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摘要：主要講述了計算機仿真技術在我國自動化物流系統(tǒng)中的發(fā)展和應用；根據(jù)在煙草物流系統(tǒng)的應用實例，介紹計算機仿真的基本步驟和方法；并闡述了未來計算機仿真技術在我國物流行業(yè)中的重要地位和發(fā)展前景。

　　1.引言

　　計算機仿真就是利用計算機運算系統(tǒng)的數(shù)學模型來達到對被仿真系統(tǒng)的分析、研究、設計等目的。仿真技術是集計算機技術、多媒體技術、通訊技術、控制技術于一身的現(xiàn)代高科技，它能仿真出一個其實的環(huán)境，一種真實的感受，可應用于宇宙飛船、核電站、飛機、輪船等大中型高精密儀器操作者的仿真訓練，也可應用于我國正在興建的自動化物流系統(tǒng)的規(guī)劃、設計、模擬、演示和分析。

自動化物流系統(tǒng)是集光、機、電技術為一體的復雜的系統(tǒng)工程。能夠實現(xiàn)物料傳輸、識別、分揀、堆碼、倉儲、檢索和發(fā)售等各個環(huán)節(jié)的全程自動化作業(yè)。該系統(tǒng)主要包括：自動化高架立體倉庫系統(tǒng)（AS/RS）；自動化輸送機輸送系統(tǒng)（Conveyor Systems）；自動導引車和/或往復式穿梭車系統(tǒng)（PathMover Systems）；邏輯控制系統(tǒng)（PLC）和計算機集成化物流管理系統(tǒng)等。

　　2.我國自動化物流系統(tǒng)應用計算機仿真技術的必要性

　　隨著物流行業(yè)生產(chǎn)自動化水平的不斷提高，生產(chǎn)系統(tǒng)越來越復雜，生產(chǎn)節(jié)奏越來越快，生產(chǎn)管理者對生產(chǎn)改進的每一決策，都需謹慎考慮。措施不當，往往需要付出高昂的代價。而正是由于系統(tǒng)的復雜性，快節(jié)奏和柔性，要想預測每一個決策給系統(tǒng)帶來的后果，已經(jīng)是人的大腦無法勝任的了。計算機仿真技術正是彌補了這一不足，成為自動化物流系統(tǒng)管理者的有用工具，成為生產(chǎn)系統(tǒng)規(guī)劃設計人員的得力助手。

　　對我國興建的自動化物流系統(tǒng)應用計算機仿真技術，不僅可以避免建立物理試驗模擬系統(tǒng)的投資，減少設計成本，而且可以通過計算機技術進行計算和驗證分析，提高系統(tǒng)方案的可行性。根據(jù)物流中心的工藝設備參數(shù)和工藝流程建立起來的計算機仿真系統(tǒng)，可以形成直觀立體的三維仿真動畫，提供生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)量，確定瓶頸位置，報告資源利用率。還可以被用來支持投資決定，校驗物流系統(tǒng)設計的合理性，通過對不同的物流策略進行仿真實驗來找出*解。仿真運行結束后可根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)生成仿真報告，顯示各個物流設備的利用率、空閑率、阻塞率等數(shù)據(jù)。可根據(jù)仿真報告提供的數(shù)據(jù)對物流系統(tǒng)的優(yōu)缺點進行判斷，做出科學決策。

　　3.計算機仿真技術在煙草自動化物流系統(tǒng)中的應用實例

　　中郵科技有限責任公司在煙廠片煙自動配方庫、輔料平衡庫以及成品庫的自動化物流系統(tǒng)規(guī)劃設計中成功的應用了計算機仿真技術，取得了很好的效果。應用計算機仿真技術規(guī)劃設計的柳州卷煙廠自動化物流系統(tǒng)，已經(jīng)于2003年6月實際生產(chǎn)運行，該自動化物流系統(tǒng)流程通暢，完夠滿足柳州卷煙廠物流系統(tǒng)的實際需求。應用計算機仿真技術規(guī)劃設計的北京市海淀區(qū)煙草自動配送系統(tǒng)也已經(jīng)安裝調試。應用計算機仿真技術規(guī)劃設計的南寧卷煙廠自動化物流系統(tǒng)，也已經(jīng)設計完成，該自動化物流系統(tǒng)正在建設中。

　　4.計算機仿真的基本步驟和方法：

　　4.1 選擇合適的計算機仿真軟件

　　適于物流仿真的軟件有許多，要根據(jù)自己的實際情況和需要進行選擇。中郵科技公司采用美國物流仿真軟件AutoMod10.0為平臺。該軟件主要的模塊如下：

　　Conveyor：含積放式傳輸系統(tǒng)，非積放式傳輸系統(tǒng)，滾筒傳輸系統(tǒng)、皮帶傳輸系統(tǒng)以及鏈條輸送系統(tǒng)等?？梢栽O定系統(tǒng)的速度、加速度、減速度、寬度、斜坡等參數(shù)。

　　Pathmover：用于沿路線或軌道運動的模型汽車，如人工駕駛的升降機、自動導引車AGV、往復式穿梭車等。

　　AS/RS：自動倉庫存取系統(tǒng)，通過選取貨架的規(guī)格（巷道數(shù)目、排、層等），定義出入庫的位置，設定存放貨物的區(qū)域，以及設定堆垛機的參數(shù)（速度、加減速度、取放貨物時間等），來定義一個AS/RS系統(tǒng)。

　　Kinematic：模擬機構的簡單運動。在實體造型中，定義機構的運動和自由度，詳細模擬實體的機構動作。如模擬碼盤機器人的碼盤動作、機械手的動作等。

　　Bridge Crane：在軌道上的起重機通過移動來拾起或放下貨物。如物流系統(tǒng)中的起重、搬運裝置。

　　Power & Free：與Conveyors類似，但是所處理的貨物是懸掛著的，而不是沿輸送機移動的貨物。一般采用鉸鏈懸掛在鏈條上的空中貨車。

　　Tanks & Pipes / Trains：傳遞的物體形態(tài)是液體或氣體，如啤酒、飲料、煤氣等工業(yè)中的配制、生產(chǎn)、傳輸?shù)取?/P>

　　AutoView：可以允許用戶通過AutoMod模型定義場景和攝像機的移動，產(chǎn)生高質量的AVI格式的動畫。用戶可以縮放或者平移視圖，或使攝像機跟蹤一個物體的移動，如叉車或托盤的運動。AutoView可以提供動態(tài)的場景描述和靈活的顯示方式。

　　Autostat：用于分析仿真后的結果。根據(jù)要實現(xiàn)的目的，如系統(tǒng)內采用的AGV的數(shù)量、操作工人的數(shù)量、傳輸系統(tǒng)的速度、車輛的速度等等，都可以用來作為優(yōu)化的對象，生成產(chǎn)量、成本、利用率等圖表。

　　4.2 建立仿真模型

　　根據(jù)自動化物流系統(tǒng)的需求和工藝流程建立系統(tǒng)的計算機仿真模型，并確立系統(tǒng)基本設備的運行參數(shù)。

　　4.3 編寫邏輯控制程序

　　根據(jù)系統(tǒng)的工藝流程和系統(tǒng)的邏輯控制關系，以及物料流動過程中，設備處理該物料所需的時間等編寫邏輯控制程序。

　　4.4 運行仿真系統(tǒng)

　　根據(jù)物流系統(tǒng)的需求流量，計算出物料出現(xiàn)的時間頻率，把這個頻率值輸入系統(tǒng)，即可運行此仿真系統(tǒng)。仿真運行時間可以根據(jù)實際物流系統(tǒng)的生產(chǎn)班次，也可按照zui大物流量進行模擬。

　　4.5 仿真結果分析和優(yōu)化

　　根據(jù)流程運行結果，進行分析，系統(tǒng)是否存在瓶頸，流程是否暢通，物流量能否滿足需求。根據(jù)zui后的數(shù)據(jù)統(tǒng)計結果，分析物流量能否滿足需求。如果系統(tǒng)運行后，結果有不理想之處，要根據(jù)相應的原因，調整方案或者改變參數(shù)，直至滿足物流系統(tǒng)的生產(chǎn)需求。生成三維動畫輸出結果及仿真報告，提交給自動化物流系統(tǒng)的管理者和設計者，進一步優(yōu)化和完善。

　　由于采用計算機仿真技術，系統(tǒng)規(guī)劃設計周期短，投資者在實際生產(chǎn)系統(tǒng)未建立前就能夠直觀地看到并了解系統(tǒng)實際運行的全部信息，因此，使投資者和系統(tǒng)方案設計者對方案的實際運行便于直接調整和改進。合理的物流系統(tǒng)方案是建立一個科學的物流系統(tǒng)的前提。

　　5.計算機仿真技術在物流行業(yè)中的發(fā)展前景

　　我國的計算機仿真技術目前已廣泛應用于電力、航空、通信、交通運輸、軍事、化工、生物、經(jīng)濟等各個領域，并且，隨著計算機仿真技術的發(fā)展將發(fā)揮更加重要的作用。

　　在我國的自動化物流系統(tǒng)中應用計算機仿真技術，不僅能夠大大縮短物流中心的規(guī)劃設計周期，還可根據(jù)計算機仿真結果對方案進行優(yōu)化。在開放的人機界面上，可以看到未來實際生產(chǎn)過程中系統(tǒng)設備的全時空信息，看到未來的生產(chǎn)現(xiàn)場中各輸送、存儲設備和AGV、穿梭車、堆垛機、輥道等的狀態(tài)，仿真系統(tǒng)將反映系統(tǒng)中發(fā)生阻塞和瓶頸的位置和情況?？梢愿淖儏?shù)輸入，通過模擬生產(chǎn)情況及波動對系統(tǒng)造成的沖擊，從而避免了在理想化狀態(tài)下系統(tǒng)設計所無法預料的各種因素，對系統(tǒng)的堵塞有著形象和直觀的解決方案。在系統(tǒng)未投資建立之前，就可地了解未來自動化物流系統(tǒng)的實際流程和生產(chǎn)信息。

　　由于我國現(xiàn)代物流產(chǎn)業(yè)剛剛興起，因此，在規(guī)劃設計自動化物流系統(tǒng)中應用計算機仿真技術，不但可以避免新上馬的許多物流項目的重大失誤，而且可以使我國新建的自動化物流系統(tǒng)更科學更合理。只有進行了計算機仿真的自動化物流系統(tǒng)，才能真正地為物流企業(yè)解決實際問題，規(guī)劃和設計出切實可行的工藝方案，才能使我國的自動化物流系統(tǒng)邁向*水平的行列。