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1、2013年第 4期 _ 青岛远洋船员职业学院学报 _ VOL.34 NO. 4 文章编号 :2095 -3747(2013)04 -0063 -05 基于 Flexsim的物流仿真教学研宄与实践 曲 慧 苏 同 江 (青岛远洋船员职业学院物流与航运管理系，山东青岛 266071) 摘要：为了提高物流专业课程的教学质量和效率，利用 Flexsim进行了物流系统的仿真实 训教学研宄，给出了物流仿真教学实践中的典型实例。教学实践表明，基于 Flexsim开发的物流 仿真教学，可以加深学生对课程内容的理解和掌握，同时激发了学生的学习热情。 关键词：物流仿真教学 Flexsim 中图分类号： G642
2、文献标识码 :A 在物流专业教学中，需要注重学生动手能力 的培养，提高学生学习兴趣。目前，物流实训室大 多数是基于软件模拟的物流实训室，而基于设备 的物流实训室，由于资金等方面的限制，多数高校 还比较缺乏或者设备单一，这就造成了学生对巷 道式堆踩机、高速分拣机、立体货架、码踩机器人 等物流设备缺乏足够的感性认识。 Flexsim正是一 种能帮助学生学习仓库、配送中心、企业生产线及 相关设备的物流仿真软件。 1物流仿真教学选择分析 Flexsim、 Promodel、 Witness、 Automod 和 RaLC 都是市场上常见的模拟软件。 Witness， Promodel 都没有三维虚拟的
3、技术，而 Automod三维虚拟技 术只限于线框模型的代表，非实质模拟技术 ，RaLC 的分析能力和扩展性一般。 Flexsim是美国的 Flexsim Software Production 公司开发的一款米用 面向对象技术，具有三维显示功能的商业化离散 事件系统仿真软件。 Flexsim是非常强大的分析工 具，运用该软件可以建立一个真实系统的 3D模 型，可以非常直观地体现出真实系统的实际情况， 然后根据这个 3D模型可以花费较低的成本或者 较短的时间来研宄该真实系统，可以为用户提供 大量的可供备选的方案并且通过仿真模拟得到大 量的反馈信息，从而帮助用户在大量的备选方案 中选出最优最合理的
4、方案。因此， Flexsim因其强 大的分析能力、良好的扩展性、三维显示功能和易 操作性，更适合于物流仿真教学。常见仿真软件 比较见表 1。 表 1常见仿真软件比较 常见仿 真软件 面向 对象 物流 部件 扩展 性 分析 功能 应用行业 动画 功能 操作容易性 价格 Flexsim 是 有 较好 较强 几乎能为所有产业定制特定的模型 3D 可用 C+创建和修改对象。 一般 RaLC 是 有 一般 一般 专业面向物流行业和工业工程领域 3D 建模简单直观，短时间内可熟练 掌握 较低 Witness 是 有 一般 一般 平面离散系统生产线仿真器 2D 一般 一般 Automod 是 有 较好 强大
5、 比较成熟的三维物流仿真软件 3D 需要编制程序才能做出作业流程 曰虫 印贝 ProModel 是 丰富 较好 一般 工厂生产及先进的弹性制造系统 3D 不需撰写任何程序 较贵 收稿日期 :2013-12-08 第一作者简介：曲慧，女，讲师 基金项 H :山东省教育科学 十二五 规划课题物流管理专业改革研宄与丈践（课题编号 :2011GG377) 63 2013年第 4期 青岛远洋船员职业学院学报 VOL. 34 NO. 4 2 Flexsim仿真软件在教学中的作用和应用 2. 1 Flexsim仿真软件在教学中的作用 Flexsim仿真软件在教学中的作用主要体现在 以下几个方面： (1)为物
6、流专业教学提供丰富、直观、形象的 系统仿真内容 Flexsim仿真软件是一款商业化系统仿真软 件，它己成功地应用在多个领域，特别适合于生产 制造、仓储配送、交通运输等物流系统领域。 Flexsim 仿真软件采用面向对象技术，并具有 3D 显示 功能，能提供原始数据拟合、输入建模、虚拟现实 显示、运行模型进行仿真实验、对结果进行优化、 生成 3D动画影像文件等功能，也提供了与其他工 具软件的接口。建模快捷方便和显示能力强是 Flexsim仿真软件的重要特点，借助计算机技术对 物流系统进行真实模仿，通过仿真实验得到各种 动态活动及过程瞬间仿效记录， 为物流专业教学 提供丰富、直观、形象的的系统仿真
7、内容。 (2) 增加学生的实际操作能力 通过 Flexsim仿真软件实训系统，让物流专业 的学生在学校通过在模拟现实的环境中反复实 训，对现实物流企业的各种类型，以角色扮演的方 式，更加深刻地理解物流过程及物流概念，提高学 生掌握物流基本流程、环节与操作的能力，而且能 够提高学生建模的能力，获得宝贵的上岗经验，毕 业后能迅速胜任现实仓储类物流企业的各个岗 位。 (3) 提升学生的物流应用和分析能力 表 2模型中实体的部分统计数据 实体 当前 最小 最大 平均 输入 输出 最小停 最大停 平均停 当前 运行时间 容量 容量 容量 容量 留时间 留时间 留时间 状态 发生器 3 0 0 0 0.9
8、9 0 124 5.62 11.27 6.38 5 3614.53 暂存区 4 0 0 1 0 124 124 0 0 0 6 3614.53 分拣传送带 5 2 0 5 1.57 124 122 42 50 46.33 13 3614.53 传送带 6 1 0 3 0.77 66 65 19.56 109.56 43.01 13 3614.53 传 送 带 7 1 0 3 0.55 56 55 19.56 88.31 36.05 10 3614.53 处理器 8 0 0 1 0.15 65 65 8. 14 8. 14 8. 14 1 3614.53 处理器 9 0 0 1 0. 12 55
9、 55 7.74 7.74 7.74 1 3614.53 货架 10 13 1 13 6.41 13 0 0 0 0 1 3614.53 货架 11 52 1 52 28.37 52 0 0 0 0 1 3614.53 货架 12 42 1 42 18.32 42 0 0 0 0 1 3614.53 货架 13 12 1 12 6.4 12 0 0 0 0 1 3614.53 堆垛机 14 0 0 1 0.32 130 130 4.84 16.35 8.77 1 3614.53 堆垛机 15 1 0 1 0.25 110 109 4.61 16.11 8.42 17 3614.53 操作员 3
10、8 0 0 1 0.19 124 124 5.67 5.67 5.67 1 3614.53 利用 Flexsim仿真软件对一个实际的物流系 统建立模型，不仅可以让学生能自己动手去分析 这个系统的各组成部分，而且可以找出各组成部 分的联系，改进物流教学和物流实验模式单一、不 够灵活的现状。更重要的是，学生可以在建模的 过程中加入生动的动画，对整个物流系统的运行 可以得到更加深刻的理解。通过建立模型，学生 可以对物流系统加以分析，能够加强学生对一个 物流系统流程的掌握，逐步提高学生的物流应用 和分析能力。 (4)节省物流实践教学费用 现在，为了配合物流理论的教学，高职院校建 设了自己的物流实验室。
11、物流实验室建设成本 高，少则几十万，多则上百万，而且还需要必要的 维护。物流设施设备操作、物流中心作业流程等 实验室建设，既占用大量的场地，又需要大量资 金。另外，实验设备的教学利用率比较低，维护成 本比较高，投资效果也较差。应用系统建模与仿 真，可以直接在计算机仿真，通常物流软件能仿真 物流全过程，灵活性很强，这样具有较好的性价 比，成本低，在有限的教学场地、资金条件下开展 众多类型的实验，满足物流实践教学操作性、重复 性、开放性和综合性需要，降低办学成本。 2.2 Flexsim仿真软件在教学中的应用 (1) Flexsim仿真软件应用于实践性课程 系统建模与仿真的最 终目的是实践应用，以
12、 64 统、装卸搬运系统、城市配送系统、流通加工系统 等方面。我国物流现在正处于快速发展时期，企 业的物流流程优化和物流系统优化还需进一步提 升，借助Flexsim仿真软件，可以通过校企合作教 学科研项目开发和研宄，为企业实际运营决策提 供很好的辅助。 3物流仿真教学建模研宄 本文以建立自动化仓库模型为例进行物流仿 真教学建模研宄。供应商供应两种产品 A和 B， 运送到仓库暂存区，通过分拣传送带分拣到立体 库入口，再用传送带运送到检验台上检验，合格品 用堆垛机送到合格品货架里，不合格品用堆垛机 送到不合格品货架。流程图如图 1。 图 1 供应商的产品 的统计分布；暂存区最大容量为 20个；分拣
13、传送 带初始长度为 10米，螺旋半径 4米，最高处为 5 米 ;传送带长度为 15米，倾斜高度为 5米 ;产品 A 和 B中 80%为合格品， 20%为不合格品。 3. 1用 Flexsim进行建模布局和实体参数设定 图 2 实 体 建 模 Flexsim采用经过高度开发的部件 （ Object)来 建模。部件表示商业过程中的活动、行列，即代表 着时间、空间等信息。建立模型时，只需要将相应 的部件从部件库拖放到模型视图 （ View)中。部件 的参数是简单、快速、有效地建立生产、物流和商 务过程模型的主要机能。通过部件的参数设置， 我们可以对几乎所有的物理现象进行模型化。在 建模区域拖入 1个
14、发生器、 1个暂存区， 1个分拣 传送带， 2个传送带， 2个处理器， 2个堆垛机和 4 个货架，如图 2。 解决实际问题，将其应用于实践性课程中是非常 必要的。例如， Flexsim系统仿真在配送中心物流 分拣中的应用。配送中心是接受并处理末端用户 的订货信息，对上游运来的多品种 货物进行分拣， 根据用户订货要求进行拣选、加工、组配等作业， 并进行送货的设施和机构。是从供应者手中接受 多种大量的货物，进行倒装、分类、保管、流通加工 和情报处理等作业，然后按照众多需要者的订货 要求备齐货物，以令人满意的服务水平进行配送 的设施。配送中心的分拣会产生很多的成本。利 用 FLexsim建模仿真可以
15、模拟设计整个分拣流程， 找出其中成本过大的部分并加以改进，使之降低 分拣成本，提高物流效率。 (2) Flexsim仿真软件应用于教学方案设计 通过对 Flexsim仿真软件的仿真分析来完成 “ 物流服 务方案设计与评价 ” 的案例实践教学。例 如，甲公司在几个地方分别设有分公司。目前，有 一个地方的几个客户分别有不同的货物运往不同 的地方，第三方物流公司需要根据运输的线路、单 价和产品的特点来设计物流服务方案。教师首先 准备案例所需的数据和 Flexsim仿真模块，在分组 安排教学任务后，由学生对基础数据进行分析，选 择可能的运输工具和线路，并对各种运输方式的 单价、速度进行调查 ;将所有运
16、输线路输入到 Flex- sim软件中建立仿真模型，并在各个线路上设置单 位运价和速度，模型设置完成后运行并分析各条 线路的运疔效果，确定产品运输的组合模式，选择 各类产品合适的运输方式。 (3) Flexsim仿真软件应用于学生毕业论文设 计 学生毕业论文设计是教学过程的最后阶段采 用的一种总结性的实践教学环节。通过毕业设计， 能使学生综合应用所学的各种理论知识和技能，进 行全面、系统、严格的技术及基本能力的练习。由 于物流教学具有实践性的特点，因此更加突出毕业 设计的重要性。在物流毕业设计中，可以在多个领 域应用系统建模与仿真，如配送中心设计、自动仓 库设计、自动分拣设计、货运站作业分析等
17、，其中的 重点和难点是对现实中的物流系统进行抽象，建立 合理的仿真模型，达到预定的效果。 (4) Flexsim仿真软件应用于校企合作教学科 研项目开发和研究 Flexsim仿真软件可以广泛应用于港口物流系 自动化仓库 流程图 供应符合 exponential (0， 20,1) 2013年第 4期 青岛远洋船员职业学院学报 VOL.34 N0.4 供 应 商 AB 暂 存 区 65 2013年第 4期 青岛远洋船员职业学院学报 VOL. 34 NO. 4 图 3 模 型 实 体 设 置 3.2连线设置流程 对发生器、暂存区、分拣传送带、处理器和货 架按照仓库流程进行 A线链接 ;对传送带、堆
18、垛机 进行 S线连接。连线设置结果如图 4 图 4 模 型 连 线 设 置 3.3进行运行参数设置并编译运行 仿真的目的就是对仿真结果进行分析并提出 改进的方案。在分析原有不足的基础上， 有针对 性地进行相关的改进，使原方案更为合理。对该 模型进行编译之后，即可以试运行。根据概念模 型参数设置仿真模型中的运行参数。例如发生器 中设置两种产品为不同颜色；在分拣传送带中设 置不同产品进入不同传送带等。经过 3614. 53秒 的运行情况如图 5。 图 5 模 型 运 行 结 果 图 7 处 理 器 状 态 统 计 3.4结果分析 Flexsim软件具有强大的统计分析能力，在运 行结束后可根据统计数
19、据生成仿真报告，仿真报 告以表格、直方图、饼状图等形式表示，显示了各 个物流设备的利用率 、空闲率、阻塞率等数据。用 户可根据仿真报告提供的数据对物流系统的优缺 点进行判断，做出科学决策。表 2为模型中实体 的部分统计数据。图6为分拣传送带的空闲和运 输时间统计分析。图 7为处理器的运疔状态统计 分析。由此可见，该模型的参数设置还存在一定 的不足，但是作为物流专业的学生来说，能通过软 件进行适当的建模，并学会分析模型运行的结果 并逐步改进该模型，正是仿真教学的重要目的之 4结论 Flexsim能对仓库、配送中心、企业生产线等进 行简单的建模，能够加深学生对各种物流设备的 认识，帮助学生理解物流
20、工作流 程的布置、吞吐平 衡、物料需求计划、能力计划等相关知识，更好地 找出物流操作瓶颈，加深对现代化立体仓库、配送 中心的了解。 Flexsim在物流教学中的应用，克服 了传统教学方法中的不足，有效地提高了教学效 果，增强了对学生自主学习和创新学习能力的培 养，对于学生更好地学习物流专业理论知识，进而 培养相应的职业能力有很大帮助。 66 2013年第 4期 青岛远洋船员职业学院学报 VOL. 34 NO. 4 参考文献 : 1王晓雪 .基于 Flexsim的吉林省交通厅物资供 应站物流仓储系统研宄 D.吉林大学硕士论 文 .2012(5) 2鲁冠华等 .基于 EDA软件的电力电子仿真教 学
21、的探索 .山东水利职业学院院刊 D . 2010 (12) 3卩 丨 1115.0用户手册 .2010(10) Study and Practice on the Simulation Teaching of Logistics Based on Flexsim (Management Department, Qingdao Ocean Shipping Mariners College, Qingdao 266071, China) Abstract: In order to improve the teaching quality and efficiency of logistics p
22、rofessional curriculum f using Flexsim simulation experiment teaching and research of logistics system and giving logistics simulation teaching practice of the typical examples. Teaching practice shows that the logistics simulation teaching based on exploitation of the Flexsim can deepen students un
23、derstanding of course content and stimulate studentsx learning enthusiasm. Keywords: logistics simulation teaching, Flexsim (上接第 55页） The Design of “ Maritime Communication English Reading ” Curriculum Criterion based on Maritime Vocational Education (Department of Marine, Qingdao Ocean Shipping Mar
24、iners College, Qingdao 266071, China) Abstract: According to the responsibilities of maritime communication and the theories of modern vocational education This paper designs the class contents, study resources class hours court installations study circumstances of . maritime communication reading” And this desi gn meets the needs of maritime vocational education. Keywords: maritime communication English reading curriculum criterion QU Hui SU Tong - jiang ZHANG Ying LI Bo 67