(华北电力大学 北京 102206)

电子商务的快速发展对现代仓储物流带来更多的要求。科学的仓储物流管理能够实现一个仓库甚至跨仓库的精细化管理，从而动态地控制仓储流程，实现仓库作业效率最大化。但我国目前仓储管理水平较低，存在仓库布局不合理，管理水平较低等问题。大多学者都是从仓储管理策略或数学建模的方法优化仓储物流系统，进行严谨的逻辑推理后获得最优解。显然，从宏观和数学的角度并不能直观的展示和分析仓储物流系统。

为了进一步的研究，引入Anylogic软件对仓储物流系统建立仿真模型。与数学方法相比，仿真模型更加直观地展示仓储作业的运作流程，便于企业对仓储物流系统进行分析和优化。

一、基于Anylogic的仿真模型

(一)软件介绍

AnyLogic是一款基于面向仿真对象的软件。人们可以运用AnyLogic 系统软件，通过模型的交互性结构以及层次结构对系统进行整体仿真，而且可以进行系统分析和验证，来获得较为优质的结果。对于仓储物流这种同时具有离散加工和流程加工特性的运行环境，AnyLogic是较合适的软件之一。

(二)仿真模型构建

入库运作流程：首先，货物到达后操作员记录货物信息，系统为货品分配货位。然后把货物进行简单处理后放传送带上。最后用叉车将货物送到货架存储。

文中相关的仿真数据设置：货物到达速率为30个/分钟，服从poisson(30,new Random())分布，暂存区最大容量500，传送带长度10米，传送速度为米/秒。

Source：到达货物量为6000。货物到达速率为泊松分布，期望和方差均为30，时间为分钟。根据实际情况，把到达的货物分为两类：红色大件与黄色小件。模型中用概率来控制数量，大件概率为25%，小件概率为75%。

Queue：暂存区按照先进先出的规则排队拣货，容量为500。

Selectoutput：大件分配给操作台1与传送带1处理和输送，小件分配给操作台2、3、4及传送带2、3、4处理和输送。

Service：每个操作台分配一个操作员。操作台队列容量为50，延迟时间为uniform_discr(3,5)，时间单位为秒。

Conveyor：传送带长度为10米，速度为1米每秒。传送带1处理大件货物，宽度为2米，其他传送带宽度为1米。

Seize：叉车资源。队列容量为100。

Rackstore：货架为6层，每层10米，高60米。

二、仿真运行分析

仿真结果：6000件货物的处理时间为24433秒，即6.7个小时。

随着仿真时间的推进，利用率不断增大。当达到一定的时间长度时，利用率指标在某一确定值小幅度波动。叉车利用率为99%，显然叉车一直处于高负荷状态。操作台4利用率较高，此节点的设备和人员处于较为忙碌的状态。其他操作台利用率较低，说明操作台2、3、4的闲置较多，员工工作时闲时忙。后期优化的时候应该注意调整其相应的延迟时间，使得处理时间和资源到达速率相匹配，达到工作量均衡的状态。

两个货架利用率达到了90%以上，说明配置的货架可以满足仓库6000件货物的需求。操作台4和传送带4工作较繁忙，工作量较大，利用率较高。

从仿真结果中可以看出，随着时间的推移，暂存区容量满了，传送带也逐渐出现了拥堵。在运行过程中，暂存区的容量随着仿真时间的推进呈上升趋势，且系统运行到最后已经超过其最大容量了，可以判定系统在这里出现了拥堵。此处为系统瓶颈所在，必须再扩大暂存区的容量。在后面的仿真运行中，要对资源的产生速率和处理时间进一步协调，实现产出和加工的协同运作。

三、仿真结果改进

通过分析入库作业流程的过程和结果可知，仓储系统在暂存区发生拥堵，操作台设备利用率也不高。这就是系统运行过程中要优化的主要问题。其中，人员及设备的利用率是评价仓储物流系统的关键因素，因此本文重点对其进行优化。运行中关注操作人员工作效率、操作台和叉车利用率。实现设备和人员的配置的最优，降低仓储成本。

综上所述，仓储作业系统的优化目标是通过扩大暂存区的容量和提高仓储设备利用率来实现仓储作业系统的合理运行，进而达到系统的最优状态。

优化后的新模型运行时间单位为分钟，增加暂存区容量总共到达6000件货物，处理时间为668.68分钟，平均每分钟处理9件货物。在暂存区容量增加后，货物可以顺畅地进入仓库。优化操作台以后，设备和人员利用率提高。平均处于80%以上的水平，时闲时忙的状态减少。货架1存放了2988件，货架2存放了3012件，货架得到充分利用。由此可见，经过优化后，入库作业基本得到有效运行。

图1 优化后仿真结果

四、结论

本文对入库作业流程进行分析，用Anylogic对仓储物流作业系统仿真研究。在仿真基础上制定了系统优化方案，对仿真中遇到的“瓶颈”进行改进，重新设置系统参数并得到较好的优化，整个系统运行较为畅通。试验证明，用Anylogic软件进行仓储物流优化具有可行性。