flexsim的自动化立体仓库系统规划与仿真研究
自动化立体仓库如今让立体空间使用效率增加,及时更新货物存储相关资讯自己主动的操作等成为现实自动化立体仓库,而且可以在社会的种种不同行业中获得许多种形式的运用。本文在认识自动化立体仓库的定义、组成、特点、分类和应用的基础上,按照某自动化立体仓库的本身的特质,将整个操作流程分为进货区部分、储藏区部分、出货区部分这三个模块。并对这三个部分进行仿真运行得到相对应的数据然后进行剖析,探讨当前模型是否存在瓶颈或者不足之处,针对性的找到模型的改善之处。对先后优化的模型进行一个对比剖析,最终确定模型运行的最好方案。 关键词 自动化立体仓库 仿真建模 fiexsim 优化
目录
1 绪论 5
1.1 研究背景与意义 5
1.2 国内外研究现状 6
1.2.1 国外研究现状? 6
1.2.2 国内研究现状 6
1.3 研究内容 7
2 自动化立体仓库仿真概述 7
2.1 自动化立体仓库的定义 7
2.2 自动化立体仓库的组成 7
2.3 自动化立体仓库的特点 8
2.4 自动化立体仓库的分类 8
3 常用物流仿真软件简介 9
3.1 当前主流物流仿真软件的介绍 9
3.2 Flexsim2017软件建模介绍 11
3.2.1 Flexsim2017基本要素 11
3.2.2 Flexsim2017解决的问题 13
3.2.3 Flexsim2017的功能 13
3.2.4 Flexsim2017建模步骤 14
4 基于Flexsim的某学校自动化立体仓库分析 14
4.1 某学校自动化立体仓库概述 14
4.2 某自动化立体仓库基本情况 15
4.2.1 自动化立体仓库主要设计参数, 16
4.3.2 自动化立体仓库仿真模型构建 17
5 自动化立体仓库仿真分析与优化 20
5.1 自动化立体仓库仿真报告分析 20
5.1.1 进货区仿真分析 21
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
5.1.2 储藏区仿真分析 21
5.1.3 出货区仿真分析 22
5.2 自动化立体仓库仿真优化 23
5.2.1 仿真结果分析 23
5.2.2 仿真优化方案 23
5.3 比较总结 26
结 论 27
致谢 28
参考文献 29
1 绪论
1.1 研究背景与意义
物流业是结合了运输、仓储、货代、信息等产业的复合型服务业,触及的领域广,吸纳就业人数多,物流业的发展水平直接影响着经济整体运行效率和质量。物流现代化,则是从传统物流向当代物流的进化进程,是物流业持续晋级的进程。随着“一带一路”高峰论坛和党的十九大会议的召开,表明了我国经济已由高速增长阶段变为高质量发展阶段,正位于转变发展方法、优化经济结构、转换增加动力的关键期。这就给自动化立体仓库提出了新的要求,创建一个集物流,信息流和资金流于一身的自动化管理中心,进而使物流业的成本降低,增加物流业的综合效益。这就增进了我国物流自动化立体仓库热火朝天的建设。
仓储是两大支撑现代物流成立的其中一个, 而货架储存系统的极限阶段就是自动化立体仓库。交通运输现代化的所诞生的产品便是自动化立体仓库,它是物流现代化的重要构成。它是指基于高层货架,采用计算机进行控制管理,采用自动化存取输送设备自动进行存取作业的仓储系统[1]。随着物流等一系列公司的相互竞争让如何降低仓储配送等成本,提高运行效率这一问题遭到的空前瞩目的关注。企业一直在探寻如何对仓储系统的运行效率进行剖析和改进。仓库系统实现空间作双层以上活用是依托于计算机和机械控制的管理系统,这有助于货品的先进先出,贮存效能的提高,成本的降低,防止货物的自然老化、变质和损坏;经由高层货架的存放,向上空大范围“生长”的贮存区,增加了整体空间的使用程度;通过自动化技术,更好的适应各种特殊场合的物品存放,但其运营效率需要一定的手段来有效评价。正是因为有如此多的便利,自动化立体仓库在现如今的社会显得越发的重要。
仿真(Simulation)是对现实世界的过程或系统随时间运行的模仿,其应用领域已经非常的广泛,已成为现代科学技术研究的主要内容,已渗透到各学科和工程技术领域,物流学与物流技术领域也不例外[2]。在设计自动化立体仓库的时候,可以利用flexsim中计算机建模与仿真的辅助手段,提供大量回馈信息,最大实现模型的可视化。从而增强对各个方案的认知度,避免资源的浪费,进行多个方案之间好坏的比较,从而对模型运行有着现实的影响。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状?
世界上第一座自动化立体仓库于1956 年在美国建立, 其目的为军事上自动化搬运弹药[3]。到现在,国外对自动化立体仓库研究已越发成熟,逐渐形成规模体系。F Amato?,F Basile,C Carbone,P Chiacchio(2005)提出利用有色定时Petri网框架建立开发自动化立体仓库系统管理的控制方法[4]。R Mcintosh,A Mileham(2010)提出了一种基于RFID的自动化仓储系统的概念设计,该系统具有可扩展性和可重构性的特点[5]。FL Chang,ZX Liu,Z Xin,DD Liu(2007)针对自动化立体仓库拣选作业的特点,提出了一种容量约束、多目标的拣选作业数学模型[6]。W Wang,J Gao,T Gao,H Zhao(2017)提出库存分配策略将直接影响自动化仓库的拣货效率和物流成本[7]。
1.2.2 国内研究现状
20世纪70年代我国自发研制出第一台立体仓库。工业基础薄弱,导致其无法大力推广,造成了其技术出发点高、进展慢的局势,到20世纪80年代中期统共只建造了不够10座自动化立体仓库。随着年代在进步,手段技术在接踵的改进创新,我国的自动化立体仓库也有了长远的变化。中国每年建成的各类自动化立体库已经超过400座,截至2016年中国自动化立体库保有量大约在3300座以上,其中,烟草、医药、零售是主要应用领域,合计占到需求量的40%左右[8]。肖江波、杨福兴(2007)以物流配送中心为例,探讨了物流配送中心规划中的规模确定、功能布置、平面布置方案以及装卸工作对配送中心仓库布局的要求,配送中心仓库建筑物的位置布局等要求[9]。胡学刚(2009)通过对自动化立体仓库物流系统的整体分析,结合各个子系统的机械配置及作业特点,提出了基于Petri网的分层建模方法,建立了入库、存取、出库三个子系统以及自动化立体仓库整体的Petri网模型[10]。谢本凯(2011)在《自动化立体仓库物流系统规划与仿真分析》中提出了在立体仓库的规划设计阶段利用计算机仿真技术,针对规划设计中需要解决的关键问题,对立体仓库物流系统模型进行仿真试验,这对于增强系统的认知度、优化系统资源配置以及定量分析系统运行效率有很大的工程应用参考价值[11]。胡晓娟、叶晓东、李涛(2017)从系统角度论述了一种自动化立体仓库,它包括机器人码垛系统,输送机系统,高层货架,堆垛系统,检测、信息传输及自动控制,采用控制器层、设备层与传感器层的分层设计模式,选用CCLink IE网络控制技术和三菱总线型PLC,对各个模块进行控制,实现物料混合、筛选、码垛、传输、存放、取货等功能[12]。这些研究成果对自动化立体仓库进展探究拥有很好的借鉴意义。
目录
1 绪论 5
1.1 研究背景与意义 5
1.2 国内外研究现状 6
1.2.1 国外研究现状? 6
1.2.2 国内研究现状 6
1.3 研究内容 7
2 自动化立体仓库仿真概述 7
2.1 自动化立体仓库的定义 7
2.2 自动化立体仓库的组成 7
2.3 自动化立体仓库的特点 8
2.4 自动化立体仓库的分类 8
3 常用物流仿真软件简介 9
3.1 当前主流物流仿真软件的介绍 9
3.2 Flexsim2017软件建模介绍 11
3.2.1 Flexsim2017基本要素 11
3.2.2 Flexsim2017解决的问题 13
3.2.3 Flexsim2017的功能 13
3.2.4 Flexsim2017建模步骤 14
4 基于Flexsim的某学校自动化立体仓库分析 14
4.1 某学校自动化立体仓库概述 14
4.2 某自动化立体仓库基本情况 15
4.2.1 自动化立体仓库主要设计参数, 16
4.3.2 自动化立体仓库仿真模型构建 17
5 自动化立体仓库仿真分析与优化 20
5.1 自动化立体仓库仿真报告分析 20
5.1.1 进货区仿真分析 21
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
5.1.2 储藏区仿真分析 21
5.1.3 出货区仿真分析 22
5.2 自动化立体仓库仿真优化 23
5.2.1 仿真结果分析 23
5.2.2 仿真优化方案 23
5.3 比较总结 26
结 论 27
致谢 28
参考文献 29
1 绪论
1.1 研究背景与意义
物流业是结合了运输、仓储、货代、信息等产业的复合型服务业,触及的领域广,吸纳就业人数多,物流业的发展水平直接影响着经济整体运行效率和质量。物流现代化,则是从传统物流向当代物流的进化进程,是物流业持续晋级的进程。随着“一带一路”高峰论坛和党的十九大会议的召开,表明了我国经济已由高速增长阶段变为高质量发展阶段,正位于转变发展方法、优化经济结构、转换增加动力的关键期。这就给自动化立体仓库提出了新的要求,创建一个集物流,信息流和资金流于一身的自动化管理中心,进而使物流业的成本降低,增加物流业的综合效益。这就增进了我国物流自动化立体仓库热火朝天的建设。
仓储是两大支撑现代物流成立的其中一个, 而货架储存系统的极限阶段就是自动化立体仓库。交通运输现代化的所诞生的产品便是自动化立体仓库,它是物流现代化的重要构成。它是指基于高层货架,采用计算机进行控制管理,采用自动化存取输送设备自动进行存取作业的仓储系统[1]。随着物流等一系列公司的相互竞争让如何降低仓储配送等成本,提高运行效率这一问题遭到的空前瞩目的关注。企业一直在探寻如何对仓储系统的运行效率进行剖析和改进。仓库系统实现空间作双层以上活用是依托于计算机和机械控制的管理系统,这有助于货品的先进先出,贮存效能的提高,成本的降低,防止货物的自然老化、变质和损坏;经由高层货架的存放,向上空大范围“生长”的贮存区,增加了整体空间的使用程度;通过自动化技术,更好的适应各种特殊场合的物品存放,但其运营效率需要一定的手段来有效评价。正是因为有如此多的便利,自动化立体仓库在现如今的社会显得越发的重要。
仿真(Simulation)是对现实世界的过程或系统随时间运行的模仿,其应用领域已经非常的广泛,已成为现代科学技术研究的主要内容,已渗透到各学科和工程技术领域,物流学与物流技术领域也不例外[2]。在设计自动化立体仓库的时候,可以利用flexsim中计算机建模与仿真的辅助手段,提供大量回馈信息,最大实现模型的可视化。从而增强对各个方案的认知度,避免资源的浪费,进行多个方案之间好坏的比较,从而对模型运行有着现实的影响。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状?
世界上第一座自动化立体仓库于1956 年在美国建立, 其目的为军事上自动化搬运弹药[3]。到现在,国外对自动化立体仓库研究已越发成熟,逐渐形成规模体系。F Amato?,F Basile,C Carbone,P Chiacchio(2005)提出利用有色定时Petri网框架建立开发自动化立体仓库系统管理的控制方法[4]。R Mcintosh,A Mileham(2010)提出了一种基于RFID的自动化仓储系统的概念设计,该系统具有可扩展性和可重构性的特点[5]。FL Chang,ZX Liu,Z Xin,DD Liu(2007)针对自动化立体仓库拣选作业的特点,提出了一种容量约束、多目标的拣选作业数学模型[6]。W Wang,J Gao,T Gao,H Zhao(2017)提出库存分配策略将直接影响自动化仓库的拣货效率和物流成本[7]。
1.2.2 国内研究现状
20世纪70年代我国自发研制出第一台立体仓库。工业基础薄弱,导致其无法大力推广,造成了其技术出发点高、进展慢的局势,到20世纪80年代中期统共只建造了不够10座自动化立体仓库。随着年代在进步,手段技术在接踵的改进创新,我国的自动化立体仓库也有了长远的变化。中国每年建成的各类自动化立体库已经超过400座,截至2016年中国自动化立体库保有量大约在3300座以上,其中,烟草、医药、零售是主要应用领域,合计占到需求量的40%左右[8]。肖江波、杨福兴(2007)以物流配送中心为例,探讨了物流配送中心规划中的规模确定、功能布置、平面布置方案以及装卸工作对配送中心仓库布局的要求,配送中心仓库建筑物的位置布局等要求[9]。胡学刚(2009)通过对自动化立体仓库物流系统的整体分析,结合各个子系统的机械配置及作业特点,提出了基于Petri网的分层建模方法,建立了入库、存取、出库三个子系统以及自动化立体仓库整体的Petri网模型[10]。谢本凯(2011)在《自动化立体仓库物流系统规划与仿真分析》中提出了在立体仓库的规划设计阶段利用计算机仿真技术,针对规划设计中需要解决的关键问题,对立体仓库物流系统模型进行仿真试验,这对于增强系统的认知度、优化系统资源配置以及定量分析系统运行效率有很大的工程应用参考价值[11]。胡晓娟、叶晓东、李涛(2017)从系统角度论述了一种自动化立体仓库,它包括机器人码垛系统,输送机系统,高层货架,堆垛系统,检测、信息传输及自动控制,采用控制器层、设备层与传感器层的分层设计模式,选用CCLink IE网络控制技术和三菱总线型PLC,对各个模块进行控制,实现物料混合、筛选、码垛、传输、存放、取货等功能[12]。这些研究成果对自动化立体仓库进展探究拥有很好的借鉴意义。
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