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文檔簡介
第8章
Flexsim軟件在
物流系統(tǒng)中的應用Flexsim在物流系統(tǒng)仿真應用介紹Flexsim在物流系統(tǒng)仿真中的應用,涵蓋生產、配貨、分揀等8個案例,通過模型建立、運行與優(yōu)化,提高系統(tǒng)效率Flexsim軟件應用通過案例學習,鞏固Flexsim建模知識,深入了解物流系統(tǒng)各環(huán)節(jié)仿真,實現資源合理配置與效率提升物流系統(tǒng)仿真學習生產系統(tǒng)仿真案例8.1知識準備零件在加工過程中的移動方式——順序移動優(yōu)點:缺點:適用條件:①組織與計劃工作簡單;②零件集中加工,集中運輸,減少了設備調整時間和運輸工作量;③設備連續(xù)加工不停頓,提高了工效。①大多數產品有等待加工和等待運輸的現象,生產周期長;②周轉慢,經濟效益較差。批量不大,單件加工時間較短、生產單位按工藝專業(yè)化組成,距離較遠知識準備零件在加工過程中的移動方式——平行移動優(yōu)點:缺點:加工周期短,在制品占用量少運輸次數多,當前后工序時間不相等時,存在設備中斷和制品等待的情況知識準備零件在加工過程中的移動方式——平行順序移動優(yōu)點:缺點:運用:①勞動過程中中斷時間比順序移動方式的少,零件生產周期較短;②在一定程度上消除了工人與設備的空閑時間
,使工人和設備的空閑時間集中起來,便于用來做其他工作。組織管理比較復雜。①當前道工序的單間作業(yè)時間小于或等于后道工序的單間作業(yè)時間時,則前道工序上完工的每一個零件應立即轉移到后道工序去加工,即按平行移動方式單件運輸。②當前道工序的單件作業(yè)時間
大于后道工序的單件作業(yè)時間
時,則前道工序上完工的零件,并不立即轉移到后道工序去加工,而是等待到足以保證后道工序能連續(xù)加工的那一刻,才將完工的零件全部轉移到后道工序去,這樣可以避免后道工序出現間斷性的設備停歇時間,并把分散的停歇時間集中起來加以利用。知識準備三種零件移動方式的比較分析比較項目順序移動平行移動平行順序移動生產周期長短中運輸次數少多中設備利用好差好組織管理簡單中復雜知識準備選擇移動方式應考慮的因素移動方式質量(尺寸)加工時間生產類型專業(yè)化形式順序移動小短小工藝專業(yè)化平行移動大長大對象專業(yè)化平行順序小長大對象專業(yè)化說明:為減少運輸量,采用工藝專業(yè)化布置生產設施時,最好讓工件平行移動,每次一批工件運輸到下一個生產單元
。Flexsim仿真建模問題描述與模型參數某企業(yè)生產車間要加工相同的8個零件,經過8道工序,分別為A、B、C、D、E、F、G、H。每道工序加工的時間分別為12min、5min、15min、7min、9min、11min、22min、5min。順序移動方式8個相同的零件在A道工序加工完成后,再整批轉移到B道工序加工,以此類推,直到加工到H道工序為止。總加工時間=688min
設備的總等待時間=0min設備的總閑置時間=96+136+256+312+384+472+648=2304minFlexsim仿真建模問題描述與模型參數某企業(yè)生產車間要加工相同的8個零件,經過8道工序,分別為A、B、C、D、E、F、G、H。每道工序加工的時間分別為12min、5min、15min、7min、9min、11min、22min、5min。平行移動方式第一個零件在A道工序完成以后,立即轉移到B道工序繼續(xù)加工;同時第二個零件開始在A道工序加工。以此類推。直到第8個零件完成最后一道工序??偧庸r間=240min 設備的總等待時間=7×7+8×7+6×7+4×7+17×7=294min設備的總閑置時間=12+17+32+39+48+59+81=288minFlexsim仿真建模問題描述與模型參數某企業(yè)生產車間要加工相同的8個零件,經過8道工序,分別為A、B、C、D、E、F、G、H。每道工序加工的時間分別為12min、5min、15min、7min、9min、11min、22min、5min。平行順序移動方式在整批零件尚未全部完成前道工序的加工時,就先將其中部分已經完成的零件轉入到下道工序加工。往下道工序轉移的提前時間,以能維持下道工序對該零件的連續(xù)加工為準??偧庸r間=347min 設備的總等待時間=0min設備的總閑置時間=61+66+137+144+153+164+305+345=1030minFlexsim仿真建模問題描述與模型參數某企業(yè)生產車間要加工相同的8個零件,經過8道工序,分別為A、B、C、D、E、F、G、H。每道工序加工的時間分別為12min、5min、15min、7min、9min、11min、22min、5min。利用Flexsim軟件對該零件加工問題進行仿真Flexsim仿真建模發(fā)生器建模參數設置某企業(yè)生產車間要加工相同的8個零件,經過8道工序,分別為A、B、C、D、E、F、G、H。每道工序加工的時間分別為12min、5min、15min、7min、9min、11min、22min、5min。Flexsim仿真建模暫存區(qū)建模及參數設置順序移動方式以暫存區(qū)1為例
雙擊暫存區(qū)1打開參數設置頁面,單擊暫存區(qū)選項卡,勾選【成批操作】,將“目標批量”設置為8,在【實體堆放】的下拉菜單中選擇【垂直堆放】
單擊【觸發(fā)器】,點擊綠色加號按鈕,即“添加新觸發(fā)”,選擇【OnEntry】(進入觸發(fā))選項,下方將會出現OnEntry設置行,點擊設置行右方的綠色加號按鈕,即【添加/編輯此觸發(fā)器的邏輯】,在下拉菜單中實體控制的次級菜單中選擇關閉和打開端口選項,之后將“條件”設置(直接輸入即可)為content(current)==8(當前容量=8),這一步的實際意義就是當暫存區(qū)容量為8時關閉輸入端口,最后點擊確定。Flexsim仿真建模暫存區(qū)建模及參數設置平行移動方式所有暫存區(qū)的參數設置相同,暫存區(qū)不需設置批量,就可以基本上滿足平行移動方式。下圖同樣以暫存區(qū)1為例進行設置。具體設置為:雙擊暫存區(qū)1打開參數設置頁面,單擊“暫存區(qū)”選項卡,在【實體堆放】的下拉菜單中選擇【垂直堆放】,點擊確定。Flexsim仿真建模暫存區(qū)建模及參數設置平行順序移動方式暫存區(qū)3、5、6、7進行平行移動暫存區(qū)的參數設置便能滿足移動需求,以暫存區(qū)3為例Flexsim仿真建模暫存區(qū)建模及參數設置平行順序移動方式Step1將暫存區(qū)1與暫存區(qū)2、4、8進行s連接
,建立聯系。Step2暫存區(qū)2、4、8的參數設置方式一樣,以暫存區(qū)2為例。
雙擊暫存區(qū)2打開參數設置頁面,單機觸發(fā)器選項卡,點擊綠色加號按鈕,即“添加新觸發(fā)”,選擇【OnReset】(重置觸發(fā))選項,下方將會出現OnReset設置行,點擊設置行右方的綠色加號按鈕,即【添加/編輯此觸發(fā)器的邏輯】,在下拉菜單中選擇關閉和打開端口選項,之后單擊“操作”下拉菜單,選擇【closeoutput】。Flexsim仿真建模暫存區(qū)建模及參數設置平行順序移動方式Step1將暫存區(qū)1與暫存區(qū)2、4、8進行s連接
,建立聯系。Step2暫存區(qū)2、4、8的參數設置方式一樣,以暫存區(qū)2為例。
再次點擊綠色加號按鈕,即“添加新觸發(fā)”,選擇【OnMessage】(信息觸發(fā))選項,下方將會出現OnMessage設置行,點擊設置行右方的綠色加號按鈕,即【添加/編輯此觸發(fā)器的邏輯】,在下拉菜單中選擇根據條件關閉和打開端口選項,之后單擊“操作”下拉菜單,選擇【openoutput】,最后點擊確定。Flexsim仿真建模暫存區(qū)建模及參數設置平行順序移動方式Step3只有延遲時間的數值需要根據不同處理器等待時間改變,以設置對暫存區(qū)2發(fā)送消息為例
雙擊暫存區(qū)1打開參數設置頁面,單機觸發(fā)器選項卡,點擊“添加新觸發(fā)”按鈕,選擇【OnExit】(輸出觸發(fā))選項,下方將會出現OnExit設置行,點擊設置行右方的【添加/編輯此觸發(fā)器的邏輯】按鈕,在下拉菜單中選擇實體控制的次級菜單中的發(fā)送消息,在彈出的窗口中我們單擊“至”這一行的的下拉菜單,選擇ConnnectedObjects并在次級菜單中選擇暫存區(qū)2,之后在延遲時間中輸入61,最后單擊確定。Flexsim仿真建模處理器建模及參數設置以處理器1為例
雙擊處理器1打開參數設置頁面,單擊“處理器”選項卡,將“加工時間”設置為12。(本此實訓操作選取的基本時間單位為秒,在實際操作時根據自己建立模型的基本時間單位進行換算即可)
其余處理器的參數設置方法同上,將“處理器”選項卡下的“加工時間”依次修改為5min、15min、7min、9min、11min、22min、5min即可。仿真結果分析運行結果分析與改進|仿真數據統(tǒng)計順序移動方式缺點:1.設備生產周期較長;2.大多數產品有等待運輸的現象,設備空閑時間長。優(yōu)點:1.組織與計劃工作簡單,同時機床的布置和連接較為簡單;2.零件集中加工,集中運輸,減少了加工過程中運輸次數。運行結果分析與改進|仿真數據統(tǒng)計平行移動方式缺點:1.前后工序時間不對等容易出現設備等待或零件等待的情況。2.加工過程中產品輸送次數較多。優(yōu)點:1.加工的在制品占用量少;2.設備空閑時間減少,減短加工周期。仿真結果分析仿真結果分析運行結果分析與改進|仿真數據統(tǒng)計平行順序移動方式缺點:1.每個工件都有不同的加工路線,生產安排與組織管理比較復雜;2.總設備閑置時間相對較長。優(yōu)點:1.勞動過程中中斷時間比順序移動方式少;2.零件生產周期較短。仿真結果分析三種組織方式的對比分析謝謝第8章
Flexsim軟件在物流系統(tǒng)仿真中的應用離散流水線仿真優(yōu)化案例8.2問題描述與模型參數據下述系統(tǒng)描述和系統(tǒng)參數,應用Flexsim仿真軟件建立仿真模型并運行,查看仿真結果,分析各種設備的利用情況,發(fā)現加工系統(tǒng)中的生產能力不平衡問題,然后改變加工系統(tǒng)的加工能力配置(改變機器數量或者更換不同生產能力的機器),查看結果的變化情況,確定系統(tǒng)設備的最優(yōu)配置。系統(tǒng)描述與系統(tǒng)參數如下:1)一個流水加工生產線,不考慮其流程間的空間運輸。2)兩種工件A,B分別以正態(tài)分布(10,2)min和均勻分布(10,20)min的時間間隔進入系統(tǒng),首先進入隊列Q1。3)兩種工件均由同一個操作工人進行檢驗,每件檢驗用時2min。4)不合格的工件廢棄,離開系統(tǒng);合格的工件送往后續(xù)加工工序,合格率為95%。5)工件A送往機器M1加工,如需等待,則在Q2隊列中等待;工件B送往機器M2加工,如需等待,則在Q3隊列中等待。6)A在機器M1上的加工時間為均勻分布(1,5)min;B在機器M2上的加工時間為正態(tài)分布(8,1)min。7)一個A和一個B在機器M3上裝配成產品,用時為正態(tài)分布(5,1)min,裝配完成后離開系統(tǒng)。8)如裝配機器忙,則A在隊列Q4中等待,B在隊列Q5中等待。9)連續(xù)仿真一個月的系統(tǒng)運行情況。Flexsim仿真建模模型布局
設置兩個發(fā)生器,分別表示工件A、B,5
個暫存區(qū)用來存放等待的工件,1條傳送帶用來把工件分別運往正確的暫存區(qū),處理器一共有3臺,一臺用來檢驗工件是否合格,另外兩臺用來加工工件,還有1臺合成器用來裝配產品Flexsim仿真建模發(fā)生器1的參數設置打開“發(fā)生器1”的屬性對話框,選擇“發(fā)生器”選項卡,選擇“臨時實體種類”為“Pallet”,在“到達時間間隔”下拉列表中選擇統(tǒng)計分布“normal(10.0,2.0,1)”
選擇“觸發(fā)器”選項卡,在“OnExit”下拉選項組中設置臨時實體的類型,將“類型”設置為1Flexsim仿真建模發(fā)生器2的參數設置打開“發(fā)生器2”的屬性對話框,選擇“發(fā)生器”選項卡,將“臨時實體種類”選擇為“Tote”,在“到達時間間隔”下拉列表中選擇統(tǒng)計分布“uniform(10,20,1)”
選擇“觸發(fā)器”選項卡,在“OnExit”下拉選項組中設置臨時實體的類型,將“類型”設置為2Flexsim仿真建模處理器1的參數設置打開“處理器1”的屬性對話框,選擇“處理器”選項卡,設置“加工時間”為2,表示檢驗所花的時間為2min選擇“臨時實體流”選項卡,在“發(fā)送至端口”下拉菜單中選擇“按百分比”,這里設置處理器1工件檢驗合格率95%Flexsim仿真建模傳送帶的參數設置對傳送帶的進行參數設置,將工件A、B區(qū)分,分別運往不同的處理器對工件進行加工處理的時間為2min.處理器2的參數設置對處理器2進行參數設置,工件A的加工時間滿足均勻分布(1,5)min。打開“處理器2”的屬性對話框,選擇“處理器”選項卡,在“加工時間”下拉列表中選擇統(tǒng)計分布“uniform(1,5,1)”Flexsim仿真建模處理器3的參數設置對處理器3進行參數設置,工件B加工時間滿足正態(tài)分布,均值為8,標準差為1。打開“處理器3”的屬性對話框,選擇“處理器”選項卡,在“加工時間”下拉列表中選擇統(tǒng)計分布“normal(8,1,1)”合成器的參數設置對合成器進行參數設置,加工時間服從均值為5,方差為1的正態(tài)分布。打開“合成器1”的屬性對話框,選擇“加工時間”選項卡,在“加工時間”下拉列表中選擇統(tǒng)計分布“normal(5,1,1)”仿真結果分析
所建模型無法實現連續(xù)仿真一個月的任務要求,為了實現這一目標,必須對模型進行優(yōu)化改進,以使系統(tǒng)順利,持續(xù)運行下去。
考慮到工件B的速度相對于工件A慢了很多,并且設備的閑置時間太多,不能有效利用,于是,對系統(tǒng)以下的參數進行了調整:1)將暫存區(qū)2、4的最大容量改為25。2)將發(fā)生器1的到達時間間隔改為正態(tài)分布(16,1)min,發(fā)生器2的到達時間間隔改為均勻分布(12,20)min。3)將處理器2的處理時間改為均勻分布(8,11)min,處理器3的處理時間改為正態(tài)分布(12,2)。仿真結果分析
經過優(yōu)化后,最長的運行時間設置為9700分鐘,各設備閑置率都降到了25%~49%之間。各設備的運行結果如圖所示。謝謝第8章
Flexsim軟件在物流系統(tǒng)中的應用配貨系統(tǒng)仿真優(yōu)化案例8.3問題描述與模型參數生產線生產5種不同類型的產品,5種不同類型的臨時實體。臨時實體將按照正態(tài)分布時間到達(均值20,標準差2)。臨時實體的類型在類型1-5個類型之間均勻分布。之后五種產品被送到檢測車間的暫存區(qū)1,然后由3個操作員組成的小組協(xié)助搬運產品到檢測裝置上,并先預置產品,預置時間6秒,預置結束后進入檢測過程,檢測時間16秒。檢測完成后通過各自的傳送帶將產品運輸出去(傳送帶速度2m/s),在傳送帶末端按照客戶定單進行裝盤。業(yè)務員帶來5個客戶的訂單以及客戶到達時間表如所示;貨物被裝盤,裝盤后的產品先放入暫存區(qū)2(容量為25),然后產品被運輸機(速度2m/s)放到倉儲中心的貨架上(貨架8層,8列)。設置系統(tǒng)停止時間5500秒(可以保證當貨物按照客戶訂單準備完成后,及時停止生產,否則會造成前邊的傳送帶大量堆貨)。顧客1顧客2顧客3顧客4顧客5訂單144444訂單245653訂單354345訂單464545訂單556454到達時間產品名稱產品類型數量顧客10A12顧客21500B21顧客31800C33顧客42550D42顧客53600E531.模型的總體布局2.實體參數設置(1)第一個發(fā)生器的設置2.實體參數設置(2)第一個暫存區(qū)的設置2.實體參數設置(3)處理器的設置(4)傳送帶的設置2.實體參數設置(5)第二個發(fā)生器的設置2.實體參數設置(6)全局表的設置2.實體參數設置(7)合成器的設置2.實體參數設置(8)第二個暫存區(qū)的設置2.實體參數設置(9)貨架的設置總的運行模型圖仿真結果分析與優(yōu)化操作員的運行結果分析操作員1、操作員2、操作員3的運行結果分析如所示。從圖中分析可知,操作員1的利用率在11%左右,操作員2的利用率為12%,而操作員3的利用率不到10%,造成人力成本的浪費,此處需要減少操作員的人數,提高搬運效率,節(jié)約人力成本。
貨架的運行結果分析根據客戶的訂單及客戶的到達時間表產品2,可知,顧客1所需要數量為2,即2個托盤。這兩個托盤均按照4個產品1,4個產品2,5個產品3,6個產品4以及5個產品5進行碼盤。顧客2到顧客5以同樣的方式
進行分析。因此在運行終止時,貨架上托盤的數量為11個。模型的最終運行結果
仿真模型的優(yōu)化上述結果分析可知,操作員的數量較多,造成搬貨效率降低,人力資源的浪費,成本增加。為此通過減少操作員的個數,對模型進行優(yōu)化。操作員的數量由3個降低到1個,操作員的運行結果分析如圖所示。由圖分析可知,當操作員數量變?yōu)?個后,搬貨效率提高到了52%左右,也能完成全部搬貨任務,從而減少了2個人的人員成本。謝謝第8章Flexsim軟件在物流系統(tǒng)仿真中的應用分揀系統(tǒng)仿真案例8.4問題描述與模型參數分揀作業(yè)流程描述01分揀作業(yè)是A配送中心內部流程的最后一個環(huán)節(jié)。在該環(huán)節(jié)中,庫管員開票后,登記業(yè)務系統(tǒng)記錄業(yè)務賬數,并檢查可銷庫存數量,防止開出票不能配貨的問題發(fā)生。配貨前,庫管員檢查是否有未處理的狀態(tài)調整單,先處理狀態(tài)調整單,再檢查揀貨區(qū)商品數量是否能夠滿足此次配貨,如果不足,生成補貨單,將揀貨區(qū)商品數量增加到大于或等于配貨數量,并通知上游部門執(zhí)行補貨作業(yè);配貨員按照銷售票上所開商品數量進行配貨。分揀環(huán)節(jié)是將客戶訂單中的不同數量、種類的貨物從配送中心的貨架取出集中在一起的過程,分揀的目的在于正確且迅速地集合顧客所訂購的商品。在揀選方式上,A企業(yè)還是采用比較原始的不分區(qū)、按單揀選,即根據訂單到來的順序安排空閑的工作人員對訂單進行分揀。問題描述與模型參數參數設置02為細化對企業(yè)的調查,我們就配送環(huán)節(jié)中最重要的環(huán)節(jié)——分揀環(huán)節(jié)做仿真研究,現對倉庫某倉庫配送作業(yè)進行模擬,經部門主管介紹,該倉庫占地面積1000m2,倉庫分為5個區(qū),分別是補貨入口、存貨區(qū)(貨架為該企業(yè)主要存貨工具)、庫管員辦公區(qū)、分揀包裝區(qū)和出貨碼頭。配送對象以箱為單位,研究為避免冗長復雜,故簡化補貨,入庫檢查等內容。3種產品的相關數據產品初始庫存補貨條件補貨速度儲運單位顏色A200100exponential(0,1,1)箱紅B2001003箱黃C200100exponential(0,2,1)箱藍訂單組合產品訂單1訂單2訂單3訂單4訂單5A4108016B2168200C120804問題描述與模型參數參數設置02配送中心內部主要使用工具是地牛、叉車和手持終端。地牛主要的作用是用于貨物在配送中心內部的運輸;叉車的主要作用是高架貨物的上架和取貨,同時也會少量做一些貨物運輸工作;手持終端在貨物的入庫到出庫都起著發(fā)出指導信息的作用。其他相關數據名稱屬性數據分揀人員數量3人分揀能力1箱/人訂單到達間隔exponential(0,1,1)各類分布duniform(1,5)Flexsim仿真建模倉庫分揀區(qū)模型布局
根據該倉庫的實際分揀系統(tǒng)布局,通過Flexsim建立模型(如圖9-16所示)。3個貨架分別表示A、B、C這3種電子產品的存儲區(qū),3個發(fā)生器分別表示貨物的補充,合成器1及發(fā)生器4表示訂單的派發(fā)與分揀作業(yè)的過程,5個暫存區(qū)分別表示5種訂單的出庫暫存.貨物到達:A貨物到達時間間隔,統(tǒng)計分布exponential(0,1,1);B貨物到達時間間隔,返回一個時間常量3;C貨物到達時間間隔,統(tǒng)計分布exponential(0,2,1)。貨架1、貨架2、貨架3容量:200。訂單到達:發(fā)生器4統(tǒng)計分布exponential(0,1,1)。暫存區(qū)1、暫存區(qū)2、暫存區(qū)3、暫存區(qū)4、暫存區(qū)5容量:2000。貨物合成:合成時間為10s。Flexsim仿真建模對產生A、B、C這3種產品的發(fā)生器進行參數設置1)發(fā)生器1的參數設置。雙擊發(fā)生器1,打開“發(fā)生器1”的屬性對話框,選擇“發(fā)生器”選項卡,在“到達時間間隔”下拉列表中選擇統(tǒng)計分布,設置為“exponential(0,1,1)”。選擇“觸發(fā)器”選項卡,添加“OnExit”選項,在其選項組中設置臨時實體顏色為藍色。Flexsim仿真建模對產生A、B、C這3種產品的發(fā)生器進行參數設置2)發(fā)生器2的設置。雙擊發(fā)生器2,打開“發(fā)生器2”的屬性對話框,選擇“發(fā)生器”選項卡,設置“到達時間間隔”為3。選擇“觸發(fā)器”選項卡,添加“OnExit”選項,在其選項組中設置臨時實體顏色為紫色。Flexsim仿真建模對產生A、B、C這3種產品的發(fā)生器進行參數設置3)發(fā)生器3的設置。雙擊發(fā)生器3,打開“發(fā)生器3”的屬性對話框,選擇“發(fā)生器”選項卡,在“到達時間間隔”下拉列表中選擇統(tǒng)計分布,設置為“exponential(0,2,1)”。選擇“觸發(fā)器”選項卡,添加“OnExit”選項,在其選項組中設置臨時實體顏色為黑色。Flexsim仿真建模對貨架進行參數設置|以貨架1為例打開“貨架1”的屬性對話框,在“觸發(fā)器”選項卡中添加“OnEntry”選項,設置“條件”為“content(current)>=200”(數量大于200),“操作”為closeinput(停止入庫),如圖8-62所示;添加“OnExit”選項,設置“條件”為“content(current)<200”(數量小于200),“操作”為“openinput”(開始入庫),如圖8-63所示。在“臨時實體流”選項卡中勾選“使用運輸工具”選項。Flexsim仿真建模抽象訂單的實體化訂單的下達是來自于客戶,在仿真中我們令訂單發(fā)生器產生托盤(pallet),使得抽象的訂單實體化。實現方法是:打開“發(fā)生器4”(即訂單發(fā)生器)的屬性對話框,選擇“發(fā)生器”選項卡,設置“臨時實體種類”為“Pallet”,并根據不同訂單設置不同托盤的類型和顏色,具體操作是在“觸發(fā)器”選項卡的“OnCreation”選項組中選擇“設置臨時實體類型和顏色”。Flexsim仿真建模合成器的參數設置合成器有3種合成模式,這里選擇“打包”。貨物合成時間為10s。當滿足訂單后,合成器包裝貨物,然后輸出至出貨暫存區(qū)。在“加工時間”選項卡中,設置“加工時間”為10s。Flexsim仿真建模合成器的參數設置對合成器輸出端口進行參數設置,使得訂單與出貨暫存區(qū)對應。
訂單實體化后,托盤即作為驅動合成器(分揀流程)的因素。根據合成器的工作原理,我們規(guī)定各個合成器的輸入端口1為訂單發(fā)生器的輸出端口,這樣就完成了“一份訂單配貨”的分揀邏輯??梢栽诤铣善?的“常規(guī)”選項卡中,設置“端口”為“輸入端口”,檢查合成器1的輸入端口順序。Flexsim仿真建模全局表的設置從菜單欄上的工具箱下拉菜單中,右擊全局表選擇Add全局表,添加新全局表,并按照訂單內容添加數據。
全局表設置完成后,需要在合成器的屬性對話框的“觸發(fā)器”選項卡中,設置“OnEntry”為“更新合成器組件列表”,并把更新的數據來源設置成全局表。Flexsim仿真建模暫存區(qū)參數設置設置暫存區(qū)的“最大容量”為2000。仿真結果分析分區(qū)按單分區(qū)按單揀選策略:貨架按訂單順序輸出,每個訂單揀選完一個貨架再揀選下一個,確保訂單的有序處理。分區(qū)并行分區(qū)并行策略是指當有多份訂單時,通過增加相同設置的合成器來計算每個分區(qū)的貨物需求,便于分揀。不分區(qū)按單員工依賴分配器按臨時實體工作,通過分配器與貨架、員工間連接實現不分區(qū)揀選。不分區(qū)并行同不分區(qū)按單揀選一樣,不分區(qū)并行揀選也是用分配器對員工進行控制。仿真結果分析訂單處理數據(分區(qū)按單)工人處理數據(分區(qū)按單)方案1:分區(qū)按單
總訂單量:62實體輸出量空閑時間處理時間收集時間合成器114090%2.20%97.80%總計(除訂單)1347
方案1:分區(qū)按單實體搬運量空閑時間空載時間負載時間偏移空載時間偏移負載時間工人146247.80%16.60%23.50%10.10%2.0%工人259339.70%18.90%27.00%11.90%2.50%工人329264.90%11.60%15.90%6.40%1.30%訂單處理數據(分區(qū)并行)工人處理數據(分區(qū)并行)方案2:分區(qū)并行實體搬運量空閑時間空載時間負載時間偏移空載時間偏移負載時間工人161332.4%21.60%30.40%13.0%2.60%工人289910.60%27.50%40.0%18.10%3.80%工人343651.8%15.40%21.70%9.20%1.90%方案2:分區(qū)并行
總訂單量:90實體輸出量空閑時間處理時間收集時間合成器110440%1.60%98.40%合成器29940%1.60%98.40%總計(除訂單)1948
仿真結果分析訂單處理數據(不分區(qū)按單)工人處理數據(不分區(qū)按單)方案3:不分區(qū)按單
總訂單量:117實體輸出量空閑時間處理時間收集時間合成器126210%4.10%95.90%總計(除訂單)2504
方案3:不分區(qū)按單實體搬運量空閑時間空載時間負載時間偏移空載時間偏移負載時間工人18318.50%29.80%41.20%16.90%3.60%工人28258.60%29.60%41.20%17.10%3.50%工人38488.70%29.50%41.00%17.10%3.60%訂單處理數據(不分區(qū)并行)工人處理數據(不分區(qū)并行)方案4:不分區(qū)并行實體搬運量空閑時間空載時間負載時間偏移空載時間偏移負載時間工人19550%31.30%44.80%19.80%4.10%工人29580%31.40%44.80%19.70%4.10%工人39800%31.30%44.60%19.90%4.20%方案4:不分區(qū)并行
總訂單量:131實體輸出量空閑時間處理時間收集時間合成器115060%2.30%97.70%合成器215180%2.30%97.70%總計(除訂單)2893
仿真結果分析
在不分區(qū)策略下,并行分揀方案分揀量高于按單分揀方案的分揀量;在分區(qū)策略下,并行分揀方案分揀量同樣高于按單分揀方案的分揀量。由此可知,在其他條件相同時,訂單并行處理方案具有優(yōu)勢。在按訂單連續(xù)作業(yè)策略下,不分區(qū)分揀方案的分揀量高于分區(qū)分揀方案的分揀量;而在按訂單并行作業(yè)策略下,不分區(qū)分揀方案的分揀量同樣高于分區(qū)分揀方案的分揀量。由此可知,在其他條件相同時,不分區(qū)分揀方案具有明顯優(yōu)勢。整理后的數據項目分區(qū)按單分區(qū)并行不分區(qū)按單不分區(qū)并行分揀量箱數1347194825042893訂單數6290117131
人員工作情況平均搬運量449649835964平均空閑率%50.8031.608.600平均空載率%15.7021.5029.6331.33平均負載率%22.1330.7041.1344.73謝謝第8章Flexsim軟件在物流系統(tǒng)仿真中的應用工廠智能制造系統(tǒng)仿真案例8.5問題描述與模型參數Flexsim仿真建模1.構建模型布局根據題意要求,從實體庫里拖出1個發(fā)生器、2個暫存區(qū)、4個處理器、1條傳送帶和1個吸收器放到正投影視圖中Flexsim仿真建模2.定義物流流程建模步驟:
從實體庫中拖出1個發(fā)生器、2個暫存區(qū)、5個處理器、2個貨架、1個彎曲傳送帶放到正投影視圖中并進行A連接,左擊“處理器5”在右側快捷屬性窗口中的常規(guī)屬性中更改名稱為“檢驗工序”,同理將“貨架1”更名為“入庫”,“貨架2”更名為“報廢”。Flexsim仿真建模3.編輯對象參數為觸發(fā)器創(chuàng)建觸發(fā)。
在暫存區(qū)1的臨時實體流選項卡中設置為發(fā)送至【指定端口】(1)發(fā)生器參數設置(2)暫存區(qū)1參數設置
雙擊檢【驗工序的處理器】,在臨時實體流選項卡中發(fā)送至端口的下拉選項中選擇【隨機】中的【按百分比】分別設置為按92%和8%。Flexsim仿真建模3.編輯對象參數(3)檢驗工序處理器參數設置Flexsim仿真建模3.編輯對象參數(4)傳送帶參數設置
雙擊“彎曲傳送帶”圖標,打開“彎曲傳送帶”設置對話框,在“觸發(fā)器”選項卡中選擇“進入觸發(fā)”,點擊“離開觸發(fā)”后的下拉式菜單,選擇“顯示外觀”后再選擇“設置實體顏色”,設置實體顏色為黑色(通過設置傳送帶的觸發(fā)器實現不合格品回流到暫存區(qū)1)。Flexsim仿真建模3.編輯對象參數(5)“優(yōu)先加工及檢驗不良品”流程設置
在工具箱設置【臨時實體箱】——box,在右側快捷屬性窗口中的標簽欄中新增一個以【process_time】為名稱的標簽。然后返回Model界面為檢驗工序處理器創(chuàng)建一個OnProcessFinish,新增【數據設置】中的【遞增值】(當出現不合格實體時會通過傳送帶送回暫存區(qū)1,這些實體的加工次數為1,而由發(fā)生器新產生進入暫存區(qū)1的實體加工次數為0,因此我們要優(yōu)先處理加工次數為1的臨時實體)。Flexsim仿真建模3.編輯對象參數(5)“優(yōu)先加工及檢驗不良品”流程設置
為處理器設置一個拉入策略,在處理器的臨時實體流選項卡中勾選【拉入】在拉入策略的下拉選項中選擇【拉入最符合條件的臨時實體】,同理將處理器2、3、4和檢驗工序都進行同樣設置。Flexsim仿真建模3.編輯對象參數(6)貨架設置
雙擊【報廢貨架】,在【尺寸表格】選項卡下,將列數和層數均設置為5并點擊【應用基本設置】按鈕。Flexsim仿真建模整體模型仿真結果分析與優(yōu)化1.仿真結果分析檢驗工序的處理器處于高負荷運轉狀態(tài),一刻不停運轉,利用率接近100%。仿真結果分析與優(yōu)化2.仿真模型優(yōu)化增加一個同樣設置的處理器,分擔產品檢驗作業(yè)。仿真結果分析與優(yōu)化2.仿真模型優(yōu)化優(yōu)化后的兩個處理器的利用率如圖所示:優(yōu)化后的檢驗工序1運行結果圖優(yōu)化后的檢驗工序2運行結果圖謝謝第8章
Flexsim軟件在物流系統(tǒng)仿真中的應用第8章Flexsim軟件在物流系統(tǒng)仿真中的應用20XX/XX/XX多級供應鏈仿真案例8.6第8章Flexsim軟件在物流系統(tǒng)仿真中的應用問題描述與模型參數
汽車供應鏈包括從整車供應商采購生產到客戶交付的全過程,制造商可向上游原材料供應商采購組裝生產整車所必須的原材料并對整車進行加工裝配,最后將產品送往消費者。新能源汽車供應鏈中的物流、信息流和資金流的流向如圖所示。1.新能源汽車供應鏈主體結構問題描述與模型參數2.仿真對象與模型實體對照
某高端智慧新能源汽車品牌SUV車型具有純電和增程(油電混動)兩種,其按照車身、底盤、發(fā)動機、三電、智駕系統(tǒng)及其他汽車零件等可以將汽車制造供應商分為六類。在新能源汽車供應鏈整體結構中,發(fā)生器模擬產生原材料供應商或訂單的產生;處理器模擬對汽車零配件的制造、檢驗與智能座艙智駕系統(tǒng)測試;暫存區(qū)模擬對供應商提供的各類汽車組裝零配件進行存儲和經銷商門店;合成器模擬整車裝配;貨架用來模擬新能源汽車轉運中心的整車堆場;傳送帶模擬生產制造過程中的材料運輸及整車配送;吸收器模擬顧客。汽車裝配的過程中由機械臂進行操作。問題描述與模型參數3.主要參數設計1)車身供應商、底盤供應商、三電供應商提供產品的時間服從(0,55,1)的指數分布;發(fā)動機供應商、智駕系統(tǒng)供應商提供產品的時間服從(0,85,1)的指數分布;其他供應商提供產品的時間服從(0,30,1)的指數分布。2)汽車零件不良產品率為5%,整車不合格率為1%。3)產生車輛制造訂單的時間間隔服從(0,55,1)的指數分布。4)整車裝配時每種車型底盤、車身材料各需要1組,其他材料需要2組,三電、發(fā)動機、智駕系統(tǒng)根據車輛類型按需裝配1組。5)在車輛組裝工廠由任務分配器分配各機械臂組裝任務。6)轉運中心整車堆場(貨架)設置成4行6列并平放,形成堆場,車輛的放置從第一排開始,停留時間服從均值為1600,隨機數流為1的泊松分布。運行10小時(36000秒)觀察一天的某智能新能源汽車的供應鏈流程運轉情況并加以優(yōu)化。Flexsim仿真建模1.模型布局
根據要求,從實體庫里拖出7個發(fā)生器、15個暫存區(qū)、14個處理器、4個合成器、4個貨架、5個傳送帶、1個任務分配器、6個機器人、2輛叉車和3個吸收器。將各個實體按模型要求進行布局、修改實體名稱并進行連接。Flexsim仿真建模2.實體參數設置(1)發(fā)生器參數設置
以“車身供應商”發(fā)生器為例,打開“車身供應商”的屬性對話框,在“發(fā)生器”選項卡下,將“臨時實體類型”設置為“Box”,到達時間間隔服從指數分布“exponential(0,55,1)”。
同理將底盤供應商、三電供應商的到達時間間隔設置為“exponential(0,55,1)”,發(fā)動機供應商、智駕系統(tǒng)供應商的到達時間間隔設置為“exponential(0,85,1)”,其他供應商的到達時間間隔設置為“exponential(0,30,1)”。Flexsim仿真建模2.實體參數設置(1)發(fā)生器參數設置
在“觸發(fā)器”選項卡下,選擇“創(chuàng)建觸發(fā)(OnCreation)”,點擊右側綠色加號后依次選擇“數據設置”—“設置臨時實體類型和顏色”,將臨時實體類型設置為1。其余各供應商發(fā)生器依次設置。
雙擊“發(fā)生器6”,在“發(fā)生器”選項卡下,將“臨時實體類型”設置為“Car”(讀者可以在臨時實體流中新增一種名為Car的臨時實體并調整其3D外觀),到達時間間隔服從指數分布“exponential(0,55,1)”。Flexsim仿真建模2.實體參數設置(1)發(fā)生器參數設置
在“觸發(fā)器”選項卡下,選擇“創(chuàng)建觸發(fā)(OnCreation)”,點擊右側綠色加號后依次選擇“數據設置”—“設置臨時實體的類型”,將臨時實體類型設置為服從整數均勻分布“duniform(1,4)”?!芭R時實體流”選項卡,將“發(fā)送至端口”處設置為“指定端口”。Flexsim仿真建模2.實體參數設置(2)處理器參數設置
①零件制造處理器參數保持默認設置。
②零件質檢處理器參數設置
以“車身質檢”處理器為例。打開“車身質檢”的屬性對話框,選擇“臨時實體流”選項卡,選擇“隨機”中的“按百分比”分別設置為按95%和5%。
此時注意檢查處理器的輸出端口順序,輸出端口1為暫存區(qū)1,輸出端口2為不良品暫存區(qū)。
由于智駕系統(tǒng)供應商提供的智駕系統(tǒng)僅需要進行測試和不斷優(yōu)化,因此智駕系統(tǒng)在本次仿真中不設置不良率,因此除系統(tǒng)測試處理器保持默認設置外,其余零件質檢處理器設置與車身質檢處理器設置相同。Flexsim仿真建模2.實體參數設置(2)處理器參數設置
③整車質檢處理器參數設置以“純電車質檢”處理器為例,打開“純電車質檢”的屬性對話框,選擇“臨時實體流”選項卡,選擇“隨機”中的“按百分比”分別設置為按99%和1%。
注意檢查“純電車整車質檢”處理器的輸出端口順序。
“增程車質檢”處理器設置與“純電車質檢”處理器設置相同。Flexsim仿真建模2.實體參數設置(3)暫存區(qū)參數設置
以“暫存區(qū)1”為例。打開“暫存區(qū)1”的屬性對話框,選擇“臨時實體流”選項卡,勾選“使用運輸工具”。“暫存區(qū)2-6”與“暫存區(qū)1”設置相同,其余暫存區(qū)保持默認設置。Flexsim仿真建模2.實體參數設置(4)合成器參數設置
①“純電智駕裝配”合成器參數設置雙擊“純電智駕裝配”合成器打開屬性對話框,在“合成器”選項卡下,選擇合成模型為“合成”,并在組成清單內修改對應零件的數量,即底盤、車身材料、三電、智駕系統(tǒng)各需要1組,其他材料需要2組。Flexsim仿真建模2.實體參數設置(4)合成器參數設置
②“純電非智駕裝配”合成器參數設置雙擊“純電非智駕裝配”合成器打開屬性對話框,在“合成器”選項卡下,選擇合成模型為“合成”,并在組成清單內修改對應零件的數量,即底盤、車身材料、三電各需要1組,其他材料需要2組。Flexsim仿真建模2.實體參數設置(4)合成器參數設置
③“增程智駕裝配”合成器參數設置雙擊“增程智駕裝配”合成器打開屬性對話框,在“合成器”選項卡下,選擇合成模型為“合成”,并在組成清單內修改對應零件的數量,即底盤、車身材料、發(fā)動機、三電、智駕系統(tǒng)各需要1組,其他材料需要2組。Flexsim仿真建模2.實體參數設置(4)合成器參數設置
④“增程非智駕裝配”合成器參數設置雙擊“增程非智駕裝配”合成器打開屬性對話框,在“合成器”選項卡下,選擇合成模型為“合成”,并在組成清單內修改對應零件的數量,即底盤、車身材料、發(fā)動機、三電各需要1組,其他材料需要2組。Flexsim仿真建模2.實體參數設置(5)傳送帶參數設置
①汽車入庫傳送帶設置以“傳送帶1”為例?!皞魉蛶?”負責運輸純電車輛。雙擊打開“傳送帶1”的屬性對話框,選擇“臨時實體流”選項卡,在“發(fā)送至端口”下拉列表中選擇“根據不同case選擇輸出端口”,設置類型1的輸出端口為1,類型2的車輛輸出端口為2,并勾選使用運輸工具。“傳送帶2”設置與“傳送帶1”相同。
②汽車出庫到門店傳送帶參數設置以“傳送帶3”為例。雙擊打開“傳送帶3”的屬性對話框,選擇“臨時實體流”選項卡,在“發(fā)送至端口”下拉列表中選擇“隨機可用端口”?!皞魉蛶?”和“傳送帶5”的設置與“傳送帶3”相同。Flexsim仿真建模2.實體參數設置(6)整車堆場(貨架)參數設置
以“純電智駕車堆場”貨架為例。在貨架選項卡下,將“放置到層”設置為第一個可用層,放置到列設置為第一個可用列,列柱間距設置為2,最小停留時間設為服從possion(1600,1)分布,最大容量設為24,并勾選平放貨架。Flexsim仿真建模2.實體參數設置(6)整車堆場(貨架)參數設置在臨時實體流選項卡下,將發(fā)送至端口設置為“隨機可用端口”。
在尺寸表格選項卡下,將貨架層數設置為4層,層高設置為6,列寬設置為3,層高設置為5。Flexsim仿真建模2.實體參數設置(6)整車堆場(貨架)參數設置在貨架觸發(fā)器標簽下設置貨架容量,添加OnEntry設置,實體控制,關閉和打開端口。當達到條件content(current)>=24(數量大于等于24)時,進行closeinput(關閉端口)操作。
同樣添加OnExit設置,實體控制,關閉和打開端口。當達到條件content(current)<=5(數量小于等于5)時,進行openinput(打開端口)操作。Flexsim仿真建模3.運行模型仿真結果分析與優(yōu)化1.仿真模型運行及結果統(tǒng)計
模型建立后,經編譯、重置后運行10小時(即36000秒),觀察其運行情況。仿真結束后,通過選擇菜單欄上的“狀態(tài)報告”輸出Excel狀態(tài)報表。通過狀態(tài)報告可以清楚地了解模型中的實體各種狀態(tài)的百分比。仿真結果分析與優(yōu)化1.仿真模型運行及結果統(tǒng)計整車堆場(貨架)的主要評價指標包括最大庫存量、現有庫存量、輸入輸出量和利用率等,其仿真結果如表所示。此在車輛在制造過程中的組裝階段設備(合成器)的評價指標為車輛的組裝效率,其仿真結果如表所示。
當前庫存量/輛最大庫存量/輛平均庫存量/輛入庫總數/輛出庫總數/輛平均停留時間/s利用率純電智駕車堆場7115.251221151602.1721.88%純電非智駕車堆場5115.811341291600.8324.21%增程智駕車堆場6155.841351291590.0624.33%增程非智駕車堆場8135.991371291610.1924.96%整車堆場(貨架)仿真輸出數據整車組裝設備(合成器)仿真輸出數據
空閑率輸出總數/輛
空閑率輸出總數/輛純電智駕裝配83.8%125增程智駕裝配78.8%137純電非智駕裝配82.7%134增程非智駕裝配70.5%141
組裝過程中設備的空閑率較高,造成了比較嚴重的資源浪費
四種車輛的入庫總量為528,出庫總量為502輛,庫位的平均利用率為23.84%,相對較低.仿真結果分析與優(yōu)化2.仿真模型優(yōu)化
由上述結果可以看出,4種車輛的平均庫存利用率僅有19.1%,說明整車庫存中心沒有得到充分利用,而造成利用率低的原因主要是由于到達的整車數量較少,所以為了更好解決庫存利用率的問題,應該提高供應鏈上游整車制造的效率,而4中車型的組裝設備的空閑率較高,為了使整個供應鏈能夠高效運轉,因此需要增加采購量,可以采用多方供應商采購,使得供貨時間縮短,進而提高車輛的產能。
根據上述分析可以對模型進行以下修改,由于運行結束時僅“其他供應商”所供應的產品沒有剩余,且在過程中也存在著一定的供應中斷的情況,因此需要提高供應商的供貨速度,可以對模型做如下修改以提高整車制造的效率和提高車輛產能。
(1)增加供應商的供應效率:
(2)提高工藝水平,降低原材料的不良率:汽車零件不良產品率為3%。車身供應商、底盤供應商、三電供應商提供產品的時間服從(0,45,1)的指數分布;發(fā)動機供應商、提供產品的時間服從(0,70,1)的指數分布;智駕系統(tǒng)供應商提供產品的時間服從(0,75,1)的指數分布;其他供應商提供產品的時間服從(0,22,1)的指數分布;發(fā)生器6的整車訂單產生服從(0,40,1)的指數分布。仿真結果分析與優(yōu)化2.仿真模型優(yōu)化調整后的運行結果如表8-24和表8-25所示
當前庫存量/輛最大庫存量/輛平均庫存量/輛入庫總數/輛出庫總數/輛平均停留時間/s利用率純電智駕車堆場8157.441721641603.8031.00%純電非智駕車堆場12157.651771651603.3631.88%增程智駕車堆場11157.891841731594.1332.88%增程非智駕車堆場10167.681781681608.6932.00%整車堆場(貨架)仿真輸出數據整車組裝設備(合成器)仿真輸出數據
空閑率輸出總數/輛
空閑率輸出總數/輛純電智駕裝配81.1%175增程智駕裝配66.7%186純電非智駕裝配73.6%177增程非智駕裝配65.6%182
四種車輛的入庫總量為711,出庫總量為670輛,庫位的平均利用率為31.94%,有了顯著提高。
組裝過程中設備的空閑率有所降低,提高了車輛的制造效率,有效提升產能。第8章
Flexsim軟件在物流系統(tǒng)中的應用自動化倉儲中心建模仿真案例8.7問題描述與模型參數1.問題描述
某物流中心采用單元貨架式自動化立體倉庫,主要由入庫分揀區(qū)、入庫處理區(qū)、貨物存儲區(qū)、出庫處理區(qū)、出庫分揀區(qū)五大部分組成。年工作日為250天,日工作小時為8h。問題描述與模型參數1.問題描述入庫作業(yè)流程出庫作業(yè)流程問題描述與模型參數2.模型參數1)入庫分揀區(qū):貨物到達時間間隔服從指數分布,位置參數為0,尺度參數為45,隨機數流為1,6種產品均勻分布;每段傳送帶的速度為2m/s,最大容量20托盤;每個操作員負責2個傳送帶。2)入庫處理區(qū):處理區(qū)主要用來對碼盤后的貨物進行記錄,校核清單。在發(fā)生器中將托盤生成間隔設置為服從位置參數為0,尺度參數為10,隨機數流為0的指數分布;人工將貨物放至托盤后,整理打包,作業(yè)時間為10s,然后由2個叉車負責搬運到處理器上,處理器預置時間8s,處理時間15s。處理器預置時使用操作員。3)貨物存儲區(qū):貨物經過傳送帶分類,從入庫傳送帶進入入庫暫存區(qū),然后分類裝入貨架,其中類型1,2存儲于第1組貨架,類型3,4存儲于第2組貨架,類型5,6存儲于第3組貨架。傳送帶速度為1m/s,出入庫緩沖區(qū)傳送帶長度6m,最大容量6。每排貨架的最大容量為300,貨物從第1行第1列開始放置,貨架上貨物最小停留時間服從泊松分布(均值為7000,隨機數流為1)。要求入庫、出庫均使用堆垛機。4)出庫處理區(qū):出庫處理區(qū)有2臺處理器、2臺分解器、2個操作員和2個機械手對出庫貨物進行處理。出庫托盤先經過處理器,處理器預置時間8s,處理時間15s,預置時使用操作員。后經過分解器,貨物與托盤分離,托盤由吸收器吸收,貨物由輸送機送出庫。5)出庫分揀區(qū):將貨物分類揀選后,不同類型貨物經由不同輸送帶輸送至吸收器。問題:對入庫處理區(qū)的叉車、操作員的仿真結果進行分析,考慮能否進行優(yōu)化。要求該立體庫額定入庫量700盤/天,出庫量每天650盤,每天工作8h(28800s),試找到一個合理的方案,符合立體庫出入庫要求,設備利用率合理。Flexsim仿真建模整體布局圖Flexsim仿真建模1.入庫分揀區(qū)模型(1)入庫分揀區(qū)整體布局(2)入庫輸送連接方式Flexsim仿真建模1.入庫分揀區(qū)模型(3)參數設置1)生成器參數設置。
打開“發(fā)生器1”的屬性對話框,選擇“發(fā)生器”選項卡,在“到達時間間隔”下拉列表中選擇統(tǒng)計分布“exponential(0,45,1)”。
選擇“觸發(fā)器”選項卡,在“OnCreaton”下拉選項中設置臨時實體類型和顏色,根據系統(tǒng)設置將“臨時實體類型”設置為“duniform(1,6)”。Flexsim仿真建模1.入庫分揀區(qū)模型(3)參數設置2)傳送帶參數設置。
①傳送帶輸出端口設置。傳送帶1輸出端口中各預置Cases設置是不同的。打開“傳送帶1”的屬性對話框,選擇“臨時實體流”選項卡,在“發(fā)送至端口”下拉選項中,根據不同Case選擇輸出端口。Flexsim仿真建模1.入庫分揀區(qū)模型(3)參數設置2)傳送帶參數設置。
②傳送帶速度與最大容量設置。對傳送帶2—傳送帶7進行設置,以傳送帶2為例,打開“傳送帶2”的屬性對話框,選擇“傳送帶”選項卡,設置“速度”為2,“最大容量”為20。對傳送帶3~傳送帶7進行相同的設置。Flexsim仿真建模2.入庫處理區(qū)(1)入庫處理區(qū)整體布局Flexsim仿真建模2.入庫處理區(qū)(2)參數設置1)發(fā)生器參數設置。
打開“發(fā)生器2”的屬性對話框,選擇“發(fā)生器”選項卡,在“臨時實體種類”下拉菜單中選擇“Pallet”,將“到達時間間隔”設置為統(tǒng)計分布“exponential(0,10,0)”。2)合成器參數設置。
打開“合成器1”的屬性對話框,選擇“合成器”選項卡,將“組成清單”中的“TargetQuantity”參數設置為4。Flexsim仿真建模2.入庫處理區(qū)(2)參數設置選擇“臨時實體流”選項卡,選中“使用運輸工具”復選框。
選擇“觸發(fā)器”選項卡,在“OnExit”下拉選項中設置臨時實體類型,將“類型”設置為“1”。其他5個合成器設置相同,除了將圖3-133中1分別設置為2,3,4,5,6。Flexsim仿真建模2.入庫處理區(qū)(2)參數設置3)處理器參數設置。
打開“處理器1”的屬性對話框,選擇“處理器”選項卡,設置“預置時間”為8,“加工時間”為15,預置時間處勾選“使用操作員進行預置”。另外兩個處理器的設置同上。Flexsim仿真建模3.貨物存儲區(qū)(1)貨物存儲區(qū)整體布局(2)存儲輸送連接方式Flexsim仿真建模3.貨物存儲區(qū)(3)參數設置1)傳送帶1,3,5(即傳送帶14、傳送帶22、傳送帶24)設置。
以傳送帶14為例,打開“傳送帶14”的屬性對話框,選擇“臨時實體流”選項卡,在“發(fā)送至端口”下拉選項中選擇“根據返回值選擇輸出端口”。Flexsim仿真建模3.貨物存儲區(qū)(3)參數設置
需要說明的是,要注意傳送帶輸出端口的連接順序。以下設置是將傳送帶先與右邊連接暫存區(qū)的傳送帶相連,再與繼續(xù)往上邊運輸的傳送帶相連。傳送帶14設置第1種和第2種產品輸出到端口1,其他產品輸出到端口2。傳送帶22設置第3種和第4種產品輸出到端口1,其他產品輸出到端口2。傳送帶24設置第5種和第6種產品輸出到端口1,其他產品輸出到端口2。Flexsim仿真建模3.貨物存儲區(qū)(3)參數設置2)入庫暫存區(qū)設置。
以暫存區(qū)1為例,打開“暫存區(qū)1”的屬性對話框,選擇“臨時實體流”選項卡,在“發(fā)送至端口”下拉選項中選擇“根據返回值選擇輸出端口”。Flexsim仿真建模3.貨物存儲區(qū)(3)參數設置暫存區(qū)1設置第1種產品輸出到端口1,第2種產品輸出到端口2。暫存區(qū)3設置第3種產品輸出到端口1,第4種產品輸出到端口2。暫存區(qū)5設置第5種產品輸出到端口1,第6種產品輸出到端口2。Flexsim仿真建模3.貨物存儲區(qū)(3)參數設置3個入庫暫存區(qū)需要使用堆垛機將貨物搬運到貨架上,所以對暫存區(qū)還需選中“使用運輸工具”復選框。另兩個入庫暫存區(qū)(暫存區(qū)3、暫存區(qū)5)的設置同上。Flexsim仿真建模3.貨物存儲區(qū)(3)參數設置3)入庫傳送帶設置。以“傳送帶15”為例,在“傳送帶”選項卡下,速度設置為1,最大容量設置為6。在“布局”選項卡下,設置出傳送帶長度6。傳送帶16~20設置與傳送帶15相同。Flexsim仿真建模3.貨物存儲區(qū)(3)參數設置4)貨架參數設置。打開“貨架1”的屬性對話框,選擇“貨架”選項卡,將“最小停留時間”設置為“poisson(7000,1)”,將“放置到列”設置為“第一個可用列”,將“放置到層”設置為“第一個可用層”,最大容量設置為300。Flexsim仿真建模3.貨物存儲區(qū)(3)參數設置選擇“臨時實體流”選項卡,選中“使用運輸工具”復選框。其他貨架設置同上。Flexsim仿真建模4.出庫處理區(qū)(1)出庫處理區(qū)整體布局Flexsim仿真建模4.出庫處理區(qū)(2)參數設置
將傳送帶28的發(fā)送至端口設置為“隨機可用端口”。
以處理器4為例,雙擊處理器4,在“處理器”選項卡下,將預置時間設置為8并勾選“使用操作員進行預置”,處理時間設置為15。Flexsim仿真建模4.出庫處理區(qū)(2)參數設置以分解器1為例,分解器使用機械手。托盤分解器將貨物和托盤分離,吸收器將托盤吸收,而貨物通過傳送帶運輸出去。具體設置如下:選擇“臨時實體流”選項卡,在“發(fā)送至端口”下拉選項中選擇“默認分解器選項”,即容器端口輸出到端口1,內置實體端口輸出到端口2。
分解器的輸出端口有兩個:一個為容器端口,另一個為內置實體端口。因此,需要保證容器端口首先連著吸收器,而內置實體端口連著傳送帶。另一個分解器設置同上。Flexsim仿真建模5.出庫分揀區(qū)(1)出庫分揀區(qū)整體布局Flexsim仿真建模5.出庫分揀區(qū)(2)參數設置
輸出端傳送帶為傳送帶35,打開“傳送帶35”的屬性對話框,選擇“臨時實體流”選項卡,將“發(fā)送至端口”設置為“根據返回值選擇輸出端口”,每種產品進入不同端口。Flexsim仿真建模6.編譯,重置,運行模型Flexsim仿真建模1.入庫分揀區(qū)模型仿真結果分析與優(yōu)化1.運行時間設置
單擊主視窗頂部“運行時間”下拉菜單中的“停止時間”選項,設置“停止時間”為28800。仿真結果分析與優(yōu)化2.仿真結果分析叉車的空閑率極高,利用率極低,叉車2基本沒用到,所以說使用2輛叉車是不合適的,資源沒有得到合理利用。3位操作員的效率都很低,說明雇傭3個操作員是有冗余的。叉車的仿真輸出數據
叉車1叉車2最小等待時間5.405.40最大等待時間5.925.80平均等待時間5.635.61空閑時間百分比92.79%99.51%空載運輸時間百分比4.10%0.27%裝載運輸時間百分比3.11%0.21%操作員的仿真輸出數據
操作員1操作員2操作員3空閑率82.13%83.68%80.58%利用率17.87%16.32%19.42%
入庫量為168盤,出庫量為125盤,與入庫量800盤/天,出庫量750盤/天的要求相差很多。仿真結果分析與優(yōu)化3.仿真模型優(yōu)化1)應減少叉車和操作員的數量。2輛叉車的利用率很低,所以考慮使用1輛叉車的情況;3個操作員,每個操作員的效率都極低,所以也考慮只用1個操作員。2)應增加發(fā)生器的出貨量。發(fā)生器到達時間間隔服從(0,45,1)的指數分布,可以減小指數分布的尺度參數,增加發(fā)生器的出貨量。我們將原指數分布改為(0,35,1)。3)應減少貨物在貨架上的停留時間。貨物在貨架上的停留時間服從均值為7000、隨機數流為1的泊松分布,可以通過減少泊松分布的均值參數,減少貨物在貨架上的停留時間。我們將原泊松分布改為(6000,1)。仿真結果分析與優(yōu)化3.仿真模型優(yōu)化修改完各參數之后,重新運行模型,看仿真結果,分析模型是否得到優(yōu)化。運行結果如下:1)叉車的空閑時間百分比為90.70%,空載時間百分比為5.24%,裝載時間百分比為4.06%??梢钥闯觯孳嚨睦寐蕿?.30%,相比之前有很大提高,但是9.30%的利用率還是比較低的,這就說明用一輛叉車來搬運貨物是足夠的。2)操作員的空閑率為31.72%,空載率為19.21%,利用率為49.07%。可以看出操作員的效率相比之前也有提高,說明一個操作員足夠完成處理臺的任務,而且雇傭一個操作員,成本也降低了。3)根據仿真結果統(tǒng)計,入庫量為207盤,出庫量為164盤,相比之前有所增加,但是與要求相比還是差很多。我們的優(yōu)化思路是正確的,還需要反復修改發(fā)生器的發(fā)貨的時間間隔(指數分布的尺度參數)和運行。仿真結果分析與優(yōu)化4.最終優(yōu)化方案
通過反復修改發(fā)貨時間間隔和運行,發(fā)生器的到達時間間隔服從(0,8.9,1)的指數分布,貨架上貨物的停留時間服從(1500,1)的泊松分布,但是由于發(fā)生器的貨物產生的較多,1名操作員的工作負荷逐漸變大,因此需要繼續(xù)雇傭額外的操作員進行處理,因此最終方案入庫處理區(qū)使用1輛叉車和3個操作員即可,效率比較高,成本比較低。
從仿真輸出數據可以看出,叉車的利用率為33.28%,操作員的利用率分別為85.46%、81.57%、72.70%,與最初相比都有了很大的提高,優(yōu)化是有效的,成本大幅降低。
根據仿真結果統(tǒng)計,貨物入庫量為733盤,出庫量為693盤,滿足要求,優(yōu)化也是有效的(出入庫總量相差最好不要超過50盤,否則會加大庫存成本)。第8章
Flexsim軟件在物流系統(tǒng)仿真中的應用現代物流配送中心建模仿真案例8.8知識準備配送中心的作業(yè)流程問題描述與模型參數配送中心設計方案與作業(yè)流程物流配送中心仿真的主要目的是:①判斷系統(tǒng)中設備的配置是否合理;②檢驗系統(tǒng)運行過程是否暢通及貨物通過能力;③評價和改進配送中心系統(tǒng)的設備配置。該配送中心的系統(tǒng)流程分為以下五個主要環(huán)節(jié):入庫處理、存儲、流通加工、揀貨和發(fā)貨。問題描述與模型參數配送中心設計方案與作業(yè)流程貨物到達收貨區(qū)以后,經過卸貨、拆裝、標示、驗收等工作流程后入庫。流通加工區(qū)從貨物存儲區(qū)或者揀貨區(qū)取出貨物以后,對貨物進行貼價簽、更換包裝等二次加工后,將從貨物存儲區(qū)取出的貨物送回貨物存儲區(qū)重新入庫,從揀貨區(qū)取出的貨物送到發(fā)貨區(qū)直接出庫。作業(yè)控制區(qū)發(fā)出發(fā)貨命令后,配送中心把相應貨物送到發(fā)貨區(qū),等待裝貨。發(fā)貨區(qū)的貨物一部分來自貨物存儲區(qū),另一部分來自揀貨區(qū)。問題描述與模型參數配送中心設計方案與作業(yè)流程某企業(yè)物流配送中心仿真模型問題描述與模型參數包裝以及托盤方案尺寸四種產品在由分揀傳送帶分揀后進入傳送帶的主干線時進行加工和托盤裝盤。庫房托盤采用標準托盤800mm*1000mm。每個托盤共組裝8件產品,每類產品各2件。每盤裝載4件。主要參數設計(1)收貨區(qū)到達四類產品,產品到達時間間隔服從exponential(0,10,0)分布。(2)不良貨物率為2%。(3)配送中心原始托盤數量為240個。(4)合成器裝盤,每個托盤裝貨量為8件,每類貨物各裝2件。(5)到達流通加工區(qū)的時候用分解器去托盤。問題描述與模型參數(6)揀貨區(qū)按照客戶訂單進行揀貨(采用摘果式揀選方法),客戶訂單表如下:主要參數設計(7)儲存區(qū)貨架設置成8行10列,貨物的放置從第一排第一列開始放置,停留時間按泊松分布,均值為3000,隨機數流為1;揀貨區(qū)貨架設置成3行10列,揀貨區(qū)的貨架最大容量為30件,當貨架貨物數量小于18時揀貨區(qū)補貨。
客戶1客戶2客戶3貨物1434貨物2434貨物3344貨物4444表13-1客戶訂單表問題描述與模型參數建模仿真研究的問題仿真結果分析仿真周期與方法仿真周期設為10小時,使用復演法進行多次獨立的仿真試驗。分析堆垛機、運輸小車、貨架的仿真結果,找出配送中心瓶頸,優(yōu)化效率。托盤數量優(yōu)化分析240個托盤是否合適,如果不
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