梁潇聆

(内江师范学院 计算机科学学院(人工智能学院)，四川 内江 641000)

1 引言

2021年3月，第十三届全国人民代表大会第四次会议胜利召开，此次大会对物流行业的发展方向给出了指导意见。此前的“十三五”计划，我国的物流行业发展迅速，对外，物流行业搭乘着经济全球化的便车，和全世界都有了深入的接触交流。对内，公路的村村互通，物流带来的便利深入我国乡村的各个角落。展望“十四五”规划，“一带一路”“内外双循环”的提出与发展必将引领物流行业走向另一个高度。基于此大背景下，社会上对物流工程专业人才的需求和要求也越来越多，特别是在物流系统仿真研究方向。但目前物流系统仿真课程还存在着以下两点不足：①教学模式化，理论知识与实践知识联系不足，课堂上的知识不足以支撑就业的需要；②对仿真软件Flexsim的利用率低，达不到提高学生仿真能力的要求。因此，如何通过物流系统仿真课程培养出适应新竞争环境下的应用型学生才是开设这门课的最终目的。本文从教学实践出发，提出了应该在实践中利用Flexsim对现实的物流系统进行仿真，在建模过程中学习仿真的知识，然后再对发现的现象进行归纳总结，以此来加深学生对物流系统的了解程度和掌握程度。

2 物流系统仿真课程的特点和存在的问题

物流作为一门新兴产业，20世纪30年代开始发展起来；而物流工程专业也随着物流的发展走进了大众的视野。特别是随着经济全球化、“一带一路”的兴起，物流进入了一个蓬勃发展的时代。物流系统仿真作为该专业的核心课程，在培养合格的物流人才时起到了关键作用。

物流系统仿真这门课程是针对物流系统进行系统建模，在现实的基础上将物流系统模型化，通过建立模型来模拟仿真现实物流系统的运作流程。由软件统计并输出最终的仿真结果，再结合现实系统进行分析，用以指导实际物流系统的规划设计与运作管理。它的特点主要体现在以下几个方面。

2.1 实施过程可靠性

物流系统的仿真不受现实物流系统影响因素的约束，不管实际物流系统存在与否，都可以根据相关实物数据建立仿真模型，通过计算和仿真，得出贴近实际物流系统的数据。这一特性表明在建模过程中，学生不仅要熟悉建模方法，还要对怎样将现实物流系统进行模型化这一过程掌握，这也是这门课程的重点。

2.2 专业技能实践化

物流是一门不能脱离实体行业单独存在的学科，物流系统仿真课程也必须和实践相结合。当前物流仿真软件的用途就两个：一个用于企业内部的仿真模拟；一个用于高校里的教学研究。企业的发展离不开专业人才，能够将理论知识转化为实践能力的人才正是企业所需，而高校的教学研究也应该成为物流行业发展的先锋。校企合作这一概念由此而来，旨在帮助学生专业技能实践化。在物流系统仿真课程的教学中，需采取理论授课与实践授课相结合。在学中做，在做中学，集教、学、做于一体。

3 Flxsim在物流系统仿真教学中的应用

3.1 Flexsim在物流系统仿真教学中应用的优点

物流系统仿真课程的教学除了讲授物流系统仿真原理以外，还需要培养学生的实践能力。传统的教学中，为了让同学直观地感受物流系统运作流程，需要购置很多实验器材如：立体仓库，货架，条码打印机，码垛机，AVG等。不仅会耗费大量的资金、占据庞大的空间，其实际利用率却很低，有可能一门课一学期就去参观一回，且维护费也是一笔不小的费用。

相对于传统的教学模式，采用Flxsim用于物流系统仿真教学有以下4个优点：①不占据实际空间，只需在电脑上安装该程序；②利用效率高，除了上课时间，同学们还可以自行安装到自己的电脑，可以做到随学随用；③能全过程模拟物流系统，可节约成本，实践性也强；④能随时更新软件版本，模拟仿真当前最新的技术设备。

3.2 Flexsim程序简介

Flexsim是由美国公司开发的软件，在中国它的唯一代理商是北京创时能。由于它在图形环境中把C++和编译器进行了集成，因此，在这个软件中可以直接用C++来对模型进行定义。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的操作很简便，对于要用到的仿真对象，只需把它们从实体库里拖出来放到模型窗口即可。每一个实体都有一个快捷属性窗口，在这里可以对它的外观、三维位置进行简单的设置。每一个实体都有选项卡，有的是共用的，有的是实体本身特有的，对选项卡进行设置就是对系统更深一步的仿真过程。Flexsim除了读取自身产生的文件格式外，还可以读取诸如EXCEL、CAD等文件格式。

3.3 Flexsim软件的应用

3.3.1 建模的基本步骤

(1)构建模型布局：根据仿真案例的要求运用Flexsim进行仿真的布局；(2)定义对象流程：思考仿真布局中各实体的关系，选择合适的连接方法；(3)编辑对象参数：根据案例的实际数据对各实体进行参数设置；(4)运行仿真模型;(5)分析仿真结果。

3.3.2 在实践性课程设计中应用

例如在某配送系统中，要将5种不同的产品各自经过加工后，以特定的数量进行打包配送，配送的包裹数量为11个。

5种不同类型的实体按照正态分布的时间间隔到达，用不同的颜色来区分不同类型的实体。生产出来的实体由3位工人搬运到各自的加工地点进行加工。加工后的实体经由传送带将其传送至打包处进行打包，打包要求为：将类型1～5类的实体按照个数为4，3，5，5，4打成一个包裹。最后由叉车将打好的包裹配送至仓库进行存储。整个流程图如图1所示。

图1 配送仿真流程图

建模步骤如下：

(1)连线的设置：发生器1、暂存区1、1～5号处理器、1～5号传送带、合成器1、暂存区2和货架1依次用A连接；任务分配器1分别与暂存区1用S连接，1～3号工人A连接；发生器2与合成器1用A连接；叉车与暂存区2用S连接。

(2)发生器的设置：发生器1产生的临时实体种类设置为Box，到达时间间隔设置为normal(20, 2, 1)；在触发器选项卡处创建触发，设置临时实体类型duniform(1,5)。发生器2产生的临时实体种类设置为Pallet，到达方式设置为到达时间表，在0s时刻、1500s时刻、1800s时刻、2550s时刻和3600s时刻分别产生2、1、3、2和3个Pallet。

(3)暂存区的设置：暂存区1勾选使用运输工具，选择根据不同case值输出端口，设置1～5中实体分别发往1～5号处理器。暂存区2勾选使用运输工具。

(4)合成器的设置：将合成模式设置为打包，根据打包时先放托盘的要求，在输入端口处将发生器2设置为1号输入端口。剩下的5个实体输入端口设置按数量4，3，5，5，4进行打包。

(5)建模完成，点击运行。通过添加Dashboard，可以输出各种统计图表，方便学生研究系统内部各项工作的效率，提出改进意见。

3.3.3 在毕业设计中运用

毕业设计是检验学生专业知识掌握程度的一个重要环节。为了更加清晰明了地展示所学的知识，运用仿真对研究的系统进行建模，然后在此模型基础上进行改进，两相对比，可以更加直观地演示改进后的结果。当然，在运用Flexsim建模的过程中也会存在很多难点，如：如何建立一个合理的物流系统仿真模型，各种实体参数的设置如何确定，AVG路径规划的实现，如何避免碰撞，修复表/中断的应用等。这时候就需要同学结合整个大学期间学到的知识，归纳总结再运用到实践中，这也是毕业设计的初衷：让学有所用。

4 结语

Flexsim作为一款常用的建模软件，很多高校都将其用作核心课程的教学工具；在工作中，也有很多公司运用这款软件进行仿真模拟。如何使学生了解，会用，用得好Flexsim，是上好物流系统仿真这门课程的关键所在。本文从理论和实践两个角度阐述了Flexsim在物流系统仿真课程上的巨大优势，并通过Flexsim对一个配送系统仿真，进一步加深了这一观点。