摘 要

改革开放四十年来，中国的医药产业也在逐步快速发展。当前我国已成为环球第二大医药市场,其原料药出口也是稳居世界第一多年,并且已逐步发展成制剂产能最大的国家。

由于我国医药物流起步较晚发展较快，一些曾被忽视的问题也逐渐浮现出来，这些问题拉低了供应链的运作效率，增加了药品配送成本，助推了药价升高。正因为传统物流运营成本极高，国内许多大型医药企业将原有的物流业务委托给第三方物流公司，从而降低物流成本，创造可观经济收益。也由此可看出医药物流配送中心有着良好的发展前景，那么针对物流活动的优化与改进也就迫在眉睫。

入库作业是整个物流储存与配送业务的起点，它不仅是物流配送中心作业流程的主要环节，还是其物流管理体系的关键节点。优化入库业务的作业流程不仅需要先进的管理系统和智能硬件，还需要合理的入库作业流程以及资源的调配。目前医药物流中心的入库作业还存在许多问题；比如流程安排不合理、员工任务分配不合理、资源的配置与利用不合理等问题，这些问题会导致货物在入库过程中存在过多寻找和等待的时间浪费以及产生过高的仓库管理成本。

针对上诉的一系列不合理问题，本文首先使用petri网来辅助建立S医药物流中心入库作业模型，验证其合理性后加以优化；然后，利用Flexism仿真软件对其入库作业流程进行仿真研究，验证由Petri网得出的优化方案;并在此基础上做更进一步的优化，以期降低医药配送中心的货物平均仓储时间，避免形成货物积压，从而降低企业仓储成本、加快药品周转，使得药品能够及时送达各个需求地。

关键词：医药物流；入库；petri网；flexsim仿真；

Abstract

In the past 40 years of reform and opening up, China's pharmaceutical industry has been developing rapidly. At present, China has become the second largest pharmaceutical market in the world, and its export of APIs is also the first year in the world, and has gradually developed into a country with the largest production capacity of pharmaceutical preparations.

Due to the late start and rapid development of China's pharmaceutical logistics, some problems that have been neglected have gradually emerged. These problems have reduced the operational efficiency of the supply chain, increased the cost of drug distribution, and thus increased drug prices. Because the operation cost of traditional logistics is very high, many large domestic pharmaceutical enterprises entrust the original logistics business to the third party logistics company, so as to reduce the logistics cost and create considerable economic benefits. It can also be seen that the medical logistics distribution center has a good development prospects, so the optimization and improvement of logistics activities is imminent.

Warehousing operation is the starting point of the whole logistics storage and distribution business. It is not only the main link of the operation process of logistics distribution center, but also the key node of its logistics management system. Optimizing the operation flow of warehousing business requires not only advanced management system and intelligent hardware, but also reasonable operation flow and resource allocation. At present, there are still many problems in the warehousing operation of medical logistics center, such as unreasonable process arrangement, unreasonable assignment of staff tasks, unreasonable allocation and utilization of resources, which will lead to excessive waste of time in searching and waiting for goods and excessive warehouse management costs.

Aiming at a series of unreasonable problems in the appeal, this paper uses Petri net to assist in establishing the warehousing operation model of S medical logistics center and optimize it after verifying its rationality; and uses Flexism simulation software to simulate its warehousing operation process and verify the optimization scheme derived from Petri net; on this basis, further optimization is made in order to reduce the cargo of medical distribution center. Average warehousing time, avoid the formation of goods backlog, thereby reducing the cost of warehousing enterprises, accelerate drug turnover, so that drugs can be delivered to all demand areas in time.

Key Words： warehousing; simulation optimization; medical logistics; flexsim;

目录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 目的和意义 2

1.3 研究内容及研究方法 3

1.4 技术路线图 4

第2章 文献综述 5

2.1 仓储管理综述 5

2.2 研究方法综述 5

2.2.1 petri网技术方法研究 5

2.2.2 系统仿真方法研究 6

2.3 国内外研究现状分析 7

2.4 本章小结 8

第3章 S医药物流中心的入库作业分析 9

3.1 S医药物流中心的仓库简介 9

3.2 S医药物流中心入库作业流程介绍 9

3.3 S医药物流中心设备及人员分析 9

3.4 本章小结 10

第4章 基于PETRI网的医药物流中心入库作业建模 11

4.1 Petri网概念与性质及其表示方法 11

4.2 建立Petri网模型 11

4.3 Petri网的优化 13

4.4 简化Petri网模型以验证模型可达性 14

4.5 本章小结 17

第5章 基于FLEXSIM的医药物流中心入库作业的仿真模拟 18

5.1 flexsim仿真建模软件简介 18

5.2 建立模型 18

5.3 设置参数 20

5.3.1 设置货物抵达时间间隔参数 20

5.3.2 设置卸货与检验模块参数 20

5.3.3为零货以及整货的处理设置参数 22

5.3.4为验收以及入库设置参数 24

5.3.5为运输人员以及叉车设置参数 24

5.4 仿真结果输出与分析 25

5.5 本章小结 26

第6章 S医药物流中心的入库作业优化 27

6.1 优化目标 27

6.2 利用FLEXSIM验证通过PETRI网制定的优化方案 27

6.3 通过FLEXSIM来对仿真模型进行优化改进 29

6.4 优化结果对比分析 33

6.5 本章小结 36

第7章 结论与建议 37

参考文献 38

致 谢 40

第1章 绪论

1.1 研究背景

改革开放四十年来，我国的医药行业改革在逐步深入。自2014年医疗改革相关政策颁布并落实到现在, 随着医疗资源的重新配置, 我国医药行业也逐步快速发展起来，主要体现在经营效益逐年增强、医疗费用持续增长和人口增长推动医药市场的发展 ^[1]。当前，我国已成为环球第二大医药市场，其原料药出口也是稳居世界第一多年，并且已逐步发展成制剂产能最大的国家^[2]。

由于我国医药物流起步较晚发展较快，一些曾被忽视的问题也逐渐浮现出来，比如牛鞭效应、库存积压、重复运输等，这些问题使得药品供应链的运作效率低下，药品配送成本增加，从而使得药价水涨船高。国内医药物流的利润率目前仅为0.6%－0.7%；费用率却高达10%左右，因此国内越来越多的大型医药企业会将其物流业务委托给第三方医药物流公司，来降低物流成本，创造可观经济收益，提高企业竞争力。并且随着新医改政策的逐步实施,实现了医疗保障在城乡的全面覆盖，医药物流企业也在中国迅速崛起，据数据统计显示, 到2019年, 我国医药物流的市场规模将达到220亿元^[3]。

医药物流行业有着良好的前景，在竞争激烈的医药物流行业的大环境下，物流成本的降低就等于增加了企业的可得利润，那么如何降低自身的物流成本就成为了每家企业都需要思考的问题，于是针对其物流作业的优化与改进也就显得迫在眉睫。在物流活动中，入库作业是整个物流储存与配送业务的起点，它不仅是物流配送中心作业流程的主要环节，还是其物流管理体系的关键节点。针对目前仓库资源有限的情况，药品成品种类多且数量大，入库管理会面临很多问题，比如产品堆放混乱、空间利用率低、设备利用率低、仓库人工管理成本过高以及搬运产品时存在不必要的时间浪费等。解决这些问题不仅需要先进的管理系统和智能硬件，更需要合理的入库作业流程和入库控制策略，这对医药产业企业发展起着至关重要的作用。

直接对入库作业流程做改动的尝试一定需要消耗大量人财物力，并且实施后的结果也不一定能够达到预期，因此借助Flexsim对入库作业流程进行模拟分析来优化作业效率是一种很好的方式。通过Flexsim仿真建模来预演优化方案，能够及时发现优化方案中出现瓶颈的环节，对资源做出调整，对比运行结果得出最终可行方案。

在此基础上，本文首先对仓储管理的相关理论、petri网概念以及Flexsim仿真建模做出说明；接着将以某医药物流配送中心为例，使用petri网直观分析入库作业流程，从而辅助建模；最后，利用Flexism仿真软件来研究其入库作业流程，提出优化方案并验证其可行性，以期降低医药配送中心的订单延迟率和平均仓储时间，从而降低企业仓储成本、加快药品周转，使得药品能够及时送达各个需求地。

1.2 目的和意义

数据表明，在物流成本上，国内医药行业的平均物流成本占销售额至少10%，相同指标下美国医药行业成本占比仅为2.6%；在利润上，我国医药行业利润率仅为0.72%，而美国的利润率高达1.55%。国外医药物流企业目前已经形成了以系统技术为核心，信息技术、运输技术、配送技术、装卸搬运技术、自动化仓储技术、库存控制技术、包装技术等专业技术为支撑的现代化物流装备技术格局^[4]。而经过实地调查发现，我国的医药物流虽然发展迅猛，但是由于起步晚，没有时间的积淀，仓储管理水平还跟不上经济迅速发展的步伐，许多操作仍旧不够规范，效率低而且容易出错。

目前越来越多有战略性眼光的大型医药物流企业开始投入大量的资金建立现代化立体仓库，招揽高级物流人才，引入信息化管理系统，也是因为他们发现了自身配送网络的设置，信息管理的水平等方面的不足；并且这些企业开始改善自身朝着现代化物流体系的方向发展，也越发地重视物流环节能够带来的利润。在整个物流体系中，仓储就是其中的一个重要环节，仓储过程不仅能够实现货物在供求关系上的平衡，还能够创造时间收益^[5]。而对于医药物流来说，药品性能会对包装、储存、搬运有特殊要求，所以医药物流配送中心的作业流程安排以及人员与设备的资源配置是否合理，将直接影响整个物流配送中心的物流成本和运作效率。若仓库人员设备组合作业不合理，则会导致作业时间与空闲时间产生较大波动。

而在仓库管理的各个环节中，入库业务是整个物流配送中心的关键环节。合理的入库作业流程以及入库规则是在仓库功能布局既定的情况下，降低订单的平均完成时间、提高设备利用率和避免发生货物拥堵的重要前提与基础。因此，优化医药物流中心入库作业的意义如下：

降低医药物流运营成本，提高企业经济利润。现如今国内医药物流利润率低，但是费用率仍居高不下，其原因就是货物周转速度慢，人力资源配置不合理，作业流程存在不必要的等待造成的时间浪费，并且积压货物现象较为普遍。从另一个方面来说，作业效率较低又会导致利润来源的流失，只有提高仓库运转效率，才能够在同等仓储容量下处理更多的订单，创造更多的经济收益。经过综合分析考虑，选择简单高效的入库作业流程以及合理的入库规则对提高订单完成效率能够产生积极的影响，这是由于入库环节作为货物进入仓库的第一个环节，对后续环节的实施有着引导意义。流畅有序的入库作业流程不仅能够避免货物拥堵，提高货物运输速度，在同等时间内处理更多订单的情况下，还能够提高设备利用率。有序的操作流程还能够降低爆仓的风险。因此，如何对入库环节的操作流程进行优化就成为了急需讨论的课题。

弥补我国对实际医药物流中心入库作业研究的不足。医药行业是我国国民经济的重要组成部分，经过查阅中外文献得知，目前的大部分研究都集中在入库货位优化、拣选方式的改进、出库调度作业与配送路径优化上，而仅针对医药物流入库作业流程优化方向的研究仍旧不足。本文将以S医药企业为实例，采用Petri网技术对医药物流中心的入库作业流程进行建模以及优化；在此基础上运用Flexism软件对其优化后的入库流程进行仿真建模分析，通过对比其中参数以及分析模型中存在的瓶颈来验证可行性与发现其中的不足加以改进，以期提高订单的完成率以及货物的入库效率，从而完善药品的入库管理。最后，论文提出相关建议，以期丰富我国对实际医药物流中心入库作业的研究。

1.3 研究内容及研究方法

第一部分：绪论：阐明研究背景及意义。介绍我国医药行业的发展现状与发展前景，以及医药物流中心的入库作业现状，描述当入库作业存在的问题并对其进行综合分析。

第二部分：文献综述：分析相关研究文献。描述相关理论以及技术方法，着重介绍Petri网技术以及Flexsim仿真软件，为本论文的研究工作做好理论铺垫。

第三部分：S医药物流中心的入库作业分析：介绍医药物流中心的仓库布局以及人员与设施设备等，以S医药物流配送中心为例分析入库作业流程，并对其流程进行分析，做出相关流程图并进行简化。

第四部分：基于petri网的医药物流中心入库作业建模：采用petri网建立模型，并对其中存在的瓶颈环节进行分析；然后针对存在的问题将流程中资源进行重新配置，从而避免等待和浪费，达到优化的效果。

第五部分：基于Flexsim的医药物流中心入库作业的仿真建模：在Petri网建立的模型的基础上利用Flexsim软件建立仿真模型，再根据Petri网技术优化后的作业流程进行仿真建模， 介绍设置的参数并对结果进行研究分析。

第六部分：S医药物流中心的入库作业优化：根据平均等待时间、等待数量以及设备利用率指标，对比分析优化前后两种方案的仿真模型来得出最优方案；并在最优流程的基础上通过Flexsim软件来尝试进行模型的进一步优化，并且分析模型的优化结果。

第七部分：总结与建议。

1.4 技术路线图

第2章 文献综述

2.1 仓储管理综述

仓储环节是物流活动的核心环节，它有着重要的作用。首先，仓储能够创造时间效益，即货物从供给者到需求者之间存在时间差，通过对货物的储存创造时间差来获取的经济收益也称之为时间效益。而对于仓储所创造的空间效益，其主要体现在它能够调节生产者与消费者之间的关系，通过仓储与物流来实现货物在空间位置上的位移，由改变位置创造的货物价值增量也就是其创造的空间效益。仓储还具有检验功能，通过对货物的检验，严格筛选出质量与数量不满足条件的不合格品。除此之外，仓储的集散功能与配送功能，将来自不同的生产者的货物集中到一起，再按照要求将货物运往不同的目的地。通过这种方式，极大地简化了现实情况下复杂的生产商与供应商之间的物流运输网络，达到降低重复运输的物流运输成本的目的。

仓库的设施设备对仓储流程的运转效率与自动化水平具有重要的影响，例如其机械数量，额定起重量，水平运行速度，起升和下降速度等将直接影响流程运行的速度。并且如今顾客订单呈现出种类多数量小的趋势，只有设施设备跟上了现代化步伐，提高仓储作业效率，才能够更好地响应顾客的需求，及时地在规定时间内处理更多的订单交付顾客，才能拿下更多的市场份额。此外，仓储管理能够控制与减低仓储成本，避免货物拥堵，促使物流的周转持续高效地进行，这不仅需要在硬件设施上跟进现代化建设的步伐，更需要合理的仓储作业流程与之配合，还需要在资源管理与调配上将理论与实际结合，选出最合理的资源与配置的最佳方案。