仓储物流中心的仿真模型.docx

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仓储物流中心的仿真模型

项目概述

随着计算机信息技术的发展，现代企业生产规模的不断扩大和竞争的日益加剧， 市场对企业物流系统提出了新的要求，仓储型物流中心系统也越来越受到关注并得到广泛应用，对其运行效率的研究也成为企业关注的焦点。

计算机仿真软件能够进行离散系统建模仿真，是仓储物流中心仿真分析的理想选择。

根据仓储型物流中心基本组成和作业流程，将仓储型物流中心剖析为入库、存取、出库三个部分。

通过模拟仓储物流中心系统，对仓库物流过程进行整体分析。

结合各个作业特点，对仿真的总体流程进行研究，找出其瓶颈，并对其进行优化。

1课程设计内容

①仓储型物流中心是指将进货的商品临时保存在仓库中，然后根据需要出库的物流中心。

以仓储型物流中心的模型为例，学习自动立体仓库、处理器、暂存区、传送带、机器人、运输器等设备来建立模型的方法以及关于这些设备的设定方法。

②系统描述：

具有自动立体仓库的出货传送线的模型。

从2处投入口进来的2种商品沿传送带流动，在合流点合流的商品在装货中转站由机器人堆放在货架上。

存储在货架的经传送带传输，在卸货中转站由机器人将商品卸下投放到分流线上去。

2.仿真的目标

在进行系统仿真时，首先要确定仿真的目标，也就是仿真要解决的问题：

然后是系统调研阶段，调研的目的是为了深入了解系统的总体流程、各种建模参数，以便建立系统模型：

最后进入实际建模阶段总的说来可以将仿真过程分为三个部分：

①系统分析阶段：

②仿真模型建立：

③仿真结果输出及分析。

如图1所示：

图1

3Flexsim仿真步骤

3.1模型建立

根据系统描述，通过对系统的分析，建正确的模型。

在标准实体栏中选择正确的实体，将其拖拽到正确的位置即可。

根据系统描述，设置一个发生器，三个暂存区用来存放等待的货物，处理器一共有两台，四个机器人用来搬运货物，一台用来检验工件是否合格，另外两台用来加工工件，还有四台合成器用来装配产品。

实体建立完成后，下一步是根据临时实体的路径连接端口。

连接过程是：

按住“A”键，然后用鼠标左键点击发生器并拖曳到暂存区，再释放鼠标键。

拖曳时你将看到一条黄线，释放时变为黑线，以此类推。

图2

3.2参数设置

参数设置是对模型中的各实体参数按照系统描述所示进行设置。

双击标准实体，就弹出其参数设置窗口，在窗口中根据系统描述选择正确选项后点确定即可。

（1）发生器的参数设置如下：

图3

（2）处理器的参数设置如下图，表示检验所花的时间为2分钟，如图所示：

图4

（3）对货物A,B的颜色设置,如图所示:

图5

图6

（4）对暂存区容量设置，如图所示：

图7

将最大容量改为10000，这实际上将得到一个无限容量的暂存区。

3.3模型运行

（1）系统运行屏幕图如下所示：

图8系统运行图

（2）系统运行透视图如下所示：

图9

图10

 3.4模型优化

根据以上对仓储物流中心的分析及优化方案设计，通过对模型的多次模拟运行及结果统计分析，找出直接影响各工作站工作效率的因素，进行合理化的修改后，得出具有一定针对性的可行性结论。

现对模型的优化分析如下：

（1）因各工作站空闲等待时间均过长，故考虑提高临时实体产生速率。

做出修改为：

临时实体到达时间间隔为指定，从原来的15s更改为10s; 

（2）因入库工作台等待收集产品码盘时间过长，且产品由传送带传送，故考虑提高分拣速率及分拣传送带传送速率。

做出修改为：

分拣传送带传送速度由原来的3增加为5； 

（3）通过将其它因素视为常数，只将运输工具视为变量，由两个运输机进行运输与其它运输方式对模型运行结果无明显影响，故不对此运输方式进行修改； 

下图为优化后的最终运行图：

图11

3.5仿真模型运行及结果统计 

模型建立完成,重置后就可以点击仿真时间控件“运行”来运行模型。

仿真模拟仓储物流中心一天真实的工作情况。

由于Flexsim是实时的仿真软件，在仿真过程中，可对每一个堆垛机、货架进行操作，检测其当前的状态。

仿真结束后，通过“统计>状态报告”输出Excel 状态报表，如图12所示。

通过模型报告可以很清楚的了解模型中个实体得各种状态占总时间的百分比。

图12

以下从模型的各个基本实体中，抽取出其中一部分实体，统计其在运行过程中的各种状态、所占比例，制成运行柱状图。

图13

4结论 

本文采用基于Flexsim仿真对仓储型物流中心进行研究，建立了入库、存取、出库系统以及仓储物流中心整体系统仿真模型，进行了模拟仿真，分析了系统“瓶颈”问题。

取得的研究成果如下：

（1）对仓储型物流中心系统的结构和作业流程做了简要的分析，分别建立了入库系统、存取系统、出库系统模型，并应用Flexsim仿真软件对系统进行模拟仿真。

（2）根据Flexsim仿真软件在离散事件系统中的运用、结构体系和优点，在深入分析Flexsim建模仿真流程的基础上，运用Flexsim建立仓储型物流中心系统的一般方法，成功地建成了Flexsim模型。

（3）在对模型中实体参数设定后，运行仿真模型，收集并分析仿真输出数据。

在分析后找出了系统堵塞的“瓶颈”所在，并提出了解决该问题的一些措施。

    本文对仓储型物流中心进行了建模仿真，并对系统做了局部的优化。

由于时间及条件所限，本研究存在以下有待进一步解决的问题：

（1）本文所运用的Flexsim仿真软件，由于时间和条件所限，对软件研究不够深入，从而导致对模型的仿真不够完善。

（2）由于仓储型物流中心仿真比较复杂，系统的优化改进涉及到高级编程问题难度较大，因时间关系，有些条件虽然考虑但在仿真和优化的时候没能实现。

 通过更加深入的研究，建立模型全面、完整布局，通过更加精确的参数控制，并通过实验控制器来设置系统的绩效指标，从而得到更加精确的控制、运行、评价系统。