河北大学工商学院2013届本科生毕业论文（设计）
4 自动化立体仓库仿真模型和优化的实现
4.1 基本规划 4.1.1 实例要求
某公司下辖的物流子公司由于业务的发展，现需要规划建设一个新的立体仓库以满足生产要求。该仓库可以实现货物的简单处理，处理后的货物及时上货架，随订单及时出库等操作。考虑到本公司的以往生产销售及交通情况，使仓库更符合公司需求做如下要求：仓库补货在白天进行，入库产品中40%在白天发往外地，剩下60%在夜晚发送。该仓库要对三种不同的货物进行入库，每种货物分别有自己独有的货架，货物运送到仓库后, 首先要进行卸货，之后由人搬运到处理器进行简单的加工如进行包装或贴条形码等简单操作，40%进行处理后直接由堆垛机送往出库暂存区，不进行入货架操作，直接由订单提走发往外地销售。余下的经处理器处理后，由堆垛机搬运至货架，等待夜晚发送。其中垛机对货物的入货架还是送往出口的处理方式为随机。
4.1.2 立体仓库的基本参数
根据每天的实际处理能力设计该仓库的货位数量，并充分考虑到滞销等因素，适当增大仓库的容量，当滞销时能满足滞销货物及时入库，同时通知生产部门减少日产量，使企业尽量规避不可知因素带来的影响。
初步规划自动化立体仓库的主要参数如下：选取堆垛机的水平最大速度2m/s，传送带、分拣传送带速度为1m/s，处理器的处理时间为10s，货架有3排，每个10列10层, 货位数量除满足正常需求外，要有富余，以备滞销之需。初始设计时, 模型的各个主要组成设备及数量如表4-1表所示。
表4-1 初始模型各设备构成表
设备 分拣传送带 处理器 货架 巷道堆垛机 暂存装置 传送带 实体定义 BeltConveyor Processor Rack ASRS Vehicle Queue Conveyor 实体功能 分拣货物 加工货物 存放货物 运输货物 堆放货物 传送货物 实体数量 1个 2个 3个 2个 2个 3个
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4.2 仿真实验的流程
开始 根据规划初步确定自动化立体仓库的方案 平面布局设置 建立出入库作业的Flexsim 3D模型 否 运行模型是否正常 修改模型 是 仿真结果输出 否 分析是否合理 提出优化方案 是 结束
图4-1 仿真实验流程图
4.3 立体仓库布局
根据自动化立体仓库的一般需求，设计该模型由入库，货物存储，出库三部分组成。基于试用版软件在实体数量上最多只能用20个实体及部分功能的限制，入库、货物存储、出库三部分设计的相对比较简单。其中入库区由发生器、入库暂存区表示；货物存储区由处理器、传送带、货架、堆垛机等表示；出库区由出库暂存区、吸收器表示。初步构建仿真模型, 如图4-2所示。
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图4-2 初始模型布局图
4.4 模型建立 4.4.1 设置布局
Flexsim采用对象对实际过程中的各元素建模，利用先进的模型构造技术，将对象封装为功能强大，操作极其方便的可视化控件，极大方便了用户进行创建和配置实体[9]。根据建模前规划设计好的系统模型，将对象从“实体库”中拖曳到仿真视图窗口中的适当位置。图4-3为拖拽暂存区示意图，按此方法对其它实体进行拖拽操作，完成布局。
图4-3 将暂存区从实体库拖到视图窗口
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4.4.2 定义流程
每个Flexsim 的实体都可有多个端口，并且端口数没有数量限制，实体通过端口与其它实体进行通信，端口有3种类型：输入、输出和中间端口，在设定临时实体在模型中的流动路线时，如果要设置输入和输出端口的流向，则用A连接；而中间端口通常是用来建立固定实体与可移动实体之间的相关关系，常用S连接[10]。固定实体如处理器、暂存区、输送机，可移动实体如操作员、叉车、起重机等。根据对象之间的逻辑关系，采用A或S连接构建仿真模型的逻辑流程，完成对象间各端口的通信设置。
图4-4 定义模型流程图
4.4.3 设置参数
根据每个对象所要描述的物理系统特征，设定对象的参数。将布局后的各个实体的端口连接后，对各实体进行参数设置。在视图窗口中，双击所要设定的实体，打开对模型实体进行参数设置的属性窗口，同时进行逻辑设置。
(1)设置分拣传送带参数。鼠标左键双击分拣传送带图标，打开传送带属性对话框，点击传送带选项卡，设置速度值为1，参数设置如图4-5所示。
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