5 物流系统仿真技术及其应用
物流系统仿真研究综述
物流系统仿真研究综述物流系统仿真研究综述随着全球化趋势的加强和市场竞争日益激烈，物流的重要性愈发凸显。
物流系统的运作效率和优化已成为许多企业关注的焦点。
为了满足复杂多变的物流需求，提高物流系统的运作效能，研究人员开始使用仿真技术来模拟和分析物流系统。
本文将对物流系统仿真研究进行综述，旨在了解目前的研究成果、应用领域以及未来的发展趋势。
一、物流系统仿真的定义和特点物流系统仿真是指通过建立一个虚拟的物流系统模型，并在此基础上进行各种操作、流程和决策的模拟与评估。
仿真模型可以反映物流系统中的各项变量和参数，使决策者能够准确地评估不同方案的效果和影响。
物流系统仿真具有以下特点：1. 模型的可靠性：通过仿真模型可以准确地表示现实中的物流系统，根据实际数据构建的模型能够提供可靠的仿真结果。
2. 灵活性：仿真模型使决策者能够灵活地测试和模拟不同的操作方案和决策策略，从而提高物流系统的运营效率。
3. 成本效益：与实际物流系统的试运行相比，仿真技术可以大大降低成本和风险，同时提供准确的评估结果。
二、物流系统仿真的应用领域物流系统仿真技术可以在多个领域中应用，以下列举了几个主要的应用领域：1. 运输优化：通过仿真模型可以评估不同的运输方案，在各种变量和参数的影响下优化物流运输的时间、成本和资源利用率。
2. 仓储管理：通过仿真模型可以分析和优化仓库的布局、存货管理和库存控制策略，提高仓储效率和减少库存成本。
3. 供应链协调：仿真模型可以帮助企业评估和分析不同的供应链策略，定位瓶颈和优化供应链流程，提高供应链的效率和灵活性。
三、物流系统仿真的发展趋势物流系统仿真研究在过去几十年中取得了显著的发展，但仍存在一些挑战和改进空间，以下是未来发展的几个趋势：1. 软件技术的发展：随着计算机技术和软件工具的不断进步，物流系统仿真将更加便捷和高效，使得模拟和评估结果更加准确和可靠。
2. 数据采集和分析：仿真模型的准确性和可靠性取决于模型所依赖的数据。
物流仿真系统介绍
各个工序的作业时间，作业员的步行速度等。
系统仿真软件的最佳选择—Flexsim
Witness
Flexsim
分析功能
动画功能
Taylor2
日本某上市公司对世界有名離散型系统仿真软件的评价结果
Flexsim是由美国的Flexsim Software Production公司出品的，是一款商业化离散事件系统仿真软件。Flexsim采用面向对象技术，并具有三维显示功能。建模快捷方便和显示能力强大是该软件的重要特点。该软件体供了原始数据拟合、输入建模、图形化的模型构建、虚拟现实显示、运行模型进行仿真试验、对结果进行优化、生成3D动画影像文件等功能，也提供了与其他工具软件的接口。
运动学（Kinematics）
国外Flexsim应用例(1)
国外Flexsim应用例(2)
国外Flexsim应用例(3)
Flexsim的输出图表
Flexsim的部分用户名单
ADC Telecommunications A-Dec A Epstein & Sons Acco Acuson Corporation ADC Telecommunications ADTRAN AHPC Alcan Jonquiere Alcan Fujikura Allied Signal Aerospace American Bag Corporation American Handling, Inc. Analytics, Inc. Andersen Consulting APM Terminals Arrow Electronics Arthur Andersen & Company ASML ASC, Inc.
系统仿真技术的必要性（1）
仓储物流系统仿真及应用研究共3篇
仓储物流系统仿真及应用研究共3篇仓储物流系统仿真及应用研究1仓储物流系统仿真及应用研究随着现代物流业的迅猛发展，仓储物流系统已成为物流运营不可或缺的重要环节，其效率与精度直接影响着物流运输的质量和效果。
为此，我们需要建立一套科学合理的仓储物流系统。
从而，本文主要探究基于仿真技术的仓储物流系统与应用相关研究。
一、仓储物流的基本流程仓储物流系统是指在物流过程中完成物流信息管理、存储、包装、保管、配送、监控等一系列物流活动的系统。
物流业的计划、协调、实施等都离不开仓储物流系统，其结构和功能直接关系到物流业运作质量和效益，下面是它的基本流程：（1）入库管理：是指将原材料或成品等毛坯或半成品在仓库内进行包装、整理、分类、计数等操作，完成入库登记，检查合格、不合格、显性缺陷等状况，并且按照一定的规则进行贮存。
（2）贮存管理：是指将物品按照不同的保管要求、不同的保管状态、不同的时间期限等多种因素进行编码、标注、管理，利用仓库不同的功能，将物品管理在细化到货位的高效储位上，使货物有效、规范保管。
（3）出库管理：是指完成货物出库业务流程，从仓库中取出被分配指定的物品，按需分装、分类、计数以及质量和数量检验等操作。
随后，将出库的货物进行装车，并进行对托盘、货架等物料搬运设备进行装卸，最后配送至目的地。
（4）现代化管理：是指采用现代先进管理思想和技术手段，进行工艺管理、采购管理、库存客户管理、合理组织物品、制定规范、提高效率等。
二、仓储物流仿真技术仿真技术是指在数学模型和计算机程序的基础上，根据现实生产环境及其系统的性质和特征，通过建模、计算、展示等方法，构建出一个可以模拟真实情况的虚拟环境，以获取其某些方面信息或变化规律的过程。
仿真技术是探究仓储物流系统的重要工具之一，其可以帮助我们：（1）模拟不同规模、不同性质和不同流程的物流仓库，对其进行效率等方面的测试，有助于得到所需信息，从而优化整个仓储物流体系。
（2）模拟不同物流场景下的情况，如不同产品的存储、不同数量或类型的车辆进出，有助于得到所需信息，从而优化整个仓储物流流程。
物流系统模拟与仿真
物流系统模拟与仿真物流系统作为现代供应链管理中的关键环节之一，扮演着连接生产、仓储与销售等各个环节的重要角色。
为了提高物流系统的效率与效益，降低成本，许多企业开始应用模拟与仿真技术来优化物流过程。
本文将探讨物流系统模拟与仿真的意义、应用和方法，并分析其优点与挑战。
一、物流系统模拟与仿真的意义物流系统模拟与仿真是指通过计算机技术和数学模型，对物流过程进行虚拟重现和实验，并通过相关指标评估系统的性能和效果。
其意义体现在以下几个方面：1. 降低成本：物流模拟与仿真可以帮助企业评估不同方案在不同条件下的成本，并找到最佳方案。
通过预先模拟，可以避免不必要的试错和资源浪费，从而降低物流成本。
2. 提高效率：模拟与仿真可以帮助企业提前发现物流系统中的瓶颈和短板，优化物流流程和资源配置，提高物流效率和运输速度。
3. 增强决策支持：物流模拟与仿真可以帮助企业预测未来可能发生的情况，并针对性地制定相应的应对方案，提供决策支持。
二、物流系统模拟与仿真的应用范围物流系统模拟与仿真可以应用于各个环节的物流系统，包括供应链设计与管理、仓库运作、运输配送、库存管理等。
下面将分别介绍这些方面的模拟与仿真应用。
1. 供应链设计与管理：通过模拟与仿真，可以对供应链的参数、结构和规模进行调整和优化，实现供应链的整体性能提升。
2. 仓库运作：通过模拟与仿真，可以对仓库的布局、货物存储和拣选策略进行评估和改进，优化仓库运作效率和工作流程。
3. 运输配送：通过模拟与仿真，可以对路线规划、车辆调度和货物配送等方面进行预测和优化，提高运输效率和送货准时率。
4. 库存管理：通过模拟与仿真，可以对库存水平、补货策略和预警机制等进行模拟和分析，实现库存成本的最小化和库存服务水平的最优化。
三、物流系统模拟与仿真的方法物流系统模拟与仿真的方法可以分为离散事件仿真（DES）、连续仿真（CS）、混合仿真、代理仿真等。
下面将分别介绍这些方法的特点和应用。
1. 离散事件仿真（DES）：DES是一种根据事件发生的顺序模拟系统中事件的发生和处理过程的方法。
第十六章 物流系统仿真技术《物流工程》
• 3.库存系统类型
第二节 / 计算机仿真在物流系统设计中的应用
–（二）随机库存系统仿真 • 1.假设条件 • 2.流程分析 • 3.仿真流程
第二节 / 计算机仿真在物流系统设计中的应用
• 三、物流中心设计的计算机仿真 –（一）项目概述及约束条件 –（二）设计目标 –（三）功能区划分及平面设计 –（四）初步规划平面图 –（五）计算机仿真 –（六）仿真结果处理及方案调整 –（七）最终规划平面图
第二节 / 计算机仿真在物流系统设计中的应用
–（二）单服务台排队系统仿真 • 1.假设条件 • 2.流程分析 • 3.仿真流程
第二节 / 计算机仿真在物流系统设计中的应用
• 二、物流随机库存的计算机仿真 –（一）库存系统基础知识 • 1.库存系统主要概念 –（1）需求 –（2）订货
第二节 / 计算机仿真在物流系统设计中的应用
第一节 / 物流系统仿真技术
–（二）仿真算法和仿真软件 • 1.仿真算法 –（1）集中参数系统数字仿真算法 –（2）分布参数系统数字仿真算法 –（3）离散事件系统数字仿真算法
第一节 / 物流系统仿真技术
• 2.仿真软件 –（1）Witness。 –（2）Automod。 –（3）eM Plant。 –（4）Flexsim。 –（5）RaLC（乐龙）。
第十六章 物流系统仿真技术
第一节 / 物流系统仿真技术
• 一、物流系统仿真原理
第一节 / 物流系统仿真技术
• 二、物流系统仿真方法分类 • 三、物流系统仿真的作用
第一节Байду номын сангаас/ 物流系统仿真技术
• 四、物流系统计算机仿真技术 –（一）计算机仿真过程 • （1）系统定义。 • （2）数学建模。 • （3）模型加载。 • （4）仿真实验。 • （5）结果分析。
物流系统仿真技术及其应用剖析
物流系统优化主要有运筹学方法、智能优化方法和模拟 仿真法三种方法。 ⑴运筹学方法
物流系统的运筹学优化方法一般建立在物流系统的数学 模型的基础上，物流系统数学模型中的目标函数是在一定条 件下，达到物流总费用最省、顾客服务水平最好、全社会经 济效益最高的综合目标。一般认为，运筹最优化方法是物流 系统工程方法论中的重要组成部分。 ⑵智能优化方法
第5章 物流系统仿真技术及其应用 5.1物流系统仿真概述 5.2 物流系统仿真理论 5.3 物流系统计算机仿真 5.4 物流系统仿真应用分析
5.1物流系统仿真概述
5.1.1系统模型与仿真的概念
1.系统模型 系统模型是反映系统内部要素的关系，反映系统某些方面本质
特征，以及内部要素与外界环境关系的系统的抽象，是对一个现 实存在的系统或计划建立的系统的某种形式的描述。 2.仿真
客服务水平最好、全社会经济效益最高的综合目标。
➢ ⑴物流系统优化的必要性 物流系统要素之间的联系同时也是冲突、相持和协同的综合
表现。物流系统要素之间存在目标、产权、运作等方面的冲突。 这些冲突决定了我们必须进行物流系统优化研究。
➢ ⑵系统优化设计 优化设计是最优化技术与计算机技术在设计领域应用的结果，
三种常用智能优化算法的比较表
算法种类 性能特点
模拟退火法
禁忌搜索法
遗传算法
全局搜索能力
较强（不但向解得好的方向 搜索，而且以一定方式向其 他方向搜索）
只向使禁忌表的记忆方 法方向进行搜索
较强（不但向解得好的方 向搜索，而且以一定方式 向其他方向搜索）
第5章 物流系统仿真技术
（2）模型加载阶段
在这一阶段，利用仿真软件将仿真模型输入计算机。 根据实验目的的制定实验计划和实验大纲，在计划和大
纲的指导下，设计一个好的流程，选定待测量变量和相 应的测量点，以及适合的测量仪表。
（3）仿真实验阶段
在这一阶段，转入模型运行，即进行仿真实验并记录结 果。
（4）结果分析阶段
在这一阶段，需要对实验数据进行去粗取精、去伪存真 的科学分析，并根据分析结果做出正确的判断和决策。
2.常见物流系统模型
1）典型库存系统模型
确定性库存系统：解析方法； 随机性库存系统：计算机仿真。
库存控制中的基本经济订购批量模型EOQ：
其中：Q* -最佳订购批量；
Q
-该物资在T时间内的总需求量；
K
-每批次物资订购费用；
R
-单位物资存储费用； -特定的存储时间。
2）典型排队问题模型
排队论是运筹学的一个分支，也被称为随机服务系统理 论。排队论主要研究各种系统的排队队长、排队等待时 间及所提供服务等参数，以便求得更好的服务。
利用计算机来运行仿真模型，模仿实际系统的运行状态 及其随时间的变化情况，并通过对仿真过程的观察和统 计，得到仿真模型的输出参数和基本特征，以此来估计 和推断实际系统的真实性能。
所谓系统仿真，就是根据系统分析的目的，在 分析系统各要素性质及其相互关系的基础上， 建立能描述系统结构或行为过程的、且具有一 定逻辑关系或数量关系的仿真模型，据此进行 试验或定量分析，以获得正确决策所需的各种 信息。
还有一些用于系统(特别是社会经济和管理系统) 仿真的特殊而有效的方法，如系统动力学方法、 蒙特卡洛法等。
系统动力学是一种连续系统仿真技术，研究对象主要是 复杂的社会经济系统和生态系统，以及一些可以用一阶 微分方程组描述的系统。
物流仿真系统的建立与应用
物流仿真系统的建立与应用一、物流仿真系统的概括物流仿真系统是一种基于计算机技术、运筹学及统计学等多学科交叉应用的仿真技术，通过对物流流程的抽象、建模、仿真等过程，可以对物流系统进行全面、科学的分析与评估，并优化物流流程，提高物流效率。
二、物流仿真系统的建立1.数据采集物流仿真系统需要依赖于大量的数据信息，包括物料信息、货运信息、运输方式、运营成本等，因此在系统建立前需要进行数据的采集和整理。
2.建立系统模型在物流仿真系统中，建立系统模型是核心步骤。
系统模型需要包含物流流程及各个环节的各种参数信息，通过建立合适的模型对系统进行逐步的仿真与评估。
3.系统优化建立好初步的物流仿真系统模型后，应进行系统的参数优化。
对物流模型中各个环节的参数进行不断地调整和优化，提高模拟系统的准确性。
三、物流仿真系统的应用1.物流方案设计物流仿真系统可以帮助物流公司设计出更加高效、更加省力、更加安全的物流方案，提高物流服务质量。
2.物流规划与建设在物流规划与建设中，建立物流仿真系统是一种重要的手段。
可以较为精确地预测和评估物流系统的运营状况，为物流规划和建设提供理论依据。
3.物流操作流程模拟在物流操作流程模拟中，物流仿真系统可以对具体的操作流程进行模拟，并帮助物流员工进行操作培训和改进。
4.物流决策分析物流公司的决策，包括货运方式选择、配送路线规划等，都需要建立在充分的分析和评估基础之上。
物流仿真系统可以提供多种方案的选择，并对每种方案进行仿真评估，为物流公司的决策提供支持。
四、物流仿真系统的发展趋势1.集成多种技术物流仿真系统逐步发展为将多种技术进行集成，如人工智能、大数据等，以更好地应对物流行业发展的挑战和变革。
2.优化决策分析功能物流仿真系统的决策分析功能将逐步优化，并形成更加系统化、智能化的运营分析系统，为物流公司提供更加高效、精确、灵活的物流管理服务。
3.模拟环境更加真实随着计算机技术的不断发展，物流仿真系统将实现更真实的模拟环境，以更好地模拟实际物流过程，提高仿真系统的准确性和可靠性。
物流仿真技术在物流优化中的应用教程
物流仿真技术在物流优化中的应用教程物流是现代经济中不可或缺的一环，每个企业都需要高效运营其供应链以保证产品能够准时地交付给客户。
然而，物流优化并非易事，因为其涉及许多复杂的变量和决策。
为了解决这个问题，越来越多的企业开始利用物流仿真技术来优化其物流流程。
本文将详细介绍物流仿真技术的原理和在物流优化中的应用。
一、物流仿真技术的原理物流仿真技术是一种通过模拟真实物流环境来评估改变对物流系统性能的影响的方法。
它基于物流系统的数据和算法模型，并使用计算机软件来模拟物流过程的各种环节。
这样的模拟试验可以帮助企业找到最佳的物流方案，并预测潜在的瓶颈和风险。
在物流仿真技术中，重要的组成部分是建立准确的数据模型。
这些数据模型包括从仓库到供应链的每个环节的各种数据，如货物运输时间、供应商的可靠性、运输成本等。
这些数据将被输入到仿真软件中，以创建一个真实物流环境的虚拟副本。
二、物流仿真技术在物流优化中的应用1. 流程优化物流仿真技术可以帮助企业分析和优化物流流程。
通过对物流网络中的各个环节进行模拟，企业可以发现潜在的瓶颈，并提出解决方案。
例如，通过调整供应商之间的交货时间和运输方式，企业可以减少货物滞留的时间，并提高物流效率。
2. 库存管理利用物流仿真技术可以模拟不同的库存管理策略，并评估其对系统性能的影响。
通过分析不同的库存水平和补充策略，企业可以找到最佳的库存管理方案。
这将使企业能够减少库存持有成本，并同时保持足够的货物供应，以满足客户需求。
3. 运输规划物流仿真技术也可以用于优化运输规划。
通过模拟货物在供应链中的流动，企业可以分析不同的运输方式和路线选择的优劣。
这将帮助企业找到最佳的运输方案，以减少运输成本和时间，并提高货物交付的准时性。
4. 风险分析物流仿真技术还可以用于评估潜在的风险和鲁棒性。
通过模拟各种不确定因素和突发事件，如恶劣天气、交通拥堵等，企业可以预测潜在的风险，并采取相应的措施来应对。
这将大大提高企业的韧性和应对能力。
仿真技术在物流系统中的应用研究
仿真技术在物流系统中的应用研究近年来，随着物流业的不断发展，越来越多的企业开始意识到物流系统的重要性。
而随着科技的不断进步，仿真技术应用在物流系统中的研究也日益成熟。
本文将探讨仿真技术在物流系统中的应用研究。
一、仿真技术介绍仿真技术是指使用计算机等数字设备模拟、演示现实中物理实体、人类行为等活动的技术。
它不仅可以模拟过程、预测结果，而且可以对各种因素进行灵活的、定量的变化分析。
因此，仿真技术越来越被广泛应用于各个领域，包括物流系统。
二、仿真技术在物流系统中的应用1. 模拟物流过程仿真技术可以模拟物流系统中的各个环节，例如运输流程、仓储流程、装卸流程等等。
通过仿真，可以模拟出不同策略下的物流系统状态，以便优化物流流程和决策。
例如，某物流企业可以通过仿真模拟出在某种路线下不同的运输车辆数、各个节点的处理时间、装卸效率等，以评估不同策略下物流系统的瓶颈在哪里。
在此基础上，再进行优化和决策，以提高物流效率和降低成本。
2. 市场预测仿真技术可以较好地模拟市场走势，包括需求、供给、价格等。
在物流系统中，市场预测非常重要，因为物流企业需要合理估计市场需求，以确保其供给可以满足市场需求，并且不会造成库存堆积或短缺。
例如，某物流企业可以通过仿真模拟出不同市场情况下的需求变化，以便调整库存和订单策略，以更好地适应市场需求变化。
3. 系统优化仿真技术可以模拟不同的系统优化方法，包括生产线优化、物流路径优化、仓储优化等。
通过仿真，在不同设计参数下，可以评估和比较不同优化策略在物流系统上的效果。
例如，某物流企业可以通过仿真模拟出在机器数量、加工速度等参数下不同的生产流程，以评估每个参数下的生产效率和成本，以便优化生产线，提高生产效率。
4. 培训模拟仿真技术可以创造各种虚拟环境，通过模拟实际任务以及各个阶段的关键操作，以帮助新员工进行培训和学习。
例如，某物流企业可以创建一个虚拟的装卸流程模拟环境，让新员工在模拟环境下进行训练和试验，以便更好地掌握操作技能和规范要求。
仿真技术在物流网络优化中的应用研究与算法设计
仿真技术在物流网络优化中的应用研究与算法设计1. 引言物流网络优化是现代物流管理中的关键环节，旨在提高物流系统的效率和准确性。
然而，由于现实物流系统的复杂性和不确定性，传统的优化方法往往无法有效应对。
因此，仿真技术的引入为物流网络优化提供了一种新的解决方案。
本文将着重研究仿真技术在物流网络优化中的应用，包括仿真实验的设计和算法的优化。
2. 仿真实验设计2.1 仿真模型构建物流系统的仿真模型是进行优化研究的基础，其准确性和可靠性对研究结果的影响巨大。
在构建仿真模型时，首先需要收集物流系统的相关数据，包括货物流量、仓储设施、运输工具等。
然后，根据这些数据，设计相应的模型结构，并利用仿真软件实现模型的建立。
2.2 仿真场景选择仿真场景的选择对物流网络优化的研究结果具有重要影响。
在实际应用中，物流系统的运作可能面临各种不同的挑战，如需求变化、交通拥堵等。
因此，为了确保模型的适用性和可靠性，需要选择合适的仿真场景进行研究。
2.3 仿真参数设定在进行仿真实验时，需要根据实际情况设定合理的仿真参数。
这些参数包括货物的处理时间、仓储设施的容量、运输工具的速度等。
通过合理设定这些参数，可以模拟出不同的物流网络运作情况，为优化算法的设计提供参考。
3. 算法设计与优化3.1 路线规划算法路线规划是物流网络优化的核心问题之一，目标是在满足各种约束条件的前提下，降低货物的运输成本和运输时间。
传统的路线规划算法往往基于确定性的数学模型，无法应对实际物流系统中的不确定性和动态变化。
因此，基于仿真技术的路线规划算法包括了随机变量和优化方法，能够更准确地模拟和优化实际运输过程。
3.2 货物分配算法货物分配是物流网络中的另一个重要环节，涉及货物的装运和卸载等操作。
仿真技术可以根据货物的属性、数量等信息，模拟货物的分配过程，并通过优化算法实现最优的货物分配方案。
例如，基于遗传算法的货物分配算法可以通过不断迭代优化，找到最佳的分配方案，以降低物流系统的成本和提高效率。
计算机仿真技术在物流中的应用
计算机仿真技术在物流中的应用提纲：一、计算机仿真技术在物流中的应用概述二、计算机仿真技术在物流中的优势分析三、基于计算机仿真技术的物流优化模型四、计算机仿真技术在物流网络规划中的应用五、计算机仿真技术在物流风险评估与控制中的应用一、计算机仿真技术在物流中的应用概述计算机仿真技术是一种基于数字模型的技术，可以模拟出现实世界中的各种情况，并通过模拟实验来进行预测、研究和设计。
在物流中，计算机仿真技术可以帮助物流企业进行流程优化、网络规划、风险控制等方面的工作，提高物流效率，降低物流成本，提升物流服务质量，为物流企业带来更大的利润空间。
二、计算机仿真技术在物流中的优势分析1、模拟实验全面性强计算机仿真技术可以在模型中考虑到各种可能的情况，提高了实验结果的全面性。
可以在没有实物物流系统的情况下进行流程设计和优化，提高工作效率。
2、模拟实验重复性好采用计算机仿真技术可以在不同实验条件下反复测试，以此检验实验结果的一致性、可靠性和准确性。
同时，计算机仿真可以避免了导致实验结果不稳定的人为因素。
3、减少成本与时间采用计算机仿真技术可以避免对实物物流系统的依赖和使用，从而降低了企业的综合成本和时间成本。
同时，模拟实验也可以缩短实验周期，提高物流系统升级改造的效率。
三、基于计算机仿真技术的物流优化模型基于计算机模拟的物流系统优化模型，可以通过建立数学模型来对物流系统的各个部分进行优化。
可进行各种属性组合，会影响物流系统的效率，从而提高与货运相关的成本。
采用模型预测和仿真实验，可以发现物流系统中的瓶颈，提高物流系统的运营效率。
其中，适当的模型设定可以让物流系统更加高效和流畅。
通过一系列的仿真实验，模拟出一个更高效平滑的物流系统，并将这些数据导入到物流系统的实际运作中。
四、计算机仿真技术在物流网络规划中的应用在物流系统中，网络规划非常重要。
通过网络规划，可以确保物流系统的高效性和加快服务反应速度。
采用计算机仿真技术，可以更加准确地了解物流网络各个节点的运作情况，提高数据分析的准确性。
仿真技术在物流教学中的应用
仿真技术在物流教学中的应用摘要：文章从物流专业教学中面临的问题以及高职学生特点出发，阐述了利用系统仿真方法应用于物流专业教学的价值。
通过教学案例展示，论述将仿真应用于课堂教学的可行性，并对学生学习积极性、分析问题解决问题能力的提升都有积极意义。
关键词：教学改革物流仿真探究学习1、教学改革背景1.1、教学中面临的主要问题物流专业在高职院校中存在已久，大部分院校都有开设。
但物流技术变化快，同时设备繁杂庞大。
高职学校定位于对学生进行职业教育，侧重于培养学生动手能力和解决实际问题的能力。
如果教学纯粹应用理论讲解，不但不能激发学生积极性，也将造成学生不能贴近企业实际。
而学校在采购大型物流设备，也将受到场地，资金写字不能随时更新。
尤其在物流方案设计等课程中，可以采用仿真软件，比如flexsim，plant simulation等软件，将其引入到课程教学中，弥补硬件不足的缺。
1.2高级学生的特点高职学生相对本科学生来说，对纯粹理论、计算等方面较为厌恶，而对动手实操、图片、视频等形式内容更感兴趣。
高职学生学习动力不足，没有良好的学习习惯，自主学习能力不强等特点。
2、物流仿真技术仿真技术可以溯及古代战争的沙盘模拟。
系统仿真是一种全息的计算机技术，根据研究的问题，可以通过模拟，对一个复杂系统进行推演计算。
可以将现实抽象成模型，以便进行科学预测与分析。
目前系统仿真技术已广泛应用于交通物流、医疗、制造等领域。
在物流领域，比较知名的软件有plant simulation 、flexsim、anylogic、arena等软件。
这些软件都具备三维建模能力，能够很逼真的模仿各种实物及其流动过程。
通过仿真实验观测各种实物活动过程及其物流系统性能和效果。
2.1仿真流程根据实践及相关标准，仿真项目可参照以下流程：1、制定仿真问题。
既研究要解决的具体问题。
2检验仿真价值。
考虑投入产出，研究是否值得做仿真项目。
3、制定仿真目标。
比如利润率，生产时间最短，资源利润率最大，库存最小，物流量最小等。
物流系统仿真原理与应用
物流系统仿真原理与应用
物流是指将生产、加工、分销和客户服务等各环节的资源组合在一起，形成一种有序的流程，使产品能够以最佳状态到达客户手中的过程。
物流系统仿真是一种利用计算机软件模拟物流系统运作过程的技术。
物流系统仿真的原理是利用计算机模拟真实的物流系统，针对不同的物流模型，通过确定系统的输入参数和模型参数，利用模型进行仿真实验，并根据模拟结果进行优化系统设计，以提高系统的效率和效益。
应用方面，物流系统仿真可以用于物流体系的规划和设计，例如仓库、配送网络等；可以用于模拟物流运作过程中的生产安排、物流路径规划、装卸操作安排等；还可以用于预测和优化物流系统运作的效率、成本和服务质量。
总的来说，物流系统仿真是一种高效、可靠、低成本的物流系统优化工具，在物流运作领域得到广泛应用，对于提升物流系统的效率和降低运营成本具有重要意义。
系统建模与仿真技术在物流系统中的应用
NANJING UNIVERSITY OF TECHNOLOGY建模仿真技术在生产物流系统中的应用学院：经济与管理学院专业：工业工程班级：1002学号：**********姓名：***随着交易对象和环境的变化，物流的概念是不断发展的。
因此应从历史的发展的眼光考察物流的定义。
物流自有生产以来便存在，但是把物流当作一门专门科学来研究并引起人们重视却远远滞后于生产制造的发展。
物流活动贯穿整个社会经济领域，各个领域的物流虽基本要素都存在并且相同，但由于物流的对象、目的、范围等不同，使物流也分为多种类型。
随着社会生产力的发展，生产制造业有一下几个趋势：（1）柔性化水平有所提高。
市场竞争的需要驱动了多品种、小批量产品生产的逐步增长。
（2）生产规模日益扩大，专业分工越来越细。
生产能力的提高使生产复杂产品的能力加强，生产效率也随之提高，生产规模不断扩大。
生产水平的提高也使专业化协作不断发展，生产工序环节日趋复杂，分工越来越细。
（3）自动化水平越来越高。
生产设备从手工到机械，到现代的自动化，生产率得到了极大提高。
生产节奏逐渐加快。
但是在生产制造迅速发展的前期阶段。
人们对物流重视的不足导致了生产制造过程中物流落后的矛盾。
随着自动化的日益柔性化和生产规模的扩大变得十分突出。
物流系统的低效率同生产制造系统的高效率之间相互逐渐变得不适应。
现代物流主要在如下几个方面进行了发展：（1）偏向于计算机管理。
物流系统与现代化生产制造相适应，因为现代化生产制造具有信息量大、事实性要求高、结构复杂、物流节奏快等特点，这些特点同样也是物流系统所具备的。
（2）系统化与集成化程度逐渐加深。
生产物流系统的结构特点是：点多、线长、面宽、规模大。
物流系统是通过现代生产物流有机地联系起来，它是一个有机整体，应该从系统集成的概念出发去分析、设计、研究和改进生产物流系统，力求整体系统的优化和高效，而不是盲目对系统内个别环节追求优化和高效。
（3）对物流设备现代化要求程度较高。
物流系统仿真技术及其应用
物流系统仿真技术及其应用物流系统是现代产业链中不可或缺的环节，在工业制造、私人快递、医药物流等应用场景中广泛存在。
物流系统的复杂性和不确定因素给其设计和优化带来了巨大挑战，而仿真技术的应用可以有效地解决这些问题。
本文将详细介绍物流系统仿真技术及其应用。
物流系统仿真技术简介物流系统仿真技术是指使用计算机模拟物流系统运行的过程的技术。
其核心是构建物流系统的数学模型，并通过模拟物流系统的运行来发现其中存在的问题，以此以优化所模拟的物流系统。
物流系统仿真技术是一种较为综合性、灵活性较高的技术，为物流系统设计、实施和改进提供了可靠的决策依据。
物流系统仿真技术包括两类：离散事件仿真模型和连续仿真模型。
离散事件仿真模型是建立在离散事件的基础上的，它模拟物流系统中发生的每一个离散事件，例如订单的产生、货物的运输、库存的管理等。
连续仿真模型则是建立在状态的连续变化之上的，它对物流系统的连续状态进行模拟，例如交通流量的变化、货物的流动、温度的变化等。
物流系统仿真技术的应用物流系统优化设计物流系统仿真技术可用于优化物流系统的设计。
采用仿真技术，可以变更模拟中各参数的取值，分析其对物流系统运行的影响，并预测各种因素的变化效果。
在实现物流系统优化设计的同时，同时考虑物流系统的成本、效益和服务质量等多方面因素。
物流系统风险分析物流系统仿真技术还用于风险分析。
通过采用模拟精度高的物流系统仿真技术，可以通过不断的变动各项参数，进行模拟和分析，以分析物流系统的风险，并能及时捕捉到危险预警信息，消除各种运营隐患，根据仿真结果撰写具体的风险分析报告。
物流系统决策分析物流系统仿真技术可用于决策分析。
通过建立仿真模型，辅助决策人员进行方案分析和决策，对指导物流系统的优化管理、物流运输策略、库存配送方案和客户服务等方面决策提供相应辅助，为物流系统的决策者指明道路。
物流系统满意度评价物流系统仿真技术也可以用于对物流系统的满意度进行评价。
通过仿真技术，选择合适的样本进行模拟，获得不同角色的用户对物流系统服务的满意度，及时识别出用户不满的痛点，并可能结合前面介绍的应用技术结果，针对不同用户需求形成不同的物流策略。
虚拟仿真技术在物流场景下的应用研究
虚拟仿真技术在物流场景下的应用研究虚拟仿真技术是指通过计算机技术，在模拟环境中进行实验和操作，以达到预期的结果。
物流场景下，虚拟仿真技术可以应用在仓库管理、物流车队调度以及供应链优化等方面，帮助企业降低物流成本，提升效率和服务质量。
一、仓库管理仓库管理是物流企业非常重要的一个环节。
在仓库管理过程中，如何合理安排货物储存和装卸，如何提升员工的工作效率和安全意识等问题是需要解决的主要问题之一。
通过虚拟仿真技术，可以建立一个真实的仓库仿真模型，在此基础上进行各种实验和操作，最终达到优化仓库管理的目的。
例如，在模拟环境中，可以通过不同的储存和装卸方案，观察不同方案在实际应用中的效果。
或者通过虚拟仿真技术，对员工进行安全培训和指导，提高员工建立安全意识和规范操作，避免人为因素带来的事故问题。
二、物流车队调度物流车队调度是一个涉及到很多方面的复杂问题。
如何通过合理的车辆配比、路线规划、装卸方案等方式，将货物安全、快速地运输到目的地，是调度员需要去考虑的主要问题。
通过虚拟仿真技术，可以建立一个真实的交通网络模型，进行路况的模拟和仿真，帮助调度员做出准确的决策，优化物流车队的调度。
例如，在交通环境中，可以计算出每个运输车辆的位置和速度等信息，从而实现动态的车辆调度和优化。
通过虚拟仿真技术，不仅可以实现物流运输的智能化，也可以优化物流车队中车辆的利用率，从而降低企业运输成本，提升服务质量。
三、供应链优化供应链管理是一种综合的管理模式，它涉及到企业内部和外部的多个环节，如供应商选择、采购计划、库存管理、物流配送等。
通过虚拟仿真技术，可以建立一个整合了各个环节的供应链系统，模拟各个环节的运作情况，优化供应链的运作流程。
例如，在模拟环境中，可以对供应商之间进行比较分析，选择最合适的供应商，同时对采购计划进行调整，避免过多的库存和产生物流滞留等问题。
通过虚拟仿真技术，还可以确定最优的物流配送方案，以及通过优化库存管理等环节，进一步提升供应链的运作效率。
5 物流系统仿真技术及其应用
⒊数据采集
⒋模型的确认 ⒌模型的编程实现与验证 ⒍仿真试验设计 ⒎模型的仿真运行
否
模型验证 是 仿真试验设计
仿真运行
仿真输出与分析
⒏仿真结果的输出分析
仿真报告辅助决策
5.1.3系统仿真技术在物流工程中的应用
物流作为一个多因素、多目标的复杂系统，追求其整体 的优化是一个复杂的系统分析问题。现代物流越来越多地强 调物流的系统化和综合化。在物流系统研究中系统仿真技术 的应用主要有以下几个方面： ⑴物流系统规划与设计 ⑵仓储规模与库存管理 ⑶物料运输调度 ⑷物料成本估算
三种系统仿真类别涵义图：
汽 车 上 的 人 数
飞 机 水 平 速 度
时间
离散系统仿真
连续系统仿真
库存油 量变化
时间
油量
运输车油 量变化
装油过程
运输过程
入库过程
时间
混合系统仿真
5.1.2系统仿真的基本步骤
⒈问题阐述和仿真目标确定 ⒉建立仿真模型
否
问题阐述 确认仿真目标
仿真建模
数据采集
模型确认 是 仿真程序编制或生成
仿真结束后可根据统计数据生成仿真报告，显示各物流 设备的利用率、空闲率、阻塞率等数据。可根据仿真报告提 供的数据对物流系统的优缺点进行判断，做出科学决策。
5.3.2物流系统计算机仿真软件
⒈RaLC仿真软件 RaLC系列仿真软件，是由日本人工智能服务株式会社独 立开发的拥有自主知识产权的物流仿真软件。RaLC系列仿真 软件，集现代物流技术、人工智能、3D图像、数据处理和计 算机仿真等技术于一体，专门服务于物流行业和工业工程领 域，处于国际领先水平。 RaLC系列仿真软件，是专业面向物流的3D动画仿真软 件系统。 RaLC系列仿真软件，采取模块化设计理念，注重 数据分析，提供直观结果，以创作利润和产业化为根本目标。 软件具有易学易用、快速建模、专业实用、性价比高等特点。
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仿真结束后可根据统计数据生成仿真报告，显示各物流 设备的利用率、空闲率、阻塞率等数据。可根据仿真报告提 供的数据对物流系统的优缺点进行判断，做出科学决策。
5.3.2物流系统计算机仿真软件
⒈RaLC仿真软件 RaLC系列仿真软件，是由日本人工智能服务株式会社独 立开发的拥有自主知识产权的物流仿真软件。RaLC系列仿真 软件，集现代物流技术、人工智能、3D图像、数据处理和计 算机仿真等技术于一体，专门服务于物流行业和工业工程领 域，处于国际领先水平。 RaLC系列仿真软件，是专业面向物流的3D动画仿真软 件系统。 RaLC系列仿真软件，采取模块化设计理念，注重 数据分析，提供直观结果，以创作利润和产业化为根本目标。 软件具有易学易用、快速建模、专业实用、性价比高等特点。
智能优化算法，又称现代优化算法，是20世纪80年代初 兴起的优化算法，这些算法包括禁忌搜索（tabu search）、 模拟退火算法、遗传算法、人工神经网络，以及近年发展起 来的群体智能技术等，它们主要用于解决大量的实际应用问 题。它们共同的目标是求NP-hard组合问题的全局最优解。 目前引人注目的有模拟退火法（SA），禁忌搜索（TS）， 遗传算法（GA），三种随机优化方法为那些传统最优化技术 难以处理的组合优化问题提供了切实可行的解决方案。这三 种优化方法各有所长，三者的比较如下表所示。
⒍Arena仿真软件 Arena系统仿真软件是由美国Rockwell公司在早期 的SIMAN/CINEMA仿真系统基础上开发的具有代表性 的一款支持离散事件系统仿真的仿真软件包。作为通用的 可视化仿真环境,Arena软件具有广泛的应用领域，其中 代表性的包括：制造业、物流及供应链、服务、医疗、军 事、日常生产作业、各类资源的配置、业务过程的规划、 系统性能和计划结果的评价、风险预测等。 Arena通过使用层次化的建模体系以保证灵活地进行各个 水平上的仿真建模。 Arena是一个通用仿真工具，离散系统、连续系统和混合 系统都可以用它来构建。
第5章 物流系统仿真技术及其应用 5.1物流系统仿真概述 5.2 物流系统仿真理论 5.3 物流系统计算机仿真 5.4 物流系统仿真应用分析
5.1物流系统仿真概述
5.1.1系统模型与仿真的概念
1.系统模型 系统模型是反映系统内部要素的关系，反映系统某些方面本质 特征，以及内部要素与外界环境关系的系统的抽象，是对一个现 实存在的系统或计划建立的系统的某种形式的描述。 2.仿真 仿真是以系统理论、形式化理论、随机过程理论、统计理论以 及优化理论为基础，借助计算机和仿真软件对实际系统行为进行 动态实验研究的方法。 根据系统特性仿真模型的类别分为离散系统仿真、连续系统仿 真和混合系统仿真三大类。
三种系统仿真类别涵义图：
汽 车 上 的 人 数
飞 机 水 平 速 度
时间
离散系统仿真
连续系统仿真
库存油 量变化
时间
油量
运输车油 量变化
装油过程
运输过程
入库过程
时间
混合系统仿真
5.1.2系统仿真的基本步骤
⒈问题阐述和仿真目标确定 ⒉建立仿真模型
否
问题阐述 确认仿真目标
仿真建模
数据采集
模型确认 是 仿真程序编制或生成
5.3 物流系统计算机仿真
5.3.1物流系统计算机仿真概述
计算机仿真是一种非实物仿真方法，是用计算机对一个 系统的结构和行为进行动态演示， 以评价或预测一个系统的 行为效果，为决策提供信息的一种方法。 对于物流系统应用计算机仿真技术，不仅可以避免建立 物理实验模拟系统的投资，减少设计成本，而且可以通过计 算机技术进行精确计算和验证分析，提高系统方案的可行性。
三种常用智能优化算法的比较表
算法种类
模拟退火法 性能特点 禁忌搜索法 遗传算法
全局搜索能力
较强（不但向解得好的方向 较强（不但向解得好的方 只向使禁忌表的记忆方 搜索，而且以一定方式向其 向搜索，而且以一定方式 法方向进行搜索 他方向搜索） 向其他方向搜索）
缺点
最后搜索结果比中间结果差
用于离散问题的寻优
4
7
分拣区
①以整托盘形式P进库； ②直接送往一楼重型货架托盘存储区； ③通过升降机送往二楼重型货架托盘存储区； ④通过升降机送往三楼重型货架托盘存储区； ⑤进行分拣作业后，直接送到出货暂存区，后合流后出库； ⑥通过升降机送到一楼，进行分拣作业后，直接送到出货暂 存区，后合流后出库； ⑦通过升降机送到一楼，进行分拣作业后，直接送到出货暂 存区，后合流后出库； ⑧和以整箱C及拆零B出库进行汇集，整体到达出库暂存区， 完成出库。
5.4 物流系统仿真应用分析
结合Y医药物流中心实际案例，利用ARENA仿真软件对物 流系统进行分析，介绍仿真技术在物流系统分析中的应用。
5.4.1项目规划方案介绍
本方案结合Y医药物流中心的地理条件，在科学进行需求 PCB、EIQ分析的基础上，形成了医药交易区、仓储区、商务 办公区三大主功能相互依托，完备辅助功能区予以支撑的方案 设计。最终可实现年吞吐量400万箱、经营品种800010000种、可容纳200---500家不同规模医药企业的现代化 医药物流大平台。 ⒈布局结构 对于一期一体化仓库总体规划为三层结构，单层高度 7.8米， 单层建设面积10764m2。仓库设计符合国家GSP要求，功能 完备，布局合理。
⒉F1exsim仿真软件 Flexsim是由美国的Flexsim Software Production公司出品的，是一款商业化离散事件系统仿真 软件。Flexsim采用面向对象技术，并具有三维显示功能。 建模快捷方便和显示能力强大是该软件的重要特点。该软件 提供了原始数据拟和、输入建模、图形化的模型构建、虚拟 现实显示、运行模型进行仿真试验、对结果进行优化、生成 3D动画影像文件等功能，也提供了与其他工具软件的接口。 Flexsim应用深层开发对象，这些对象代表着一定的活动 和排序过程 Flexsim中的对象参数可以表示几乎所有存在的实物对象 Flexsim可以使模型构造更具有层次结构
系统仿真在物流系统的应用，除以上4个主要方面外，
还可以用来对物流系统进行可靠性分析等。
5.2 物流系统仿真理论
5.2.1离散事件系统仿真
⒈离散事件系统仿真的概念 离散事件系统是指系统状态在某些随机时间点上发生离散 变化的系统，因而离散事件系统一般都具有随机特性，系统的 状态变量往往是离散变化的。 离散事件系统一般由以下六个基本要素所组成：
将一个实际的设计问题抽象成一个优化设计问题，并建 立起符合实际要求的优化设计数学模型，这是优化设计的关 键。建立实际问题的优化数学模型，不仅需要掌握优化设计 方法的基本理论，更重要的是要具有该设计领域的设计经验。 2.物流系统优化方法 物流系统优化主要有运筹学方法、智能优化方法和模拟 仿真法三种方法。 ⑴运筹学方法 物流系统的运筹学优化方法一般建立在物流系统的数学 模型的基础上，物流系统数学模型中的目标函数是在一定条 件下，达到物流总费用最省、顾客服务水平最好、全社会经 济效益最高的综合目标。一般认为，运筹最优化方法是物流 系统工程方法论中的重要组成部分。 ⑵智能优化方法
⒌AutoMod仿真软件 AutoMod 仿真软件由美国 Brooks Automation Inc.公司出品，目前已成为国际上产品较成熟、应用较广泛 的仿真软件之一，可以完成制造系统、物料处理、企业内部 物流、港口、配送中心，以及控制系统等的仿真分析、评价 和优化设计。 AutoMod 仿真软件通过建立实时模型从而 对物料处理、物流和配送系统进行规划设计和方案优化。 AutoMod主要包括了三大模块： AutoMod，提供给用户一系列的物流系统模块来仿真现 实世界中的物流自动化系统。 AutoStat，为仿真项目提供增强的统计分析工具。 AutoView，允许用户通过AutoMod模型定义场景和摄 像机的移动，产生高质量的AVI格式的动画。
⒉离散事件系统仿真方法 离散事件系统仿真，实质上是对那些由随机系统定义的， 用数值方式或逻辑方式描述的动态模型的处理过程。离散事件 系统仿真方法可分为两种：
⑴面向过程的离散事件系统仿真 面向过程的仿真方法主要研究仿真过程中发生的事件以 及模型中实体的活动。这些事件或活动的发生是顺序的，而 仿真时钟的推进正是依赖于这些事件和活动的发生顺序。 ⑵面向对象的离散事件系统仿真 在面向对象仿真中，组成系统的实体以对象来描述。对 象有三个基本的描述部分，即属性、活动和消息。每个对象 都是一个封装了对象的属性及对象状态变化操作的自主的模 块，对象之间靠消息传递来建立联系以协调活动。
“早熟”现象
参数
温度控制参数，退火速度
禁忌表，吸收水平函数
种群规模，交叉率，变异 率等
解
近似最优解
近似最优解
近似最优解
⑶模拟仿真方法 仿真技术是高科技发展的前沿，是可对各种问题进行多 学科综合研究的边缘科学。 优点： 投资少、周期短、见效快、可控、安全无破坏性、极易修改 结构及参数、易于考虑多种因素。 可以克服一般研究方法由于难以考虑各种因素相互间的互动 影响，使研究结果与实际情况相距甚远的缺点，而且可以减 少投资风险和避免造成人力、资金的浪费。为此，发达国家 在众多领域中广泛采用了仿真技术。 系统仿真就是对真实系统的模仿，这种模仿是对现实系 统某一层次抽象属性的模拟。
⒋Quest仿真软件 Quest开发商是Dassault Systemes法国达索系统 公司开发，DELMIA是针对eManufacturing-数字化制 造技术的统一产品品牌，Quest是针对设备建模、实验、分 析设备分布和工艺流程的柔性、面向对象的、基于连续事件 的专用模拟软件。作为制造业生产线的仿真器，Quest具有 出类拔萃的操作简便性和功能。 优点：演示性能强大，富有现实感，几乎独一无二，可以设 置逻辑命令语言。 缺点：Quest以适用于大型制造业生产线为目的，没有自动 立体仓库等常用设备，对物流生产线不太适用，且价格非常 昂贵。