物料搬运建模及对比分析.docx
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物料搬运建模及对比分析
物料搬运系统建模仿真分析
摘要:
一个高度复杂的物料搬运系统是以托盘形式为界面,在公司的一个仓库、两个生产区域和一个订货拣选区之间,搬运由原材料、产品、包装材料等形成的数量众多的交叉流。
仿真基于对系统的分析,旨在研究系统性能以标定系统载荷极限。
并分析系统性能是否能应对未来的载荷。
1项目目标
项目的主要目标是分析物料流量和系统性能,以便于:
(1)基于物料搬运系统的设计和技术参数估算其最大载荷;
(2)分析极限载荷下的系统瓶颈制约因素;
(3)在不改变系统或元素的情况下提出提高系统性能的建议。
物料搬运系统的极限工作量是以每小时同时供给和返回每个区域的托盘数量来定义的。
系统内潜在的冲突造成资源的“竞争”,使系统的极限性能小于其技术能力。
因此,该项目目的在于通过平衡流量比例的方式是这种性能损失降到最低。
2系统功能
物料搬运系统将公司的一个仓库(高湾仓库)、两个生产区域(加工、包装)和一个订货拣选区(自动卸栈机)互相连接起来。
系统以交叉托盘流的方式为各个区域运送需求的物品:
仓库补存货、半成品贮存(存货)、原材料(存货)等,以及为订货°拣选区提供必要的成品满足客户需求。
这类产品的生命周期通常从原材料所在的仓库向加工区的移动为开端。
加工完成后,产品被储存在仓库,直到有订单需求(特殊情况下,一些产品也可能直接送到自动卸栈机)。
然后它们将从仓库搬出以提供给包装区。
产品包装的目的是准备好产品交付给客户,因此来自包装区的托盘通常直接转发到自动卸栈机。
另外,成品也可能存储在仓库。
最后,离开自动卸栈机的空托盘需要返回仓库以备下次使用。
3Flexsim仿真建模
设计完成整体布局图,如图1、图2所示。
图1整体平面布局图
图2整体空间布局图
3.1仓库
(1)仓库整体布局
仓库整体布局如图3所示。
(2)实体参数设置
发生器参数设置。
双击Source打开参数设置页,在Inter-Arrivaltime的下拉菜单中选择StatisticalDistribution,选择货物的发生分布,根据以前的数据分析,货品服从指数分布,所以这里选择指数分布,设置Exponential(0,10,1),表示货物服从指数分布,平均每10s到达一个货品,设置结果如图4所示。
图4发生器参数设置
点击Triggers,在OnExit下拉菜单中选择SetItemtypeandColor,在这里设置货品类型及其颜色,根据系统设置把Itemtype设置为duniform(1,3),表示随机出现3种货物,颜色服从整数均匀分布,颜色分别为红、绿、蓝,分别代表需要包装的物料、不需要包装的物料、需要加工的物料如图5所示。
图5发生器产品类型和颜色设置
分拣传送带参数设置。
点击Flow,在SendToPort下拉菜单中选择CasebyValue,case1表示对应颜色第一种,即红色,下边“case2”“case3”依次对应绿、蓝,return2表示转向,default表示不符合,则继续下走。
设置参数如图6所示。
图6分拣传送带参数设置
3.2包装区
(1)包装区整体布局
包装区整体布局如图9所示。
图9包装区整体布局
(2)参数设置
发生器参数设置,这里是托盘的发生,在FlowItemClass下拉菜单中选择Pallet,即托盘,如图10所示。
合成器参数设置:
双击Combiner,在ProcessTimes下拉菜单中选择ByExpression,参数为10,表示10s合成一个。
在Combiner选项卡,将TargetQuantity参数设为4,表示4个货品为一托,在Triggers中,OnExit选项,SetItemtype,duniform(1,1),设置包装后的颜色,以分类。
如图11所示。
图11合成器参数设置
3.3拣选区
(1)拣选区整体布局
拣选区整体布局如图12所示
图12拣选区整体布局
(2)参数设置
暂存区设置,如图13所示
图13暂存区设置
3.4加工区
拣选区整体布局
加工区整体布局如图14所
图14加工区整体布局
4系统仿真运行
整个模型基本参数设置完毕后,就可以对模型进行编译和运行了。
在主视窗口选择StopTime,设置时间为“36000”,如图15所示。
图15仿真停止时间设置
设定好时间,点击Run按钮,系统开始运行,结果如图16所示。
图16系统运行效果图
5仿真结果分析
该系统的仿真时间按一天工作10小时即36000秒来计算。
运行系统后,对运行过程进行统计如图17所示:
图17统计报告
对本模型仿真三次,得运行结果如下:
表1第一次运行结果(10h=36000s)
表2第二次运行结果(10h=36000s)
表3第三次运行结果(10h=36000s)
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