某自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)仿真

(北京物資學(xué)院 北京 101149)

引言

自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)是一種采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制管理的倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)。由于其存儲(chǔ)量大、存儲(chǔ)效率高、能更高效地利用物流配送中心的空間面積、便于控制和管理、自動(dòng)化水平高，越來越得到人們的普遍使用[1]。

貨物進(jìn)行轉(zhuǎn)移時(shí)，單件運(yùn)輸不經(jīng)濟(jì)，成批運(yùn)輸可以減少成本，而使貨物成批過程需要等待，貨物的等待就要由倉(cāng)庫(kù)來實(shí)現(xiàn)。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)在物流中就充當(dāng)這樣一個(gè)填補(bǔ)貨物等待的空缺，實(shí)現(xiàn)貨物儲(chǔ)存的角色[2]。對(duì)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行仿真，并將其應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)過程，可以提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，提高空間利用率，幫助企業(yè)獲得更大效益[3]。

一、研究意義

自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)在各個(gè)行業(yè)都得到廣泛應(yīng)用。因此，為了更合理地利用資源空間，保證社會(huì)供需平衡，提高現(xiàn)代物流效率，應(yīng)該努力提高自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)的先進(jìn)性和可靠性，增加其經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益[4]。

仿真是模仿現(xiàn)實(shí)世界的過程或系統(tǒng)隨時(shí)間推移而運(yùn)行的過程。利用計(jì)算機(jī)對(duì)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行建模和仿真，通過系統(tǒng)的三維動(dòng)畫，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤和分析。建立自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)是一種快速有效的手段[5]。

二、自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)仿真

(一)問題描述與模型參數(shù)

1.某企業(yè)是一家機(jī)械制造企業(yè)，生產(chǎn)對(duì)象主要為中小型成品零部件、中小型外購(gòu)件、標(biāo)準(zhǔn)件等工具器具等產(chǎn)品。存儲(chǔ)對(duì)象主按產(chǎn)品的適用機(jī)械類型將所有產(chǎn)品分為四個(gè)系列，每個(gè)系列存至不同貨架中。

2.配送中心設(shè)計(jì)方案與作業(yè)流程。該配送中心的系統(tǒng)流程經(jīng)過 3 個(gè)區(qū)：入庫(kù)處理區(qū)、存儲(chǔ)區(qū)和出庫(kù)處理區(qū)。立體倉(cāng)庫(kù)的平面布局建立后，根據(jù)空間屬性和設(shè)備的物理位置建立倉(cāng)庫(kù)Flexsim 三維模型。貨物到達(dá)進(jìn)貨月臺(tái)以后，經(jīng)過分類型、裝托盤、入庫(kù)處理等工作流程后入庫(kù)。出庫(kù)時(shí)根據(jù)訂單進(jìn)行揀貨，然后進(jìn)行出庫(kù)處理，再按照訂單打包，貨物出庫(kù)，空托盤放到空托盤回收區(qū)，循環(huán)利用[6]。

圖2-1 配送中心整體概念圖

(二)建模步驟

1.入庫(kù)處理區(qū) flexsim 模型。這個(gè)區(qū)域主要負(fù)責(zé)收貨、檢驗(yàn)、整理等工作，實(shí)現(xiàn)庫(kù)外物資的運(yùn)轉(zhuǎn)。裝載單元采用叉車。

需要入庫(kù)的貨物先卸貨放到進(jìn)貨月臺(tái)，根據(jù)貨物的種類按照不同類型送到不同的合成器打包，以托盤為單位輸出，進(jìn)行入庫(kù)處理作業(yè)。處理結(jié)束后托盤經(jīng)分揀傳送帶運(yùn)送至立體倉(cāng)庫(kù)入庫(kù)。

貨物發(fā)生器產(chǎn)生的貨物先到進(jìn)貨月臺(tái)，按系列運(yùn)送到不同的碼盤器進(jìn)行碼盤作業(yè)。經(jīng)過碼盤器的托盤由叉車送至入庫(kù)處理器進(jìn)行入庫(kù)作業(yè)，貨物由分揀傳送帶運(yùn)送至傳送帶準(zhǔn)備入庫(kù)。分揀傳送帶按到達(dá)的不同位置將貨物送給堆垛機(jī)，再進(jìn)入傳送帶。

2.出庫(kù)區(qū)的 flexsim 模型。若出庫(kù)處理器空閑，則由堆垛機(jī)從貨架上去下需要出庫(kù)的產(chǎn)品，經(jīng)分揀傳送帶運(yùn)送至出庫(kù)處理器進(jìn)行出庫(kù)處理，進(jìn)入出庫(kù)分解器拆盤處理。拆盤后的貨物進(jìn)入暫存區(qū)，托盤進(jìn)入空托盤回收區(qū)。

貨物經(jīng)過暫存區(qū)后，按照訂單在出庫(kù)合成器上打包。貨物經(jīng)出庫(kù)合成器打包后，送至出貨月臺(tái)。再將貨物送至出庫(kù)分解器，將貨物和托盤拆分，拆分后的貨物出庫(kù)，托盤放到空托盤回收區(qū)循環(huán)利用。

圖2-2 配送中心作業(yè)流程

圖2-3 貨物發(fā)生器參數(shù)設(shè)置圖

結(jié)束語

在系統(tǒng)仿真中，首先要確定仿真的目標(biāo)，即仿真需要解決的問題；然后進(jìn)行系統(tǒng)研究。調(diào)查的目的是徹底了解系統(tǒng)的整體流程和各種建模參數(shù)，以建立系統(tǒng)模型；實(shí)際的建模階段。本文根據(jù)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的整體設(shè)計(jì)過程應(yīng)用 Flexsim 軟件進(jìn)行了仿真，模擬了倉(cāng)庫(kù)出入庫(kù)過程和儲(chǔ)存過程。