POEM平臺與物流系統優化
2010-1-15 0:35:00 來源:現代物流報 編輯:56885 關注度:摘要:... ...
POEM優化平臺與物流優化實驗系統
物流系統是一個復雜的系統。其中倉儲子系統、運輸子系統、配送子系統是其重要的組成部分。我國的物流成本居高不下,是西方發達國家的2~3倍。如何節約物流成本,如何合理地配置企業物流資源,是一個困擾企業多年的問題。高級運籌學和系統優化是一門不斷發展,富有挑戰和變化的前沿學科。目前,物流系統仿真方面的書和軟件比較多,但是解決不了物流系統優化問題。傳統的優化方法只能解決線性規劃問題,對非線性規劃和組合優化問題束手無策,解決不了復雜的物流優化實際問題。
管理與優化軟件平臺POEM可以對企業物流資源進行優化配置。在倉儲子系統中,倉庫的選址問題是一個關鍵;在運輸子系統中,如何合理選擇各種運輸方式是非常重要的;在配送子系統中,合理的確定調度方案,選擇車輛最優的行駛路徑是需要認真計劃的;同時在制造環節,制定合理高效生產排程計劃,提高制造業資源的有效利用率,降低生產成本。
學生在實驗當中可以通過POEM工具掌握運籌學的解決物流問題的建模方法,并直觀地從可視化動態圖查看結果。
POEM物流優化實驗通過互動式、直觀式的操作來掌握物流優化方面的基礎知識,讓操作者對物流優化有一個直觀的認識,而不是一談到物流優化就聯想需要高深的研究才能解決優化問題。在現實生活中,有很多問題可以歸結為優化問題,我們在很多時候就是和這些優化問題打交道,例如路線優化問題(最短路徑問題)。POEM物流優化實驗就是在實際經驗的基礎之上讓操作者加深對物流優化知識的學習,提高操作者的實際操作能力。
POEM物流優化實驗平臺主要包括四種類型的物流優化實驗:倉庫與配送中心選址優化實驗、配送線路與車輛調度優化實驗、多式聯運物流方案優化以及制造業離散生產排程優化實驗。這四個實驗系統就是針對現實中普遍存在的物流優化問題,通過對這四個實驗系統的操作不僅能掌握相關問題的優化知識,同時也可以解決實際問題。倉庫與配送中心選址優化系統就是主要解決的選址之類的優化問題,可以是單選址優化問題也可以是多選址的優化問題,通過對倉庫與配送中心選址優化系統的操作就可以了解倉庫與配送中心選址優化時需要哪些基礎數據,在解決實際問題的時候就可以收集相關的基礎數據,來構建所需要的選址優化方案。配送線路與車輛調度優化系統就是主要解決線路優化問題以及調度優化問題,這兩個優化問題是現實中普遍存在的,更好地解決這些優化問題可以創造更大的經濟效益以及社會效益。根據約束條件的不同,配送線路優化問題以及車輛調度問題可以分為不同形式的優化問題,例如帶有時間窗口的車輛路徑問題、開放式的車輛路徑問題等等,POEM物流優化實驗中的配送線路與車輛調度優化主要解決的是帶有時間窗口的車輛路徑優化問題。通過配送線路與車輛調度優化系統的實驗,就可以了解配送線路與車輛調度優化時需要基礎數據,在解決實際問題的時候就可以收集相關的基礎數據,來構建所需要的車輛路徑優化方案。多式聯運物流方案優化系統就是主要解決的多式聯運之類的優化問題,特別隨著集裝箱多式聯運的發展,集裝箱多式聯運是一種新型的運輸方式,它一般以集裝箱為媒介,把鐵路、水路、公路和航空等傳統的單一運輸方式有機地結合起來,組成一個連貫的運輸系統,通過實現門到門服務來更好地為貨主提供經濟、合理、迅速、安全和簡捷的運輸服務。在一個物流方案如何組合這些運輸方式,更好銜接各個環節,實現最大化的經濟效益以及社會效益。多式聯運物流方案優化實驗就掌握多式聯運物流方案優化計算時需要基礎數據,根據實際的需要來收集相關的基礎數據,來構建所需要的多式聯運物流方案。
制造業離散生產排程優化系統就是主要解決離散生產排程之類的優化問題。高級排產計劃(APS)是企業內部、企業之間計劃的一個創新性的計劃工具。它使用排產計劃技術來考慮物料供應能力、機器和人員能力、客戶服務水平(交貨期)、安全庫存水平、成本、分銷要求等約束條件。制造業離散生產排程優化實驗就可以基本上掌握制造業離散生產排程優化時需要的基礎數據,參考的約束條件以及生產能力配置基本原則等,在解決實際問題的時候就可以收集相關的基礎數據,以及加上自身特有的約束條件,來構建所需要的離散生產排程優化方案。
物流系統優化問題分類與解決方案
隨著市場經濟的發展和物流專業化水平的提高,物流業得到了迅速發展。在物流作業過程中,大量的運籌和決策問題需要解決,物流倉庫選址優化、配送車輛路徑優化、多式聯運優化等問題就是期待解決的一些典型優化問題。
任何一個倉庫在規劃建設初期都會將如何快速有效地送達貨物作為考慮因素之一。貨物的目的地大多是人口聚集地,因此庫址相對于大都市的遠近,在運輸成本和操作效率上所反映出的相關性就十分顯著。選址問題需要考慮很多復雜的因素,諸如備選倉庫能力限制、投資費用、倉庫對產品銷售的影響,需求點的優先級、各種產品的收益等等。如何科學地進行倉庫選址對物流成本運作和物流相關操作效率是至關重要的。多式聯運是現代物流網絡運作的主體和紐帶,是貫穿整個現代物流活動的主線。在越來越個性化的市場環境下,多式聯運系統規劃工作變得更加重要也更加復雜。建立準確、合理的多式聯運模型,可提高企業的運送速度和服務質量,實現高效、低耗的物流運輸目標,從而獲得巨大的經濟效益。多式聯運優化問題是一個NP難題,針對多式聯運的模型和算法,很多學者從不同的角度分別對最短路、最短時間以及基于時間因素的最短路問題進行了研究。這些研究對提高企業物流運輸效率有一定的意義。然而決定企業運輸成本的因素有很多,不是簡單的最短路徑或者最短時間。在運達時間允許的情況下,換另外一種運輸方式多走一些路程也可能節約運輸成本。
在物流配送業務中,配送車輛路徑優化問題的涉及面較廣,需要考慮的因素較多,對企業提高服務質量、降低物流成本、增加經濟效益的影響也較大。在現實生產和生活中,郵政投遞問題、公共汽車調度問題、電力調度問題、管道鋪設問題、計算機網絡設計問題等都可以抽象為物流配送車輛路徑優化問題。物流配送是一項復雜的系統工程,其中許多優化問題所建立的模型和算法都很復雜,都具有NP難性質。物流配送車輛路徑優化問題作為一個NP難題,隨著客戶數量的增加,可選的配送路徑方案數量將以指數速度急劇增長。因此,如何根據實際情況求解該問題就成為科研人員研究的重要方向。該物流優化平臺提供的倉庫選址優化、多式聯運優化、物流路徑優化以及制造業離散生產排程優化系統可以非常直觀方便對該優化問題進行分析、建模、求解、可視化并對計算生成的結果進行適當的調整。以上物流優化系統采用POEM智能建模平臺對系統核心優化模塊-路徑優化VRP、多模式運輸方案優化(MMTP)以及多場景倉庫選址優化(WLP)建模并求解。
POEM是一個集建模、可視化、模型診斷、測試、部署于一體的電腦軟件開發工具,POEM集成可視化引擎對標準圖形、地圖及時間等進行管理,支持直觀式的WhatIf…的交互。
POEM的多合一性使用戶不必再依賴市場上名目繁多的軟件組件(業務規則、優化、可視化的十幾種功能轉移的組件)進行解決方案的核心模塊開發,使用者只需要學習NCL語言和PoemView即可全面的進行解決方案優化模塊的開發。采用POEM的可視化引擎PoemView對結果用地圖、甘特圖及圖表等不同方式角度呈現并可以非常直觀方便的在地圖上進行對結果的分析和直覺式的調整進行再優化。(本文內容來源于第八屆中國物流學術年會相關資料)