(2)圖形模型。圖形模型是采用不同形式的直線和曲線構圖,結合簡明的文字數字說明,形象地表現出係統的本質和變化規律。例如,企業產品生產流程圖、組織結構圖、管理決策層次圖、信息流圖、資金流圖及物流圖等。建立圖形模型可使對係統的描述簡明形象,易於理解。

(3)計算機程序模型。計算機程序模型是用計算機程序來建立模型。例如,對一台由計算機控製的數控機床,可以直接改變內嵌於機床中的計算機程序,使其運行模式根據加工需要而自動變化,以此提高機床加工精度和效益。所有的數學模型都可轉化為基於計算機的模型,通過計算機來研究係統。有時計算機是唯一可行的實驗檢測手段,許多無法建立傳統數學模型的係統,如生命係統、社會行為過程等都有可能構建基於計算的計算機程序模型。運用計算機進行係統仿真,建立係統仿真模型,是新興的建模發展方向。

(4)概念模型。概念模型是人們根據工作實踐經驗及掌握的有關理論知識,直觀地構想出的模型。其主要包括一係列新舊基本概念。在沒有任何曆史資料的情況下,人們隻能充分發揮自己的想象,通過概念模型,一步步積累資料,豐富和改進模型。

2)形象模型形象

模型是具有具體物理結構的模型,常稱為物理模型,它為人們提供一個係統的直觀形象。

(1)實物模型。它是真實係統按一定比例的再現。比例為1:1時,與真實係統一般大小。例如,自動化立體倉庫建造模型、城市住宅小區規劃建設模型、大壩水利實驗模型、飛機實驗風洞模型等。

(2)模擬模型。模擬模型是用一定物理方式表現真實係統,但又不同於真實係統。例如,城市交通係統指揮中心用帶有指示燈的電路來顯示城市交通狀況。

又如在電路中改變電壓、電流和電容,遠比在機械運動中改變速度、力和質量簡便得多,人們就用電路中的電壓、電流和電容來模擬機械運動中的速度、力和質量的關係。

對於同一係統可建立不同類型的模型,各種模型在不同的時期可發揮不同的作用,可相互轉化促使新模型的產生。

2.物流係統建模

典型方法建立物流係統模型,應從建模目的出發,全麵考察該係統的基本狀況,盡可能多的收集有關資料數據,列出要解決的問題,重點解決一些什麼問題,建立起建造模型的基本觀點。依據基本觀點對係統進行分析,簡化係統,找出係統中與要解決問題有關的主要元素及這些元素間的相互關係,一般說來是相互依賴、相互製約、相互促進的矛盾關係。用變量及參變量來表示這些要素,使要素之間的關係成為變量間的關係。人們對一個係統的認識,必有一個由粗到細、由淺人深的過程,可先選擇部分變量或參變量加以討論分析,再逐步增加變量,一步步地篩選出對要解決的問題起關鍵作用的變量,分析參量與係統變化狀態的內在聯係。運用數學和其他方法刻畫出變量之間的關係。一個模型的逼真程度,取決於我們的知識水平、係統分析能力和主觀努力程度。實際係統是複雜的,但隻要模型能針對問題刻畫出實際係統的主要性質,我們就可以通過對建立的模型作進一步分析、討論。進行計算機模擬,經過一個不斷實踐反饋、再實踐再反饋的努力過程,就可以對係統有進一步的了解和把握。

物流係統是多種多樣的,因此建立係統模型問題會十分複雜。但不管建立什麼樣的模型,都要力求做到以下幾點:準確性,即準確地反映現實係統的本質規律;可靠性,具有一定的精確度,至少在運用時不會潛伏著危險;簡明性,即模型表達方式應明確、簡單扼要;實用性,即易於操作,方便使用。

9.2.2 物流係統仿真

仿真是利用一個模型來模仿實際係統所發生的運動過程並進行試驗的技術。

許多工程與技術問題都可以通過仿真試驗來驗證方案或規劃能否達到預期的目標。如果達不到目標,可以及時發現問題,修改方案或規劃,如此既省時、經濟又安全。

計算機仿真是指以計算機為主要工具,運行真實係統或預研係統的仿真模型,通過對計算機輸出信息的分析與研究,實現對實際係統運行狀態和演化規律的綜合評估與預測。計算機仿真是分析評價現有係統運行狀態或設計優化未來係統性能與功能的一種技術手段,它廣泛應用於工程設計、航空航天、交通運輸、經濟管理、生態環境、通信網絡和計算機集成等領域。

1.計算機仿真技術

在物流工程中的作用計算機仿真技術在物流工程中的作用主要體現在以下幾方麵。

1)物流係統中裝備設計過程中的計算機仿真物流係統的穩定可靠的運作,離不開設備的保障。為滿足經濟合理的設計要求,設備的大型化、小型化已是目前各種物流裝備的發展方向。因此,傳統的經驗設計方法已不能滿足設計要求,需通過動態優化、智能化設計方法對其進行設計。為將分析結果清晰、及時地表達出來,就必須對物流裝備進行計算機仿真,以盡可能把設計中的問題暴露出來,通過修改設計,將問題解決在設計階段。

2)物流裝備的控製係統的計算機仿真物流係統的自動化、智能化除了應有機械部分作為保障外,良好的控製係統也是必需的。控製係統的功能實現及控製效果也需要通過計算機仿真,以便對控製係統的功能、運行過程的穩定性、快速性和準確性做出評價和改進。

3)物流係統規劃與設計在無實際係統時,把係統規劃轉換成仿真模型,通過運行模型,評價規劃方案的優劣並修改方案,是係統仿真常用到的一種方法。其優點是在係統建成之前,便可對不合理的設計和投資進行修正,可避免資金、人力、物力及時間上的浪費。

係統仿真運行能準確地反映未來物流係統在有選擇的改變各種參數時的運行效果,使設計者全麵掌握規劃與方案的實際效果。

4)物料控製生產加工過程中,各工序的加工節奏一般是不一致的,為此物料供應部門與生產加工部門便存在矛盾。為確保物料及時準確的供應,最有效的辦法便是在工廠、車間設置物料倉庫,在生產工序問設置緩衝物料庫,以協調生產節奏。

5)物料運輸調度物流係統一般包含若幹運輸車輛、多種運輸路線。規劃運輸路線、保障運輸線路的暢通和高效等,都是運輸調度的工作內容,而係統仿真方法能較好地解決上述問題。通過建立運輸係統模型及對運輸調度過程的仿真,調度人員對所執行的調度策略進行檢驗和評價,就可采取比較合理的調度策略。

6)物流成本估算物流成本包括運輸成本、庫存成本、裝卸成本。物流係統仿真是對物流整個過程的模擬。過程中的每一個操作的時間,通過仿真推進被記錄下來。為此,便可通過仿真統計物流時間的花費,進而計算物流的成本。這種計算物流成本的方法,比用其他數學方法計算更簡便、直觀。與此同時,還可建立起成本與物流係統規劃、成本與物料庫存控製、成本與物料運輸調度策略之間的聯係。

2.計算機仿真的基本過程

計算機仿真包括三個要素,即係統、模型和計算機。三者之間的關係。仿真過程也相應的劃分為三項基本活動:建模、模型實現和仿真實驗。它們之間的關係。由上述二圖可看出,係統仿真本質上是一類麵向問題(或對象)、基於模型的活動。計算機仿真的全過程,可劃分為係統分析、模型設計與確認、模型實現及仿真實驗與仿真結果的分析評估四大部分。

9.3 物流工程管理的方法

9.3.1 設施選址

1.設施選址的任務和意義

1)設施選址的任務

設施選址就是要對可供選擇的地區和地點的因素進行分析評價,力爭達到場址的最優化。設施選址主要有以下兩種:

(1)單一設施的場址選擇。根據確定的產品(或服務)、規模等目標為一個獨立的設施選擇最佳位置。

(2)複合設施的場址選擇。此即為一個企業(或服務業)的若幹個下屬工廠、倉庫、銷售點、服務中心等選擇各自的位置,目的是使設施的數目、規模和位置達到最佳。

2)設施選址的意義

場址選擇的好壞,對於生產力布局、城鎮建設、企業投資、建設速度及建成後的生產經營等都具有重大影響。場址一旦確定,設施建設完工後,一般都無法輕易改動,如先天不足,會造成很大損失。但隨著技術和經濟的發展,場址有時也不得不適應形勢的變化而改變。因此,場址選擇應進行充分的調查研究與勘察和科學分析,不能憑主觀意願決定;選址工作也不能過於倉促,要考慮自身設施和產品的特點,注意自然條件、市場條件、運輸條件的影響。

2.設施選址應考慮的因素

①對於影響設施選址的因素,可根據它們與成本的關係進行分類。與成本有直接關係的因素,稱為成本因素,可以用貨幣單位來表示各可行位置的實際成本值;與成本無直接關係,但能間接影響產品成本和未來企業發展的因素,稱為非成本因素。

3.設施選址的步驟與內容

1)設施選址的步驟一般包括四個階段,即準備階段、地區選擇階段、地點選擇階段和編製報告階段。設施選址流程如圖9-4所示。

2)設施選址報告的內容設施選址報告包括以下內容:

(1)設施選址的依據(如批準文件等);

(2)建設地區的概況及自然條件;

(3)設施規模及概略技術經濟指標(包括占地麵積估算、職工人數、概略運輸量、原材料及建築材料需要量等);

(4)各選址方案的比較(包括自然條件、建設費用及經營費用、環境影響、經濟效益等的比較);

(5)對各選址方案的綜合分析和結論;

(6)當地有關部門的意見;

(7)附件(包括各項協議文件的抄件、區域位置、備用地、交通線路、各類管線走向以及設施初步總平麵布置圖等)。

9.3.2 設施布置設計

1.設施布置設計的含義和內容

1)設施布置設計的含義

設施布置設計是指根據企業的經營目標和生產綱領,在已確認的空間場所內,按照原材料的接收,零件和產品的製造,成品的包裝、發運的全過程,力爭將人員、設備和物料所需要的空間作最佳的分配和最有效的組合,以獲得最大的經濟效益。

2)設施布置設計的內容

設施布置設計包括工廠總體布置設計和車間布置設計。

工廠總體布置設計主要解決工廠各個組成部分,包括生產車間、輔助生產車間、倉庫、動力站、辦公室、露天作業場地等各作業單位和運輸線路、管線、綠化及美化設施的布置問題,同時要解決物料的流向和流程、廠內外運輸的連接及運輸方式。

車間布置設計主要解決各生產工序、工段、輔助服務部門、儲存設施等作業單位及工作地、設備、通道、管線之間的布置問題,同時也要解決物料搬運的流程及運輸方式。

2.設施布置設計的基本形式

1)按工作流程形式分類主要有四種基本形式:產品原則布置、工藝原則布置、成組原則布置和固定工位布置。

2)設施選址報告的內容設施選址報告包括以下內容:

(1)設施選址的依據(如批準文件等);

(2)建設地區的概況及自然條件;

(3)設施規模及概略技術經濟指標(包括占地麵積估算、職工人數、概略運輸量、原材料及建築材料需要量等);

(4)各選址方案的比較(包括自然條件、建設費用及經營費用、環境影響、經濟效益等的比較);

(5)對各選址方案的綜合分析和結論;

(6)當地有關部門的意見;

(7)附件(包括各項協議文件的抄件、區域位置、備用地、交通線路、各類管線走向以及設施初步總平麵布置圖等)。

9.3.2 設施布置設計

1.設施布置設計的含義和內容

1)設施布置設計的含義

設施布置設計是指根據企業的經營目標和生產綱領,在已確認的空間場所內,按照原材料的接收,零件和產品的製造,成品的包裝、發運的全過程,力爭將人員、設備和物料所需要的空間作最佳的分配和最有效的組合,以獲得最大的經濟效益。

2)設施布置設計的內容

設施布置設計包括工廠總體布置設計和車間布置設計。

工廠總體布置設計主要解決工廠各個組成部分,包括生產車間、輔助生產車間、倉庫、動力站、辦公室、露天作業場地等各作業單位和運輸線路、管線、綠化及美化設施的布置問題,同時要解決物料的流向和流程、廠內外運輸的連接及運輸方式。