摘要：配送中心的合理規(guī)劃建設(shè)，對(duì)企業(yè)提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，提高顧客滿意度，降低物流成本等有著極其重要的作用。配送中心運(yùn)作過程中存在很多決策分析的問題，現(xiàn)有的研究多致力于采用“解析方法”，如啟發(fā)式算法、目標(biāo)規(guī)劃法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法、人工智能規(guī)劃法等來加以求解，但用傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和優(yōu)化算法往往無法預(yù)測(cè)其在實(shí)際運(yùn)作過程中可能會(huì)出現(xiàn)的各種瓶頸。物流仿真軟件不僅能很好的解決這一難題，還可以通過改變一些重要參數(shù)的設(shè)置以及改善配送中心的作業(yè)流程對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，以提高配送中心的整體經(jīng)濟(jì)效益。因此，近年來，運(yùn)用物流仿真軟件對(duì)配送中心系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)研究已得到越來越多學(xué)者的青睞。一般情況下，建立配送中心，主要考慮的：配送中心設(shè)施、設(shè)備的運(yùn)行效率與利用率；配送中心在進(jìn)行出、入庫等作業(yè)時(shí)有無阻塞現(xiàn)象發(fā)生；配送中心的揀選系統(tǒng)是否存在瓶頸等。Flexsim作為針對(duì)離散物流系統(tǒng)進(jìn)行建模和仿真的軟件平臺(tái)，是配送中心仿真研究的理想選擇。本文首先對(duì)某配送中心欲實(shí)現(xiàn)的功能和運(yùn)作流程進(jìn)行深入、系統(tǒng)的分析；接著運(yùn)用Flexsim建立仿真模型，通過仿真數(shù)據(jù)分析配送中心庫存水平、設(shè)備利用率及訂單完成效率等重要性能指標(biāo)；最后，從補(bǔ)貨策略、人員、設(shè)備數(shù)量及設(shè)備工作效率等方面對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化，并給出改進(jìn)意見和建議。

    關(guān)鍵詞：配送中心  系統(tǒng)仿真  系統(tǒng)建模  物流仿真

    1 某配送中心功能概述

    配送中心仿真不僅可以為即將建立的配送中心提供方案評(píng)估及論證依據(jù)，也可以對(duì)已建成配送中心的經(jīng)濟(jì)效益及人員、設(shè)備配置的合理性進(jìn)行科學(xué)評(píng)價(jià)，從而避免資金、人力和物力的浪費(fèi)，提高配送中心的綜合效益，為消除配送中心運(yùn)行“瓶頸”、挖掘配送中心發(fā)展?jié)摿μ峁┛茖W(xué)、合理的理論依據(jù)和決策支持。本文所研究配送中心接收上游3個(gè)供應(yīng)商提供的3種不同類型的產(chǎn)品，由產(chǎn)品入庫區(qū)、產(chǎn)品儲(chǔ)存區(qū)、產(chǎn)品分揀區(qū)、產(chǎn)品出庫區(qū)四個(gè)主要功能區(qū)組成。配送中心功能區(qū)分布如圖1所示。
 

圖1 配送中心功能區(qū)分布圖
 
    1.1 配送中心人員及設(shè)備配置
（1）入庫區(qū)：由3個(gè)產(chǎn)品入庫口，3個(gè)入庫加工臺(tái)，3個(gè)入庫產(chǎn)品暫存區(qū)，3個(gè)組盤器，1個(gè)托盤入庫口，1個(gè)托盤存放區(qū)，1個(gè)托盤回轉(zhuǎn)區(qū)，3個(gè)組盤機(jī)械手和1輛托盤運(yùn)送叉車組成。配送中心共有200個(gè)托盤，入庫區(qū)中每個(gè)托盤可以裝載8個(gè)單位產(chǎn)品，托盤運(yùn)送叉車負(fù)責(zé)將托盤從存放區(qū)運(yùn)至入庫區(qū)組盤器。同時(shí)，為了保證配送中心的合理庫存量和較好經(jīng)濟(jì)效益，當(dāng)入庫產(chǎn)品暫存區(qū)的存儲(chǔ)量達(dá)到20個(gè)時(shí)，它的輸入端口自動(dòng)關(guān)閉；當(dāng)存儲(chǔ)量小于8個(gè)時(shí)，輸入端口自動(dòng)開啟。
（2）儲(chǔ)存區(qū)：由3個(gè)貨架和3臺(tái)自動(dòng)堆垛機(jī)組成，每臺(tái)堆垛機(jī)負(fù)責(zé)相應(yīng)貨架的出入庫作業(yè)。3個(gè)貨架均設(shè)置成10行10列，每個(gè)貨格只允許存放一個(gè)托盤貨物，即每個(gè)貨架存儲(chǔ)托盤最大量為100�？紤]到存儲(chǔ)成本和安全庫存量，結(jié)合各類貨物的以往銷售數(shù)據(jù)，設(shè)置貨架當(dāng)存儲(chǔ)量大于80時(shí)自動(dòng)關(guān)閉輸入端口，當(dāng)存儲(chǔ)量小于20時(shí)自動(dòng)開啟輸入端口。
（3）分揀區(qū)：由3個(gè)拆盤器，3個(gè)托盤暫存區(qū)、3個(gè)產(chǎn)品暫存區(qū)，3個(gè)拆盤機(jī)械手，1輛托盤回送叉車，1個(gè)產(chǎn)品打包臺(tái)，1個(gè)打包箱生成器和1個(gè)揀選操作人員組成。其中，3個(gè)拆盤器負(fù)責(zé)從入庫區(qū)進(jìn)入的對(duì)應(yīng)托盤產(chǎn)品的拆盤作業(yè)，機(jī)械手則負(fù)責(zé)把拆卸下來的空托盤放入托盤暫存區(qū)，并把產(chǎn)品放入對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品暫存區(qū)。當(dāng)訂單來臨時(shí)，揀選操作人員負(fù)責(zé)按照訂單要求的數(shù)量將所需產(chǎn)品送至打包臺(tái)進(jìn)行打包作業(yè)，訂單由20組隨機(jī)生成的0-10之間的數(shù)字組成，并設(shè)置生成類型服從（1,20）的均勻分布。為了更好的控制整個(gè)配送中心的作業(yè)流程，分揀區(qū)內(nèi)的3個(gè)產(chǎn)品暫存區(qū)的最大容量均設(shè)置為10。
（4）出庫區(qū)：由1個(gè)產(chǎn)品分類器，10個(gè)傳送帶，10個(gè)產(chǎn)品暫存區(qū)和1個(gè)產(chǎn)品接收器組成。出庫區(qū)主要功能是，把按訂單打包好的產(chǎn)品按預(yù)先設(shè)定好的配送路線進(jìn)行分類整理，并放置到對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品暫存區(qū)。在出庫區(qū)，每個(gè)產(chǎn)品暫存區(qū)將分別接收兩類訂單組成的產(chǎn)品。
   1.2 配送中心人員及設(shè)備建模
    上節(jié)所列配送中心需要用到的實(shí)體設(shè)備均可在Flexsim仿真軟件的實(shí)體庫里找到對(duì)應(yīng)的仿真對(duì)象，不需導(dǎo)入使用AutoCAD等繪圖工具制作的三維文件。配送中心實(shí)體設(shè)備與Flexsim仿真軟件實(shí)體庫仿真對(duì)象的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示。
 
表1 配送中心實(shí)體設(shè)備與Flexsim實(shí)體庫對(duì)象對(duì)應(yīng)表
 

實(shí)體設(shè)備	Flexsim仿真軟件實(shí)體庫對(duì)象
產(chǎn)品、托盤、打包箱	生成器（Source）
入庫加工臺(tái)	處理器（Processor）
組盤臺(tái)、打包臺(tái)	合成器（Combiner）
暫存區(qū)	隊(duì)列（Queue）
機(jī)械手	機(jī)械手（Robot）
操作人員	操作員（Operator）
叉車	叉車（Transporter）
貨架	貨架（Rack）
拆盤臺(tái)	分離器（Separator）
堆垛機(jī)	堆垛機(jī)（ASRSvehicle）
產(chǎn)品分類器	分類輸送機(jī)（MergeSort）
傳送帶	輸送機(jī)（Conveyor）
產(chǎn)品接收器	吸收器（Sink）

 
    2 配送中心系統(tǒng)流程
該配送中心的系統(tǒng)流程分為以下兩個(gè)主要環(huán)節(jié)：入庫儲(chǔ)存和出庫分揀，其運(yùn)作流程分別如圖2（a）和（b）所示。
    3 配送中心仿真
在對(duì)配送中心人員、設(shè)備進(jìn)行分析、配置的基礎(chǔ)上，構(gòu)建其整體仿真模型。
3.1 入庫區(qū)實(shí)體及參數(shù)設(shè)置
入庫區(qū)由4個(gè)生成器，3個(gè)處理器，5個(gè)隊(duì)列，2輛叉車，3個(gè)機(jī)械手和3個(gè)合成器組成。入庫區(qū)實(shí)體參數(shù)設(shè)置如表2所示。