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的存储需求量作为初始步骤。首先通过对历史的数据进行调查分析,得出企业的年平均存储需求量;而后从物流流通的角度,利用经验系数确定库容量大小。对自动化立体仓库设计流程采用自底向上的方式,如前文中提及,首先得步骤为系统调查分析,确定总体库存容量,确定货物特征以及集装单元的材质特征、尺寸特征和集装方式等。并根据以上的结构计算出系统货位数、货格数以及货架的尺寸及布局形式,最后选择相匹配的机械设备和出入库衔接方式,确定巷道数及宽度,最终进行系统建模与仿真,如图8-4所示。预测存储需求量计算仓库年存储量确定货物周转次数确定系统仓储能力库存风险计算确定库存策略图8-,及集装单元一般为托盘方式存储。而在立体库中存在的托盘一般有1200mm*1000mm,1200mm*800mm,1100mm*1100mm三种规格,目前通用性较高的为1200mm*1000mm规格的木质托盘。确定托盘规格后,根据货物的尺寸特征设计码盘方式,以确定最小货物单元的尺寸参数,一般包括重叠式、纵横交错式、正反交错式及旋转交错式四种。,便可进行货格单元的设计。根据仓库设计的需要,可选择横梁式货架或牛腿式货架,两种货架各有不同的设计规则。横梁式货架每个货格可以存入两个或三个货物单元,牛腿式货架每个货格只能存放一个活物单元。选择好货架类型后再根据设计规则确定其侧面间隙、垂直方向间隙和宽度方向间隙,以确定货格单元的尺寸。以下对横梁式货架的货格单元设计进行说明。:..8-6横梁式货架双货物单元货格结构图货格单元宽度货格ac单元宽度托盘单元宽度图8-7横梁式货架三货物单元货格结构图在货格单元的设计过程中需要注意以下参数:PalletWidth——托盘单元宽度:PalletHeight——托盘单元高度;PalletLength——托盘单元长度;CellLength——货格单元宽度;CellWidth——货格单元高度;CellDepth——货格单元进深。另外还有几个重要的间隙参数a,b,c,以及货架立柱的宽度M。针对以上两种货格形式的计算方法如下:1)双货物单元货格结构。CellWidth=2*PalletWidth+2*a+2*c+MCellDepth=PalletLength+(200~200mm)CellHeight=PalletHeight+b2)三货物单元货格结构CellWidth=2*PalletWidth+2*a+c+MCellDepth=PalletLength+(200~200mm)CellHeight=PalletHeight+b在上式中:a=75~100mm;b=(~)*PalletWidth;c=2*a(2)货架尺寸的设计:..可根据仓库的作业面积、大致的布局设计货架的总体尺寸。首先可根据分析得出的仓储能力确定货格单元的数量,而后决定货架的形式布局和巷道数。具体的确定有静态法和动态法两种基本方法,以下对静态法做具体说明。静态法师根据仓库最大规划确定有关尺寸的方法,即仓库长度(或货架列数)、仓库宽度(或巷道数及巷道深度)、仓库高度(或货架层数)、仓库容量(或货位数)。动态法是根据所要求的出入库频率和所选定的堆垛机的速度参数来确定货架的总体尺寸。已知货架单元的高度为CellHeight,货架的进深为CellDepth,仓库的高度为Hw,仓库的货位数位w,货架的层数位C=其中,h为货架顶面到仓库顶下下弦的垂直距离。设巷道数位Gn,则当Gn=n时,可以求得每层货格数为L=则货架的总长为L=CellWidth*L(1)系统总体布局的设计待货架的数量及总体布局尺寸确定后,便需要设计货物的流动方式或仓库的总体布局形式。货物的流动方式对自动化立体仓库来说至关重要,从某种意义上来说,货物流动方式决定自动化立体仓库的设计布局。货物在自动化立体仓库中的流动方式一般分为三种,即同端出入式,贯通式和旁流式。同端输入式是货物的入库和出库作业位于巷道同一侧的布局方式,其中又有同层同端出入式和多层同端出入式两种。这种布局方式最大的优点是能够缩短出入库作业的周期。尤其是在仓库库存量不大、货位随记自由分配时,效果更加明显。此时,系统会指定将货物存放于距离出入库作业区最近的货位中,缩短了作业的距离,提高出入库效率。同端输入式布局图贯通式布局图:..贯通式机货物从巷道的一端入库,有另一端出库。这种方式总体布置比较简单,便于管理操作和维护保养,但对于任何一个货物单元来说,完成由入库至出库的全生命周期,堆垛机均需要穿过整个巷道,增加了搬运距离,增加了作业时间,降低作业效率。旁流式是货物从仓库的一端(或侧面)入库,从侧面(或一端)出库。这种方式是将货架中间分开,设立通道,同侧门相同。这样就减少了货格,即减少了库存量,但是由于可组织两条线路分别进行搬运,提高了搬运效率,方便了不同方式的出入库作业。在设计过程完成后,根据设计方案构建出系统的物理模型,通过仿真的方式得出系统的作业运行效率,找出系统存在的瓶颈并优化,经过多次迭代后得出系统的最优设计方案。。一般的顺序为:生成器缓冲区出库区输送系统立库区出库区,根据此主体流程配合添加例如操作员、叉车、等执行实体,然后构建起各个实体间的正确逻辑关联即可。在确定了立库的布局等各项参数后,就可以在Flexsim软件中构建出系统的物理模型。下面将结合一个简单的案例对立体仓库系统的建模与仿真过程进行介绍。Flexsim软件中支持实体的拖拽,首先可将需要的实体通过拖拽的方式摆放到平面视窗中,等待建模时使用。步骤1:在实体库(Library)中拖拽生成器(Source)到模型平面视图中,:..23、连接端口,确定货物的移动路线。其中,出入-关系(出入端口)建立连“A”键,取消连接按“Q”键;控制关系(中间端口)建立连接按“Q”键,取消连接按“W”键。关联构建完成如下图:..4Dispatcher)和两个操作者(Operator)。调度机用于工作团队和输送机的任务调派。从对象栏中分别拉一个调度机和两个操作者到模型中。5、连接中心和输入输出端口。由调度机控制操作者将货物运到处理器,据此调度机必须连接到要求操作者进行操作的对象——队列的中心端口,同时需将操作员与调度机连接。6、改变队列流向,使用操作者。改变队列参数,使用操作者进行物料搬运。双击图形对象“队列”,出现参数设置界面。选择临时Flow,,选中Output栏中的UseTransport,如下图:..,这个下拉菜单选择操作者被连接的中心端口。在此模型中,将连接调度机分配任务给操作者。点击确定,关闭参数设置图形界面。7、添加叉车(transporter)。添加叉车将物料从输送机队列搬运到出口,其操作过程同上。但是由于模型中仅有一个叉车,所以无需调度机,直接将叉车连接到队列的中心端口。拖拽实体“叉车”到模型中,成功连接队列和叉车之间的中心端口后模型如下图:8、调整队列流向参数,使用叉车。调整队列流向参数,使用叉车。双击图形对象“队列”出现参数设置界面::..选择Flow对话框,选中“使用运输工具”队列中心端口已经被连接,无须再作调整。点击确定,关闭设置界面。保存模型。9:将输送机(Conveyor)的形状修改成弯曲结构,双击对象“输送机”,进行输送机设置,其余两个输送机进行同样操作:..10:在输送机与吸收器Sink之间拖拽三个货架(Rack).从实体库只能怪选择货架,并拉动到模型中,并建立从队列到每个货架的连接:..这样,一个简单的立体仓库系统模型就已构建完成,可按照实际系统设置参数并进行运行模型,通过实验仿真等方法的得出系统的统计数据,找到系统瓶颈并优化。,在前面的模型完成运行后,可以实时得出每一个实体的各项作业效率统计。打开历史统计数据,观察对象统计记录,分析模型是否存在瓶颈。选中需要统计的实体,鼠标右键单击,在弹出的菜单中选择“Properties”,然后在弹出的对话框中选择“Statistics”选项卡,则可得到关于该实体的各项实时统计数据。:..:..另外,也可以直接生成系统全局的各项统计数据,便于进行整体分析,该统计报告将以Excel表格的形式生成。在Flexsim软件界面菜单栏中选择“统计”,在下拉菜单中单击“标准报告”,在弹出的对话框中选择需要统计的类型,点击生成报告,将得到基本报告或状态报告。可在报告中添加变量,并通过表格借口来提供。:..,利用Flexsim进行多次仿真实验可得出系统长期运行的统计分析结果结果。对仿真数据进行分析后,从得到的仿真统计报告中,可以通过分析得出系统中那些功能区域出现了拥堵,重点集中在那个设备。另外还可以找出那些设备工作负荷过低,长时间处于闲置状态。以上问题的发现可对立体仓库系统的优化起到很好的指导作用。对于仿真结果的分析一般有以下主要参考标准:,则判定其上游实体处发生:..拥堵;,则判定其自身发生拥堵;%。于此同时,统计结果的其他数据可以对实际系统的运行起到一定的指导作用。在三维的可视化场景中,可以显而易见的发现各个设备运行中发生的问题。统计中,各个流动设备的平均作业时间可以帮助计算实际情况下保持该工作负荷的该设备的作业寿命。另外,仿真系统环境中设置的平均故障间隔时间MTBF与平均修复时间MTTR有助于为实际系统的运行做好应急准备措施。:首先强调的是这次课程设计确实引起了我足够的重视。因为是第一次使用Flexsim做课设,以前又没系统学习过这款软件,所以一开始必须学习Flexsim的使用,任务量相当之大。为了安装这个软件,我电脑从原来的Win7换成XP,从简单的练习开始,到使用加密狗,开始不知道加密够怎样用的,还请了别的同学帮忙。从教程上的第一刻开始练到第三课结束。又从图书馆借了有关物流系统仿真方面的书,本来考研的时间,腾出来不少用来做课程设计。这次的Flexsim仿真软件的使用,是我第一次真正的使用仿真软件,感觉很新奇也很有意思,所以自己一直很投入的做着这次的课程设计,也从这个课程设计中得到了许多收获。首先是通过这次课程设计,让我了解和熟悉了Flexsim仿真软件,并初步的学会了运用该软件来模拟物流系统中所要涉及的过程及步骤。其次,在这次课程设计中使我们的同学关系更进一步了,同学之间互相帮助,有什么不懂的大家在一起商量,听听不同的看法对我们更好的理解知识,所以在这里非常感谢帮助我的同学。在此要感谢我的指导老师孙老师、杨老师老师对我悉心的指导和帮助。在设计过程中,我通过查阅大量有关资料,与同学交流经验和自学,并向老师请教等方式,使自己学到了不少知识,也经历了不少艰辛,但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西,也培养了我独立工作的能力,树立了对自己工作能力的信心,相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力,使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好,但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富,使我终身受益。:[1]李文峰,袁兵,张煜编著物流系统建模与仿真。北京:科学出版社,2010。[2]张晓萍主审,彭扬五承健编著物流系统建模与仿真浙江大学出版社,2009。[2]:..