1、仿真模型的研究范围
这里以某公司的零售配送中心的物流活动为研究对象，建立了在配送中心完全使用RHD技术的仿真模型，分析RFID技术的应用如何影响零售配送中心的包装物流活动。仿真模型处理随机的动态行为，描述了配送中心使用RFID技术后的收货、拣选和发货等活动，以及随着时间的推移，这些活动对整个零售供应链的影响。此外，模型还分析了零售卖场的缺货情况。分析结果表明，使用RFID技术对提高配送中心的运作效率具有积极的作用。
2、配送中心概况
被建模的配送中心每周处理大约350000个包装箱（二类包装）及2700种快速移动的消费者货物，供应的零售卖场超过150个。配送中心由4部分组成，大约为4000m2。每个部分包含不同的产品组，被分成不同的区。从零售卖场接收的订单按照各个部分的产品资源产生不同的拣选订单，使拣选更有效。由于各部分的产品配置资源不同，因此各部分的包装物流活动彼此独立。因此只需描述其中一个部分的仿真模型就能够进一步分析整个配送中心的物流活动。建模的部分处理690种产品，诸如坚果、糖果、铁罐、马口铁罐、宠物食品和汤料等。该部分包含两个区，跨4个通道。每个区保持同样的拣选路线，拣选位置相对固定，处于货架的最底层，而2〜5层货架被用作产品的临时存储。配送中心有超过50辆拣选卡车可以进行拣选工作，每个部门配有2辆专用运输卡车运送到达的货物进仓库，两个卸货月台用于收货，6个装货月台用于向零售卖场发货。在零售配送中心包含3个主要的包装物流活动，即收货、拣选和发货。
(1) 收货活动仿真模型中的收货活动包括卸载、检验、贴标和运输到货架储存。当库存水平低于订购点时，配送中心自动产生订单。订购的货物将在规定的日期运送到配送中心。货物到达后，首先被安排进人规定的卸货月台进行卸货。然后收货管理员核査到货托盘上的产品类型、数量和到期日等，核实后给托盘贴上标签，签署运货单。最后由各部门的专用运输卡车将贴标后的托盘运送到货架中的临时存储区存放，存放时采用人工方法尽可能使货物存放在拣选位置附近的货架上。
(2) 拣选活动拣选活动是配送中心较重要的物流活动之一，因此拣选效率是提高物流配送成功率的关键因素。当配送中心收到一个订单后，首先根据订购产品的种类将订单进行分配，安排不同的部门分别进行拣选。拣货员拿到一个拣货单后，挑选一个空笼车开始拣选。拣选过程包括：行进到拣选位置、贴标、拣选托盘，将托盘放到笼车上。在放置拣选的托盘时，拣货员必须确保拣选标签被贴在托盘合适的位置，以便于核查笼车上装载的货物信息。而且在堆码托盘时拣货员还必须保证被堆码的货物装载稳定不会发生破损，显示了拣选的托盘数量、RFID技术的应用与拣选时间的关系。在仿真模型中完成的这些物流活动服从指数分布。当一个拣选位置的货物被拣选完之后，拣货员会告知专用的运货卡车司机到该位置补货。拣选后的笼车由拣选卡车运送到装货月台等待发货，拣选卡车可以装载3个笼车，每个笼车可装35个托盘。
(3) 发货活动发货活动包括检验订单和装载运送卡车。在发货点发货管理员检验托盘的数量以及托盘标签上的信息是否与装载货物匹配，确保零售卖场订购的货物正确发货。然后管理员组织笼车运送到按目的地进行编号排列的规定位置。由于发货产品的类型多，数量大，运送路线复杂，使得检查所有的待发货物是不可能的。当前通过人工检查的方式，配送中心只抽查约20%的待发货物。货物核查并按顺序堆放后被装载到运送卡车上发往零售卖场。
(4) 零售卖场被建模的零售卖场通常每周从配送中心订购大约9200个托盘集装单元的货物。零售卖场没有任何库房库存商品，因此在货架补货时产生订单。零售商根据预订水平进行订购，并根据每周的运输安排接收订购的产品。零售卖场除了星期天关门外，平时的营业时间是从8: 00〜18: 00。在模型中设置产品的日需求量为常数。日需求量会依据每周的产品需求进行调整，在200〜500个托盘集装单元之间变化。产品的周需求量在2000〜3000个托盘集装单元之间浮动，平均值是2700个单元。为了分析零售卖场的产品需求量的变化，模型分析了4、5、6三个月中每周的数据。同时，根据零售卖场的规模和日常销售状况，将所有产品的库存水平设置为96. 5%。
3、仿真模型
仿真是对一个真实进程的操作或一个系统的时间历程的模拟。它描述在应用不同的规则时仿真模型在时间历程上怎样执行和运转。通过建立仿真模型，设置不同的规则和参数，分析其相互之间的关系和随时间变化的运行情况。通过调节参数和进程，可以在不破坏实时系 统的情况下研究不同的环节。因此，可以使用仿真技术模拟零售配送中心的物流活动，分析当所有的产品和单元都使用RFID标签后各环节的物流活动。采用离散事件仿真软件Auto- Mod™ 开发了仿真模型。
仿真模型描述了一个零售配送中心和一个零售卖场。由于消费者、生产商和运输活动影 响配送中心的活动，为了获取零售供应链中的动态行为，他们也被包含在模型中。为了有效分析配送中心的物料流通和处理，必须获得零售卖场的销售、库存等详细信息以及物料流通过程。系统仅考虑一个零售卖场为代表进行建模分析，其他零售卖场通过向配送中心提供实时的订单数据被嵌人模型进行关联分析。这使我们对配送中心的物流活动如何完成有一个综合的了解。为了获得真实、详细的仿真结果，通过面谈、查阅资料和实地观察的方法，采集了所研究的零售链一个多月的相关信息数据。
模型分析中假定不管是否采用RFID技术，仿真的物流活动基本是准确的。同时假设配送中心不会出现零库存的情况，从而保证零售卖场的订单能顺利执行，使卖场不会出现缺货情况。
当RFID技术被应用于零售供应链中的产品和托盘时，若分析某一特定环节的物流活动，不仅仅只考虑搬运时间等参数的改变；实际上，RFID技术已经改变了整个零售供应链的过程，例如，RFID系统通过实时追踪，能够获取每件产品和托盘的操作进程及所在位置。对每一个产品而言，其库存和运输的状态能够贯穿整个零售供应链，影响供应链的活动，从而改变了供应链中的订购流程。
4、仿真模型的开发过程
(1) 数据收集仿真结果能否正确地反映实际情况取决于从物理模型抽象到数学模型的过程是否真实地反映了现实。因此为了真实地反映实际问题，在建立仿真模型前，必须明确地表达要解决的问题，设定目标和全部的设计，收集有关企业的详细数据资料。
(2) 建模
① 定义模型边界。
② 开发模型：创建和命名模型，创建运动系统（在过程系统中创造载荷、源和队列），定义和编写模型过程，创建车辆计划。
③ 检验模型。
④ 使模型生效。
(3) 分析模型
① 设计实验。
② 运行和分析模型。
③ 做额外的运行。
④ 文件结果
按照以上要求，建立了所研究的系统的仿真模型。
5、仿真分析结果
应用了RFID技术后，省去了几个操作，使得在配送中心的收货、拣选和发货活动耗费资源更少，变得更有效，更快捷。
(1) 收货活动无线自动识别产品的能力是RF〗D技术的优点之一。接收托盘时，产品不需要由收货管理员检验或贴标，因为它们在卸载时通过阅读器可被自动识别，从而使配送中心的每一部分所需资源更少。运输文件能够自动产生并传送给有关部门。由于RFID技术可以实时监控库存水平，运输货车不需采用人工方法而被直接引入合适的位置进行补货，保证拣选位置被及时补货，减少了拣选者等待卡车补货的时间，提高了拣选活动的效率。
(2) 拣选活动使用RFID系统使拣选活动变得更准确、更快捷和更有效。当拣选者拣选了错误产品和错误的产品数量时将被及时提醒。他们不必花时间核查已经拣选的或未拣选的产品，并且拣选者不需要给产品贴标签，这就缩短了拣选时间，提高了拣选的效率。而由于在托盘上也不用贴标签，拣选者不需要考虑把托盘放置在合适的位置以保证标签能清楚地显示，使得堆码过程更快捷。另外，由于采用RFID标签，使拣选依据零售卖场的需求进行而更加高效。通过仿真分析发现，采用RHD标签使拣选活动所需时间减少了。
(3) 发货活动通过在托盘上使用RFID标签，能够自动准确地检验被拣选产品的类型和数量，而无需人工管理员干涉并且更精确。在发货处，当笼车被装载到运送卡车上时，通过阅读器即可自动校核发货。使用RFID系统后由于不需人工检验，使配送中心每个部分所
用的资源减少，节约了时间。
(4) 零售卖场和订购过程使用RFID 系统将使订购过程发生变化，可改善货架的可用性，提高消费者服务水平。在零售卖场， 阅读器能够监视每一种产品的状态，提供货 架存货的准确数据。由于产品的消耗被实时 监控，当存货不足时，零售卖场或配送中心自动产生订单。订单能够在产品拣选前几分 钟产生，及时运送到卖场，满足消费者的实际需求。
在模型中通过改变订购程序分析了两种不同情况。第一种订购流程，仍然采用传统图使用RFm技术和没有使用RFID 的运送计划，只是当卖场库存不足以达到订 技术拣选一个订单的平均时间货点时，及时产生拣选订单由配送中心进行拣选。这就使得订单反映了当前的需求而不是零售卖场前一晚的需求。因为不需要花时间检 验被拣选的订单，故订单可以生成得更晚，减少了脱销状态。第二种订购流程，当被建模的任何一个产品达到了它的订货点时，即刻产生订单并送到配送中心、立即拣选和运送。由于这个订购过程基于货架上的实时存货状态，因此几乎不会发生脱销情况。
仿真模型的结果表明：RFID标签被应用到产品和托盘上时，可提高配送中心的效率。由于完成相关活动的时间减少，配送的速度加快，提高了资源的利用率。订单拣选是配送中心的关键活动，是配送中心劳动力最密集的地方，使用RFID技术使拣选活动被改善，结果节省了大约12个拣选资源。仿真模型也说明了在零售卖场如何通过使用RFID标签实时监控每一种产品当前的库存水平来减少缺货状态。
从零售链的角度看，二类包装上的RFID标签能提供有限的但仍然是相当可观的机会，而一类包装上的标签能提供最多的机会。RFID技术在包装物流中是否成功应用取决于制造 厂和零售商的合作以及如何分享这项技术获得的利益。
目前RFID技术已成功地应用于许多领域，在包装中的应用研究也非常热门，在包装工业和零售业中应用FRID技术正处在试验阶段，随着Auto-ID技术的不断发展，RFID标签 的价格不断下降以及组织管理的不断完善，RFID技术在不久的将来将会成功地应用于包装的不同层次。
