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基于FIexsim仿真的应急物流配送流程优化研究

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文章出处:作者:人气:-发表时间:2024-09-23 08:30:00

 应急物流是指在面对严重洪涝灾害、山体滑坡、突发性公共卫生事件等突发事件发生时,对受灾地区提供人员、资金、物资的一种特殊物流活动。应急物流与普通物流一样,由流体、载体、流向、流程、流量等要素构成,但应急物流更追求时间效益最大化。

本文将以应急物流中心配送作业流程为例,进行仿真模拟,探索如何基于Flexsim软件强大的数据分析能力,优化应急物流在突发事件发生时紧急筹备物资的流程,解决突发事件物资供给问题。

一、物流仿真方法

系统仿真是通过分析系统底层结构,建立描述系统结构及行为的过程,是以模型作为实验装置,来分析已存在的或计划系统的一种技术。常用仿真软件有AutoMod、ShowFlow、Witness和Flexsim等。

Flexsim提供专业的三维虚拟现实环境,能够帮助用户轻松地完成对制造、物料搬运、医疗保健、物理等系统的建模,因此利用Flexsim可仿真现实中的各种实物模型。Flexsim具有完善的开发环境,高度的互动性,可以让建模者使模型结构更有层次,实现数据的导入导出,仿真模型之间的数据交换。

二、应急物流发展现状分析

(一)优势分析。近年来,应急物流发展规模越来越大,应急物流公司自身具有充沛的运力资源以及充分成熟的网络资源,当突发事件发生时,应急物流公司收到应急物资需求,与相关部门密切联系,保持随时待命,针对应急物资需求具体情况,第一时间下达命令,与政府、民间慈善机构、社会团体组织等实时对接,加之应急物流公司应急储备库较大,设备齐全,可以提前储备充足的应急物资,配合高程度的信息化应急机制,实现了应急物资快、准、稳地抵达需求地。

(二)劣势分析

1.系统运作不够规范。末端专业的物流服务组织能力不足,在各类应急物资抵达末端后由社区工作人员或志愿者组织配送,这种“粗放式”的运作模式与社会配送力量相比,不仅专业度极低,而且效率难以提升。

2.配送设施设备不足。在突发情况下,相比较于传统的人工运输,应急物流配送公司的无人机具有快速、精确、全天候的优势,在应急物流配送中发挥巨大作用,但目前应急物流配送公司的无人机等设施设备的投放和应用都严重不足。

3.应急物流标准和数据体系建设不足。目前应急物流体系存在调配不够通畅、储备计划不合理、管理不科学等方面的问题。还需要进一步实现物流保障全链条一体化运作,建设总的信息共享平台、信息共享标准,对应急物流资源配送管理机构进行全盘的资源调度、信息统计和指令下发。

4.专业人才匮乏。应急物流配送作业系统的运作与管理需要涉及应急物流供应链、Flexsim系统仿真软件使用、信息系统网络规划、社会管理、应急物流资源调配、灾害防治等专业技术知识,需要大量的人才支撑。专业人才匮乏既可能导致应急物流配送作业优化中的资源浪费和成本的增加,又可能极大概率造成突发事件时延误应急物资配送的有利时机,错失救助灾害的黄金时期。

三、基于Flexsim应急物流配送作业系统仿真建模

(一)仿真目标。以当年京东应急物流支援武汉为例,采用Flexsim系统仿真软件模拟其支援武汉时应急物流配送作业流程,以其设施设备布局和作业流程等作为仿真依据,对其应急配送作业进行全程仿真建模,并提出优化意见。

(二)模型参数及属性设置。京东应急物流配送作业过程中所需要用到的实体设备都可以在Flexsim软件的实体库中进行相应的对象设置。周期假设为3小时,模拟使用复演法做多次独立的仿真试验,综合考虑应急物资配送作业,结合Flexsim提出优化策略,通过观察、统计、分析实时状态图和导出的仿真实验数据,得到最终的仿真优化结果。

四、模型优化设计对策

(一)优化方案一:入库作业优化。京东公司应急物资入库业务包含补货单确认、货物分拣、装盘货物搬运上架3个环节。这3个环节容易出错,且一旦出错往往无法及时纠正,会造成在突发事件发生时应急物资配送效率低下,影响应急物资的应急效果。通过Flexsim仿真模型优化,将发生器产生的应急物资的时间间隔由原本的100s改为150s,从而降低拣货机拣货负荷。采用半自动与人工相结合的方式进行分拣,减少了人员工作量,提高了分拣率,优化了京东应急物流配送公司入库的检验、理货、拣货等流程。经优化前后对比,优化后实现了京东应急物资配送效率的同时,也在很大程度上降低了货损和入库流程。

(二)优化方案二:出库作业优化。根据系统仿真模型运行可以得到实际出库的拣货作业数据,拣货机在应急物流配送中处于主导地位。观察模型运行数据可以看出拣货机在出库拣货时行走频率较高。装载和卸载描述了出库拣货的拣货机动作,装载占比大于卸载占比,空闲为装载等待时间,我们在仿真系统模拟中可以适当地进行优化,降低闲置等待时间来提高出库效率。

(三)优化方案三:处理器优化。根据处理器作业运行效果图可以看出,模型在运行72个小时后,两个处理器的处理效果都较低,出现了处理器闲置率较高的问题。所以对其进行优化,由原先的两台处理器减少到一台处理器作业。

(四)优化方案比较分析。经过优化方案一入库优化后,可以节省京东应急物流配送公司入库的检验、理货、拣货等流程,实现降低应急物资配送效率的同时,在很大程度上降低货损和入库流程。

经过优化方案二出库优化后,当突发事件发生时,京东接到应急订单,应急物资到库后,经打包验收、机械验收合格,就采用线上大数据智能匹配技术进行线上调拨,直接配送货物,实现了应急物资筹备及时、物资匹配帕累托最优、物资输送高效率。

经过优化方案三处理器优化后,处理器的处理效率由原先的31.47%增加到43.43%,不仅满足了京东应急物流配送作业的需要,还让应急物流配送的设备得到了合理利用。

此外,物资不合理的入库也在一定程度上造成了仓库存储面积的浪费,这些问题都严重制约了整个流程的管理效率。通过利用Flexsim仿真模型优化后的综合评价来看,相较于出库优化、处理器优化,优化方案一入库优化带来的效益较为明显。