摘要：主要講述了計算機仿真技術在我國自動化物流系統中的發展和應用；根據在煙草物流系統的應用實例，介紹計算機仿真的基本步驟和方法；并闡述了未來計算機仿真技術在我國物流行業中的重要地位和發展前景。
    1.引言
    計算機仿真就是利用計算機運算系統的數學模型來達到對被仿真系統的分析、研究、設計等目的。仿真技術是集計算機技術、多媒體技術、通訊技術、控制技術于一身的現代高科技，它能仿真出一個其實的環境，一種真實的感受，可應用于宇宙飛船、核電站、飛機、輪船等大中型高精密儀器操作者的仿真訓練，也可應用于我國正在興建的自動化物流系統的規劃、設計、模擬、演示和分析。
    自動化物流系統是集光、機、電技術為一體的復雜的系統工程。能夠實現物料傳輸、識別、分揀、堆碼、倉儲、檢索和發售等各個環節的全程自動化作業。該系統主要包括：自動化高架立體倉庫系統（AS/RS）；自動化輸送機輸送系統（Conveyor Systems）；自動導引車和/或往復式穿梭車系統（PathMover Systems）；邏輯控制系統（PLC）和計算機集成化物流管理系統等。
    2.我國自動化物流系統應用計算機仿真技術的必要性
    隨著物流行業生產自動化水平的不斷提高，生產系統越來越復雜，生產節奏越來越快，生產管理者對生產改進的每一決策，都需謹慎考慮。措施不當，往往需要付出高昂的代價。而正是由于系統的復雜性，快節奏和柔性，要想預測每一個決策給系統帶來的后果，已經是人的大腦無法勝任的了。計算機仿真技術正是彌補了這一不足，成為自動化物流系統管理者的有用工具，成為生產系統規劃設計人員的得力助手。
    對我國興建的自動化物流系統應用計算機仿真技術，不僅可以避免建立物理試驗模擬系統的投資，減少設計成本，而且可以通過計算機技術進行精確計算和驗證分析，提高系統方案的可行性。根據物流中心的工藝設備參數和工藝流程建立起來的計算機仿真系統，可以形成直觀立體的三維仿真動畫，提供生產系統的生產量，確定瓶頸位置，報告資源利用率。還可以被用來支持投資決定，校驗物流系統設計的合理性，通過對不同的物流策略進行仿真實驗來找出最優解。仿真運行結束后可根據統計數據生成仿真報告，顯示各個物流設備的利用率、空閑率、阻塞率等數據。可根據仿真報告提供的數據對物流系統的優缺點進行判斷，做出科學決策。
    3.計算機仿真技術在煙草自動化物流系統中的應用實例
    中郵科技有限責任公司在煙廠片煙自動配方庫、輔料平衡庫以及成品庫的自動化物流系統規劃設計中成功的應用了計算機仿真技術，取得了很好的效果。應用計算機仿真技術規劃設計的柳州卷煙廠自動化物流系統，已經于2003年6月實際生產運行，該自動化物流系統流程通暢，完全能夠滿足柳州卷煙廠物流系統的實際需求。應用計算機仿真技術規劃設計的北京市海淀區煙草自動配送系統也已經安裝調試。應用計算機仿真技術規劃設計的南寧卷煙廠自動化物流系統，也已經設計完成，該自動化物流系統正在建設中。
    4.計算機仿真的基本步驟和方法：
    4.1 選擇合適的計算機仿真軟件
    適于物流仿真的軟件有許多，要根據自己的實際情況和需要進行選擇。中郵科技公司采用美國物流仿真軟件AutoMod10.0為平臺。該軟件主要的模塊如下：
    Conveyor：含積放式傳輸系統，非積放式傳輸系統，滾筒傳輸系統、皮帶傳輸系統以及鏈條輸送系統等。可以設定系統的速度、加速度、減速度、寬度、斜坡等參數。
    Pathmover：用于沿路線或軌道運動的模型汽車，如人工駕駛的升降機、自動導引車AGV、往復式穿梭車等。
    AS/RS：自動倉庫存取系統，通過選取貨架的規格（巷道數目、排、層等），定義出入庫的位置，設定存放貨物的區域，以及設定堆垛機的參數（速度、加減速度、取放貨物時間等），來定義一個AS/RS系統。
    Kinematic：模擬機構的簡單運動。在實體造型中，定義機構的運動和自由度，詳細模擬實體的機構動作。如模擬碼盤機器人的碼盤動作、機械手的動作等。

    Bridge Crane：在軌道上的起重機通過移動來拾起或放下貨物。如物流系統中的起重、搬運裝置。
    Power & Free：與Conveyors類似，但是所處理的貨物是懸掛著的，而不是沿輸送機移動的貨物。一般采用鉸鏈懸掛在鏈條上的空中貨車。
    Tanks & Pipes / Trains：傳遞的物體形態是液體或氣體，如啤酒、飲料、煤氣等工業中的配制、生產、傳輸等。
    AutoView：可以允許用戶通過AutoMod模型定義場景和攝像機的移動，產生高質量的AVI格式的動畫。用戶可以縮放或者平移視圖，或使攝像機跟蹤一個物體的移動，如叉車或托盤的運動。AutoView可以提供動態的場景描述和靈活的顯示方式。
    Autostat：用于分析仿真后的結果。根據要實現的目的，如系統內采用的AGV的數量、操作工人的數量、傳輸系統的速度、車輛的速度等等，都可以用來作為優化的對象，生成產量、成本、利用率等圖表。
   4.2 建立仿真模型
    根據自動化物流系統的需求和工藝流程建立系統的計算機仿真模型，并確立系統基本設備的運行參數。
    4.3 編寫邏輯控制程序
    根據系統的工藝流程和系統的邏輯控制關系，以及物料流動過程中，設備處理該物料所需的時間等編寫邏輯控制程序。
    4.4 運行仿真系統
    根據物流系統的需求流量，計算出物料出現的時間頻率，把這個頻率值輸入系統，即可運行此仿真系統。仿真運行時間可以根據實際物流系統的生產班次，也可按照最大物流量進行模擬。
    4.5 仿真結果分析和優化
    根據流程運行結果，進行分析，系統是否存在瓶頸，流程是否暢通，物流量能否滿足需求。根據最后的數據統計結果，分析物流量能否滿足需求。如果系統運行后，結果有不理想之處，要根據相應的原因，調整方案或者改變參數，直至滿足物流系統的生產需求。生成三維動畫輸出結果及仿真報告，提交給自動化物流系統的管理者和設計者，進一步優化和完善。
    由于采用計算機仿真技術，系統規劃設計周期短，投資者在實際生產系統未建立前就能夠直觀地看到并了解系統實際運行的全部信息，因此，使投資者和系統方案設計者對方案的實際運行便于直接調整和改進。合理的物流系統方案是建立一個科學的物流系統的前提。
    5.計算機仿真技術在物流行業中的發展前景
    我國的計算機仿真技術目前已廣泛應用于電力、航空、通信、交通運輸、軍事、化工、生物、經濟等各個領域，并且，隨著計算機仿真技術的發展將發揮更加重要的作用。
    在我國的自動化物流系統中應用計算機仿真技術，不僅能夠大大縮短物流中心的規劃設計周期，還可根據計算機仿真結果對方案進行優化。在開放的人機界面上，可以看到未來實際生產過程中系統設備的全時空信息，看到未來的生產現場中各輸送、存儲設備和AGV、穿梭車、堆垛機、輥道等的狀態，仿真系統將反映系統中發生阻塞和瓶頸的位置和情況。可以改變參數輸入，通過模擬生產情況及波動對系統造成的沖擊，從而避免了在理想化狀態下系統設計所無法預料的各種因素，對系統的堵塞有著形象和直觀的解決方案。在系統未投資建立之前，就可全方位地了解未來自動化物流系統的實際流程和生產信息。
    由于我國現代物流產業剛剛興起，因此，在規劃設計自動化物流系統中應用計算機仿真技術，不但可以避免新上馬的許多物流項目的重大失誤，而且可以使我國新建的自動化物流系統更科學更合理。只有進行了計算機仿真的自動化物流系統，才能真正地為物流企業解決實際問題，規劃和設計出切實可行的工藝方案，才能使我國的自動化物流系統邁向國際先進水平的行列。