基于Ｆｌｅｘｓｉｍ的醫(yī)藥配送中心仿真應(yīng)用研究

虞燕銘　高　俊

摘要：醫(yī)藥物流系統(tǒng)相對(duì)于其他物流系統(tǒng)而言具有一定的特殊性，醫(yī)藥配送中心的規(guī)劃是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，用傳統(tǒng)的數(shù)理工具往往無(wú)法預(yù)測(cè)其規(guī)劃過(guò)程中出現(xiàn)的各種瓶頸。Flexsim作為針對(duì)離散物流系統(tǒng)進(jìn)行建模和仿真的軟件平臺(tái)，是配送中心仿真研究的理想選擇。文中以一個(gè)醫(yī)藥配送中心規(guī)劃為例，對(duì)其規(guī)劃流程和各個(gè)詳細(xì)步驟進(jìn)行了研究，并通過(guò)Flexsim軟件仿真，為配送中心系統(tǒng)的規(guī)劃改進(jìn)提供決策的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：Flexsim；配送中心；仿真

中圖分類號(hào)：F253文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1002-3100(2009)01-0052-04

Abstract: Pharmaceutical logistics system has its own characteristics compared with other logistics systems. The medical distribution center planning is a complicated systematic project. Using mathematical methods are unable to detect bottlenecks in the process. Flexsim can be used to build up the discrete logistics system. It is an ideal choice for the simulation of the distribution center. Overall flow and detailed steps of the simulation of distribution center are analyzed. Using Flexsim simulation software to plan and analyze the operation of the medical distribution center, evaluate the system and then provide decision-making to improve the distribution center.

Key words: Flexsim; distribution center; simulation

0引言

隨著醫(yī)藥流通市場(chǎng)的改革不斷深化，醫(yī)藥批發(fā)業(yè)利潤(rùn)空間逐漸被壓縮。傳統(tǒng)的商業(yè)調(diào)撥與藥品分銷策略也不再適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需求，在這種背景下，很多大型醫(yī)藥企業(yè)都紛紛建立自己的配送中心，來(lái)謀求新的發(fā)展機(jī)會(huì)和空間。配送中心重視商品流通的全方位功能，同時(shí)具有商品儲(chǔ)存保管、集散、分揀配送、流通加工、運(yùn)輸送達(dá)及信息提供的功能[1]。因此，配送中心不僅可以幫助企業(yè)擴(kuò)大經(jīng)營(yíng)規(guī)模，提高市場(chǎng)占有率，還可以提高作業(yè)效率，降低庫(kù)存，運(yùn)輸配送費(fèi)用和提高服務(wù)水平。

建立配送中心，我們主要考慮的是：配送中心的操作設(shè)備的運(yùn)行周期與利用率；配送中心在進(jìn)行出庫(kù)、入庫(kù)、補(bǔ)貨聯(lián)合作業(yè)時(shí)有無(wú)阻塞產(chǎn)生；配送中心的出庫(kù)和揀選作業(yè)的輸送系統(tǒng)是否有阻塞產(chǎn)生這三個(gè)方面。

但是由于配送中心是一個(gè)復(fù)雜的物流系統(tǒng)，所以很難用傳統(tǒng)的解析方法進(jìn)行分析，而建立配送中心需要投入的成本很多，耗時(shí)也比較長(zhǎng)，如果方案存在不合理的地方，可能會(huì)造成巨大的損失，降低配送中心的運(yùn)營(yíng)質(zhì)量。所以為了更早的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，使建好的配送中心的運(yùn)營(yíng)更有效率，有必要對(duì)配送中心的規(guī)劃方案做深入的定量研究，而定量研究最常用的方法就是對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行建模，再對(duì)模型進(jìn)行仿真，以得到較精確的結(jié)果，從而找到存在問(wèn)題的瓶頸，可為加強(qiáng)管理及決策提供較科學(xué)的依據(jù)，并且能夠多次的修改模型的參數(shù)，來(lái)進(jìn)行比較，最后得出一個(gè)相對(duì)較好的涉及方案。運(yùn)用仿真的方法來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，其優(yōu)點(diǎn)在于：

（1）模型比實(shí)體簡(jiǎn)潔得多。通過(guò)對(duì)配送中心系統(tǒng)進(jìn)行合理的簡(jiǎn)化，用模型表達(dá)實(shí)際問(wèn)題中的主要部分及因素，一方面可以減少系統(tǒng)分析的工作量，另一方面可以減少因不必要的干擾引起的誤差。

（2）模型比實(shí)體風(fēng)險(xiǎn)要小的多。通過(guò)模型進(jìn)行模擬，得出比較客觀的結(jié)果，能夠更好地驗(yàn)證方案是不是滿足需求，然后比較精確的結(jié)果進(jìn)行改善，可以降低投資風(fēng)險(xiǎn)。

當(dāng)然，仿真技術(shù)在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用的很廣，如Soemon Takakuwa和Hiroki Takizawa使用仿真技術(shù)對(duì)非自動(dòng)化配送倉(cāng)庫(kù)的布局及流程進(jìn)行了仿真評(píng)價(jià)，建立了詳細(xì)的仿真過(guò)程、數(shù)據(jù)流程圖、數(shù)據(jù)輸入輸出文件列表等文檔，最后得出了大型非自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)吞吐能力的仿真結(jié)果[2]。Chiun-Ming Liu研究了配送中心內(nèi)部的庫(kù)存布局和訂單揀選系統(tǒng)，并應(yīng)用仿真軟件模擬系統(tǒng)模型，驗(yàn)證新系統(tǒng)模型相對(duì)較優(yōu)的結(jié)論[3]。宋偉峰利用仿真軟件，對(duì)該物流中心包裝車間設(shè)施規(guī)劃進(jìn)行了建模仿真，并根據(jù)對(duì)仿真結(jié)果的分析，找出了該物流系統(tǒng)存在的問(wèn)題，并進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)[4]。

而醫(yī)藥物流由于它的獨(dú)特性，如藥品種類繁多復(fù)雜，不同的藥品對(duì)溫度和濕度的要求又各不相同，部分藥品還會(huì)串味，藥品對(duì)時(shí)間還有其特殊的要求，目前還很少有人研究，因此具有研究?jī)r(jià)值。

鑒于此，我們針對(duì)某醫(yī)藥物流中心規(guī)劃，應(yīng)用Fexsim仿真軟件建立了醫(yī)藥配送中心的仿真模型，對(duì)仿真模型的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行了分析，并對(duì)配送中心的資源優(yōu)化提出了建議。

1Flexsim在醫(yī)藥配送中心的仿真

1.1Flexsim簡(jiǎn)介

Flexsim是美國(guó)的Flexsim Software Production公司近年來(lái)新開(kāi)發(fā)的一款商業(yè)化離散事件系統(tǒng)仿真軟件，它集計(jì)算機(jī)三維圖像處理技術(shù)、仿真技術(shù)、人工智能技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)為一體[5]。Flexsim是迄今為止世界上惟一一個(gè)在圖形建模環(huán)境中集成了C++IDE和編譯器的仿真軟件。在這個(gè)軟件環(huán)境，C++不但能夠直接用來(lái)定義模型，而且不會(huì)在編譯中出現(xiàn)任何問(wèn)題。該軟件提供了原始數(shù)據(jù)擬合、輸入建模、圖形化的模型構(gòu)建、虛擬現(xiàn)實(shí)顯示、運(yùn)行模型進(jìn)行仿真試驗(yàn)、對(duì)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化、生成3D動(dòng)畫(huà)影像文件等功能，也提供了與其他工具軟件的接口。Flexsim軟件的主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在建?？旖莺?jiǎn)單和仿真分析能力強(qiáng)大。Flexsim是一種可視化建模工具，使用Flexsim建模方便快捷，創(chuàng)建用戶模型時(shí)，只需要用鼠標(biāo)把將要使用的對(duì)象從庫(kù)里拖出放到模型視窗即可。Flexsim有豐富的對(duì)象模型庫(kù)，其中的對(duì)象參數(shù)可以表示幾乎所有存在的實(shí)物對(duì)象，因此利用Flexsim可仿真現(xiàn)實(shí)中的各種實(shí)物模型。Flexsim具有強(qiáng)大的分析能力，可以解決服務(wù)、制造、物流等方面的問(wèn)題，也可以按照操作人員的不同需求進(jìn)行仿真分析。

1.2醫(yī)藥配送中心簡(jiǎn)介

南京某醫(yī)藥集團(tuán)投建一個(gè)配送中心，需要對(duì)其設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行仿真分析，確定系統(tǒng)是否能滿足需求和系統(tǒng)資源的最佳配置。該配送中心是集藥品采購(gòu)、儲(chǔ)存、銷售、配送、信息化為一體的現(xiàn)代綜合性藥品物流中心。

1.3醫(yī)藥配送中心的系統(tǒng)設(shè)施和布局概況

該醫(yī)藥配送中心的平面布置如圖1所示。

對(duì)于常規(guī)庫(kù)藥品，運(yùn)用ABC分類法進(jìn)行分類，ABC庫(kù)存分類是依據(jù)貨物的出入庫(kù)頻率和貨物本身的附加值高低來(lái)進(jìn)行貨物分類。出入庫(kù)頻率高或貨物附加值高的A類的藥品入橫梁式貨架，BC類的藥品入閣樓式貨架。橫梁式貨架儲(chǔ)存區(qū)用于存儲(chǔ)以托盤(pán)為存儲(chǔ)單元的A類藥品。整件分揀區(qū)采用托盤(pán)就地堆垛分揀，前后兩個(gè)托盤(pán)位為一組，一個(gè)托盤(pán)位作為分揀用，另一個(gè)作為補(bǔ)貨用。流利式貨架分揀區(qū)處理A類藥品散件分揀任務(wù)。對(duì)于根據(jù)GSP規(guī)定需要冷凍存儲(chǔ)的藥品，需要在冷凍庫(kù)儲(chǔ)存，冷凍庫(kù)內(nèi)還設(shè)置冷凍包裝區(qū)實(shí)現(xiàn)對(duì)冷凍藥品按訂單的合包。串味藥品庫(kù)存放和管理串味藥品出入庫(kù)和儲(chǔ)存。

1.4系統(tǒng)建模

配送中心的整個(gè)作業(yè)流程如圖2。

1.5基于Flexsim的仿真建模

基于Flexsim的仿真建模，首先根據(jù)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，并依照模型，進(jìn)行布局的設(shè)置，再根據(jù)設(shè)計(jì)的物理模型，構(gòu)建仿真模型。選擇庫(kù)中的合適的對(duì)象，并拖到仿真視圖中合適的位置。

基于Flexsim環(huán)境的仿真模型中主要對(duì)象如下：

藥品，訂單，托盤(pán) SOURCE生成

檢驗(yàn)區(qū) PROCESSOR

叉車，手推車 TRANSPORTOR

輸送帶 CONVEYOR

貨架 RACK

包裝機(jī) PROCESSOR

托盤(pán)化 COMBINER

分解器 SEPARATOR

路徑 NETWORKNODE及其連線

根據(jù)仿真模型，醫(yī)藥配送中心的仿真模型如圖3所示。

1.6仿真結(jié)果分析

首先可以在仿真模型的運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)直觀的動(dòng)畫(huà)演示查看到系統(tǒng)運(yùn)行的全過(guò)程，從而容易掌握和了解系統(tǒng)的概況，可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的瓶頸所在。在現(xiàn)有系統(tǒng)設(shè)計(jì)和配置下，系統(tǒng)主要設(shè)備的利用率如表1。

設(shè)備利用率的算法如下：

設(shè)備利用率=（載物送貨時(shí)間+空車去取貨時(shí)間）/系統(tǒng)總運(yùn)行時(shí)間?鄢100%

貨架的平均利用率=貨架的平均庫(kù)存/貨架總的容量?鄢100%

系統(tǒng)模擬時(shí)間14 400（分鐘），即10天，由于配送中心的作業(yè)時(shí)間是8小時(shí)，所以，操作設(shè)備滿負(fù)荷的利用率是33%，而“瓶頸”就是系統(tǒng)中相對(duì)繁忙的元素，通過(guò)表格能夠看出，此系統(tǒng)的貨架暫存區(qū)利用率比較低，在近期可能有閑置浪費(fèi)之嫌，但是卻可以滿足未來(lái)一段時(shí)間由于業(yè)務(wù)量擴(kuò)大的需求。橫梁式貨架區(qū)的叉車和從整件分揀區(qū)的貨架補(bǔ)貨到流利式貨架的手推車卻相對(duì)較繁忙，從而影響了系統(tǒng)整體的工作效率，是整個(gè)流程的瓶頸。隨著企業(yè)的發(fā)展，業(yè)務(wù)量的擴(kuò)大，配送中心出入庫(kù)處理藥品數(shù)量的增加，這個(gè)瓶頸點(diǎn)勢(shì)必影響業(yè)務(wù)流程的順暢運(yùn)行，導(dǎo)致堵塞的發(fā)生。企業(yè)應(yīng)率先對(duì)這個(gè)瓶頸點(diǎn)采取措施，來(lái)緩解這一問(wèn)題。針對(duì)橫梁式貨架區(qū)的叉車，可以考慮增加叉車數(shù)量或者可以考慮當(dāng)整件分揀區(qū)缺貨時(shí)，由入庫(kù)暫存區(qū)直接對(duì)整件分揀區(qū)補(bǔ)貨；針對(duì)流利式貨架的手推車，我們一方面可以增加手推車的數(shù)量也可以在滿足安全的前提下增加手推車的運(yùn)能。這樣不僅可以來(lái)緩解這

一問(wèn)題，也能提高配送中心的運(yùn)行效率，以確保企業(yè)的正常運(yùn)營(yíng)。

2結(jié)束語(yǔ)

醫(yī)藥配送中心流程仿真的本質(zhì)就是以計(jì)算機(jī)支持的仿真技術(shù)作為前提，對(duì)醫(yī)藥配送中心的各個(gè)元素和流程進(jìn)行統(tǒng)一的建模，在虛擬的環(huán)境中反映出配送中心運(yùn)作的全過(guò)程，從而為配送中心的規(guī)劃提供更全面可信的支持。

利用Flexsim進(jìn)行醫(yī)藥配送中心的建模和仿真，得到的數(shù)據(jù)可以很好地為今后實(shí)際運(yùn)行的參數(shù)提供依據(jù)，使得實(shí)際系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更好地滿足設(shè)計(jì)者的要求。

總之，對(duì)醫(yī)藥配送中心系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)化分析，建立仿真模型，利用Flexsim進(jìn)行仿真，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行一些分析處理就能得到更可信和更可行的方案。

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