陳超

摘 要：針對(duì)C企業(yè)生產(chǎn)物流運(yùn)輸路徑的現(xiàn)狀及生產(chǎn)物流中出現(xiàn)的主要問(wèn)題，提出具體生產(chǎn)物流運(yùn)輸路徑優(yōu)化的方案，再運(yùn)用Witness仿真技術(shù)對(duì)C企業(yè)生產(chǎn)物流優(yōu)化運(yùn)輸路徑進(jìn)行仿真，幫助企業(yè)提高生產(chǎn)物流效率，增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。同時(shí)，研究的理論和方法對(duì)其它類似中小企業(yè)優(yōu)化自身生產(chǎn)物流具有一定借鑒意義。

關(guān)鍵詞：生產(chǎn)物流；運(yùn)輸路徑；Witness

中圖分類號(hào)：F25 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2018.33.015

1 概論

經(jīng)濟(jì)全球化和信息技術(shù)的不斷發(fā)展，物流作為“第三利潤(rùn)的源泉”越來(lái)越被各國(guó)企業(yè)關(guān)注。企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中為了生存與發(fā)展，已經(jīng)把物流重心從社會(huì)物流轉(zhuǎn)移到改善企業(yè)物流系統(tǒng)中來(lái)，其中生產(chǎn)物流更是企業(yè)物流的核心。在我國(guó)，企業(yè)生產(chǎn)物流是處于薄弱環(huán)節(jié)的。企業(yè)生產(chǎn)物流效率的低下，則會(huì)造成時(shí)間和空間的浪費(fèi)，生產(chǎn)物料的等待，成品的堆積，工人的重復(fù)搬運(yùn)，不僅影響了企業(yè)生產(chǎn)效率，更占用了大量流動(dòng)資金，成為企業(yè)發(fā)展的瓶頸。本文以C企業(yè)生產(chǎn)物流中運(yùn)輸路徑為研究對(duì)象，運(yùn)用Witness仿真技術(shù)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)輸路徑進(jìn)行優(yōu)化，解決生產(chǎn)物流系統(tǒng)中問(wèn)題，提高企業(yè)生產(chǎn)物流效率。

2 企業(yè)生產(chǎn)物流運(yùn)輸路徑現(xiàn)狀

目前C企業(yè)主要有A和B兩車間進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)中顯現(xiàn)出如下突出問(wèn)題，并且越演越烈，嚴(yán)重阻礙了生產(chǎn)效率的提高。（1）車間原材料的配送依靠人工從倉(cāng)庫(kù)搬運(yùn)到兩個(gè)生產(chǎn)車間，一方面人力消耗大，更重要的是運(yùn)送原材料的不及時(shí)，兩車間常常處于停工等待狀態(tài)，造成了大量的時(shí)間和人力浪費(fèi)。另一方面，運(yùn)輸工人面對(duì)兩車間的同時(shí)催貨到底先送誰(shuí)的，常常出現(xiàn)某車間為了自己不斷貨，提前多報(bào)原材料的運(yùn)送，勢(shì)必造成另一車間送貨的等待或者訂貨倉(cāng)庫(kù)定料的堆積。（2）兩個(gè)車間的產(chǎn)成品堆積嚴(yán)重，不能及時(shí)運(yùn)送入庫(kù)，兩車間常常堆積大量產(chǎn)成品和在制品，造成了車間產(chǎn)地的占用以及生產(chǎn)工序的不暢。（3）產(chǎn)量達(dá)不到預(yù)期目標(biāo)，A車間和B車間目標(biāo)產(chǎn)量為300單位和400單位 ，而現(xiàn)在A和B車間出來(lái)分別為240單位和310單位 ，嚴(yán)重阻礙了企業(yè)的發(fā)展。這些問(wèn)題充分顯現(xiàn)了C企業(yè)生產(chǎn)物流運(yùn)輸路徑的低效率。

為了解決C企業(yè)目前面臨生產(chǎn)物流運(yùn)輸路徑的問(wèn)題，建議引入準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)管理，減少車間等待，降低庫(kù)存，降低產(chǎn)成品在車間的堆積，使生產(chǎn)工序有效暢通，提高企業(yè)生產(chǎn)物流效率。針對(duì)C企業(yè)實(shí)際情況給出如下具體方案并通過(guò)仿真驗(yàn)證：（1）引入準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)制度，因?yàn)镃企業(yè)處于大工業(yè)園中，A和B車間原材料的供應(yīng)商就在園區(qū)中，通過(guò)與供應(yīng)商的協(xié)調(diào)，供應(yīng)商將分別60min/次送A車間原材料到達(dá)、45min/次送B車間原材料到達(dá)，并采用標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一托盤形式，送達(dá)到倉(cāng)庫(kù)指定地點(diǎn)，方便下部AGV小車的運(yùn)載，這樣可以大大節(jié)約倉(cāng)庫(kù)原材料的庫(kù)存。（2）采用兩輛AGV小車代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工搬運(yùn)原材料，既節(jié)省了人力資源也可以及時(shí)送貨到車間工位，在運(yùn)送完原材料的同時(shí)再把車間內(nèi)產(chǎn)成品及時(shí)帶走入庫(kù)，既保證了原材料的及時(shí)送達(dá)也解決了車間產(chǎn)成品的堆積。（3）具體規(guī)劃出5條路徑供AGV小車運(yùn)輸，保證運(yùn)輸路徑的暢通有序。（4）由于A和B車間原材料到達(dá)時(shí)間有時(shí)間差，就不能固定AGV小車只運(yùn)輸哪個(gè)車間原材料，因?yàn)檫@樣造成AGV小車的空等浪費(fèi)大量時(shí)間。所以采用貨物托盤的統(tǒng)一，也是為了AGV小車可以交叉運(yùn)輸AB車間原材料，這樣就會(huì)出現(xiàn)1號(hào)小車先運(yùn)A貨物，2號(hào)小車運(yùn)B貨物，在一定時(shí)間變化中1號(hào)小車會(huì)運(yùn)B貨物，2號(hào)小車會(huì)運(yùn)A貨物，形成規(guī)律性變化，我將通過(guò)仿真來(lái)具體實(shí)現(xiàn)，這樣大大提高了AGV小車運(yùn)輸效率。下文將通過(guò)Witness仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)具體優(yōu)化方案。

3 C企業(yè)生產(chǎn)物流運(yùn)輸路徑仿真設(shè)計(jì)及結(jié)果分析

3.1 系統(tǒng)描述

現(xiàn)有兩輛AGV小車處于工作狀態(tài)，把準(zhǔn)時(shí)制制度下到達(dá)倉(cāng)庫(kù)指定地點(diǎn)的原材料運(yùn)輸?shù)紸和B兩車間，并回來(lái)時(shí)候帶回車間已經(jīng)完成的產(chǎn)成品。原材料到達(dá)已托盤形式，A車間所需原材料記為PalletA60min/次，B車間所需原材料記為PalletB45min/次，且托盤貨物重量在AGV小車載重范圍內(nèi)。正如上文所說(shuō)的不同車間所需原材料到達(dá)倉(cāng)庫(kù)有時(shí)間差，AGV小車將會(huì)在一定時(shí)間變化內(nèi)呈規(guī)律性交替運(yùn)載貨物，以至充分發(fā)揮運(yùn)輸效率，保證原材料Pallet A、Pallet B以及車間產(chǎn)成品有序運(yùn)輸至指定地點(diǎn)。現(xiàn)做如下規(guī)定：只要運(yùn)輸Pallet A的小車只能通過(guò)T2路徑——T5，而運(yùn)輸Pallet B則通過(guò)T3——T5，進(jìn)行仿真模擬實(shí)驗(yàn)。

3.2 元素及其可視化定義

元素定義如表1 ，分別對(duì)仿真系統(tǒng)中各個(gè)元素實(shí)體進(jìn)行可視化設(shè)置，各個(gè)實(shí)體元素的顯示特征如圖1。

3.3 元素細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)

（1）對(duì)Part元素設(shè)計(jì)。

Name：Pallet A Name：Pallet B

Type：ActiveType：Active

Inter Arrival：60 Inter Arrival：45

Output Rules：PUSH to QAGV

Output Rules：PUSH to QAGV

（2）對(duì)Buffer元素設(shè)計(jì)。

元素QAGV、QPalletA、QPalletB的Part Queue都是Count ，Display Size 分別為1，3，3 。

（3）對(duì)Vehicle元素設(shè)計(jì)。

Name：AGV

Start Delays：0.5

Loaded：1.0

Stop Delay：0.5

（4）對(duì)Track元素設(shè)計(jì)。

首先設(shè)置Text和Path，然后輸入具體規(guī)則如表2。

3.4 模型運(yùn)行及數(shù)據(jù)報(bào)告

結(jié)合生產(chǎn)的實(shí)際，按一個(gè)月26天，每天工時(shí)12小時(shí)，也就是187200個(gè)時(shí)間單位進(jìn)行仿真模擬，運(yùn)行結(jié)果如圖2，具體仿真數(shù)據(jù)如表3。

備注：（1）AGV小車從倉(cāng)庫(kù)QAGV指定堆放原材料地點(diǎn)托載A和B車間的原材料到路徑T4的終點(diǎn)放下原材料，然后再?gòu)腁和B車間托載產(chǎn)成品經(jīng)過(guò)T5路徑到達(dá)倉(cāng)庫(kù)QAGV產(chǎn)成品堆放點(diǎn)，再次托載原材料到T4路徑的A和B車間以此為循環(huán)。（2）兩小車會(huì)在第二次，第六次，第九次，第十三次……兩個(gè)小車會(huì)變換運(yùn)載托盤貨物的種類。

3.5 數(shù)據(jù)分析及優(yōu)化保障建議

（1）由數(shù)據(jù)一可以看出，2種托盤貨物的運(yùn)載量，由于到貨的時(shí)間差，QPalletA運(yùn)輸312單位，而QPalletB運(yùn)輸416單位，認(rèn)為原料到達(dá)車間量為最后產(chǎn)成品產(chǎn)量，所以完全符合企業(yè)生產(chǎn)目標(biāo)要求。并且2個(gè)小車平均運(yùn)行時(shí)間幾乎接近，說(shuō)明了AGV小車發(fā)揮了最大運(yùn)輸效率，此生產(chǎn)物流運(yùn)輸路徑優(yōu)化可以使用，比較合理。

建議：①統(tǒng)一托盤貨物Pallet A和Pallet B貨物的尺寸和規(guī)格，因?yàn)?種小車由于到貨的時(shí)間差會(huì)分別按一定時(shí)間變換交互運(yùn)載2種貨物，所以托盤貨物規(guī)格尺寸要適合AGV小車的運(yùn)載且在載重范圍內(nèi)。②全面實(shí)施準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)，把準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)理論普及到每一個(gè)員工，相應(yīng)的組織管理制度要配合準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)。

（2）由數(shù)據(jù)二可以看到2個(gè)AGV小車的運(yùn)行距離，傳遞，負(fù)荷以及堵塞率幾乎接近。并且2個(gè)小車分別運(yùn)載了364次，共728次，與A和B車間原材料總量一致。說(shuō)明2個(gè)AGV小車的運(yùn)輸是合理的，沒(méi)有出現(xiàn)某小車運(yùn)載過(guò)多超負(fù)荷運(yùn)行。

建議：①調(diào)整相關(guān)生產(chǎn)車間的布局，繼續(xù)優(yōu)化小車運(yùn)輸路徑，提高小車運(yùn)輸效率，并且注意小車日常的維修與保養(yǎng)。②小車托運(yùn)原材料到達(dá)車間以及從車間托運(yùn)產(chǎn)成品到倉(cāng)庫(kù)，要做好物料搬運(yùn)的銜接，保證AGV小車能夠快速運(yùn)輸避免發(fā)生停留與空車運(yùn)輸。③培養(yǎng)相關(guān)員工操作AGV小車專業(yè)知識(shí)。

（3）由數(shù)據(jù)三可以看出T1——T5路徑，每條路徑的空閑率、繁忙率、堵塞率，通過(guò)次數(shù)?？梢钥闯鯰5是最繁忙的，其次是T1，然后T3，T2 最后T4.堵塞率最高的為T3和T4.運(yùn)輸路徑通過(guò)次數(shù)由高到低依次為，T5=T1，T3，T2=T4。

建議：①由于T5、T1、T3路徑較為繁忙，尤其T5，所以必須保證各條路徑的暢通，不能有任何障礙阻礙AGV小車運(yùn)輸。②由于路徑T3堵塞率較高，后期將拓寬路徑T3，避免堵塞造成AGV小車運(yùn)輸停滯，對(duì)生產(chǎn)帶來(lái)影響。③對(duì)T5和T1路徑進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控，因?yàn)槠浞泵β屎屯ㄟ^(guò)率都很高。后期將設(shè)置備用路徑，保證T5和T1路徑的暢通。

通過(guò)仿真模擬驗(yàn)證了生產(chǎn)物流運(yùn)輸路徑優(yōu)化是可行的，A和B車間產(chǎn)成品分別提高了23%和25.5%，并且達(dá)到了生產(chǎn)目標(biāo)要求，提高企業(yè)生產(chǎn)物流效率的同時(shí)，也提升了企業(yè)生產(chǎn)效率，此生產(chǎn)物流運(yùn)輸路徑優(yōu)化對(duì)C企業(yè)具有良好的實(shí)踐意義。

4 結(jié)論

本文以C企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)物流運(yùn)輸路徑為研究對(duì)象，提出具體優(yōu)化方案并通過(guò)Witness仿真運(yùn)行。既提高了企業(yè)生產(chǎn)物流運(yùn)輸效率，也增強(qiáng)了企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。同時(shí)把仿真技術(shù)與生產(chǎn)物流的結(jié)合為類似中小企業(yè)優(yōu)化自身生產(chǎn)物流提供了借鑒。

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