基于Anylogic的生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈系統(tǒng)配送中心物流仿真

摘要：由于生鮮農(nóng)產(chǎn)品配送系統(tǒng)的特殊性，根據(jù)配送中心的基本流程和布局，文章通過(guò)對(duì)建立的生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈系統(tǒng)的配送中心進(jìn)行基于Anylogic的仿真分析，對(duì)配送中心生鮮農(nóng)產(chǎn)品周轉(zhuǎn)量、產(chǎn)品到達(dá)時(shí)間、各區(qū)域工作時(shí)間、各設(shè)備利用率等指標(biāo)進(jìn)行設(shè)置，提出了合理的運(yùn)作方案，提高了配送效率，為實(shí)際運(yùn)營(yíng)管理提供了思路與依據(jù)。

關(guān)鍵詞：生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈系統(tǒng);配送中心;Anylogic建模與仿真

中圖分類號(hào)：F713;U652.1文獻(xiàn)識(shí)別碼：A文章編號(hào)：2096-3157（2020）04-0011-03

一、引言

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，國(guó)內(nèi)居民的生活品質(zhì)不斷提升，人們的消費(fèi)觀念從傳統(tǒng)的單一化向現(xiàn)代的多樣化、快捷化轉(zhuǎn)變。當(dāng)前國(guó)內(nèi)居民的消費(fèi)模式逐步由過(guò)去的生產(chǎn)力與社會(huì)發(fā)展相適應(yīng)向日益增長(zhǎng)的美好生活需要轉(zhuǎn)換。不但要求生鮮農(nóng)產(chǎn)品品種多樣，而且還要求配送迅速及時(shí)、安全衛(wèi)生，這就給生鮮農(nóng)產(chǎn)品的物流配送帶來(lái)了極大挑戰(zhàn)。

我國(guó)生鮮農(nóng)產(chǎn)品行業(yè)配送渠道混亂無(wú)章，配送費(fèi)用昂貴，耗時(shí)長(zhǎng)運(yùn)輸效率不高，并且大部分企業(yè)的經(jīng)營(yíng)和輸送方式較為傳統(tǒng)，無(wú)法與當(dāng)下緊張的市場(chǎng)需求相匹配等。針對(duì)上述問(wèn)題，相關(guān)企業(yè)和部門(mén)對(duì)該行業(yè)物流配送領(lǐng)域進(jìn)行科技技術(shù)的改進(jìn)和應(yīng)用，旨在提高我國(guó)生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈系統(tǒng)的配送效率。本文利用Anylogic仿真軟件，對(duì)生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈系統(tǒng)配送中心進(jìn)行建模，模擬配送中心貨物收發(fā)、流通加工、揀選、配送等活動(dòng)，并對(duì)得到的模擬結(jié)果進(jìn)行仿真分析，旨在找到一套合理有效的方案，達(dá)到降低物流成本，提高配送效率，增加收益的目的。

二、生鮮物流配送的特性及作業(yè)流程

1.生鮮農(nóng)產(chǎn)品物流配送特性

生鮮農(nóng)產(chǎn)品易腐爛，保存時(shí)間較短，作為人類生活的必需品，生鮮農(nóng)產(chǎn)品的物流配送與一般產(chǎn)品的運(yùn)輸不同，往往需要更高的運(yùn)輸技術(shù)和冷藏條件。具體表現(xiàn)如下：

（1）配送物品不易保存。由于生鮮產(chǎn)品不同于一般傳統(tǒng)商品，具有易腐蝕性，為了保證貨品的新鮮度，對(duì)運(yùn)輸時(shí)間和環(huán)境溫度等要求非常高。

（2）物品配送區(qū)域限制。由于貨品的特殊性，為保證產(chǎn)品質(zhì)量，貨品運(yùn)輸時(shí)將受到一定的區(qū)間限制，對(duì)于需要長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)呢浧?，配送時(shí)間要求不同于短途運(yùn)輸?shù)呢浳铩?/p>

（3）運(yùn)營(yíng)成本昂貴。生鮮物流系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)物流系統(tǒng)，由于其流通貨品具有易腐蝕性，往往要求更高的運(yùn)輸條件，這就需要加大對(duì)生鮮物流系統(tǒng)的投資建設(shè)，配備專業(yè)的冷藏設(shè)備等，保障貨品運(yùn)輸過(guò)程中的質(zhì)量安全。

（4）組織協(xié)調(diào)性。實(shí)際生活中，生鮮物流是一個(gè)像漁網(wǎng)一樣各個(gè)環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系在一起的網(wǎng)狀系統(tǒng)。如果漁網(wǎng)中有漏洞，就會(huì)影響捕撈工作，而物流系統(tǒng)中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都有可能造成貨品質(zhì)量受損，物流成本增加等經(jīng)濟(jì)方面的損失。

2.生鮮農(nóng)產(chǎn)品的配送作業(yè)流程

配送是指按照顧客對(duì)物品的要求，進(jìn)行分揀、加工、組裝、配送等作業(yè)，并在經(jīng)濟(jì)合理區(qū)域范圍內(nèi)，準(zhǔn)時(shí)送到特定地點(diǎn)的物流活動(dòng)。一般產(chǎn)品配送中心主要包括：訂單信息的處理、根據(jù)訂單進(jìn)行進(jìn)貨、貨物的驗(yàn)收入庫(kù)、裝卸搬運(yùn)、貨物揀選、再次加工、打包、存儲(chǔ)、發(fā)貨等項(xiàng)目，各環(huán)節(jié)之間緊密結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)信息流、資金流的相互結(jié)合（如圖1）。

生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈配送中心按照國(guó)家衛(wèi)生食品配送行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃了以下作業(yè)區(qū)域：

（1）收貨驗(yàn)貨區(qū)。收貨驗(yàn)貨區(qū)主要是對(duì)生鮮農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行進(jìn)貨和貨物的驗(yàn)收入庫(kù)等活動(dòng)，在此區(qū)域工作的工作人員主要完成對(duì)生鮮農(nóng)產(chǎn)品的裝卸搬運(yùn)、驗(yàn)收以及入庫(kù)處理等工作。由于農(nóng)產(chǎn)品在該區(qū)域停留時(shí)間較短，所以涉及到的工作區(qū)域面積相對(duì)較小。此工作區(qū)域可能所需要的資源有：裝卸工具、相關(guān)的驗(yàn)收設(shè)備以及相應(yīng)作業(yè)人員。

（2）流通加工區(qū)。流通加工區(qū)主要是對(duì)上一環(huán)節(jié)流通下來(lái)的產(chǎn)品進(jìn)行進(jìn)一步的加工處理，一般包括生鮮產(chǎn)品的清洗、揀選分類、簡(jiǎn)單包裝等工作。二次加工有利于生鮮產(chǎn)品的保鮮和配送，保證產(chǎn)品質(zhì)量，維持企業(yè)形象提高收益。加工區(qū)域的大小是由產(chǎn)品數(shù)量決定的。該過(guò)程涉及的資源有：食品清洗設(shè)備、產(chǎn)品包裝設(shè)備以及相關(guān)作業(yè)人員。

（3）產(chǎn)品暫存處。產(chǎn)品通過(guò)流通加工環(huán)節(jié)進(jìn)入存儲(chǔ)區(qū)，等待下一步的處理，該區(qū)域主要是對(duì)經(jīng)過(guò)驗(yàn)貨入庫(kù)、加工后的生鮮產(chǎn)品按照產(chǎn)品的特性和對(duì)溫度的要求分類存儲(chǔ)，存儲(chǔ)方式有冷藏、冷凍和常溫保存三種。為了防止生鮮產(chǎn)品腐爛變質(zhì)，保證產(chǎn)品品質(zhì)安全，避免經(jīng)濟(jì)損失，應(yīng)選擇正確、合理、經(jīng)濟(jì)的存儲(chǔ)方式。該過(guò)程所需要的資源有：各式各樣的叉車、貨架、起重設(shè)備以及相應(yīng)作業(yè)人員。

（4）分揀理貨區(qū)。配送中心接到訂單后，分揀理貨區(qū)根據(jù)訂單信息對(duì)生鮮農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行揀貨，根據(jù)出貨信息進(jìn)行分揀。該區(qū)域主要是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行核驗(yàn)、打包、貼標(biāo)簽等。所需要的資源有：產(chǎn)品存放設(shè)施、貨車、貨物傳送設(shè)備、自動(dòng)分揀設(shè)備以及相應(yīng)工作人員。

（5）配貨發(fā)貨區(qū)。配貨發(fā)貨區(qū)主要是對(duì)生鮮產(chǎn)品進(jìn)行貨品的配備和送貨。配送中心按照訂單的詳細(xì)信息，選擇合理的配送路線和方式，在顧客要求的時(shí)間范圍內(nèi)盡可能快的將產(chǎn)品送達(dá)到顧客手中，或指定地點(diǎn)。該區(qū)域所需要的資源有：小型裝卸機(jī)械設(shè)備、運(yùn)輸工具和相關(guān)工作人員。

綜合以上文字，生鮮農(nóng)產(chǎn)品配送作業(yè)區(qū)流程具體如圖2所示。

三、 基于Anylogic的生鮮冷鏈系統(tǒng)配送中心模型

1.Anylogic仿真軟件介紹

AnyLogic是一款應(yīng)用范圍非常廣的建模與仿真軟件，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于物流、供應(yīng)鏈、制造生產(chǎn)等領(lǐng)域。它以最新的復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法論為基礎(chǔ)，是第一個(gè)將UML語(yǔ)言引入模型仿真領(lǐng)域的工具，也是唯一支持混合狀態(tài)機(jī)這種能有效描述離散和連續(xù)行為的語(yǔ)言的商業(yè)化軟件。

Anylogic可以有效協(xié)助人們快速構(gòu)建被涉及系統(tǒng)的仿真模型和系統(tǒng)的外圍環(huán)境，包括物理設(shè)備和操作人員。所有的建模技術(shù)都是以UML-RT、Java和微分方程為基礎(chǔ)的，這也是目前大多數(shù)先進(jìn)用戶所熟悉的技術(shù)。Anylogic的動(dòng)態(tài)仿真具有獨(dú)創(chuàng)的結(jié)構(gòu)，用戶可以通過(guò)模型的層次結(jié)構(gòu)，以模塊化的方式快速地構(gòu)建復(fù)雜交互式動(dòng)態(tài)仿真，并可以通過(guò)Internet訪問(wèn)在Web頁(yè)上顯示。

Anylogic 仿真主要是通過(guò)活動(dòng)對(duì)象來(lái)模擬實(shí)際系統(tǒng)中的不同事物。其中，具有屬性和行為狀態(tài)的活動(dòng)對(duì)象構(gòu)成模型的主要方圖，通過(guò)改變參數(shù)和設(shè)置變量，對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中的流動(dòng)實(shí)體就行模擬，對(duì)象之間可進(jìn)行端口的信息交互傳遞。設(shè)計(jì)Anylogic 模型實(shí)際上是設(shè)計(jì)活動(dòng)對(duì)象并定義它們之間的關(guān)系，運(yùn)行模型即是展示活動(dòng)對(duì)象動(dòng)態(tài)活動(dòng)的過(guò)程。

2.生鮮冷鏈配送中心仿真模型的設(shè)計(jì)

（1）在模擬生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈配送系統(tǒng)運(yùn)作流程中，需要將現(xiàn)實(shí)的系統(tǒng)在一定假設(shè)條件下進(jìn)行抽象化和模擬化，本文設(shè)定以下假設(shè)條件：一是生鮮農(nóng)產(chǎn)品每次到達(dá)配送中心的批次是固定的，且數(shù)量相同。二是產(chǎn)品每次進(jìn)貨時(shí)間服從泊松分布possion（10，newRandom（））。三是所有產(chǎn)品均未超過(guò)7天的保鮮期。四是仿真元素的利用率調(diào)整值允許在上下5%的誤差范圍內(nèi)變動(dòng)。在建模過(guò)程中，需明確仿真目標(biāo)，盡可能簡(jiǎn)化模型，以減少建模工作量。本文主要研究生鮮冷鏈配送中心的物流作業(yè)系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行建模與仿真，仿真目標(biāo)具體包括：①生鮮產(chǎn)品周轉(zhuǎn)量;②配送作業(yè)區(qū)作業(yè)時(shí)間;③配送作業(yè)人員及設(shè)施利用率;④生鮮農(nóng)產(chǎn)品送貨間隔的分布。

（2）建模各元素定義（見(jiàn)表）。

（3）元素的屬性設(shè)置。隊(duì)列容量為最大容量;每個(gè)傳送帶為10m，傳送速度為1m/s;驗(yàn)貨收貨區(qū)的類型為指定時(shí)間，延遲時(shí)間服從uniform_discr（10，30）分布，容量為5;流通加工區(qū)的類型為指定時(shí)間，延遲時(shí)間服從uniform_discr（30，60），容量為4;分揀理貨區(qū)的類型為指定時(shí)間，延遲時(shí)間服從uniform_discr（40，60），容量為4;配貨發(fā)貨區(qū)的類型為指定時(shí)間，延遲時(shí)間服從uniform_discr（50，90），容量為1。輸出選擇的概率分別為0.5、0.3和0.2。如圖3為生鮮農(nóng)產(chǎn)品配送流程仿真模型。

在對(duì)模型進(jìn)行仿真模擬時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)品阻塞現(xiàn)象，造成人員等利用率低，因此利用控制變量法對(duì)各工作區(qū)的延遲時(shí)間和容量數(shù)進(jìn)行調(diào)整。在最開(kāi)始設(shè)定時(shí)，我們?cè)O(shè)定模型仿真時(shí)間為7天，貨物到達(dá)時(shí)間為早8點(diǎn)到下午4點(diǎn)，結(jié)果顯示，各作業(yè)區(qū)的員工利用率極低，所以經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)改變延遲時(shí)間的時(shí)間差，

可以提高各區(qū)員工利用率，圖4為仿真結(jié)束時(shí)的各工作區(qū)員工利用率。

四、結(jié)論

生鮮產(chǎn)品物流配送系統(tǒng)是一個(gè)離散系統(tǒng)，與物流作業(yè)流程共同構(gòu)成了一個(gè)動(dòng)態(tài)復(fù)雜系統(tǒng)。系統(tǒng)仿真為動(dòng)態(tài)復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了一個(gè)很好地平臺(tái)。根據(jù)生鮮產(chǎn)品本身的特性，對(duì)物流配送系統(tǒng)的要求較高，本文在對(duì)生鮮農(nóng)產(chǎn)品配送中心流程進(jìn)行Anylogic仿真建模的基礎(chǔ)上，模擬了作業(yè)的延遲時(shí)間等動(dòng)態(tài)變量，提高物流速度，保證生鮮產(chǎn)品的新鮮性，進(jìn)一步說(shuō)明了用Anylogic進(jìn)行物流仿真，有利于物流配送系統(tǒng)的優(yōu)化，降低物流成本。

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作者簡(jiǎn)介：

丁曉慧，華北電力大學(xué)碩士研究生;研究方向：物流工程。