物流系统仿真概述

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物流系统仿真概述(精选7篇)

物流系统仿真概述 篇1

一、物流系统仿真基本步骤............................................................2

(一)问题定义..........................................................................3

(二)制定目标和定义系统效能测度......................................3

(三)描述系统和列出假设......................................................3

(四)列举可能的替代方案......................................................4

(五)收集数据和信息..............................................................4

(六)确定仿真算法..................................................................4

(七)构造计算机模型..............................................................5

(八)验证和确认模型..............................................................5

(九)运行可替代实验..............................................................6

(十)输出分析..........................................................................7

(十一)结果输出......................................................................7

二、利用Witness的具体仿真过程.................................................7

(一)定义系统元素..................................................................7

(二)显示系统元素..................................................................7

(三)详细定义..........................................................................7

(四)运行...................................................................................8

(五)报告...................................................................................8

(六)归档...................................................................................8

(七)优化...................................................................................8

一、物流系统仿真基本步骤

对于每一个成功的仿真研究项目,其应用都包含着特定的步骤。不论该研究的类型和目的,仿真的过程是保持不变的。一般要进行如下11步:

问题定义

制定目标

描述系统并对所有假设列表

罗列出所有可能替代方案

收集数据和信息

确定仿真算法

建立计算机模型

校验和确认模型

运行模型

分析输出

结果输出

开始系统能 定义?否结束通过验证 和确认?否结束问题定义确定系统参数适合 仿真?实验分析否结束建立模型归档实施收益>成本 ?否结束数据可获得?否结束结束规划数据分析与收集拥有 资源?否结束建立模型

(一)问题定义

一个模型不可能呈现被模拟的现实系统的所有方面,有时是因为太昂贵。另外,一个表现真实系统所有细节的模型也常常是非常差的模型,因为它将过于复杂和难于理解。因此,明智的做法是:先定义问题,再制定目标,然后构建一个能够完全解决问题的模型。在问题定义阶段,对于假设要小心谨慎,不要做出错误的假设。例如,假设叉车等待时间较长,比假设没有足够的接收码头要好。作为仿真大纲,对问题的陈述越普通越好。

(二)制定目标和定义系统效能测度

没有目标的仿真研究是毫无用途的。目标是仿真工程所有步骤的导向,系统的定义是基于系统目标的;目标决定了该做出怎样的假设;目标决定了应该收集那些信息和数据;模型的建立和确认专门是考虑是否满足目标的需求。目标需要清楚、明确和切实可行。目标经常被描述成像这样的问题“通过添加机器或延长工时,能够获得更多的利润吗?”在定义目标时,详细说明那些将要被用来决定目标是否实现的性能测度是非常必要的。每小时的产出率、工人利用率、平均排队时间、以及最大队列长度是最常见的系统性能测度。最后,列出仿真结果的先决条件。如,必须通过利用现有设备来实现目标,或最高投资额要在限度内,或产品订货提前期不能延长等。

(三)描述系统和列出假设

简单点说,仿真模型降低完成工作的时间。系统中的时间被划分成处理时间、运输时间和排队时间。不论模型是一个物流系统、制造工厂、或服务机构,清楚明了的定义如下建模要素都是非常必要的:资源、流动项目(产品、顾客或信息)、路径、项目运输、流程控制、加工时间,资源故障时间。下面是对各要素的简要描述:仿真将现实系统资源分成四类:处理器、队列、运输和共享资源如操作员。流动项目的到达必须定义,如:到达时间、到达模式和该项目的类型等属性。在定义流动路径时,合并和转移需要详细的描述。项目的转变包括属性变化、装配操作(项目合并)、拆卸操作(项目分离)。在系统中,常常有必要控制项目的流动。如:一个项目只有在某种条件或某一时刻到来时才能移动,以及一些特定的规则。所有的处理时间都要被定义,并且要清楚表明那些操作是机器自动完成,哪些操作是人工独立完成,哪些操作需要人机协同完成。资源可能有计划故障时间和意外故障时间。计划故障时间通常指午餐时间,中场休息,和预防性维护等。意外故障时间是随机发生的故障所需的时间,包括失效平均间隔时间和维修平均间隔时间。

在这些工作完成之后,需要将现实系统作模型描述,它远比模型描述向计算机模型转化困难。现实向模型的转化意味着你已经对现实有了非常彻底的理解,并且能将其完美的描述出来。这一阶段,将此转换过程中所作的所有假设作详细说明非常有必要。事实上,在整个仿真研究过程中,所有假设列表保持在可获得状态是个很好的主意,因为这个假设列表随着仿真的递进还要逐步增长。假如描述系统这一步做得很好,建立计算机模型这一阶段将非常简便。

注意,获得足够的、能够体现特定仿真目的的系统本质的材料是必要的,但是不需要获得与真实系统一一对应的模型的描述。

(四)列举可能的替代方案

在仿真研究中,确定模型早期运行的可置换场景是很重要的。它将影响着模型的建立。在初期阶段考虑替代方案,模型可能被设计成可以非常容易的转换到替换系统。

(五)收集数据和信息

收集数据和信息,除了为模型参数输入数据外,在验证模型阶段,还可以提供实际数据与模型的性能测度数据进行比较。数据可以通过历史纪录、经验、和计算得到。这些粗糙的数据将为模型输入参数提供基础,同时将有助于一些需要较精确输入参数数据的收集。现存数据并不是总是有用的,通过测量收集数据可能要费时、费钱。同立马行动,收集系统输入参数数据相比,除了分析中,模型参数需要极为精确的输入数据外,采用估计方法来产生输入数据更为高效。估计值可以通过少数快速测量或者通过咨询熟悉系统的系统专家来得到。即使是使用较为粗糙的数据,根据最小值、最大值和最可能取值定义一个三角分布,不仅仅采用平均值仿真效果都要好得多。有时候采用估计值也能够很好的满足仿真研究的目的。例如,仿真可能被简单的用来指导人员了解系统中特定的因果关系。在这种情况下,估计值就可以满足要求。当需要可靠数据时,花费较多时间收集和统计大量数据,用以定义出能够准确反映现实的概率分布函数就是非常必要的。需要的数据量的大小取决于变量的变异程度,但是也有通用的规则,大拇指法指出至少需要三十甚至上百的数据。假如要获得随即停机时间的输入参数,必须要在一个较长时间段内捕获足够多的数据。

(六)确定仿真算法 仿真算法是控制仿真钟推进的方法,是系统仿真的核心。多数仿真软件是在事件调度法、进程交互法和活动扫描法的基础上编写的。一般采用数值积分法、快速仿真算法、离散相似法等仿真数学算法原理,线性系统、非线性系统、采样系统的仿真处理过程。

(七)构造计算机模型

构造计算机模型的过程中,仿真研究目标要记在心中。首先构建小的测试模型来证明复杂部件建模是合适的。一般建模过程是呈现阶段性的,在进行下一阶段建模之前,验证本阶段的模型工作正常。而从不会将整个系统模型构建起来,然后点击“运行”按钮来进行系统的仿真。在建模过程中运行和调试每一阶段的模型。我们可能想对同一现实系统构建多个计算机模型,每个模型的抽象程度都不相同。抽象模型有助于定义系统的重要部分,并可以引导为后续模型的详细化而进行的数据收集活动

(八)验证和确认模型

验证是确认模型的功能是否同设想的系统功能相符合。模型是否同我们想构建的模型相吻合;产品的处理时间、流向是否正确;确认范围是否更广泛。它包括:确认模型是否能够正确反映现实;评估模型仿真结果的可信度有多大。

1、验证模型

现在有很多技术可以用来验证模型。最最重要的、首要的是在仿真低速运行时,观看动画和仿真钟是否同步运行,它可以发现物料流程及其处理时间的总的差异。另一种验证技术是在模型运行过程中,通过交互命令窗口,显示动态图表来询问资源和流动项目的属性和状态。通过“步进”方式运行模型,和动态查看轨迹文件可以帮助人们调试模型。运行仿真时,通过输入多组仿真输入参数值,来验证仿真结果是否合理也是一种很好的方法。在某些情况下,对系统性能的一些简单测量可以通过手工或使用对比而来获得。对模型中特定区域要素的使用率和产出率通常是非常容易计算出来的。在调试模型中是否存在着某种特定问题时,推荐使用同一随机数流,这样可以保证仿真结果的变化是由对模型所做的修改引起的,同时对随机数流不做改动,有时对于模型运行在一些简单化假设下,非常有帮助,这些假设是为了更加简便的计算或预测系统性能。

2、确认模型

模型确认能够建立模型的可信度。但是,现在还没有哪一种确认技术可以对模型的结果做出100%的确定。我们永远不可能证明模型的行为就是现实的真实行为。如果我们能够做到这一步,可能就不需要进行仿真研究的第一步(问题的定义)了。我们尽力去做的,最多只能是保证模型的行为同现实不会相互抵触罢了。通过确认,我们试着判断模型的有效程度。假如一个模型在得到我们提供的相关正确数据之后,其输出满足我们的目标,那么它就是好的。模型只要在必要范围内有效就可以了,而不需要尽可能的有效。模型结果的正确性与获得这些结果所需要的费用之间总存在着权衡。下面是判断模型有效性的一些指标:

1)模型性能测度是否同真实系统性能测度匹配?

2)如果没有现实系统来对比,可以将仿真结果同相近现实系统的仿真模型的相关运行结果作对比。

3)利用系统专家的经验和直觉来假设复杂系统特定部分模型的运行状况。

4)在每一主要人物确认模型的输入和假设都是正确的,模型的性能测度都是可以测量的之前,对模型作各部分的随意测试。整个团队的智慧都对模型的有效性做出了贡献。5)模型的行为是否同理论相一致。确定结果的理论最大值和最小值,然后验证模型结果是否落在两个数值之间。

6)对于我们了解改变输入值,其输出的变化方向的特定性能测度,可以通过改变其输入参数,来验证一致性。

7)模型是否能够准确的预测结果?这项技术用来对正在运行中的模型进行连续的有效性验证。

8)是否有其他仿真模拟器模拟了这个模型?要是有的话那就再好不过了,可以将两个模型的运行结果进行对比。

(九)运行可替代实验

当系统具有随机性时,就需要对实验做多次运行。因为,随机输入导致随机输出。如果可能,在第二步中应当计算出已经定义的每一性能测度的置信区间。可替代环境能够单独构建,并可以通过手工使用WITNESS 软件中的SDX 模块来进行模拟,或通过使用“OPTIMIZER”模块自动运行模拟。在选择仿真运行长度时,考虑启动时间,资源失效可能间隔时间,处理时间或到达时间的时间或季节性差异,或其他需要系统运行足够长时间才能出现效果的系统特征变量,是非常重要的。

(十)输出分析

报表、图形、表格和置信区间点图将被用于输出结果分析。置信区间指出性能测度依赖的范围。这个使用上、下限来表示。称上限和下限之差为精度。精度的可靠性用百分比来表示。统计技术用来分析不同场景的模拟结果。一旦分析结果并得出结论,我们要能够根据模拟的目标来解释这些结果。通常,使用结果和方案的矩阵非常有帮助。

(十一)结果输出

仿真结果输出有实时在线输出和在仿真结束时输出两种方式。当对系统进行动态分析时,往往需要了解各种中间变量或输出变量的实时变化情况。对于这些变量可以设定在仿真钟推进的每一或某一时刻输出该变量的瞬时值,即实时在线结果输出,输出的是仿真阶段性的结果。最后在仿真结束后,需要输出最终的方针结果。目前成熟的仿真软件一般都提供多种仿真输出形式,如表格输出、直方形、饼图、曲线图等图形以及数据文件等输出。

二、利用Witness的具体仿真过程

(一)定义系统元素

可以通过在布置窗口中点鼠标右键,选定快捷菜单中的 “define”菜单项,来定义模型基本元素的名称、类型、数量;

(二)显示系统元素

witness 软件是一套优秀的可视化建模与仿真工具,它可以将被仿真系统的可视实体以二维或三维的图形显示出来;在仿真运行时,它可以显示原材料、零部件、人员、运输车辆在系统中的运动状况。所以在定义了元素的基础上,要定义元素在各种状态下的现实图形。本步骤可以通过右击来定义显示特征的元素,通过选定弹出式菜单中的“display”菜单项,来进行设定。各种元素的平面布置可以在witness 的布置窗口中设定,也可以通过导入被仿真系统设施布置图的.dwg 文件来设定。

(三)详细定义

本步骤详细定义模型基本元素工作参数以及各元素之间的逻辑关系,如系统结构、被加工对象在各台机器上的加工时间分布、加工对象的工艺路线、以及其他规则等。可以双击鼠标左键,通过弹出的“detail”对话框来设定。

(四)运行

通过试运行和修改模型,重复前三步得到正确的计算机仿真模型之后,对系统进行一定时间范围的运行,并在屏幕上动画显示系统运行的过程,运行方式可以是单步的、连续的和设定时间的。本步骤通过witness 提供的“run”工具栏来进行操作。

(五)报告

系统运行一段时间后,显示系统中各元素的运行状态统计报告。通过该报告,可以分析系统中可能存在的各种问题;或通过某项指标,来比较可选方案的优缺点。如机器的利用率、产品的通过时间、在制品库存等。该操作通过使用“reporting”工具栏来实现。

(六)归档

witness 还提供了归档“document or”模块,可以让我们提取计算机模型的各种信息,生成word 文档或直接打印出来。主要是生产报告模块没有包含的有关元素的说明型文字、规则、活动、中断和基本信息。

(七)优化

物流系统仿真概述 篇2

硬件在环仿真是以实时处理器运行仿真模型来模拟受控对象的运行状态, 通过I/O接口与被测对象相连接。硬件在环仿真在电子控制单元的研发过程中占据着越来越重要的地位, 它提供了一种成本低、可重构性高、安全性高、灵活高效的仿真方法, 能减少实车试验的次数, 缩短开发时间。

1 硬件在环仿真基本原理

硬件在环仿真系统是由处理器模板与外围I/O板通过ISA总线构成的多处理器系统。处理器之间的数据传输速率达到1Gb/s以上。光纤或共享内存实现处理器之间的数据交换功能, 用户根据自己的测试需求对硬件在环仿真系统结构进行自定义, 构建合适的仿真系统实现相应的功能。

硬件在环仿真系统一共有以下两种形式:

(1) 虚拟控制器+实际对象=快速控制原型仿真。

②实际控制器+虚拟对象=硬件在回路仿真系统。

硬件在环仿真系统主要由三部分组成:实时软件模型, 硬件平台, 实验管理系统。原理图如图1。

PC supervisory RT-LAB simulator Power amplier

2 硬件在环仿真平台

2.1 d SPACE实时仿真系统

d SPACE实时仿真系统是由德国d SPACE公司开发的一套基于MATLAB/Simulink的控制系统开发及半实物仿真软硬件工作平台, 实现了和MATLAB/Simulink/RTW的完全无缝连接。d SPACE实时系统拥有实时性强, 可靠性高, 扩充性好等优点。

d SPACE中的处理器运算性能强大, 并且I/O接口十分丰富, 用户可根据需要自行组合;软件环境功能强大而又灵活, 提供自动生成代码及调试和下载等一系列的功能, 在快速控制原型控制仿真方面, d SPACE允许反复修改模型设计, 进行离线及实时仿真, 可在设计之初就将错误修正, 节省设计费用。使用RCP技术, 可以在费用和性能之间进行折衷。通过将快速原型硬件系统和所要控制的实际设备相连接, 可以反复研究使用不同传感器及驱动机构时系统的性能特征。而且, 还可以利用旁路技术将原型控制单元或控制器集成于开发过程中, 从而逐步完成从原型控制器到产品型控制器的顺利转换。

在硬件在回路仿真方面, d SPACE平台可以实现对控制器的极限测试, 失效测试。

2.2 RT-LAB实时仿真系统

RT-LAB是加拿大名为Opal-RT公司推出的一款工业级的系统实时仿真平台软件包。

该平台能在短时间内以较低的成本建立实时系统动态模型, 简化工程系统的设计过程, 具有灵活、高效、可测量等优势。

RT-LAB完全集成MATLAB/Simulink和MATRIXx/System Build, 已有的动态系RT-LAB所用;采用分布式处理的专业化块设计;且该平台使用户能方便地将目标模型分割为几个子系统, 便于并行处理, 集成丰富的第三方代码库;提供丰富的应用程序编程接口, 便于用户开发自定义应用;使用Lab VIEW等工具可以创建定制的功能和测试界面;支持1000余种I/O设备, 提供高度优化的硬件实时调度程序。

2.3 NI硬件在环仿真平台

NI开发的硬件在环仿真平台帮助用户节省了在汽车研发到生产各个阶段耗费的时间和成本。凭借业内领先的I/O、灵活现成的硬件、强大高效的Lab VIEW开发环境, 用户可以创建各种应用的解决方案。

NI开发了基于PXI实时控制器的硬件在环仿真方案。PXI全称为面向仪器系统的PCI扩展, 结合了PCI的电气总线特性和通用计算机强大的功能和高性价比, 提供了一种高性能、低成本的虚拟仪器测试方案。

仿真模型建立在PXI实时控制器之中, NI提供FPGA模块以适应更高动态性能和更高精度的模型应用需求。NI硬件在环仿真平台具有开放的软硬件技术架构, 可以减少工程师的开发时间、成本和风险。在支持第三方硬件和软件建模工具的同时, NI还提供一系列高性能模拟和数字I/O设备, CAN、LIN和Flex Ray总线接口, 故障注入硬件等, 便于用户高效实现应用。基于开放的工业标准, 用户总能将最新的PC技术用在自己的HIL测试系统中。同时, HIL测试系统的可扩展性满足了多种快速变化的需求, 以适应新技术发展所带来的测试挑战。

3 硬件在环仿真开发步骤

硬件在环仿真的开发步骤如下:

①统计被测对象的I/O特性;

(2) 理解HIL的工作方式:供应商开发的板卡主要是数模信号的进一步处理、故障注入和电源管理。在理解供应商板卡的工作方式和跳线设置的基础上做故障注入和信号采集、发送。例如做执行器的故障注入, 执行器电源由ECU提供, 因此ECU执行器电源需要连接到故障注入板卡的参考端, 故障注入板卡的电源跳线设置为参考端, 故障注入板卡的电源跳线设置为参考端, 用电阻模拟执行器负载;

(3) 在理解工作方式的基础上根据信号流动和ECU的IO进行匹配。由一个比较复杂的表来维护映射关系和板卡跳线设置;

(4) 模型开发及硬件I/O连接。

HIL的应用包括以下几个方面:

①HIL测试, 测试用例的编写、管理、复用;

②基于HIL的控制器的开发;

(3) 基于HIL的车联网应用开发。

图2为根据步骤建立的永磁同步电机控制系统硬件在环仿真结构图。

4 结语

硬件在环仿真有试验环境可控性强、仿真可重复、可进行极限状态下的测试、试验成本低等优点, 在控制系统的开发过程中占据着越来越重要的地位, 应用前景十分广阔。

参考文献

[1]顾卫钢.手把手教你学DSP——基于TMS320X281X[M].北京航空大学出版社, 2011.

[2]王成元, 夏加宽, 孙宜标.现代电机控制技术[M].机械工业出版社, 2009.

物流系统建模与仿真研究综述 篇3

关键词:物流系统;建模;仿真;研究综述

中图分类号:TP315 文献标识码:A

文章编号:1002-3100(2007)11-0037-03

Abstract: Based on the study of extensive logistics literature, the research subjects, areas, techniques and methodology on the field of modeling and simulation of macroscopical logistics system and microcosmic logistics system are presented, besides, the similarities and differences of the research between macroscopical logistics system and microcosmic logistics system in this realm are pointed out.

Key words: logistics system; modeling; simulation; research overview

随着物流系统变得越来越复杂并且内部关联性越来越强,建模与仿真已经成为检验物流系统及决策是否高效的主要技术之一。在设计一个新的物流系统或对原有系统添加新设备或重新优化时,建模仿真是非常必要的,同时仿真还可以提供直觉的和经验的决策支持。因此,20世纪80年代特别是近十年,越来越多的建模与仿真成功地被应用于对各种类型的物流系统的规划设计和营运管理提供决策信息。

物流模型按照物流系统涉及的领域可分为宏观物流系统模型和微观物流系统模型。在研究过程中,要根据不同的研究对象以及不同的侧重点来选择合适的建模仿真方法来对其进行研究。

1宏观物流系统建模与仿真

1.1宏观物流系统建模与仿真的研究内容

基于建模与仿真的方法对宏观物流系统进行研究主要集中在供应链物流和区域物流这两大方面。

供应链管理是一种为适应市场全球化和客户需求多样化而产生的一种管理技术,它能够有效地协调和控制供应链上物料流、信息流、价值流,保持灵活和稳定的供需关系,使整个供应链上企业效益最大化。为了更好地实施供应链管理技术,研究供应链建模技术,建立相应的供应链运作参考模型以实现供应链的优化是十分必要的。

在有关供应链的研究中,供应链的选择与优化已成为研究重点之一,文献[2]仿真的供应链强调上游及下游企业间的信息共享与相互协作,并根据供应链中不同的信息做出相应的决策。它将整个供应链分为三层结构,即供应商、制造商和销售商,此外还有运输商负责不同层面之间的联系,并通过建模仿真对系统进行优化,提高系统的整体适应能力。

随着电子商务的逐步普及,面向制造企业的传统供应链的结构发生了变化,文献[3]运用优化方法理论从供应链的系统性和整体性视角出发,对此种供应链的结构进行详细的建模和仿真研究,寻找具体的决策优化方法,并探讨了其中的目标函数、约束条件等关键性问题。

文献[4]在分析供应链管理的基础上,提出“一流二网三关系”的供应链建模思想:“一流”指订单信息流;“二网”指物流网和资源网:“三关系”指客户关系、动态关系和集成关系。同时对供应链建模的混合整数规划和统一优化方法论作了阐述,为供应链的建模提供了较为实用的方法。

在二级供应链研究方面,文献[5]研究了服务销售系统的二级供应链模型,是关于设施选址和市场顾客配置的混合整数规划问题。在实例应用中,对奶制品零售分销的供应链问题进行了计算机仿真计算。

区域物流系统是一个复杂的社会子系统,是属于宏观物流系统的,它所涉及的问题是相互联系的,相互融合的。文献[6]分析了区域经济与区域物流的关系,将区域物流系统划分为5个模块:经济增长子构造、人口子构造、消费水平子构造、物流需求子构造、物流能力子构造,并在分析区域物流系统基本因果关系的基础上,建立了区域物流系统动力学模型。

1.2宏观物流系统建模与仿真的技术方法

对宏观物流系统的建模仿真,根据分析系统的侧重点不同研究者所使用的方法主要有Agent法、Petri网法等。

基于Agent的建模方法是一种先进的、有效的力法。用基于Agent的建模方法及其相关技术来研究复杂的供应链系统,可以为研究供应链系统的协调、集成和仿真等难点问题提供一些解决方案。

文献[7]重点讨论了基于Agent的建模理论、技术及其在供应链研究中的应用,并采用该研究成果对某大型水利工程的物资供应链系统进行了建模与仿真的实例研究。

除此之外,文献[2]将Agent技术与仿真技术相结合,提出了用多代理模型仿真供应链的方法,采用多代理系统开发工具JADE设计并实现了一个基于Agent的仿真模型,并成功地对一个供应链进行了仿真。同时,该文还提出了一种以限制控制量变化为目标,用神经网络在线优化控制矩阵R的DMC控制算法。该算法可有效地增大控制系统的鲁棒性,从而提高系统的适应能力。

Petri网模型方法作为一种数学和图形的描述分析工具,能够较好地描述复杂系统中常见的同步、并发、分布、冲突、资源共享等现象,已被广泛用于分布式系统、离散事件系统、柔性制造系统等领域,是进行离散事件动态系统建模、规范分析和设计的有效途径。在供应链物流系统中其应用也非常广泛。

文献[8]应用一般Petri网对供应链系统进行建模;文献[9]应用广义随机Petri网对整个供应链系统进行了建模分析,此Petri网模型可以描述各个供应商、运输商、核心企业、销售商之间的物质、资金、信息的流动关系,并利用Danamics软件对系统进行仿真,根据仿真结果对系统的整体性能进行了分析评估。

文献[10]考察了基于广义随机Petri网的供应链建模与分析技术,将广义随机Petri网(GSPN)的基本理论应用于供应链系统的建模和性能分析,利用GSPN与马尔可夫链的同构关系,采用Petri网与马尔可夫链理论相结合的供应链性能分析方法为供应链性能的有效评估提供了理论依据。

虚拟供应链仿真的基本思想和设计原则在文献[11]中被提出,这种基于有色广义随机Petri网的虚拟供应链仿真方法,可以定义库所、托肯、颜色相应的含义,规定Petri网的初始值设定方法和引发条件。

此外,有学者采用混合整数规划法对服务销售系统的二级供应链模型进行了研究[5],并设计了适用于这种混合整数规划供应链管理决策的遗传算法。

2微观物流系统建模与仿真

2.1微观物流系统建模与仿真的研究内容

微观物流与宏观物流相对而言,侧重于对局部性的描述。例如,企业物流或者企业的生产物流、供应物流、销售物流、回收物流、废弃物物流等。采用建模与仿真的方法对微观物流系统的研究主要集中在企业物流、配送中心物流、港口物流等几大方面。

对企业物流的研究可以反映企业的整体生产状况,发现和预测生产中的瓶颈和关键路径,优化企业生产运行方案,以达到充分挖掘设备潜力、提高通过能力、降低库存水平、降低能耗、加快资金周转的目的。目前,对企业物流的研究主要集中在对企业生产线物流系统的研究。

文献[12]对某微型汽车厂总装车间的生产物流系统进行分析研究,在此基础上对其建模和仿真,在仿真过程中可以看到主要部件在装配线中所处的位置,能够判断装配各种零件所需要的时间,方便车间管理人员根据生产需求对生产线进行及时的调整。

文献[13]则以某炼钢厂全连铸改造后的生产调度问题为应用背景,研究了此炼钢生产物流系统的仿真建模与仿真运行问题。在此系统现有流程生产物流的输入条件下,分别对设备在正常生产以及正常检修两种不同条件下进行了仿真试验,得出系统正常运行所需的临界条件。

在现代物流系统中,配送中心是集物流、信息流和资金流为一体的流通型节点,是现代物流系统中的重要组成部分。对物流配送中心,特别是配送中心各个子系统的研究也越来越多。

在配送中心的多个子系统中,分拣系统是较为复杂的,同时又是其核心部分。文献[14]对物流分拣系统进行建模,主要对系统中的设备的选择进行研究讨论,着重描述了分拣设备的动态运行过程,以及速度的选择对分拣效率的影响。

文献[15]则是以配送中心的仓储系统为研究对象,建立了其数学模型并研制了计算机仿真软件。在软件平台上,只要给出库存初始参数和出库随机分布就可以清楚地看到库存量的动态变化过程,并预测达到库满或库空所需的时间。

在输送系统研究方面,文献[16]对物流输送系统进行三维动画仿真,在仿真程序中通过对设备参数设定,可以模拟出在这组参数下整个运输系统的繁忙状况及各设备的工作效率,从而对系统的输送能力做出评估。

在物流活动中,科学合理的货物配送路径选择是物流中心在最佳时间选择最佳路径为客户提供最佳服务的有效保证。文献[17]对货物配送最佳路径进行研究,为其建立了一个基于遗传算法的数学模型,并对该模型进行了较为深入的数学处理,给出了智能化配送的路径量化方法。

文献[18]对配送中心的自动化立体仓库可视化问题进行了探讨,采用基于虚拟现实的仿真辅助设计方法,建立了辅助自动化立体仓库设计的可视化仿真的模型,重点论述了辅助自动化立体仓库设计的可视化仿真的设计过程,并以某公司自动化立体仓库设计方案为例,使用该仿真辅助设计软件对方案进行优化调整。

港口作为全球综合运输网络的节点在发展现代物流中扮演着越来越重要的角色,港口逐渐以复合优势实现其现代物流中心的功能。对港口物流系统的研究,特别是集装箱物流港口已经成为物流领域的重要研究内容之一。

集装箱码头的物流系统仿真模型主要是用来评价规划建设中的或正在使用中的集装箱码头在一定设备资源条件下的生产能力、交通状况,同时可以识别系统瓶颈,提出改进策略。文献[19]基于离散事件动态系统理论,建立了集装箱码头物流系统的装卸流程模型和道路交通模型。

文献[20]对集装箱港口生产过程的三维可视化仿真建模及软件实现方法进行了研究,探讨了仿真软件中各个模块的实现方法等问题。通过这种方法可以反映出系统运行的状态,为码头工艺规划、生产过程设备配置等决策性问题提供依据。

文献[21]则对港口铁路运输系统进行研究,根据集装箱码头的生产作业特点,结合排队网络方法对国内某集装箱码头的港口铁路运输系统进行了仿真建模。在仿真模型的基础上,设计了几种不同工况下的模拟方案,通过对各个方案的模拟结果进行分析,得出各种不同的设备配置对港口铁路运输能力的影响情况。

2.2微观物流系统建模与仿真的技术方法

针对微观物流系统的研究对象的特性,学者普遍采用的建模仿真方法有Petri网法、Agent法、马尔可夫链法、遗传算法等。

在Petri网的应用方面,文献[22]针对较为复杂的企业内部物流系统,采用分层有色Petri网进行建模,此方法使得系统的模型清晰并且易于实现模块化,解决了复杂系统的综合和模型可重用性差的问题。有学者[14]则是基于着色Petri网和面向对象相结合的方法对系统进行研究,运用此种方法可以直观地找到系统中的缺陷,通过对系统的修改、调整达到优化的目的。

有学者应用Agent法,提出了一种基于多Agent的制造企业物流系统建模方法[23],为制造企业实现物流管理提供了一种控制模式。用这种方法对制造企业物流进行建模,较好地解决模拟人对多样性、复杂性问题智能活动的适应能力,此种建模方法适用于对制造企业物流系统等的复杂系统进行研究。

文献[15]将马尔可夫链用于仓储系统的建模,根据系统的马尔可夫性质建立了系统的数学模型,并对其进行仿真,在仿真界面下,根据需求输入不同的参数,运行模型可以直观地得到每个时段的库存状态,经过分析可得到整个仿真期间内库存量的变化规律。

文献[17]则是在对传统算法讨论的基础上提出了一种基于遗传算法的物流路径选择的建模方法,由于遗传算法实行全局并行搜索,搜索空间大,从而易于找到最优解。在实例应用中可以看出,遗传算法应用于物流的建模仿真较好地满足了不同类型的约束要求,能较早地找到满足条件的群体。

在港口物流系统建模仿真方面,文献[19]根据集装箱码头的作业流程,采用Petri网建立了集装箱码头物流系统的动态流程模型,并在离散事件动态系统仿真软件WITNESS的平台上建立了仿真模型。该模型以彩色动画显示,既可观察整个码头的生产动态,又可分析局部位置的作业流程。

文献[24]在港口物流系统仿真领域中,引入了自动建模技术,运用C语言进行软件研制,实现了交互式系统描述与自动建模的基本构造及功能。

针对港口物流系统离散性、随机性的特点以及系统仿真模型场景复杂的问题,文献[20]对基于虚拟环境的集装箱码头三维仿真建模及软件开发进行了研究。在虚拟现实软件基础上进行了二次开发,所研制出的仿真软件CTDSS实现了港口生产过程中实时动画生成及参数控制的功能。

3宏观物流系统与微观物流系统的研究比较

由上文的综述可知,在建模仿真的研究内容层面上来看,宏观物流与微观物流有着各自不同的侧重点,宏观物流以整体性、全局性为着重点,微观物流则侧重考虑系统内部的元素,以局部性的,个别性的物流为研究对象。在建模仿真的研究方法层面上来看,不论是对宏观物流系统还是对微观物流系统,学者们大多数使用的还是普遍的系统建模仿真的研究方法,如排队网络法、Petri网法、Agent法、马尔可夫链法、遗传算法、混合整数规划法等。

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现代物流的概述 篇4

中国现代物流业,是适应中国经济快速发展和对外开放、市场竞争日益加剧的形势,在中国传统计划经济体制下的物资计划分配和运输体制的基础上发展起来的新兴产业。随着经济全球化、信息化进程的加快,近几年中国现代物流业有了较快的发展。在经济发展进程中,随着买方市场的形成和生产方式的变革,分散化物流体系的低效率和高成本劣势已经十分明显,物流资源急待向集约型的社会化、专业化方向流动。然而在我国,这一分离过程进展比较缓慢,相当比重的工商企业难以摒弃自我服务为主的物流活动模式,致使现代物流发展所引起的社会再分工不能进一步深化。其原因之一是我国物流业的市场结构状态尚没有形成有效竞争的格局,企业的市场行为还不能对潜在的物流需求形成足够的吸引。因此,激励物流企业实施多样化的竞争战略,制定与竞争战略配套的产业政策,推动有效竞争市场结构的优化过程,从而进一步影响企业行为,提高市场绩效,形成业态竞争的良性循环,是物流业扩大市场规模,寻求进一步发展的现实途径。

【关键词】

现代物流

发展现状

发展措施

发展方向

目录

第一章 现代物流的概述

1.1现代物流的含义 1.2现代物流的特点

第二章 我国现代物流业发展的现状及问题

2.1我国现代物流业的发展状况 2.2我国现代物流业发展存在的问

第三章我国现代物流业的发展对策

3.1加强物流基础设施的建设,作好总体物流规划 3.2利用现代高科技手段

3.3建立和完善物流的法律法规和标准,规范行业竞争,与国际接轨 3.4提供多功能、全球性、一流的服务 3.5大力发展第三方物流,促进物流一体化 3.6积极开展教育培训,转变观念,培养人才

第四章我国物流业的发展方向

4.1我国物流业发展情况 4.2我国物流业发展方向

总结 参考文献 致谢

第一章现代物流的概述

1.1现代物流的含义

现代物流是现代管理制度、管理组织、管理技术、管理方法在物流中的运用。具体包括物流专业化、管理系统化、运输合理化、仓储自动化、包装服务标准化、装卸机械化、加式配送一体化、信息网络化。

1.2现代物流的特点

1.物流反应快速化

物流服务提供者对上游、下游的物流、配送需求的反应速度越来越快,前置时间越来越短,配送间隔越来越短,物流配送速度越来越快,商品周转次数越来越多。

2.物流功能集成化

现代物流着重于将物流与供应链的其他环节进行集成,包括∶物流渠道与商流渠道的集成、物流渠道之间的集成、物流功能的集成、物流环节与制造环节的集成等。

3.物流服务系列化

现代物流强调物流服务功能的恰当定位与完

善化、系列化。除了传统的储存、运输、包装、流通加工等服务外,现代物流服务在外延上向上扩展至市场调查与预测、采购及订单处理,向下延伸至配送、物流咨询、物流方案的选择与规划、库存控制策略建议、货款回收与结算、教育培训等增值服务;在内涵上则提高了以上服务对 3 决策的支持作用。

4.物流作业规范化

现代物流强调功能、作业流程、作业、动作的标准化与程式化,使复杂的作业变成简单的易于推广与考核的动作。

5.物流目标系统化

现代物流从系统的角度统筹规划一个公司整体的各种物流活动,处理好物流活动与商流活动及公司目标之间、物流活动与物流活动之间的关系,不求单个活动的最优化,但求整体活动的最优化。

6.物流手段现代化

现代物流使用先进的技术、设备与管理为销售提供服务,生产、流通、销售规模越

标准的现代物流企业和第三方物流

大、范围越广,物流技术、设备及管理越现代化。计算机技术、通讯技术、机电一体化技术、语音识别技术等得到普遍应用。世界上最先进的物流系统运用了GPS(全球卫星定位系统)、卫星通讯、射频识别装置(RF)、机器人,实现了自动化、机械化、无纸化和智能化,如20世纪90年代中期,美国国防部(DOD)为在前南地区执行维和行动的多国部队提供的军事物流后勤系统就采用了这些技术,其技术之复杂与精坚堪称世界之最。

7.物流组织网络化

为了保证对产品促销提供快速、全方位的物流支持,现代物流需要 有完善、健全的物流网络体系,网络上点与点之间的物流活动保持系统性、一致性,这样可以保证整个物流网络有最优的库存总水平及库存分布,运输与配送快速、机动,既能铺开又能收拢。分散的物流单体只有形成网络才能满足现代生产与流通的需要。

8.物流经营市场化

现代物流的具体经营采用市场机制,无论是企业自己组织物流,还是委托社会化物流企业承担物流任务,都以“服务-成本”的最佳配合为总目标,谁能提供最佳的“服务-成本”组合,就找谁服务。国际上既有大量自办物流相当出色的“大而全”、“小而全”的例子,也有大量利用第三方物流企业提供物流服务的例子,比较而言,物流的社会化、专业化已经占到主流,即使是非社会化、非专业化的物流组织也都实行严格的经济核算。

9.物流信息电子化

由于计算机信息技术的应用,现代物流过程的可见性(Visibility)明显增加,物流过程中库存积压、延期交货、送货不及时、库存与运输不可控等风险大大降低,从而可以加强供应商、物流商、批发商、零售商在组织物流过程中的协调和配合以及对物流过程的控制

第二章 我国现代物流业发展的现状及问题

2.1我国现代物流业的发展状况

在发达国家,现代物流已经成为国民经济发展的重要支柱产业。然而,我国的物流业受到传统体制影响,基础设施不完善,管理技术及水平、服务质量等方面发展不均,加上物流教育起步较晚、企业对物流认知不够等因素的限制,发展水平相对滞后,物流总体水平不高,产业总体规模不大。我国加入WTO后,我国在与国际市场的交流与竞争中,为了提高竞争力、降低运营成本,生产和销售等企业不断吸收经验,对物流业的重视程度也越来越高,物流外包的需求也越来越大。

2.11物流基础设施规模迅速扩大

铁路在国家交通建设中占有重要地位,近年以八纵八横铁路通道为路网主骨架加以重点建设。公路建设成效显著,内河水路运输线路长度大大增加。许多建成和在建的交通枢纽、物流园区如以交通部45个公路主枢纽为中心的物流基以及地方现代物流园区的建设,都在加快进行。

2.12工商企业开始重视物流管理

企业已开始认识到物流是企业降低物资消耗、提高劳动生产率之 6 外,能够使企业增加效益和增强竞争能力的“第三利润源”,强化企业的物流管理,取得了明显的收效。如海尔集团,把物流能力摆在企业核心竞争力的位置;实施企业流程管理再造工程,将集团的采购、仓储、配送和运输等物流活动统一集中管理,成立了物流推进本部,下设采购事业部、配送事业部和储运事业部,对物流业务和物流资源优化重组,从而获得了巨大的经济效益.

2.13 一批运输、仓储及货代企业逐步向物流企业发展

物流需求的增加,以及对物流认识的深化,我国在计划机制下形成的一大批运输、仓储及货代企业,为适应新形势下竞争的需要,正努力改变原有单一的仓储或运输服务方向,积极扩展经营范围,延伸物流服务项目。逐渐向多功能的现代物流万向发展。中远国际货运公司作为运输行业里的实力企业,在现代物流的新形势下,打出了“绿色服务”战略。即凡是由中货公司承接的货物,从订舱、制作单证、调箱、装运、报关、验货、装船、运输及信息追踪和资料信息的传送等一路绿灯。比如,为东北地区最大的合资企业埃丽思.欧雅玛公司提供从原材料进口、储存、流通加工、包装到成品出口的物流服务;对三门峡市出口的果汁,从厂里一直到美国超市其中所有的物流活动全部由中货独立完成。

2.14 物流市场潜力巨大

汽车工业、家电、电子、通讯产业、商业系统发展迅速,其他如烟草行业普遍已完成主生产线的现代化改造工作发展快速。在生产发展的同时,物流系统现代化将成为企业竞争最重要的领域之一。

2.15国外物流企业开始进入中国

于我国物流企业的经营规模、管理技术和管理水平相对落后,其服务质量还很难满足一些企业,特别是跨国公司对高质量物流服务的需求,因此,近年来国际上一些著名物流企业普遍看好我国物流下场,陆续进入我国,在我国许多地方开始建立物流网络及物流联盟。他们运用国际成功的物流服务经验,为客户提供完整的综合物流服务。

2.16 信息技术和通讯技术已逐步在物流业务中运用

我国在90年代初期物流活动中开始应用了计算机网络技术.1993年,上海华联超市开业,以计算机网络为手段实现了统一进货和商品配送.该公司建有16万平万米的配送如C,开发了包含仓库管理、商品分拣理货等号系统在内的配送中J心计算机系统,并与各销售点联网,使连锁店经营体系更加完善。1995年国际互联网在商业领域的应用,使信息技术在物流领域有了突破性进展,促进了我国以网络物流为基础的物流业的迅速发展。1997年,中远率先在国内推出了计算机电子委托订舱业务,并在电子订舱的基础上;通过国际互联网向全球用户推出了具有网上订舱、中转查询和信息公告等多项业务操作功能的国际货运网上服务系统.深圳中海物流开发的“物流信息管理系统”,融进出仓、运输、报关、检疫、信息反馈和结算于一体;并通过EDI系统与海关联机操作初步实现报关的无纸化作业.利用互联网和电子数据交换系统(EDI),使工厂及其各供应商可随时查看最新交易状况以及库存结构和数量,使物流总体效益逐步趋向最优化。此外,1999年,中远国际货运有限公司在系统内的50台车辆上安装了GPS系统终端使中远国际货运有限公司成为国内首家运用卫星定位技术来组织管理车辆的国有运输企业。

2.2我国现代物流业发展存在的问题

近几年我国物流业发展迅速,已经具有相当规模,但是总体上仍不能与经济发展同步,物流效益不高,与先进国家水平尚有一定的差距。主要表现在以下几点:(1)我国物流业尚存在“三高一低”的问题,与发达国家差距较大。“三高”是指,一是物流总费用与GDP的比率高。2007年中国为18.4%,而发达国家一般为8%至10%。说明我国物流成本较高,这与产业结构有关,但从另一方面也说明物流发展的空间很大。二是库存水平高。中国历年库存占当年GDP的20%左右,而发达国家一般在3%左右,库存过高,占用资金多,资金周转速度慢,加大了生产与经营成本,降低了市场竞争力。三是管理费用高。我国物流管理费用占GDP的比重2007年为2.3%,而美国、日本均只有0.4%,这一问题反映我国物流的体制性和机制性约束,部门分割、地区封锁的现象依然存在,尚未建立公正、公平、公开的物流竞争市场。“一低”即物流总体水平偏低,包括物流基础设施、物流标准化、物流信息化、物流人才、物流科技、物流企业等方面,我国物流业还处于初级阶段,与发达国家差距较大。

(2)有效物流需求与有效物流供给双不足。由于我国企业习惯于“大而全”、“小而全”的运作模式,物流外包速度较慢,要外包的大量是运输与仓储,物流的高端服务少,物流企业一般承接销售物流,很难进入供应物流与生产物流,使物流企业都挤在运输与仓储环节恶性竞争。所以我一直呼吁制造业与物流业联动发展,物流业首先要在制造业突破。据我们研究,我国制造业传统物流、实物配送物流、一体化物流与供应 9 链管理物流“四世同堂”,物流的社会化程度较低,基本上还停留在自己采购、自己库存、自己销售、自己结算的模式。另外,物流企业虽然发展很快,但集中度低,从总体讲,一体化运作的水平差,功能单薄,具有国际竞争力的企业少。

(3)在管理方面,有关部门并没有完全形成合力,管理费用较高,市场化不足,体制性约束仍较普遍。由于物流业刚兴起,物流企业是企业大家族中新的成员,如何管理这一产业,如何管理这种企业,正处于摸索阶段,在这一阶段,不同的部门如何分工,形成合力是一个重要问题。

(4)目前我国物流业注意力主要集中在工业物流以及相关联的商贸物流,而对农业物流、再生资源物流缺乏必要的关注。城乡一体化物流,不仅是把工业品送到农村,更重要的是如何实现农产品物流的现代化,在这方面,有些发达国家的经验是值得借鉴的。至于再生资源,我国可回收的品种多,数量大,如废钢铁、废纸、废塑料、废玻璃、废汽车、废家电等等,这个领域空间很大,但需要工程物流的支撑,也需要财力支持。

致力于寻求技术领域的领先优势,而我国对这方面的开发和建设远远落后 第三章我国现代物流业的发展对策

3.1加强物流基础设施的建设,作好总体物流规划

不论是WTO的加入,还是电子商务的要求,我国建立现代物流体系已是必然趋势,而现代物流体系建立的前提是必须要有先进的物流基础设施。因此,国家应该加强在物流基础设施方面的投资力度,并从宏观方面入手,制订出物流业发展的近期规划、中期规划和长期的战略规划,将有限的资金合理规划,权衡使用,改变目前我国物流业各部门互不协调、重复建设的现状。充分利用大中城市的地理优势和经济实力,建立一些大型的物流中心和配送中心,形成一个比较完整的全国性物流网络或物流联盟,从而增强我国物流企业与国外物流企业竞争的能力。

3.2利用现代高科技手段

充分利用现代高科技手段,实现物流信息化、自动化、网络化,从而提高物流管理和物流技术的水平,迎接WTO和电子商务的挑战。物流要高效、合理运行,首先必须信息化,物流信息化表现为物流信息收集的数据库化和代码化、物流信息处理的电子化和计算机化、物流信息传递的标准化和实时化、物流信息存储的数字化等。相应可用条码技术、数据库技术、电子数据交换技术(EDI)、企业资源计划(ERP)技术等来实现。物流信息化为物流现代化管理打下了基础,使物流管理上了一个档次。其次物流要自动化,自动化的核心是机电一体化,也就是要充分运用自动化的物流设施和技术,如自动分拣系统、自动存取系统、自动导向车等,来实现物流的高效运行。再次物流要网络化。网络化在信息化上的基础上进行,网络化一方面要求整个物流配送体系网络化,包括物流配送中心、供应商、制造商和消费者,另一方面还要求各组织内部也网络化,这样可做到物流全过程的实时控制。可通过EDI技术和 11 Internet技术来建立物流配送信息网络和组织内部网(Intranet)。

3.3建立和完善物流的法律法规和标准,规范行业竞争,与国际接轨

进入WTO和电子商务时代,物流业的竞争不再是单个企业之间的竞争,而是物流联盟之间的竞争,物流标准也应符合国际标准。因此我国应尽快建立和完善物流法律法规,来规范行业发展秩序和整顿无序竞争,使我国物流业形成统一的物流联盟,来抵御国外物流联盟的挑战,从而共同发展。另外要尽快制订与国际接轨的物流标准,在包装、运输和装卸等一系列流通环节实施国际标准或通用的国家标准,来提高我国物流企业的竞争力,为进军国际物流市场打下基础。

3.4提供多功能、全球性、一流的服务

在电子商务时代和加入WTO以后,物流企业的服务需要多功能化、全球化和一流的服务。多功能化是指不单单提供仓储和运输服务,还提供配货、配送和各种提高附加值的流通加工服务项目,也可按需要提供其他服务。全球化这是国际贸易的要求,其物流配送不仅仅涉及到国内,而且涉及到国外、洲外。不管是多功能还是全球性都需要有一流的服务质量,才能留住客户。

3.5大力发展第三方物流,促进物流一体化

第三方物流是指由劳务的供方、需方之外的第三方去完成物流服务的物流运作方式。第三方物流是物流专业化的重要形式。我国加入WTO以后,各生产企业和商业企业都将面对日趋激烈的竞争,不得不把主要精力放在核心业务上,而将运输、仓储等相关物流业务交由专业的物流 12 企业进行操作,以求节约和高效。而物流企业应抓住这个机遇,一方面不断拓宽业务范围,提供配套服务,另一方面要不断提高服务质量,成为合格的第三方。物流一体化是指以物流系统为核心的由生产企业、经由物流企业、销售企业直至消费者供应链的整体化和系统化。它是物流业发展的高级和成熟的阶段。当第三方物流充分发育和完善,当企业将物流提高到企业战略的地位,并出现以物流为纽带的企业联盟时,物流一体化已为时不远。

3.6积极开展教育培训,转变观念,培养人才

我国物流业应积极进行先进的物流管理和物流技术知识、电子商务和WTO知识的培训,加强物流业人员对在WTO和电子商务双重环境下物流重要性及特点的认识,为企业培训物流方面的专业人才。现代物流的发展已经将贸易经济、信息管理、电子技术和运输配送等紧密联系在一起,贸易方面的逐渐全面开放、市场竞争的逐步自由化,已经将现代物流推到了时代的最前列,物流理念和物流技术的发展日新月异。因而对物流人员的教育培训已刻不容缓。第四章 我国物流业的发展方向

4.1我国物流业发展情况

刚刚过去的2009年被称为进入新世纪以来经济发展最为困难的一年,同样这一年也是我国物流业发展最为困难的一年。随着我国宏观经济形势的企稳回升,在《物流业调整和振兴规划》的指导下,去年我国物流业发展总体向好,前三季度全国社会物流总额达到69万亿元,同比增长2%。但不 容忽视的是,目前我国物流业发展快速回升的基础仍不牢固,产业优化升级仍没有完成,物流业整体专业化程度仍不高,具有核心竞争力、辐射范围大的物流企业仍不多,&;小、少、弱、散&;的仍是制约我国物流业发展的瓶颈。

进入2010年,我国经济仍继续稳定持续发展,宏观经济环境仍将进一步好转,那么我国应该在物流业已经摆脱发展低谷的基础上,抓住有利时机,继续认真贯彻《物流业调整和振兴规划》,针对我国物流业发展中仍存在的问题,进一步加快我国现代物流业的发展。

4.2我国物流业发展方向

1.进一步扩大物流服务市场需求。随着我国经济的进一步复苏,各方面的社会需求也会相应增加,作为国名经济支柱行业发展纽带的物流业当 然也不例外。去年物流业发展整体不错,但据对全国重点物流企业统计调查显示,物流企业前三季度主要运营指标虽然好于上半年,但仍呈普遍下降之势。如货运量同比下降1.5%,配送量同比下降17.3%,流通加工量同比下降16.5%。与此同时,企业效益继续下滑,主营业务利润额下降17%,近六成企业利润额同比负增长,近一成企业亏损。因此,今年只要能保证社会各大行业能够快速发展,无形中也为物流服 14 务行业提供了较大的市场需求。

2.调整和优化物流业结构,实现增长方式转变,推动物流业平稳快速发展。同时,促进物流产业政策体系建立,建立物流产业安全保障机制。特别是加强对重点产业的物流服务引导工作,充分发挥对重点产业的支撑作用。

3,继续加大物流企业兼并重组,提高物流产业的核心竞争力。做好物流业与制造、商贸流通、农业等相关产业的联动发展,形成完整的产业链 和供应链,降低成本,从整体上提高我国物流产业竞争力。由于长期以来我国物流业存在&;小、少、弱、散&;等弊端,因此借助目前经济仍没有走出经济危机环境,加快物流企业兼并重组,淘汰效率低服务水平落后的物流企业,培育出具有国际竞争力的大型物流企业。

4搭建行业服务的公共平台,提高物流业信息化水平。如国内外物流企业交流合作的平台;物流企业与制造企业、商贸企业联动发展的平台,物流企业间整合重组、做强做大的平台等,促进产学研结合,利用现代信息技术,提升行业现代化管理水平。

5继续推进物流园区建设,提高集约化发展水平。根据去年国务院《物流业调整与振兴规划》中的相关规定,我国要建设长三角,珠三角等9大物流中心和21全国物流节点城市。因此,我国应该继续积极推进物流园区的合理布局、科学规划,促进园区提高物流的组织化水平和集约化程度,转变物流运作模式和经济发展方式。

6解决物流企业运作面临一些实际问题。物流企业各环节税率不统一,运输、装卸的营业税为3%,仓储、配送为5%,影响了企业的一体化运作。仓储土地使用税增幅过大,最大提高了15倍,超过企业承受能力。部分大中城市配送车辆市内通行难的问题依然存在。物流企业融资渠道较少,企业面临较大的资金压力。

总结

发展现代物流是系统工程,仅靠物流企业自身的努力是远远不够的,还需政府和行业的推动和调控,为现代物流企业发展创造良好的外部环境。要建立健全相应的政策法律体系,是现代物流的发展有据可依;还要建立规范的行业标准,规范市场行为,是物流业务运作有规可循;要发挥组织、协调、规划职能,统一规划,合理布局,克服条块分割的弊端,促进现代物流业快速有序健康的发展。

我们应大力宣传和提倡现代物流在新兴的中国市场上的作用和功能,以与时俱进的创新精神积极的扶植和支持其发展,使其为我国经济建设做出更大的贡献!

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.5何明珂。物流系统论[M]。中国审计出版社,200

1致谢

在此论文撰写过程中,要特别感谢我的导师李老师的指导与督促,同时感谢她的谅解与包容。没有李老师的帮助也就没有今天的这篇论文。求学历程是艰苦的,但又是快乐的。感谢我的班主任胡萍老师,谢谢他在这四年中为我们全班所做的一切,他不求回报,无私奉献的精神很让我感动,再次向他表示由衷的感谢。在这四年的学期中结识的各位生活和学习上的挚友让我得到了人生最大的一笔财富。在此,也对他们表示衷

心感谢。

物流建模与仿真 篇5

通过这学期对物流建模与仿真的学习,让我认识到了物流系统建模与仿真对现实当中物流的重要性。物流系统建模与仿真是现代物流中的助力,能很大程度的减少物流当中的成本和可能出现的问题。

随着现代物流理论和实践迅速的发展,所提出的研究问题日益复杂,非确定因素、模糊因素众多,因果关系复杂,单独应用数学方法就难以进行描述或很难求解且有时无法求解,使得我们的研究需要采用计算机仿真的方法来辅助解决。而物流系统建模与仿真也是在与时俱进,当下的物流系统建模与仿真则是尽可能的确定现实中对其相关的因素利用仿真软件模拟和计算物流活动。以达到减少在物流活动中不必要的损失和时间。

例如:生产物流系统、仓库物流、车间物流、供应链物流、物流中心业务流程、港口集装箱堆场场桥作业调度、汽车滚装码头物流等物流系统的建模与仿真。这其中能节省大量的时间或者成本。所以,物流系统建模与仿真是现代物流运营和进一步发展的必不可少的一项至关重要的技术。

二、这门课学到了哪些知识与技能(200字)

经过一学期的学习和对这门课的深入了解,让我对这门课获益良多。不仅学到了丰富的理论知识,还有大量的电脑实践经验。例如:银行排队系统模型—通过不断的添加和设置变量让整个系统更加完善和贴近现实。还有物流配送作业系统---通过两个物流中心对周边物流点的进行运送作业,利用物流系统仿真软件anyloca将物流点、配送中心、GIS 地图、配送人员、配送车辆等变量一一建立起来,得到的就是两个物流中心对周边物流点进行作业的动态图,通过加速时间再进行数据分析就可以得到相关数据,然后可以通过数据的反馈进行修改的到一个合理物流配送方案,以达到节省时间和成本的目的。还有用于数据分析、矩阵运算等相关计算的matlab软件。这是一款功能强大的软件,matlab可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。

三、所学到的知识和技能可以应用到哪些方面,请选一项进行详细说明(500字)

通过学习物流系统建模与仿真和matlab软件可以应用到很多领域。比如物流系统建模与仿真可以应用到生产物流系统、仓库物流、车间物流、供应链物流、物流中心业务流程、港口集装箱堆场场桥作业调度、汽车滚装码头物流等物流系统的建模与仿真。这其中能节省大量的时间或者成本。Matlab可以数值分析、数值和符号计算、工程与科学绘图、控制系统的设计与仿真、数字图像处理技术、数字信号处理技术、通讯系统设计与仿真、财务与金融工程、管理与调度优化计算等。

物流系统仿真概述 篇6

一、实习单位基本情况与所从事岗位的职责描述

广东商学院ERP 实验中心是广东商学院适应社会对综合型、应用型、复合型管理 人才需要,结合企业和社会信息化发展,面向管理学科的综合性ERP 技术及应用实验 室和模拟实习基地。实验中心结合ERP 软件技术应用、企业ERP 应用典型案例和电子 数据和多媒体资源,开展ERP 技术及应用研究和我校经济管理学科专业学生进行ERP 技术及应用实验和模拟企业实习,推动现代教学方式的探索和教学信息化的建设。

ERP 企业模拟实习是利用ERP 系统和企业模拟数据材料进行整个ERP 流程的操作,使学生掌握整个ERP 系统的流程和操作方法。让我们能在踏入社会前有一个充分的准 备,大体熟悉一下企业的流程;更重要的是加深对单一知识点的认识或进行单一方法、技能的训练,帮助我们加深对同一课程的不同知识点、同一专业的不同课程、主修专 业与相关专业之间关系的认识或进行综合性方法、技能的训练,从而将零散的彼此孤 立的知识或单一的方法、技能整合成有机整合的、彼此关联的科学知识体系或综合的 方法、技能体系。而且我校的仿真综合实习课程还是国家级的优秀课程,能够有机会参与到这次的课程,实在是广商学生的一次难得的实习机会。

二、实习项目

这次的课程中,我与另外的分别来自工商管理、市场营销、财务管理、物流管理、实验区等不同专业,共10个人组成一间生产制造公司。我们继承的公司已运营七年,属于技术含量较高的电子产品生产制造公司。但来自工商管理专业的我这次因为特殊的原因,选择了物流管理方面的工作,负责公司物流部的工作,主要就是仓储和运输的两个方面。但由于我缺少专业知识的学习,在这个岗位上几乎只能从零开始,但幸好在来自物流专业的CEO的帮助下,还是顺利地完成了工作。

三、实习内容

这次的我担当的职务是物流主管,那主要的职务就是合理安排好公司的仓储和运输两大板块。在物流部仿真实习的“两年”工作中,自己既担任了仓管的责任,从原有的一个材料仓和产成品仓开始,也负责原材料和半成品产成品以及设备的运输,还有一系列的单据填写和成本费用统计。

(一)地理位置分析

从上图可以看出,我们DE科技有限公司很不幸地抽到了一个相对偏僻的公司所在地,而且在我们所处的A-O的路上没有第三方物流公司的分点,虽然说所处的地理位置并不理想,相对其他组,高昂的运输费用肯定会成为我们公司的一个先天劣势,但却为我们制定并选择方案减少了许多的麻烦。

(二)运输方案

首先,原材料方面,我们通过成本对比决策是用自有公司的运输还是外包给第三方物流企业。但能从图上看出,无论是有我们自己公司承担还是直接从第三方物流出发,原材料的运输都不能避免空载的情况,综合对比以后,我们决定全部原材料都外包给第三方物流托运,幸运的是,在与原材料供应商的谈判中,我们争取到了与对方分配运费,在第八年为我公司占80%,第九年70%。虽然并不多,但总算可以在运输成本上省下一笔费用。

然后是产成品的运输。因为我公司的销售方案是只进入国内市场,而在国内市场的运输上,也没有很多的选择,因此在方案的决定上,选择使用自身物流运输成为了最终方案。但在运输的工具上,我们公司也存在一个相对明显的缺陷——单次运载量小。这个问题在公司运营的第八年并不明显,因为在那个阶段,公司的年产量并不高,而且销售上也存在问题,因此在第八年,公司依靠自身的运载量,已经完全满足了运输的需求。但当公司经营到第九年的时候,随着我们的销售量慢慢地增加,我们自己公司的运载能力就抓襟见肘了。

由上图可以看出,到第九年底,仅仅依靠公司自身的物流运输能力,其中的第四季的货物需要运输72天,也就是2个多月的时间,而且有一半的时间,还处于空载的情况,所以也能从上图看出,我们的运输费用有非常明显的增长。

(三)仓储方案

在仓储方面,主要需要控制每月的出入库的时间的安排,以免出现库存量

不足的情况,但担心的问题在我们生产主管和采购主管精确的计算下,完完全全地避免了。我先和采购主管和生产主管沟通好,并让他们彼此了解对方的信息,入生产出库的日期,生产进库的日期,订购原材料的日期,和原材料具体的发货和到货时间,在这样高度透明、准确的信息交换的基础下,我公司做到了非常出色的仓储量控制,在两年的经营中,我们始终不需要向外租借仓库,有效地减少了公司的仓储成本。

下图是我们公司第八年和第九年的仓储费表格:

四、存在问题与改进措施

整个实习期间只经营两年时间,在担任物流部主管的过程中,没有物流专业支撑的还是我遇到了很多问题,下面就主要谈谈我觉得比较重要的几点。

1、信息沟通的及时性与重要性

虽然之前说过在我们公司中,信息的流通速度非常迅速,但这只是相对与别的小组而言,在工作的过程中,我觉得我们小组的电脑应用技术还是不全面,有试过出现订单回来了,支票也开出来了,理应送了出去的货物,却还“卡”在生产线上。如果在现实工作中,信息的沟通与传递还是像在实习中一样,那可能会造成巨大的损失。

改进措施

因为我们的仿真实习是在几个星期内完成两年的实习进度,在现实的工作中可能不会出现上述的混乱场面,但小组成员之间的信息的及时、快速交流还是非常重要的,在需要逐步培养大家的相关方面的意识,如果组员能够灵活地运用好我们的现有资源:ERP软件,可能效果会更加明显。

2、理解透彻规定,合理作出方案

在这次的公司经营中,公司出现相对高昂的运输费,除了地理位置的因素意外,我自己也必须承担一部分责任。因为在这次工作之后,我参考过其他公司的运输方案,发现我们公司的现在的运输方案并不是最完美的,有可能采用自身运输加上第三方物流的方案能在一定能程度上再降低物流运输的成本。虽然CEO没有责怪我的失误,但如果换作实际工作,就有可能被“炒鱿鱼”了。

改进措施

尽可能地吃透书本的规则,任何游戏都有它自己的规则,屏自己的意识,想当然地去做,是很能取得成功的。而且方案不应该草率决定,而是应该集思广益,摄取各方面的意见和建议,才能更好地制造出理想的决策。

五、实习期间的感受、体会

这次的实践课程,与之前几次的ERP课程相比,除了更加接近现实意外,我觉得最有意识的,是我这次没有选择担任CEO。本来工商管理专业出身的我,在前面的ERP课程中,无一例外都是担任CEO的职位,但在这次的实习中,我却选择用其他的职位的角度去了解一间公司的运作。

其实在这次的课程中,我不仅仅是一个物流主管,而且也经历了原材料订货会及原材料的订货、公司设备的采购及租赁、产品的订货会及客户公司的开发。撇开了CEO的那种宏观地对公司经营的了解,穿梭在个个不同的部门之间,在相对微观的角度对公司的运作进行了解,是我这次实习最大的乐趣。

在物流部,运输的成本、仓储费用的高低对产品的总成本有重要影响;在采购部,订货的时间,发货、送货的具体日期都关系到生产部的日程安排,同时原材料的成本也对产品的总成本影响巨大;生产部的生产线、装配线的安排又会影响生产的进度和产量,而且产品的合格率也与工人的等级挂钩;到人力部门,平均的工人等级与产品的专利申请相关,工人太少会造成生产力不足,影响产量,但工人太多又会出现人力资源浪费,制造成本上升;而市场的开发与产品的销售则需要对具体的产品成本及市场售价相匹配,能不能卖到一个好价钱,还要看有没有成本优势;然后这些都要在财务每年的预算内进行,而财务部门也需要对各个部门的成本有所了解,以便能计算出整个公司资金的流向,合理地向银行进行借贷。在一切,都影响着公司的决策、公司的发展。所以说,每个部门的业务都相互联系,但又相互独立,每个部门对于公司来将都是重要的部分,不可或缺,各个部门就像一颗颗巨大的齿轮,共同运作,推动公司的前进。

物流系统仿真建模方法研究 篇7

系统仿真是以计算机为工具, 根据系统内部的逻辑关系和数学关系, 面向系统的实际过程和行为来构造仿真模型, 并通过仿真实验运行, 对具有不确定性因素的系统进行动态实验研究的方法。物流系统因内外部影响因素较多且具离散随机特性, 在系统设计时难以用解析方法来对设计方案进行分析和评价。为了确保系统投入使用后能达到设计目标、经济合理, 通常采用计算机仿真方法对系统方案进行分析, 找出薄弱环节进行优化。

仿真模型是对现实系统或拟建系统的数学描述, 建模的准确性直接影响仿真结果的有效性。由于物流系统的多样性、复杂性, 其建模需要抓住系统的实质要素。本文从物流系统的共性分析出发, 提出构建物流系统仿真模型的方法。

2 仿真模型的构成及表现方式

系统的仿真模型是对目标系统的抽象, 反映构成系统的主要因素以及之间的关系, 是由各种数据及其数学逻辑关系组成的复杂数据结构。构建仿真模型需要定义成分、描述变量及成分之间的关系。定义成分是对应系统中的实体构建模型中的各组成部分;描述变量是对成分的状态、属性的描述;成分之间的关系则是描述成分之间相互影响的规则。

离散型物流过程属于马尔可夫链, 其系统模型可用有向图来描述。系统构成要素用节点表示, 物流流向用有向线表示, 能直观、清晰地表现物流系统的构成及关系。

3 物流系统的构成要素分析

美国物流分析专家Richard Muther编写的《System Handling Analysis》一书中, 将物料在加工或转化过程中所发生的作业情况分为6种, 并分别用ASEM标准流程图符号表示, 如表1所示。

国家标准《物流术语》 (GB/T18354—2006) 中, 将物流定义为:指根据实际需要, 将物品的运输、储存、装卸、搬运、物流加工、配送、信息处理等基本功能实施有机结合, 实现物品从供应地向接收地的实体流动过程。其中:“流通加工”是指根据顾客的需要, 在流通过程中对产品实施的简单加工作业活动 (如包装、分割、计量、分拣、刷标志、拴标签、组装等) 的总称;“配送”是指在经济合理区域范围内, 根据客户要求, 对物品进行拣选、加工、包装、分割、组配等作业, 并按时送达指定地点的物流活动。

根据以上定义并对其共性进行分析, 可将构成物流活动归并为运输、操作及储存3类, 如表2所示。对于运输类活动, 由于搬运设备如叉车、电瓶车与输送辊道、皮带 (链条) 运输机等的运输方式差异较大, 故需对其进行区分, 分别定义为搬运和输送。

表2中的图形符号与表1中的物料搬运系统流程图符号基本一致, 增加了“输送”, 并因“检验”、“停滞”分别是一种操作和物料的暂时停放, 将其并入了操作和储存。

4 构成物流系统仿真模型的节点

通过上述分析可知, 构成仿真模型的主要节点为操作、储存、搬运、输送, 同时系统的输入、输出节点也是必需的。由于物流系统中有的设备、器具、人员等为多个操作服务, 是物流系统的资源, 故用“资源节点”表示。因此, 用表3中的节点可全面描述物流系统的各组成部分。

5 节点的描述变量

各节点属性不同, 需要描述的变量也不同。各节点需要描述的主要变量如表4所示。

6 各节点间的关系描述

物流系统的各节点之间的关系用有向线表示。表3中输入、输出、操作、搬运节点为主动节点;储存、资源节点为被动节点;输送节点具有主动和被动双重特性。主动节点之间、被动节点之间不能直接相连。

6.1 各节点之间可产生的联接关系

各节点之间产生的12种联接关系如图1所示。节点间的一对一相继关系, 可以引申到1→N和N→1的关系。

6.2 节点间的基本联接规则

1) 系统至少有1个输入和1个输出节点, 且不得有孤立的节点;

2) 输入节点无前驱节点, 至少有1个后继节点;

3) 输出节点无后继节点, 至少有1个前驱节点;

4) 队列、操作、搬运、输送节点至少要有1个前驱和1个后继节点;

5) 资源节点只能被操作或搬运节点引用, 无前驱、后继关系;

6) 输入节点的后继节点或输出节点的前驱节点可为队列和输送节点;

7) 操作和搬运节点的前驱节点只能是队列节点, 后继节点可以是队列节点和输送节点;

8) 队列节点的前驱节点可以是输入节点、操作节点、搬运节点、输送节点, 后继节点可为输出节点、操作节点、搬运节点;

9) 输送节点的后继节点只能是队列节点和输送节点;

10) 1个搬运节点只能引用1个资源节点。

6.3 节点间的关系规则

当1个节点有多个前驱或后继节点时, 需要描述节点之间的关系。节点与其前驱节点之间的关系称为紧前关系;与其后继节点之间的关系称为紧后关系;操作节点、搬运节点与资源节点之间的关系称为引用资源关系。

所谓关系规则, 对于主动节点 (输入节点、输出节点、操作节点、搬运节点) 来说, 是指主动节点对其前驱节点或后继节点的1种选择方式, 而对于被动节点 (队列节点、资源节点) 来说, 则是指当有多个主动节点或后继节点争夺同一被动资源时, 被动节点对其前驱或后继节点的1种协调规则。

节点间的关系规则主要包括:优先级规则、概率规则、条件规则、顺序优先规则、随机优先规则、装配规则、分解规则、最大实体含量规则、最小实体含量规则、最大实体剩余容量规则、最小实体剩余容量规则、最忙活动规则、最闲活动规则、最短距离规则、最长距离规则、最大空闲活动单元规则、最小空闲活动单元规则等。不同的节点可使用的紧前和紧后规则不同。

6.4 节点间关系描述变量

节点之间的关系描述除了关系规则外, 还需要描述关系规则变量和节点间相关变量, 如表5和表6所示。

7 应用举例

图2为物流中心站台卸货环节的作业流程图, 根据上述建模方法, 形成的仿真模型图如图3所示。其中:C1节点表示卡车到达;Q1表示停车场;A1表示在站台装卸作业;Q2表示卸货作业完成等待离开站台;T1表示卡车离开。

摘要:通过对物流系统的共性进行分析, 提出了离散型物流系统仿真的建模方法, 并对构成仿真模型的要素及其关系、描述变量进行了阐述。

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