仿真在生产物流系统中的应用

生产物流

第２９卷总第１２７期

企业物流

仿真在生产物流系统中的应用

ＴｈｅＵｓｅｏｆＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｉｎＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＬｏｇｉｓｔｉｃｓＳｙｓｔｅｍ

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孙单智１，牟能冶１，陈达强２

（１．西南交通大学，四川成都６１００３１；２．浙江工商大学，浙江杭州３１００１２）

１

，ＭＵＮｅｎｇ－ｙｅ１，ＣＨＥＮＤａ－ｑｉＳＵＮＤａｎ－ｚｈｉａｎｇ２

（１．ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００３１，Ｃｈｉｎａ；２．ＺｈｅｊｉａｎｇＧｏｎｇｓｈａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００１２，Ｃｈｉｎａ）

摘

要：生产物流系统效率的提高能有效提高生产系统

效益和企业利润具有重要作用。

随着市场竞争的日益激烈，产品越来越呈现生命周期短、要求多样化和不确定的特点，越来越多的企业采取订单化、多品种、小批量生产，即“按订单”生产方式。这种生产方式短期内生产的产品种类多，生产工艺路线多变，生产任务也经常不确定，这就导致其生产物流系统十分复杂。传统的单目标决策方法，如统计法、运筹学等由于需要各种假设条件，不能很好地体现系统的随机性，因而不能很好地解决复杂的、多目标的生产物流系统中的问题。

文献标识码：Ａ

的总效益，提高企业利润。本文指出在“按订单”生产方式下可利用仿真技术来解决复杂生产物流系统中的问题，讨论了仿真在生产物流系统重构、车间物流改造、确定瓶颈资源及库存管理等方面的应用。最后指出仿真在生产物流领域将会有广阔的应用前景。

关键词：生产物流系统；按订单；仿真中图分类号：Ｆ２７３

文章编号：１００２－３１００（２００６）０３－００３６－０２

１

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｔｏｔａｌｂｅｎｅｆｉｔｏｆｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｌｏｇｉｓｔｉｃｓｓｙｓｔｅｍａｎｄ

ｔｈｅｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎｐｒｏｆｉｔｃａｎｂｅｉｍｐｒｏｖｅｄｂｙｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｌｏｇｉｓｔｉｃｓｓｙｓｔｅｍｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｉｓｓｕｐｐｏｓｅｄｔｏｂｅｕｓｅｄｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｉｎｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｌｏｇｉｓｔｉｃｓｓｙｓｔｅｍｉｎｔｈｅｃｏｎｔｅｘｔｏｆｍａｋｅ－ｔｏ－ｏｒｄｅｒｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｉｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄｉｎａｓｐｅｃｔｓｓｕｃｈａｓｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒｉｎｇｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｌｏｇｉｓｔｉｃｓｓｙｓｔｅｍ，ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇｐｌａｎｔｌｏｇｉｓｔｉｃｓ，ｉｄｅｎｔｉｆｙｉｎｇｂｏｔｔｌｅｎｅｃｋｒｅｓｏｕｒｃｅｓｗｏｒｋｉｎｇｐｒｏｃｅｄｕｒｅ，ｍａｎａｇｉｎｇｉｎｖｅｎｔｏｒｙａｎｄｓｏｏｎ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｒｅｉｓｔｈｅｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｔｈａｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｗｉｌｌｈａｖｅａｂｒｉｇｈｔｆｕｔｕｒｅｉｎｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｌｏｇｉｓｔｉｃｓｓｙｓｔｅｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｌｏｇｉｓｔｉｃｓｓｙｓｔｅｍ；ｍａｋｅｔｏｏｒｄｅｒ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ

引

言

生产物流，是指从工厂的原材料购进、车间生产、半成品与成品的周转直至成品库中成品发送的全过程中的物流活动。生产物流担负着运输、储存、装卸物料等任务，贯穿在生产过程的始终。随着生产制造过程自动化、柔性化水平的不断提高，生产规模的不断扩大，生产物流系统低效率的弊病日益突出。研究表明，在产品生产的整个过程中，仅仅５％的时间用于加工和制造，剩余９５％的时间都用于储存、装卸、等

１］待加工和输送［，物料传输与存储费用占整个零部件加工费用的

仿真技术

仿真技术是以相似原理、系统技术、信息技术以及仿真

应用领域的有关专业技术为基础，以计算机系统、各种物理效应设备及仿真器为工具，利用模型对已有的或设想的系统进行研究的一门多学科的综合性的技术［２］。由于仿真技术能较好地解决实际问题，已经逐渐成为认识客观世界的除理论、试验技术外的第三种方法。

仿真技术具有可试验性、可量化性、快速性、对随机性有良好表现性、科学性及经济性等优点，很适合用来解决复杂生产物流系统这样的多目标离散动态系统的决策问题。因此，可以依靠仿真技术的应用来解决生产物流系统中的问题。

２仿真技术在企业生产物流中的应用

在普遍意义上讲，我国大部分企业的生产物流管理状况

还存在许多问题，如设施布局不合理、生产调度能力欠佳、工序能力匹配不好、库存管理不善等，这些问题都严重制约着企业利润的进一步挖掘。仿真技术在改善企业管理状况方面有初步应用。

２．１生产物流系统重构。市场需求的不确定性引发了生产制

造业的一个新课题：可重构生产制造系统。正如前文所述，在实际生产过程中，产品生产的９５％的时间都用于储存、装卸、搬运等流转过程中，这些物流活动严重地牵制着整个生产过程。因此，生产物流系统的重构是企业生产系统重构的关键。

要实现生产物流系统的重构，主要是寻求对物流资源进行科学控制和调度的方法。对物流的控制问题，常见的数学方法有两种：一是数学规划，但对生产物流系统这样庞大、复杂且随机性强的系统建立一个完备的数学模型几乎是不可能的；另一种是把工件的流动认为是无计划性的，其决策则

３０％￣４０％。由此可见，生产物流的合理化对提高生产系统的总

收稿日期：２００５－１０－０９

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生产物流

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完全根据系统当时的状态并利用启发式调度规则来确定，但缺乏足够的理论基础。我们可以考虑将物流控制系统独立起来并将计划调度作用于控制系统，即在计划调度层就保证其最终解的理论性，并利用仿真的手段来验证调度方案。在这一思想的指导下，有关学者提出了一种基于时间的任务队列方法而建立的面向可重构生产系统的物流仿真平台，在物流资源重构和调度策略重构的基础上实时分析各种物流方案的性能，为生产物流重构提供了有效的解决途径。

图２

应用仿真技术的企业库存管理策略制定流程图

［３］

企业库存

系统分析库存管理策略制定

库存管理策略制定完成库存管理策略实施库存管理策略评价计算机仿真

２．２车间物流改造。除了流体制造型企业外，一般的制造企

使用仿真技术不仅可以动态地模拟入库、出库、库存以及各种设施、资源的使用情况，避免资金、人力和时间的浪费，最重要的是它可以为库存管理提供有效的科学依据，使企业根据需要正确地掌握入库、出库的时机和数量，合理规划和安排仓库及各类设施、资源，实现库存成本的最小化［７］。

业车间仿真都可归类于离散事件仿真。目前流行的做法是采用Ｐｅｔｒｉ网或面向对象方法对车间物流进行系统建模，利用三维可视化仿真软件完成从系统模型到仿真模型的构建，通过运行仿真模型并观察其效果，直观地从仿真画面或仿真后得到的数据图表等形式来发现车间物流系统中存在的问题，然后分析问题的原因，进而对 …… 此处隐藏：2851字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……