真

4.1 生鲜产品仓储作业过程仿真

首先，根据一般生鲜产品仓库的布局，在Flexsim 工作台上放置仿真实体。生鲜产品的仿真仓库实体会有发生器、吸收器、产品暂存区、传送带、处理器、打包区等基础设备实体，额外还会有操作员、叉车、机器人和AGV 小车等辅助实体。将这些仿真实体拖至工作台后，根据各实体之间的联系用A 或S 链接将实体的输出端口和下一个实体的输入端口连接起来，构成一个整体仿真模型。连接实体的过程中要注意实体代表设备的工作顺序，避免出现连线前后顺序错误，导致模型无法顺利运行。然后设置各个实体的参数，点击使用运输工具，使该仿真模型与实际设备、产品的数量、种类以及工作频率相统一。完成以上操作后开始运行，还要注意设置模型运行时间以及运行次数。仿真模型成功运行后便可以得到输出结果，点击summary report 和start report 即可生成实验数据表格。整个仿真过程模拟了生鲜产品的入库、储存、拣选、打包和出库的全过程。根据实验结果可以发现仓储作业中哪一环节降低了仓储效率。

4.2 生鲜产品仓储作业会出现的问题

通过Flexsim 仿真软件建模分析，预测仓储作业可能会出现以下问题。

4.2.1 出入库管理制度不规范

目前大多仓库入库作业都采用人工电叉车，在卸货时不免会出现磕碰。入库时，工作人员仅根据自己的经验来选择生鲜产品入库路径，而当产品不同时就会出现绕远、送错存放区等问题，亦或是所有生鲜产品不进行分类直接入库，这样都会降低产品入库效率，致使产品不能按种类和时间顺序存放，并进行数量统计，以及尽快入库，在外界时间较长会导致产品变质，也会出现产品“后进先出”的状况[3]。并且管理人员忽略了入库前的质量检查，不能确保产品损耗是入库前运输过程中发生的还是入库后冷藏条件不足导致的。

出库作业同样也涉及到产品质量检查不仔细、发货产品质量不合格的问题，给仓储企业带来不利影响。此外，在出库时打包好的商品没有固定的存放地点，装车时会带走不属于本订单的产品，导致串货、错发问题，需要重新拣选配送和进行二次物流。生鲜产品不同于其他易保存的产品，窜货、错发的问题很可能直接导致产品损坏变质，从而造成损失。

4.2.2 储存设备利用率低

生鲜产品对储存的条件要求很高。人们消费水平提升以及新零售时代的发展，为生鲜产品的冷链物流提供了市场。为了保证生鲜产品的质量和新鲜度，仓库会准备足够的冷藏设备，满足产品不同的保鲜需求。但是在产品储存的过程中会发现，产品入库时会优先选择同一冷藏条件下空闲的设备，而不是将一个设备装满再启用下一个。冷藏设备的利用率低，同时也会造成额外的仓储成本。

4.2.3 产品拣选时间过长

生鲜产品拣选是介于仓储和配送中间的一个重要环节，拣货时间占整个仓储作业时间的五分之二。大部分仓库仍采用人工进行拣货，员工根据订单需求从仓库中找到产品，接着取走产品进行打包配送。在这一过程中，拣货储位布局不合理、产品种类过多、拣货路径过长都会造成高周转率产品拣货时间较长、错拣、多拣、少拣和拣货路程重复的问题。

4.2.4 仓储管理人才不足

仓储企业在招聘管理人员时，倾向于选择经验丰富的老员工，认为他们足够了解整个仓储作业流程，然而现代仓储行业不同于传统仓储，物联网信息技术和智慧仓储可以更准确地完成产品的仓储作业，减少人工造成的不必要失误，且有些老员工认为自己足够了解仓储过程而不愿意学习新的仓储知识。若还是如传统仓储那般经营，那么该企业的未来发展前景不容乐观。对于现代仓储管理来说，专业型复合人才十分重要，但这往往也是很多仓储企业容易忽视的问题。

5 生鲜产品仓储作业优化

针对生鲜产品仓储作业出现的问题，利用Flexsim 仿真软件进行优化。

5.1 完善仓库布局规划和出入库路径

将仓库现有布局转移到Flexsim 仿真软件的工作台上，根据位置大小、设备数量以及仓库内要储存的产品种类进行细分，合理分配各产品所在区域、存放设备的数量以及人工数量。分配完成后，调节设备距离、产品数量和人工数量等参数，选出最合适的入库路径，让产品尽快得到储存，减少货损、提高入库效率。

出库时可根据订单的时间顺序、订单种类以及订单数量选择出库顺序，务必做到质量严格把控，在装车时确保打包、配送的种类和数量无差错，减少二次运输，降低成本。根据实际出库位置在Flexsim 仿真软件进行布局，分出合适的装车区域并编号，工作人员可以将产品通过传送带或叉车送入车内，避免与其他产品接触。

5.2 充分利用冷藏设备，减少资源浪费

将Flexsim 工作台上的货架或者暂存区当作生鲜产品的冷藏设备，按照实际容量设置实体参数，当设备出现空缺时优先补货，将新入库的同类产品放到该设备中。在多次仿真模拟的对比下，分析出该设备最佳储存容量，使设备得到充分利用，减少储存成本和资源浪费。

5.3 多方位优化拣货流程

在仓储整体布局的基础上，依照产品拣货的周转率进行重新布局。将不同类型的产品按照周转率大小进行排列，将周转率较高的产品货架摆放到距离产品打包处最近的位置。由于生鲜产品种类众多，在拣选过程中仅靠经验和记忆并不能快速拣货，所以可以在仓库内增加智能拣货设备，拣货员只需要根据设备提示拣选产品，避免出错。此外还要对拣货路径进行优化。通过Flexsim 设计减少“往返型”拣货路径，避免重复路线，形成“U+S 型”拣货路线，节约拣货时间。以上三种方法相互结合，会大大提高拣货效率[4]。利用智能拣货设备，根据“U+S”拣选路径优化，再依照产品周转率大小分配布局的仓库内，拣货路径缩短、时间减少、出错率降低，使得整体拣货效率逐渐提高。

5.4 引进专业人才，提高操作专业性

企业仓储管理想要有长远的发展，专业人才的引进必不可少。专业型人才的引进可以从三方面解决：首先，最简单的也是最快速的方法就是从人才市场引进，在招聘时挑选符合预期的员工，他们入职后经过短期的培训可以很快上手工作；其次，可以组织现有员工进修学习，帮助其掌握现代化仓储作业管理方法，规范管理，提高培训质量。但与直接引进专业人才相比，这种方法耗时较长，风险预期无法控制。最后，在前两种方法都同时进行的情况下，可以为员工提供相互交流的机会，老员工和新员工为一组，相互传授经验和知识，共同进步，为企业带来更好的经济效益。

6 总 结

综上所述，本文针对生鲜产品仓储作业流程的现状和问题，利用Flexsim 系统仿真软件建立仓库布局模型，在入库、储存、拣选和出库四个方面提出了作业效率优化方案，完善仓库布局规划和出入库路径，充分利用冷藏设备，减少资源浪费，并多方位优化拣货流程。最后针对仓储管理专业人才问题给出了人才引进和培养方案。通过优化建议，降低仓储作业出错率，减少产品损坏和变质，全面提升仓储管理作业效率。