專利名稱：港口裝備制造企業(yè)物流協(xié)同配送仿真系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種港口裝備制造企業(yè)物流協(xié)同配送的系統(tǒng)，特別涉及一 種港口裝備制造企業(yè)物流協(xié)同配送仿真系統(tǒng)。
技術(shù)背景
裝備制造業(yè)是國民經(jīng)濟社會發(fā)展的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。尤其是隨著集裝 箱裝卸運輸事業(yè)的發(fā)展和港口集裝箱裝卸吞吐量的日益遞增，港口裝備的需求 量急劇上升，港口裝備制造業(yè)更是我國重中之重的發(fā)展產(chǎn)業(yè)。我國有全球最大 的世界港口裝備制造企業(yè)——上海振華港口機械(集團)股份有限公司(其集 裝箱起重機全球市場占有率70%以上)等，港口裝備制造業(yè)已成為我國趕超世 界先進水平的重要領(lǐng)域之一 。
主要以訂單生產(chǎn)模式的大型港口裝備制造業(yè)具有自身特點，主要表現(xiàn)在以
下幾個方面(1)產(chǎn)品的壽命周期長。大型成套設(shè)備的壽命周期都比較長， 平均在五年以上，其中的單件產(chǎn)品可能會稍低一點，但也不少于兩年。因此長
期的保養(yǎng)和維護等售后服務(wù)工作就會顯得很重要。(2)產(chǎn)品線的廣度較低。大
型成套設(shè)備的產(chǎn)品多樣性較差，產(chǎn)品的更新?lián)Q代也比較慢， 一旦技術(shù)成型就能
夠持續(xù)很長時間。(3)設(shè)備的體積大，重量大，運輸困難。大型設(shè)備的體積一 般都非常大，并且形狀不規(guī)則，通常需要使用大型的專用運輸設(shè)備，運輸費用 都比較高，很多時候運輸?shù)募皶r性都難以保證，為確保用戶滿意，只好增加 庫存。(4)供應(yīng)商眾多，管理復(fù)雜。
隨著業(yè)務(wù)量的不斷提高，以往的被動配送方式易造成物料管理混亂，嚴重影 響生產(chǎn)計劃執(zhí)行以及物流暢通性。如何采用先進的物料流通手段和管理方法， 保證生產(chǎn)所需物料能夠在正確的時間,以正確的數(shù)量,到達正確的加工地,供正確 的人使用,實現(xiàn)整個制造車間生產(chǎn)體系高效運轉(zhuǎn),這已成為物流配送亟待解決的 問題。實用新型內(nèi)容
本實用新型針對上述港口裝備制造企業(yè)現(xiàn)采用的被動配送方式所存在的 物料管理混亂,嚴重影響生產(chǎn)計劃執(zhí)行以及物流暢通性等問題，而提供一種以內(nèi) 部物流為主、外部物流為輔的供應(yīng)鏈協(xié)同配送模型，并在此基礎(chǔ)上實施的港口 裝備制造企業(yè)物流協(xié)同配送仿真系統(tǒng)。
本實用新型為了達到上述目的，采用了如下技術(shù)方案
港口裝備制造企業(yè)物流協(xié)同配送仿真系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括信息單元、物 流協(xié)同配送仿真單元、物流協(xié)同配送仿真實現(xiàn)單元、仿真模型的檢驗與修正單 元，其特征在于，所述信息單元中含有企業(yè)、供應(yīng)商、客戶的信息，同時將單 元中的信息提供給物流協(xié)同配送仿真模型單元；
物流協(xié)同配送仿真模型單元，由實現(xiàn)物流配送模式的物流協(xié)同配送網(wǎng)絡(luò)單 元和通過對配送模式進行計算獲得配送方案的物流協(xié)同配送仿真數(shù)學(xué)單元組 成，該物流協(xié)同配送仿真模型單元可根據(jù)信息單元提供的信息，進行物流協(xié)同
配送仿真，并得到港口裝備制造企業(yè)物流協(xié)同配送方案；
物流協(xié)同配送仿真實現(xiàn)單元中，將模型中得到的物流協(xié)同配送方案通過可 視化手段進行仿真演示，它包括信息流單元和可視化物流單元；
仿真模型的檢驗與修正單元，對仿真結(jié)果進行成本分析和客戶滿意度分 析，并確定配送方案的可行性。
所述物流協(xié)同配送網(wǎng)絡(luò)單元根據(jù)企業(yè)、供應(yīng)商、客戶的信息，實現(xiàn)從供應(yīng) 商到企業(yè)再到客戶的物流配送模型。
所述物流協(xié)同配送仿真數(shù)學(xué)單元包括對整個系統(tǒng)配送網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化的配
送網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化單元、對配送運作過程進行優(yōu)化并得到初步配送方案的配送運作優(yōu)
化單元、通過對優(yōu)化配送方案進行檢驗得到最終配送方案的配送優(yōu)化方案的檢 驗與協(xié)調(diào)單元。
所述配送網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化單元中設(shè)有供應(yīng)商節(jié)點選擇單元、配送網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與優(yōu)化 單元。
所述配送運作優(yōu)化單元中設(shè)有裝車優(yōu)化單元和動態(tài)配送優(yōu)化單元。 所述配送優(yōu)化方案的檢驗與協(xié)調(diào)單元設(shè)有隨即動態(tài)配送模擬單元。 所述動態(tài)配送優(yōu)化單元通過最早和最遲達到時間限制和協(xié)同配送計劃、最遲達到時間限制和協(xié)同配送計劃、可以有時間延誤的協(xié)同配送計劃參數(shù)實現(xiàn)配 送的總體協(xié)調(diào)與控制。
根據(jù)上述技術(shù)方案得到的本實用新型改變以往的物料的被動配送為主動 配送，強調(diào)供應(yīng)鏈上各點之間的協(xié)同配送,提高配送過程監(jiān)控能力和配送效率, 滿足敏捷制造和網(wǎng)絡(luò)制造的要求。


以下結(jié)合附圖和具體實施方式
來進一步說明本實用新型。
圖1為本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
圖2為物流協(xié)同配送網(wǎng)絡(luò)模型示意圖。
圖3為物流協(xié)同配送仿真系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型示意圖。
圖4為動態(tài)配送優(yōu)化模型示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白 了解，下面結(jié)合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
本實用新型針對港口裝備制造，綜合考慮港口裝備制造企業(yè)現(xiàn)有物流配送 模式，提出內(nèi)部物流為主、外部物流為輔的供應(yīng)鏈協(xié)同配送網(wǎng)絡(luò)模型，在此基 礎(chǔ)上設(shè)計港口裝備制造企業(yè)物流協(xié)同配送仿真系統(tǒng)，實現(xiàn)動態(tài)的協(xié)同配送優(yōu)化 模型，最終確定配送方案。
為了達到上述目的，本實用新型提供的港口裝備制造企業(yè)物流協(xié)同配送仿 真系統(tǒng)由四大主要部分組成(如圖1所示)，其分別是(1)企業(yè)、供應(yīng)商、
客戶的信息單元；(2)物流協(xié)同配送仿真模型；(3)物流協(xié)同配送仿真實現(xiàn)單 元(4)仿真模型的檢驗與修正單元。
在整個系統(tǒng)中，企業(yè)、供應(yīng)商、客戶的信息單元構(gòu)成了整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫。 在數(shù)據(jù)庫中，包含了有關(guān)供應(yīng)商、客戶、企業(yè)自身的所需的信息，如地理位置、 生產(chǎn)能力、配送能力等。供應(yīng)商信息主要包括原材料供應(yīng)點、外包件供應(yīng)點等
相關(guān)信息；企業(yè)信息包括接受訂單的信息、生產(chǎn)情況的計劃、車輛車型的信息、 原材料加工點、各部件組裝點、協(xié)同配送信息等相關(guān)信息；客戶信息中包括客戶點位置分布、客戶需求量、供貨的時間窗等相關(guān)信息；這三者信息之間是相 互連通。
港口物流協(xié)同配送仿真模型，該單元中主要包含有2個部分實現(xiàn)物流配 送模式的物流協(xié)同配送網(wǎng)絡(luò)模型和通過對配送模式建立模型并計算得到配送 方案的物流協(xié)同配送仿真系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。
物流協(xié)同配送網(wǎng)絡(luò)模型是整個仿真系統(tǒng)的關(guān)鍵，如下圖2所示，在此部分
里可實現(xiàn)原材料供應(yīng)點、外包部件供應(yīng)點、原材料加工點、小部件組裝點、大 部件總裝點，客戶點等之間的物流配送模式。
這些配送模式可通過仿真數(shù)學(xué)模型進行動態(tài)優(yōu)化調(diào)整，如通過模型進行 供應(yīng)商的選擇和合并點的選擇，使企業(yè)在上游(供應(yīng)商)生產(chǎn)中更有效的控制 成本，便于企業(yè)快速、及時、有效的生產(chǎn)，同時也盡量的滿足客戶的需求與要 求。
物流協(xié)同配送仿真系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，整個仿真過程是以系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ) 在一定假設(shè)條件下進行信息處理，并在仿真模型上進行實驗研究的過程。仿真 技術(shù)的核心內(nèi)容就是系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立、驗證、試驗和運行。
如圖3所示，該仿真系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型包括對整個系統(tǒng)配送網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化的 配送網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化單元、對配送運作過程進行優(yōu)化并得到初步配送方案的配送運作 優(yōu)化單元、通過對優(yōu)化配送方案進行檢驗得到最終配送方案的配送優(yōu)化方案的 檢驗與協(xié)調(diào)單元等，并運用啟發(fā)式算法對數(shù)學(xué)模型進行計算，得出一個最終的 物流協(xié)同配送方案。
其中配送網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化單元中設(shè)有供應(yīng)商節(jié)點選擇單元、配送網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與優(yōu)化 單元；配送運作優(yōu)化單元中設(shè)有裝車優(yōu)化單元和動態(tài)配送優(yōu)化單元；配送優(yōu)化 方案的檢驗與協(xié)調(diào)單元設(shè)有隨即動態(tài)配送模擬單元。
此仿真系統(tǒng)的優(yōu)點在于通過協(xié)同配送，實現(xiàn)整合資源、有效利用時間、降 低成本等效果。其協(xié)同配送，主要體現(xiàn)在動態(tài)配送優(yōu)化模型中，如圖4所示。 該模型中考慮了多種時間限制的配送計劃最早和最遲達到時間限制和協(xié)同配
送計劃、最遲達到時間限制和協(xié)同配送計劃、可以有時間延誤的協(xié)同配送計劃， 這樣更加符合現(xiàn)實的配送情況。
上述3大單元之間是相輔相成的，沒有獨立的，相互之間既有制約又有聯(lián)系，在滿足成本最小化的同時，更多的考慮了現(xiàn)實中配送的不確定性情況，將 企業(yè)的配送方案化被動為主動，迎合市場的變化。
物流協(xié)同配送仿真實現(xiàn)單元，此單元中將上面單元的相關(guān)計算結(jié)果和信息 用可視化手段演示出來。如圖l所示，該部分包含信息流單元和可視化物流單 元，信息流單元中還有客戶需求量、時間窗寬度、車輛工作時間時刻、車輛數(shù) 度控制等相關(guān)信息，可視化物流單元中包括顯示各節(jié)點位置、顯示車輛行駛、 顯示運輸路線、顯示作業(yè)情況等單元。
仿真模型的檢驗與修正單元根據(jù)成本分析和客戶滿意度評價整個物流協(xié) 同配送方案的可行性，并進行優(yōu)化分析，若有不足，重新修正整個系統(tǒng)的每一 步?jīng)Q策。
根據(jù)上述技術(shù)方案得到的本實用新型在運作時，港口物流協(xié)同配送仿真模 型中的物流協(xié)同配送網(wǎng)絡(luò)模型根據(jù)信息單元提供的相關(guān)信息實現(xiàn)原材料供應(yīng) 點、外包部件供應(yīng)點、原材料加工點、小部件組裝點、大部件總裝點，客戶點
等之間的物流配送模式；其模型中的物流協(xié)同配送仿真系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的通過配 送通過供應(yīng)商節(jié)點選擇模型和配送網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與優(yōu)化模型對配送網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化 得到相應(yīng)的配送網(wǎng)絡(luò)并進行相應(yīng)的配送運作，該模型通過裝車優(yōu)化軟件和動態(tài) 配送優(yōu)化模型對配送運作進行優(yōu)化得到初步的配送方案，并對配送優(yōu)化方案進 行檢驗和協(xié)調(diào)，進行檢驗和協(xié)調(diào)時由隨機動態(tài)配送模擬模型提供相應(yīng)的隨機因 數(shù)，最后進行計算得到一個最終的物流協(xié)同配送方案。
該方案將通過仿真模型的檢驗與修正單元根據(jù)成本分析和客戶滿意度評 價整個物流協(xié)同配送方案的可行性，并進行優(yōu)化分析，若有不足，重新修正整 個系統(tǒng)的每一步?jīng)Q策，其具體分為兩種(1)若成本過高，這該方案不可行， 必須通過調(diào)整供應(yīng)商的相關(guān)信息來降低整個成本；(2)若客戶滿意度不行，該 方案也不可，必須重新調(diào)整客戶相關(guān)信息來提高整個方案的客戶滿意度。最后 方案通過分析，將得到最終物流協(xié)同配送可行方案。
以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu) 點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實 施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神 和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書 及其等效物界定。
權(quán)利要求1、港口裝備制造企業(yè)物流協(xié)同配送仿真系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括信息單元、物流協(xié)同配送仿真單元、物流協(xié)同配送仿真實現(xiàn)單元、仿真模型的檢驗與修正單元，其特征在于，所述信息單元中含有企業(yè)、供應(yīng)商、客戶的信息，并與物流協(xié)同配送仿真模型單元連接；所述物流協(xié)同配送仿真模型單元，由實現(xiàn)物流配送模式的物流協(xié)同配送網(wǎng)絡(luò)單元和通過對配送模式進行計算獲得配送方案的物流協(xié)同配送仿真數(shù)學(xué)單元組成，并與物流協(xié)同配送仿真實現(xiàn)單元連接；所述物流協(xié)同配送仿真實現(xiàn)單元包括信息流單元和可視化物流單元，并與仿真模型的檢驗與修正單元連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的港口裝備制造企業(yè)物流協(xié)同配送仿真系統(tǒng)，其 特征在于，所述物流協(xié)同配送仿真數(shù)學(xué)單元包括配送網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化單元、配送運作 優(yōu)化單元、檢驗與協(xié)調(diào)單元。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的港口裝備制造企業(yè)物流協(xié)同配送仿真系統(tǒng)，其 特征在于，所述配送網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化單元中設(shè)有供應(yīng)商節(jié)點選擇單元、配送網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 與優(yōu)化單元。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的港口裝備制造企業(yè)物流協(xié)同配送仿真系統(tǒng)，其 特征在于，所述配送運作優(yōu)化單元中設(shè)有裝車優(yōu)化單元和動態(tài)配送優(yōu)化單元。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的港口裝備制造企業(yè)物流協(xié)同配送仿真系統(tǒng)，其 特征在于，所述配送優(yōu)化方案的檢驗與協(xié)調(diào)單元設(shè)有隨即動態(tài)配送模擬單元。
專利摘要本實用新型公開了港口裝備制造企業(yè)物流協(xié)同配送仿真系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括信息單元、根據(jù)信息單元提供的信息進行物流協(xié)同配送仿真并得到物流協(xié)同配送方案的物流協(xié)同配送仿真單元、將物流協(xié)同配送方案通過可視化手段進行仿真演示的物流協(xié)同配送仿真實現(xiàn)單元、對仿真結(jié)果進行成本分析和客戶滿意度分析的仿真模型的檢驗與修正單元確定配送方案的可行性。本實用新型改變以往的物料的被動配送為主動配送，強調(diào)供應(yīng)鏈上各點之間的協(xié)同配送，提高配送過程監(jiān)控能力和配送效率，滿足敏捷制造和網(wǎng)絡(luò)制造的要求。
文檔編號G06Q10/00GK201364596SQ20082006078
公開日2009年12月16日 申請日期2008年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月22日
發(fā)明者丁以中, 梁承姬, 黃有方 申請人:上海海事大學(xué)