仿真技術(shù)在供應(yīng)鏈物流管理中的應(yīng)用

來源：顧華平王巖峰閔春燕 | 2005-09-04 14:06

一．流程仿真技術(shù)廣為應(yīng)用
　　當(dāng)高通(Qualcomm) 想通過精簡手機(jī)制造流程，改善庫存管理大幅度減少成本以保持市場競爭力的時候，它求助的方法是流程仿真技術(shù)；當(dāng)UPS（United Parcel Service）想在滿足客戶服務(wù)質(zhì)量的前提下，在龐大的人員車輛配置和成本之間取得最佳平衡的時候，它求助的方法也是流程仿真技術(shù)；當(dāng)寶潔（P&G）總部提出要求，要設(shè)計一個覆蓋北美的高效的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)，不但要滿足客戶的日常訂單處理和配送要求，更要求這個供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)具有極強(qiáng)的抗波動性（魯棒性，既在非正常市場需求和供貨干擾時，網(wǎng)絡(luò)仍具有極好的反應(yīng)能力和自恢復(fù)能力），它所求助的方法還是流程仿真技術(shù)。流程仿真技術(shù)在復(fù)雜系統(tǒng)的分析和決策中的巨大價值在歐美已成為不爭的事實，每年創(chuàng)造著數(shù)以千億美元的經(jīng)濟(jì)效益。
隨著企業(yè)發(fā)展規(guī)模的不斷擴(kuò)大，管理的復(fù)雜程度也不斷挑戰(zhàn)著管理者的能力極限。當(dāng)今中國的企業(yè)在許多領(lǐng)域的競爭已經(jīng)非常激烈，競爭的成敗取決于“成本低、速度快和質(zhì)量高”。企業(yè)都面臨著在有限資源的前提下，迅速地對客戶的需求做出反應(yīng)，提供高質(zhì)量的產(chǎn)品和服務(wù)，也就是我們所特指的“效率提速”的要求。
　　而做到低風(fēng)險環(huán)境下的“效率提速”需要強(qiáng)有力的決策工具來支持。仿真技術(shù)是分析、設(shè)計和優(yōu)化復(fù)雜系統(tǒng)的有力的工具。它不用搭建實體模型，只用實體模型的一小部分費用在計算機(jī)中建立虛擬模型來測試各種想法和假設(shè)條件，因而可以節(jié)省大量的資金投入，最重要的是，極大地降低了決策的風(fēng)險。通過對研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、物流配送、售后服務(wù)等產(chǎn)品生命周期的各個流程的研究，可以幫助企業(yè)找到增值能力不強(qiáng)、資源沒有充分利用和反應(yīng)速度不夠及時的環(huán)節(jié)，并做出改進(jìn)的建議。同時，得益于仿真的無風(fēng)險性，可以快速地對各種設(shè)想進(jìn)行計算機(jī)仿真模擬和驗證，找到最優(yōu)的解決方案。仿真技術(shù)在流程管理中應(yīng)用的另一個優(yōu)勢是績效的可量化性。企業(yè)的運營管理質(zhì)量是通過一系列績效指標(biāo)體現(xiàn)出來，例如制造周期，庫存周轉(zhuǎn)，按時送貨率，資源利用率等等。這些指標(biāo)都可以在仿真模型中得到量化體現(xiàn)，并通過對模型的改進(jìn)，觀察績效指標(biāo)的改善，指導(dǎo)實際的操作。所以，計算機(jī)仿真技術(shù)比任何其他分析手段，在企業(yè)流程績效管理方面，都具有更直觀更準(zhǔn)確的結(jié)果，對經(jīng)濟(jì)效益有更直接的影響。
　　仿真技術(shù)的可視化和動畫界面提供了不可替代的溝通方式。企業(yè)管理者可以通過仿真模型，直觀、具體、無誤的向其他人員表達(dá)對系統(tǒng)的理解和對未來的設(shè)想，成為企業(yè)跨部門和企業(yè)之間合作交流的共同平臺。
二．仿真技術(shù)可以幫助解決的供應(yīng)鏈問題
　　供應(yīng)鏈和物流管理是仿真技術(shù)應(yīng)用最廣泛，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益最大的領(lǐng)域之一。供應(yīng)鏈?zhǔn)且粋€由供應(yīng)商，制造商，分銷商和零售商共同組成的實現(xiàn)從原材料到成品并最終滿足客戶需求的協(xié)同網(wǎng)絡(luò)。廣義的供應(yīng)鏈既涵蓋各環(huán)節(jié)之間的交互關(guān)系，也包括每個環(huán)節(jié)內(nèi)部各功能單位之間的協(xié)同關(guān)系（例如制造企業(yè)內(nèi)部的采購、生產(chǎn)和銷售部門等）。任何一個供應(yīng)鏈中，信息流，物流和資金流的不斷流動形成了供應(yīng)鏈的動態(tài)特性。
　　雖然供應(yīng)鏈管理的重要性在近幾年內(nèi)得到廣泛關(guān)注，但供應(yīng)鏈管理的有效應(yīng)用卻仍躑躅不前。一個供應(yīng)鏈?zhǔn)且粋€高度動態(tài)，高度變化的復(fù)雜系統(tǒng)?？蛻舻男枨笥肋h(yuǎn)在波動；原材料的供貨周期永遠(yuǎn)不會一成不變。供應(yīng)鏈任何一個環(huán)節(jié)的表現(xiàn)在很大程度上依賴于其他環(huán)節(jié)的表現(xiàn)。正如單方面減少成品庫存可能會犧牲分銷商補貨的及時性一樣，優(yōu)化供應(yīng)鏈的一個環(huán)節(jié)未必帶來整體效率的提高，有時甚至?xí)奚渌h(huán)節(jié)的表現(xiàn)水準(zhǔn)。因此，企業(yè)的共識是將供應(yīng)鏈應(yīng)該作為一個整體系統(tǒng)來研究，而與此同時，企業(yè)對復(fù)雜系統(tǒng)的分析研究卻束手無策，不知如何著手。
　　仿真技術(shù)的應(yīng)用往往和供應(yīng)鏈物流績效管理緊密相聯(lián)。正因為仿真技術(shù)的可試驗性、可量化性和快速性，使得仿真技術(shù)有著比其他分析工具更強(qiáng)的說服力和直觀性。
　　仿真在供應(yīng)鏈管理各決策層次上的應(yīng)用體現(xiàn)在：
　?。ㄒ唬?供應(yīng)鏈和物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和評估
　　在供應(yīng)鏈管理中，沒有什么比供應(yīng)鏈和物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計更具有長遠(yuǎn)和戰(zhàn)略的重要意義。供應(yīng)鏈和物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和評估包括以下一些問題：
　　l 需要多少廠房，倉庫，配送中心？應(yīng)該布局在什么地方？
　　l 對于配送網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)該怎樣劃分客戶群體和選擇配送路徑？
　　l 每一個設(shè)施應(yīng)該完成供應(yīng)鏈里的哪項功能和扮演哪種角色？
　　l 每一個設(shè)施應(yīng)該存儲或生產(chǎn)什么產(chǎn)品最能發(fā)揮資源利用率？
　　l 應(yīng)該選擇哪些第三方設(shè)施作為備選方案，如何平衡企業(yè)自有設(shè)施和第三方設(shè)施的利用平衡？
　　l 如何設(shè)置安全庫存，再訂貨點和訂貨批量？
　　等等。
　　應(yīng)用案例：我們用EXTEND仿真軟件模擬了國內(nèi)一家家電公司的三級配送網(wǎng)絡(luò)。以下模型是一個簡化模型，用于研究配送流程對客戶訂單滿足的及時性和庫存積壓程度的影響。

　　在這個簡化的仿真模型中，我們模擬了工廠、中心倉庫、配送中心倉庫和客戶。通過對客戶下訂單之后，一系列訂單信息的向上傳遞和貨物的向下配送，我們考察各配送中心庫存量的最佳設(shè)置、運輸路徑和最佳運輸單車負(fù)荷等一系列指標(biāo)對客戶訂單的平均滿足時間的影響。

　　

刃之礪信息科技（上海）公司總經(jīng)理王巖峰博士
浙江大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)系計算機(jī)圖形圖象研究所閔春燕
上海交大機(jī)電設(shè)計及自動化研究所顧華平

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