基于ＦＬＥＸＳＩＭ的通用彈藥配送中心仿真研究

摘要：通用彈藥配送，是指在平時或戰時狀態下開展的軍事物流活動。首先討論了建立軍事物流中心的必要性，分析了彈藥配送中心的工作流程和概念模型，基于FLEXSIM建立了彈藥配送系統仿真模型，重點研究配送中心的最大存儲和訂貨條件（最小庫存）對配送中心成本的影響。這對于配送中心的規劃建設具有十分重要的參考價值。

關鍵詞：FLEXSIM；通用彈藥配送；配送中心；仿真

中圖分類號：F253.4文獻標識碼：A

文章編號：1002-3100(2008)09-0054-04

Abstract: The general ammunition allocation refers to the military logistic activity under usual or war state condition. Firstly we discussed the necessity to establish the military logistic center， analyzed work flow and the conceptual model of ammunition the allocation center， then established the ammunition allocation system simulation model based on FLEXSIM， Finally advanced the key research the influence of the allocation center's biggest memory and the ordering condition（the smallest stock）to the cost of allocation center. This has the very important reference value regarding the allocation center's plan construction.

Key words: FLEXSIM; general ammunition allocation; allocation center; simulation

0引言

信息化作戰，物資消耗劇烈增長，物資種類繁多，專業性強，軍事行動對物資保障的依賴性日益增強。為了滿足軍事斗爭準備與未來軍事斗爭中日益突顯的對軍事物流的需求和依存，必須進行全局性軍事物流資源重新規劃和整合，即以若干區域性擁有各類先進物流設施、設備和較大存儲與吞吐量的軍事物流中心作為軍事物流網絡中的骨干節點，輔以一定數量、小型化專門從事從物流中心到最終用戶分散送貨的服務終端機構共同構成軍事物流配送系統，來開展對部隊的配送服務。

1建立軍事物流中心的必要性

隨著信息技術的不斷發展，我軍目前軍事物流的重要組成部分——傳統倉庫，已經不能適應信息化條件下軍事物流，其主要存在的不足：

（1）各倉庫按保障對象劃分，破壞了軍事物流整體的系統性，不利于發揮軍事物流的整體優勢。

（2）傳統倉庫功能局限于收、存、發，功能比較單一，提供很少的附加價值，而且服務范圍也局限某個小的區域。

（3）傳統倉庫的機械化、自動化、信息化程度不高，貨物進出庫速度和頻率都比較慢，物資管理和緊急調運不順暢，物流成本高，不能滿足部隊戰時快速反應保障需求和精確后勤的需要。

（4）傳統倉庫在部門、地區分割、相互封閉的局面下完成從物資入庫到發放物資的活動，所以業務范圍有限，與貨主的關系是臨時、隨機和不確定的，庫存量不容易控制，造成物流成本上升。

軍事物流中心可以將各個倉庫實現有效的聯結，綜合規劃物流系統，進行軍事資源的優化配置；物流中心是綜合性、地域性、大批量的物資唯一集中地，通過先進的物流管理和現代化的信息網絡，提高物資的附加值，降低軍事物流成本，軍事物流中心可以實現物流領域的網絡化、信息化，依靠先進的信息處理和輔助決策系統，實現物資的快速查詢和調撥，滿足軍事斗爭需要；軍事物流中心強調與供應商及用戶的合作，重視成員間的密切聯系，它綜合從供應者到消費者供應鏈的運作，使物流和信息流達到最優化，追求全面的系統的綜合效果。通過加強交流，及時了解需求信息，確定達到適當庫存量，避免因庫存不當而增加庫存成本。

2通用彈藥配送中心工作流程分析

戰時通用彈藥供應，是裝備物資供應的主要部分，是裝備部門最主要的任務。與一般裝備物資供應相比，戰時通用彈藥供應有其特殊的規定性，應單獨研究。信息化戰爭條件下，對通用彈藥保障提出了更高的要求。這一方面，武器種類繁多，同時造成相應的通用彈藥種類增多，通用彈藥的造價也日益昂貴; 另一方面，信息化戰爭的快節奏，通用彈藥消耗量劇增，保障難度加大，傳統的保障做法已經不能滿足戰爭的需要。對通用彈藥如何做到及時而充足的補給和適當靈活的控制，既能滿足戰斗需要又不浪費，已成為通用彈藥保障工作的一個重要課題。美軍針對近幾場高技術局部戰爭出現的問題，基于現代物流技術提出并完善了精確化保障的理念。我軍借鑒美軍經驗，近些年對通用彈藥精確化配送保障進行了大量研究，取得了一定成果。

彈藥配送中心應當隸屬于裝備物流中心，其職能主要負責彈藥的籌措、儲備和配送工作。它不同于傳統的倉儲設施，配送中心是物流中心和信息流中心的匯接點。其工作的流程簡略為圖1所示。

隨著信息技術高速發展與社會分工的進一步細化，物流業務所包含的服務越來越多，物流活動越來越復雜。通用彈藥保障部門在進行通用彈藥配送時面臨著一系列的問題， 包括作戰部隊請領單合成問題、庫存量控制問題、車輛調度問題等。為了保證配送系統高效率低成本的運作，就必須解決這些問題，對通用彈藥配送系統進行優化。

3通用彈藥配送中心系統仿真

計算機仿真技術運用于戰時軍事物流，可以使保障人員通過對戰時物流方案的模擬仿真，對各類保障物資的消耗、補充與調整進行預測。利用計算機模擬所得的數據科學擬訂各種方案有著重要意義。另外通過計算機仿真，可以為決策者提供多種決策預案的仿真結果，還可以對這些方案進行多次仿真，以驗證其可靠程度和科學性。

3.1FLEXSIM簡介

Flexsim仿真軟件是一個面向對象的模擬仿真軟件，建立可以幫助使用者想象規劃、流程、設計的模型，依不同決策變量的組合，分析使用率、產能、產出、前置時間、成本等策略，達到產能最大化、排序最佳化、半成品及庫存最小化、成本最小化目標。它提供使用者一個簡潔的編排方式，通過拖曳的方式輕松地建構出圖形化模式、功能齊全的組件庫、透過2D圖形模式建立，能自動產生3D實體及VR虛擬實境模式、控制面板能控制仿真過程、透過組件編輯器能輕易地建立新的組件或修改現有的組件、允許使用者加入額外的功能及更改接口。

3.2建立彈藥配送中心概念模型

某通用彈藥配送中心向就近的三個作戰部隊配送彈藥，該配送中心由就近的三個供應商（可能是供應商也可能是上級倉庫）保障彈藥供應。模型如圖2所示。

仿真的目的是研究該配送中心的庫存成本，并討論最大存儲和訂貨條件對庫存成本的影響，為配送中心的規劃建設提供參考。

假設條件（1）：當三個供應商的彈藥在配送中心的庫存小于10個基數時開始生產，庫存大于20個基數時停止生產。供應商一和供應商二分別以4小時一件的效率向配送中心送彈藥，供應商提供一個基數彈藥的時間服從3～6小時均勻分布。

假設條件（2）：當三個部隊庫存大于10個基數時停止發貨。當部隊一的庫存量小于2時，向該部隊發貨；當部隊二的庫存量小于3時，向該部隊發貨；當部隊三的庫存量小于4時，向該部隊發貨。

假設條件（3）：部隊一約6天消耗一個基數；部隊二消耗一個基數時間服從3～9天的均勻分布；部隊三消耗一個基數時間服從2～8天的均勻分布。

假設條件（4）：配送中心成本和收入：進貨成本3 000元/基數；供應成本1 000元/基數；每個基數在配送中心存貨100天費用6 000元。

3.3建立Flexsim仿真模型

通用彈藥配送系統應當包括產品、供貨商、配送中心、倉庫、生產商構成，模型設計如表1所示：

Flexsim仿真環境下建立的仿真模型如圖3所示。

3.4仿真參數設置

a. Source參數設置

Source的Inter-Arrivaltime選擇Constant Value，設置“Return constant time of 1”。

b. Processor參數設置

上面Processor，在ProcesTimes的Process Time選擇默認設置；中間Processor點擊Process Time，設置“Return constant time of 4”；下面Processor，在Process Time中選擇Uniform Distribution，設置為“A Uniform distribution with a minimum value of 2 and a maximum value of 6 using random number stream 1”。

c. Rack參數設置

在RackTriggers項目下的OnEntry中選擇Close and Open Ports。點擊OnEntry參數編輯：“If content（current）==20 then closeinput ports of the inobject（current，1）object.” 點擊OnEntry下拉菜單后的參數編輯按鈕，編輯：“If content（current）==10 then openinput ports of the inobject（current，1）object.”

d. Queue參數設置

上面Queue，將Maximum Content改為15。編輯Pull From Port：“return duniform（1，3）”，在QueueTriggers的OnEntry中選擇Close and Open Ports，編輯為“If content（current）>=10 then closeinput ports of the current object.”， 在QueueTriggers的OnExit中選擇Close and Open Ports，編輯為“If content（current）<=2 then openinput ports of the current object.”。剩下兩個Queue的不同設置：中間Queue的 Close and Open Ports參數改為： “If content（current）<=3 then openinput ports of the current object.”，下邊Queue的Close and Open Ports參數改為：“If content（current）<=4 then openinput ports of the current object.”

e. Processor參數設置

上面Processor，ProcesTimes的Process Time選擇默認設置。編輯Process Time為“Return constant time of 6”；中間Processor，在Process Time中選擇Uniform Distribution，編輯Process Time為“A Uniform distribution with a minimum value of 3 and a maximum value of 9 using random number stream 1”；下面Processor，在Process Time中選擇Uniform Distribution。編輯Process Time為“A Uniform distribution with a minimum value of 2 and a maximum value of 8 using random number stream 1”。

3.5仿真數據分析

將Simulation End Time值設為1825.00（1單位時間代表1天，模擬運行五年的數據進行收集）。在操作區中，選中三個Rack，點擊菜單欄中的Stats，在下拉菜單中選中Stats Collecting，選擇Selected Objects On，打開所選實體的數據收集開關。

右鍵點擊一個Rack選擇Properties打開屬性頁。點擊選擇Statistics項目。如圖5所示：

Content下的Average（該Rack每天的平均庫存），即12.32；Throughput下的Input（該Rack在運行時間內的總輸入）即1013；Throughput下的Output（該Rack在運行時間內的總輸出）即1038。

可以得到配送中心這個Rack的成本情況：

進貨總成本：1 013×3 000=3 039 000；

供貨總成本：1 038×1 000=1 038 000；

存貨成本：12.32×1 825/100×6 000=1 349 040；

所以該Rack的成本3 039 000＋1 038 000＋1 349 040＝5 426 040。另外兩個Rack的成本為5 523 060和5 236 340。

這樣該配送中心每年消耗的成本為（5 426 040+5 523 060+5 236 340）/5=3 237 088（元）。

可以改變配送中心每個Rack的最大存儲（在Rack參數頁的RackTriggers項目下的OnEntry下進行編輯）和對供貨商的訂貨條件（即庫存低于多少時訂貨，在Rack參數頁的RackTriggers項目下的OnExit下進行編輯）多次運行模型并進行數據分析，就可以使得配送中心的成本最小。

4結論

通用彈藥配送系統是一個復雜的大系統，影響因素非常多。本文探討了建立軍事物流中心的必然性，分析了彈藥配送中心的工作流程，依托Flexsim對通用彈藥配送中心的成本影響因素進行了研究。本文是將仿真技術應用于軍事物流中心規劃建設的一個初步的嘗試，對于研究通用彈藥配送系統也有一定的理論和實踐意義。

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