近期,数字孪生、元宇宙等概念持续火爆,正成为新的潜在经济增长点。在物流领域,特别是仓储物流和生产物流领域,各种数字孪生、元宇宙的项目也大幅增加,呈现一片欣欣向荣的景象。
一、物流仿真的原理
仿真技术是在各类工业领域普遍采用的一项关键技术。
仿真技术的原理是对现实系统进行抽象,形成可以用于实验的仿真模型,通过对仿真模型的实验和分析,增强对现实系统的认知,进而更好地设计或控制现实系统,在成本、效率等方面实现价值增值。在这一过程中,“真”和“快”是物流仿真的核心目标。
在现实的应用中,为了展示仿真的过程以使人信服仿真结果,通常都会采用直观的三维动画来展示仿真。甚至,动画是否美观成为衡量物流仿真效果的一个重要因素。
二、物流仿真的价值点
针对服务对象的不同阶段,物流仿真的价值点的作用领域,可分为物流系统设计和物流系统控制两大类。
物流系统设计是物流仿真应用较多的领域,其价值点包括:“方案展示”、“方案对比”、“产能评估”、“方案细化”、“方案优化”。
其中,“方案展示”是用直观的三维动画展示按照设计方案建成后物流系统的状态,在物流系统招投标中往往起到非常重要的作用,是最容易理解和被认可的价值点。物流仿真在这方面的价值点,是在建模成本、建模时间和动画效果之间找到商业平衡点。
“方案对比”和“产能评估”的技术核心是离散事件仿真,其价值在于解决了传统数学方法难以精确计算不同方案产能的缺点。因此,“方案对比”和“产能评估”的价值点,并非仅通过仿真进行产能计算和比对方案,而是提供能够反映客观规律的数据,避免项目走向错误的方向。
通常物流系统的方案设计只会涉及布局等粗环节,难以涉及到具体设备的工作机制,也难以考虑生产计划、工人排班等细节。而在做物流仿真时,没有这些细节,就无法建模和仿真,所以物流仿真项目往往会推动方案设计的细化,这也是其另一个重要的价值点。“方案细化”和“方案优化”是物流仿真隐藏的价值点,虽然有时对其价值实现过程并没有起到直接作用,但却起了重要的推动作用。因此,物流仿真通常会与精益生产相结合,共同在企业实施。物流仿真应在物流系统设计的早期就介入设计过程,与设计紧密融合,并贯穿概念设计、详细设计整个过程,在设计的早期就能考虑更多的细节,将问题扼杀在萌芽状态,这样才会真正发挥物流仿真的价值。
在物流系统控制领域,目前物流仿真的应用还不多,其可能的价值点包括:“虚拟监控”、“虚拟联调”、“计划演练”、“资源优化”、“调度优化”。其中,“虚拟监控”是最接近数字孪生的一个价值点,其核心在于通过虚拟的三维空间实时监控物理设备和系统状态,对故障或拥堵进行报警。
三、结论
随着数字孪生、元宇宙等概念的普及,物流仿真项目的需求也大幅增加,物流工程项目的科学性要求不断增高。然而,物流仿真并非包治百病的灵丹妙药,有其优点的同时也存在缺点。而物流仿真的优点并非适合每一家企业,要与企业具体的需求结合,形成具体的价值点,才是物流仿真项目上马的依据。
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