服装产品供应链运作建模与仿真

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摘要：为了提高服装产品供应链运作效率，促进整个供应链的协调与优化，本文运用面向对象Petri网技术，重点对服装产品供应链主体模型进行了研究，基于该主体模型，进一步对供应链各成员的行为进行了详细描述，并通过Flexsim软件对模型进行仿真，指出供应链各成员的行为过程。通过实例研究，验证了模型的可行性，同时找出了供应链运行的瓶颈，各节点工作能力的占有率，为提高服装产品供应链运作效率提出改进意见。

Abstract： In order to improve the efficiency of clothing supply chain operation and promote the coordination and optimization of whole supply chain， this paper focuses on the research of the main model of clothing product supply chain by using the object-oriented Petri net technology. Based on this model， this paper further describes the behavior of each member of the supply chain， simulates the model through Flexsim software， and points out the behavior of the members of the supply chain. Through case study， it verifies the feasibility of the model， and finds out the bottleneck of the supply chain operation and the occupation rate of each node， so as to improve the operational efficiency of clothing product supply chain.

关键词：供应链运作过程；Petri网；Flexsim；建模仿真

Key words： supply chain operation process；Petri nets；Flexsim；modeling and simulation

中图分类号：F274 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）24-0102-03

0 引言

服装是一种时尚消费品，流行性很强，具有个性化、小批量、多品种的特点。服装业市场需求量常会随着季节和时间的变化而上下波动，这就导致了服装市场的不稳定性和不可预测性，使得整条服装供应链呈现一种动态变化的趋势。同时，我国许多服装企业已经意识到单纯依靠自主生产与销售不能适应市场的快速发展和客户需求的变化，要想保持持续的竞争优势，必须加强企业间的战略合作。因此，如何正确地建立服装供应链运作模型，使各个节点企业可以根据市场实际需求与预测不断地进行调整，最大限度地提高供应链运作效率，从而快速响应市场变化，满足顾客需求至关重要。

本文在对服装供应链进行分析后，运用面向对象Petri网技术，五级服装供应链模型，并结合Flexsim仿真软件，对服装供应链运作过程进行仿真分析。仿真结果显示，所建模型简化了服装产品供应链结构，使得企业资源得到合理利用，提高了生产率，降低了企业成本，同时也表明，企业在考虑自身优化运作的同时，也要整体地考虑与上下游企业的密切合作，才能提高供应链的运作效率，快速有效地满足顾客需求。

1 服装产品供应链模型构建

1.1 建模方法

面向对象Petri网技术是Petri网与面向对象技术结合的产物，Petri网适合于描述系统的动态特性以及资源的约束条件，可以用形式化与图形化方式进行直观的描述。在面向对象技术中，把实体都定义为对象，每个对象都有自己的属性和方法，对象通过消息触发来完成相应的操作。面向对象Petri网为了提高对象的独立性与可重用性在普通Petri网的基础上，将系统间的交互从每个对象单独提取出来，使得对象内部行为描述与外部通信接口分离。由此，在对动态系统进行有效描述的基础上，同时实现了功能模块化，提高了系统的可维护性与可重用性。

1.2 模型的建立

服装供应链就是围绕核心企业服装制造企业，通过对信息流、资金流、物流的控制，从面辅料采购到制成中间品以及最终产品，最后由销售网络将服装送到顾客手中的将供应商、制造商、分销商、零售商连成一个整体的网链结构。图1为面向对象Petri网动态模型。

其中P1为订单接收，P2为面辅料配送，P3为订单接收，P4为订单发送，P5为面辅料接收，P6为成衣生产，P7为成衣配送，P8为旧品回购，P9为订单接收，P10为订单发送，P11为成衣接收，P12成衣分拣，P13为订单发送，P14为成衣接收，P15为成衣销售，P16为旧品处理，P17成衣购买，T1表示供应商向制造商发送面辅料；T2表示制造商向供应商发送订购面辅料的的订单；T3制造商向分销商配送成衣；T4分销商向制造商发送成衣订单；T5分销商向零售商配送成衣；T6零售商将过季服装返回给制造商；T7零售商向分销商发送成衣订单；T8成衣销售。

2 实例研究

本文运用Flexsim软件对Petri网模型进行仿真，Flexsim是一个“what-if”的分析工具，可以用它来设计大量的方案，然后进行分析和比较，掌握每种方案的特定信息和数据，然后分析人员从中找出最优的。同时该软件还有逼真的3D动画演示，并且还可以导出完整的数据报告，分析人员就可以在短时间内找出问题并对各种方案进行评估。

2.1 模型构建

以某服装产品所在的五级供应链为例，建立仿真模型。图2为服装产品供应链仿真模型。

2.2 模型运行及结果分析

2.2.1 模型运行

模型运行的时间设定为一个星期，即5个工作日，每天工作8小时，共计2880min。假定1仿真时间代表现实中1min。仿真输出数据如表1所示。

2.2.2 模型数据分析

由表1可以看出，服装供应商生产面辅料时机器占用率为92.88%，制造商在生产服装时机器占用率均超过94%，它们的处理能力已经无法满足生产负荷，造成了生产瓶颈。而且，分销商在分拣服装时空闲率达到57.42%，原因是上游生产能力过低造成的。制造商处推积的待加工的面辅料较多，原因是因为制造商生产服装的设备已处于满负荷状态，无法再生产更多产品。

2.3 仿真模型改进建议

根据以上分析，经过反复实验，对服装供应链模型中的设备进行增减处理：增加一台面辅料生产设备、一台服装生产设备、删除供应商暂存区。建立优化模型如图3所示。表2为仿真运行输出数据。

模型改进后，供应商生产面辅料产品的设备利用率分别为88.61%和84.40%，制造商生产服装的设备利用率在90%左右，且没有产品积压现象。分销商分拣服装的效率由原来的42.58%提高到65.16%，而且零售商的销售率也提高到了83.60%和76.61%。说明改进后的模型运行流畅，基本消除了运行中的瓶颈。

由以上可知，在相同时间内，系统优化后设备利用率有大幅提高，基本消除了在制品推积现象，同时也带动下游分销商和零售商提高了工作效率，增加销量的同时也增加了收益。

3 结论

本文通过对国内外服装产品供应链的研究，依据分层面向对象Petri网方法，建立了服装产品供应链详细的层次模型，该模型将Petri网与面向对象技术融合在一起，减少了模型冗余的层次。然后以复合模型为基础，建立了Flexsim仿真模型模块。结果表明，所建模型促进整个供应链的协调和优化，找出了供应链运行过程中的瓶颈，并给出了改进建议，同时也证实了提高供应链效率的途径不是使单个节点效率的最大化，而是整个链上下游的协调，只有最大限度的协调和整合整个供应链，才能使供应链整体的竞争优势得到提高，使得服装产品供应链共享利润和更具有竞争力，提高其运作效率。

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