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基于EIQ-Flexsim的主动化平面堆栈仓储装备及体系设想

信息来历: 宣布时候:2020-09-10 点击数:

作为物流中间的一个构成局部, 主动化平面堆栈是指接纳几层、十几层甚至几十层的货架贮存单位货色, 用响应的物料搬运装备在不间接停止野生干涉干与环境下, 停止货色入库和出库功课的堆栈。它集机器、电子、计较机、通讯、搜集、传感器和主动节制等多种手艺于一体[1], 以搬运机器化、节制主动化、办理微机化、信息搜集化为特色[2], 对进步出产率和下降本钱具备首要的意义。其构成局部包含平面货架、堆垛机、收支库托盘保送机体系、尺寸检测条码浏览体系、通讯体系、主动节制体系、计较机监控体系、计较机办理体系和其他如电线电缆桥架配电柜、托盘、调理平台、钢计划平台等赞助装备构成的庞杂的主动化体系。与传统的仓储体系比拟, 具备节俭用地、加重休息强度、消弭过失、进步仓储主动化程度及办理程度、进步办理和操纵职员本质、下降储运消耗、有用地削减勾当资金的积存、进步物流效力等诸多长处。EIQ阐发这天本权势巨子物流学家铃木震师长教师经过进程40多年的实战经历堆集, 所首创的一种阐发体例。经过进程对EIQ材料的阐发与计较, 能够为仓储所须要的装备种类或主动化程度供给决议计划按照[3], 不致由于过分主动化致使财力的华侈, 没法阐扬装备预期成果, 反而搅扰功课。仓储装备体系是一个庞杂的静态体系, 难以用数学模子切确描写, 即便成立了数学模子, 也能够由于其过于庞杂而没法求解或优化[4]。Flexsim是一款针对出产、物流等体系所设想的仿真体系, 具备面向东西建模、可视化、开放性等诸多长处, 经过进程仿真不只能够对模子停止切确的描写, 并且节俭时候, 仿真成果直观可托。

1 仓储体系设想阐发

1.1 EIQ阐发

停止仓储体系的设想时, 凡是斟酌商品的分类体例、堆栈全体范围的设置、根基功课流程和功课计划、堆栈外部设想及堆栈经营本钱阐发等方面的请求。这些都是基于大批数据的搜集统计与阐发的根本上的, 普通会从企业的仓储办理信息体系中导出根本数据, 停止EIQ阐发, 从客户定单的品项、数目、定货次数动身, 阐发EN (每张定单的定货物相数目阐发) 、EQ (每张定单的定货数目阐发) 、IQ (每一个单品的定货数目阐发) 、IK (每一个单品的定货次数阐发) 名目的阐发, 同时斟酌堆栈的占空中积、商品的存储量等多方身分来肯定体系的货位设想[5]、装备的挑选、物料的走向和效力。

以某堆栈一周内的出货材料为例, 利用EIQ阐发法对堆栈装备选型和挑撰战略停止阐发 (如表1所示) 。

表1 EIQ阐发的出货材料     下载原表

按照IQ-ABC分类法[6]对各商品停止分类得出:I7、I9的种类比为20%, 数目比为37%, 肯定为A类商品;I4、I8、I5的种类比为33.3%, 数目比为28.52%, 肯定为B类商品;其他种类比为46.7%, 数目比为34.48%为C类商品。IQ阐发后能够看出货色在堆栈内的流量, 该堆栈可将商品分类分区贮存, 保证A类商品存货充沛且储位牢固, 贮存空间较大, 贮存地位靠近出货口以便出货。

按照EQ-ABC法对各种定单停止分类得出:E5、E16、E15、E12、E4的定单比为25%, 数目比为34.17%;E17、E18、E19、E9、E3、E20的定单比为33.3%, 数目比为30.09%;其他定单的定单比为41.7%, 数目比为35.74%肯定为C类定单。经过进程EQ阐发能够得出, 堆栈可对定单停止分类办理, 保证A类定单优先处置, 保证其定货信息切确敏捷通报。

对EN阐发, 能够看出出库商品总种类数共10种, 而出货种类累计数达194种, 申明该堆栈的定单出货反复率高, 能够接纳批量捡取体例拣货。

停止IK阐发时, 连系IQ计较出各种物品平均单次定货数目, 停止分类, 终究肯定其储位支配[7]及装备利用 (如表2所示) 。

该堆栈I7和I9的总出货量和物品平均单次定货数目均大, 拣货体系计划时应分派牢固储位[8], 保证较高存货程度, 别的为保证其出货, 一些进步前辈装备应优先利用。I4、I8和I5的总出货量和物品平均单次定货数目均较大, 为分类意义不凸起的商品, 按照商品分类特征归为响应的分类商品中。I1、I10和I3的总出货量和物品平均单次定货数目均较小, 分派弹性储位且货位巨细宜于调剂[9], 凡是拣货区和仓储区归并计划以削减过剩库存, 下降存货程度。I2、I5总出货量较大但单次出货量较小, 出货频仍, 分派牢固储位但接纳零散出货体例出货并坚持适中的存货程度, I6总出货量较小但物品平均单次定货数目均较大, 分派弹性储位, 优先实现机器化, 以保证其单次较高的出货量。

表2 物品平均单次定货数目     下载原表

别的, 商品从入库贮存到挑撰, 出库的搬运进程中, 货色的集装单位状况会随其贮存和挑撰的差别请求而发生变更[10], 这便是PCB阐发所处置的题目。罕见的货色的集装单位情势有:托盘 (P) 、箱 (C) 和单品 (B) 。普通对P-P和C-C的货色, 由于贮存和挑撰/分拣出货的集装单位分歧, 以是贮存和挑撰地区是同区的。对P-C和C-B的货色, 则会设置特地的挑撰拆零区, 将P或C的货色从P和C的贮存地区掏出, 而后在响应的挑撰拆零区停止P-C和C-B挑撰。对B-B的体例, 也应为拆零区的情势, 经过进程对货色配送中间一切货色的PCB阐发, 能够赞助配送中间肯定差别的储运功课地区。差别的储运功课地区由于货色贮存和挑撰的集装单位差别, 会挑选差别的贮存、挑撰和搬运装备[11]

图1 主动化平面堆栈分区表示图   下载原图


1.2 功课流程设想及装备选型

批发型配送中间首要是把供给商的各种产物聚集起来, 而后按照用户定单, 为大型超市、百货商铺、连锁店等供给仓储与运输配送办事。能够把堆栈别离为入库区、存储区、出库区、退货区等局部构成, 其全体计划如图1所示。入库区首要担任达到货色的验收、查验、卸货、清点、分拣、包装、贴标等使命。设有进货口、暂存区、分类区、验收区及响应的举措办法。存储区是特地用于寄存货色的地区, 此地区首要实现货色的存储保存和养护, 是绝对静态的地区。货色在进入存储区前, 按照分拣须要, 对存储单位的巨细停止调剂, 使其合适存储和分拣的须要。分拣区是分拣职员在分拣信息的指点下, 经过进程查找货位、捡取和搬运货色停止货色分拣勾当的地区。畅通加工区停止分装、切割、贴标签、包装等畅通加工功课。出库区停止货色分拣出来的组配功课, 并将配好的货色姑且寄存, 为送货做筹办。退货区首要对卖场退回的货色停止分拣存储。物流功课共同区首要是容器收受接管、容器暂存、废物收受接管的地区。

在堆栈办理体系中, 普遍利用了无线手持终端包含手持RFID读取器和条码无线手持终端等实现实现对堆栈物质 (贴有电子标签) 停止仓储办理, 并将信息通报到保送装备。若是接纳手持机对物质停止清点效验等, 其根基的操纵是:用手持机扫描贴放在物质上的电子标签, 手持机经过进程无线体例 (wifi无线通讯或GPRS/3G数据通讯) 与背景数据库停止数据交互[12], 并实现响应的数据办事请求, 其利用包含组箱、组盘、下达入库使命、入库使命确认、出库确认、库存查问、物料信息查问。主动化平面堆栈入库、出库流程如图2、图3所示;首要装备如表3所示。

图2 主动化平面堆栈入库流程图   下载原图


图3 主动化平面堆栈出库流程图   下载原图


表3 堆栈首要装备     下载原表

1.3 Flexim体系仿真



1.3.1 模子申明

左上局部为上文堆栈入库流程对应的退货区, 野生挑撰能够调入库的退货, 经主动保送机送到贮存区进口, 并由巷道堆垛机按照WMS体系传来的信息, 将货物送到指定货位上。按照下降库存的准绳, 局部商品在运到配送中间后, 并不须要入库贮存, 而是间接按照定单, 野生挑撰, 组盘或拼箱包装后, 间接由主动保送机传到出口, 由叉车将整盘的商品奉上运输东西, 间接出库, 这便是自流区的流程。而更多的是整箱整盘入库, 经RFID扫码后, 叉车将货物送到主动传输带上, 在由巷道堆垛机放到响应的库位上。

出库流程也是由巷道堆垛机先将高位上的货物送到低位, 野生拆零, 按照电子标签主动挑撰体系的提醒, 将定单所需的货物放到贴有二维码的周转箱中, 叉车将周转箱放到主动分拣机的传输带上, 按差别请求主动分拣后出库。

1.3.2 模子数据

退货区内三个发生器 (Source) , 别离发送红、黄、蓝三种差别范例的姑且实体, 代表退货, 发生器1达到速率:normal (25, 5) s, 发生器2达到速率:normal (25, 5) s, 发生器3达到速率:normal (21, 4) s, 缓存区 (Queue) 容量设置为10 000, 双击Queue, 在Flow属性中挑选Use Transport, 即利用叉车, 如许才能在搬运进程中利用叉车。为了进步AGV小车的效力, 特设置为速率6m/s, 最大容量为10, 缓存区也设置为batch的处置体例, 每次别离以发生的数目按批次处置, 加速运转的效力。

在自流区发生器4达到速率:normal (25, 5) s, 发生器5达到速率:normal (25, 5) s, 每次收回数目为10、4、5的红、黄、蓝姑且实体, 以Arrival Schedule情势轮回发生。设置分手器 (Separator) 和2个处置器 (Processor) , 双击Separator, 在属性栏的Separator中, 挑选Slipt, 并编辑Split or Unpack Quantity下拉列框中的By Expression:3, 该步骤的意义在于指定分手器将整箱产物分手为3个范例的产物。Processor别离摹拟拆零、扫码挑撰流程, 设置为批处置, 每次能够处置多个产物。对不须要入库贮存的产物, 间接按照定单, 野生挑撰, 组盘或拼箱包装后, 由主动保送机传到出口。设置传递机 (Conveyor) 速率:1m/s, 并在Triggers中的On Entry属性中挑选Set Color, 对产物的色彩停止设置, 四种差别范例的姑且实体按照正态散布平均达到, 经过分解器打包, 安排于托盘上。双击打开Transporter的参数设置页。在Transporter属性中, 点击拔取Load Time (举起速率) 下拉菜单中的By Expression, Lift speed:1m/s, Capability:1.00, Acceleration:1.00, Max speed:2.00m/s。对操纵职员 (Operator) 设置参照Transporter。

在存储区, 每一个分解器都有两个发生器A、B与之对应, 一个发射姑且实体, 一个发射托盘, source A下的Inter-Arrivaltime的下拉选项中挑选Statistical Distribution来寻觅散布函数。点击Inter-Arrivaltime下拉菜单后的参数编辑按钮停止编辑, 挑选normal的正态散布。单击后, 编辑为Statistical Distribution:normal (10, 1, 1) 。这个指令的意义是Source将会在均值为10秒, 规范差为1秒的时候内发生一个包装箱。在Flow Item Class的下拉列表中挑选Flexsim Box用以发生包装箱。Combiner在Combiner属性下的Combine Mode的下拉列表中挑选Jion, 在Components List中挑选分解器的捆包产物的方针数目, 设置为4及让4个产物捆成一箱。

在挑撰区, 5个分拣道口别离对应五种差别范例的定单, 五个暂存区别离寄存按定单分类后的待配送中间产物。双击分拣带, 在send requirement中挑选按范例分拣, 恰好对应了后面托盘所设的五种范例的定单。在毗连了五条传递带后, 将会呈现五个出口设置, 并设置对应的出口。在Layout中对其停止长度和高度等设置, Type 1, length 10, angle90.00, radians 5.00。在这里咱们对托盘的范例停止设置, 由于有五种定单, 由于咱们将设置五种范例。对多定单, 能够接纳Excel表导入的体例。

2 论断

平面库的装备选型进程中, 用Flexsim停止堆栈的建模和仿真, 能够获得差别前提下的运转数据, 为主动化堆栈的现实运转参数供给了现实数据和办理按照。可是主动化堆栈的扶植并不一味寻求高度机器化, 而是实现信息化指点下的机器功课, 以求最大限制的加重职员的休息强度, 以改良使命前提, 进步使命效力。是以, 在设想主动库的仓储体系时, 按照EIQ阐发的论断, 停止分区设想, 选用主动传输带、手持终端、平面库货架、主动分拣体系、巷道堆垛机、电子标签主动拣货体系、AGV小车等装备, 实现货物的收支库流程。最初用Flexim仿真软件, 对设想的体系停止仿真摹拟, 调试各体系的参数设置, 为体系的改良供给决议计划按照。

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