基于Flexsim的物流仿真教学研究与实践

２０１５年　第３期　物流工程与管理　第３７卷总第２４９期　ＬＯＧｌＳ；一ｒＩＣＳ　ＥＮＧＩＮＥＥＲｌＮＧ　ＡＮＤ　ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ　教育研究　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４—４９９３．２０１５．０３．０９７　基于Ｆｌｅｘｓｉｍ的物流仿真教学研究与实践米　口王瑞亮　（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－￣，４Ｊｒ　ｌ教学研究，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】Ｇ７１２　【文献标识码】Ａ　【文章编号】１６７４—４９９３（２０１５）０３—０２８１—０４　Ｓｔｕｄｙ　ａｎｄ　Ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　Ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｏｆ　Ｌｏｇｉｓｔｉｃｓ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｆｌｅｘｓｉｍ　口ＷＡＮＧ　Ｒｕｉ—ｌｉａｎｇ　（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｑｉｎｇｄａｏ　Ｏｃｅａｎ　Ｓｈｉｐｐｉｎｇ　Ｍａｒｉｎｅｒｓ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｑｉｎｇｄａｏ　２６６０７　１，Ｃｈｉｎａ）　【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｑｕＭｉ￣ａｎｄ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｏｆ　ｌｏｇｉｓｔｉｃｓ　ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ　ｃｕｒｒｉｃｕｌｕｍ，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　ｓｉｍｕｌ￣ｉｏｎ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｆｌｅｘｓｉｍ　ｃａｎ　ｄｅｅｐｅｎ　ｓｔｕｄｅｎｔｓ　ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ　ｏｆ　ｃｏｕｒｓｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ａｎｄ　ｓｔｉｍｕｌａｔｅ　ｓｔｕｄｅｎｔｓ’ｌｅａｒｎｉｎｇ　ｅｎｔｈｕｓｉａｓｍ．　【Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ】ｌｏｇｉｓｔｉｃｓ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｔｅａｃｈｉｎｇ；Ｆｌｅｘｓｉｍ　在物流专业教学中，需要注重学生动手能力的培养，提高　表１常见仿真软件比较　学生学习兴趣。但目前，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　薹真软　景件对象部件性　　功能　……　功能应用行业　霎　　容易性　价格　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　道式堆跺机、高速分拣机、立体货架、、码跺机器人等物流设备　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公司开发的一款采用面向对象技　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，可以非常直观的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　间来研究该真实系统，可以为用户提供大量的可供备选的方　２　Ｆｌｅｘｓｉｍ仿真软件在教学中的作用和应用　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　２．１　Ｆｌｅｘｓｉｍ仿真软件在教学中的作用　大量的备选方案中选出最优最合理的方案。因此，Ｆｌｅｘｓｉｍ以　Ｆｌｅｘｓｉｍ仿真软件在教学中的作用主要体现在以下几个　强大分析能力、良好的扩展性、三维显示功能和易操作性，更　方面：　适合于物流仿真教学。常见仿真软件比较见表１。　２．１．１　为物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，它已成功　【收稿日期】２０１５一Ｏ１—１６　基金项目：山东省教育科学“十二五”规划课题《物流管理专业改革研究与实践》（课题编号：２０１１ＧＧ３７７）　【作者简介】王瑞亮（１９７９一），男，汉族，山东费县人，硕士，讲师，青岛远洋船员职业学院物流与航运管理系，研究方向：物流管理。　物流工程与管理　第３７卷　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　分并加以改进，使之降低分拣成本，提高物流效率。　２．２．２　Ｆｌｅｘｓｉｍ仿真软件应用教学方案设计　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　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　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　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、形象的系统仿真内容。　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；将所有运输线路输入到　Ｆｌｅｘｓｉｍ软件中建立仿真模型，并在各个线路上设置单位运价　２．１．２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，可以让学生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。　２．１．３提升学生的物流应用和分析能力　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　式单一而不够灵活的现状。更重要的是，如果学生能在建模　的过程中加人生动的动画，那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。　２．１．４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。物流实验室的建设成功，虽然可以更加直观地　显示物流的运作，还可以提高学生的动手能力，可是建设成本　过高，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、开放性和综合性特点，降低办学成本。　２．２　Ｆｌｅｘｓｉｍ仿真软件在教学中的应用　２．２．１　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　模仿真可以模拟设计整个分拣流程，找出其中的成本过大的部　和速度，模型设置完成后运行并分析各条线路的运行效果，确　定产品运输的组合模式，选择各类产品合适的运输方式。　２．２．３　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，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。　２．２．４　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究，为企业实际运营决策提供了很好　的辅助。　３物流仿真教学建模研究　本文以建立自动化仓库模型为例进行物流仿真教学建模　研究。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。　产品供应符合ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ（０，２０，１）的统计分布；暂存区最　大容量为２Ｏ个；分拣传送带初始长度为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。　产品Ａ检验台　ＡＢ　分　供　拣　应　暂　商　存　传　送　区　带　图１　自动化仓库流程图