基于IE的成品自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)優(yōu)化設(shè)計(jì)

1、基于IE的成品自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)優(yōu)化設(shè)計(jì)摘 要 SY公司現(xiàn)有的成品倉(cāng)庫(kù)產(chǎn)品管理混亂，倉(cāng)儲(chǔ)物流效率低下，已不適應(yīng)現(xiàn)有的企業(yè)開(kāi)展需求。因此企業(yè)決定構(gòu)建成品自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)，進(jìn)步倉(cāng)庫(kù)管理程度。文章結(jié)合企業(yè)的詳細(xì)要求，運(yùn)用工業(yè)工程的優(yōu)化原那么和方法對(duì)成品立體倉(cāng)庫(kù)的主體進(jìn)展優(yōu)化設(shè)計(jì)，并利用FlexSim系統(tǒng)仿真軟件對(duì)入庫(kù)流程進(jìn)展模擬仿真分析。關(guān)鍵詞 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)；工業(yè)工程；系統(tǒng)仿真中圖分類(lèi)號(hào) TH16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-67082021209-0109-03SY公司是一家從事碳纖維材料研發(fā)、消費(fèi)和銷(xiāo)售的公司，隨著市場(chǎng)份額的不斷擴(kuò)大，企業(yè)成品倉(cāng)儲(chǔ)管理存在的問(wèn)題日益突出，因此結(jié)合企業(yè)開(kāi)展需求，

2、運(yùn)用工業(yè)工程的原那么和方法，優(yōu)化成品自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的構(gòu)建過(guò)程，并運(yùn)用系統(tǒng)仿真軟件構(gòu)建企業(yè)所需的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)，對(duì)產(chǎn)品的入庫(kù)流程進(jìn)展分析，保證設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性，以提升企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。1 SY公司成品倉(cāng)庫(kù)管理現(xiàn)狀SY公司擬利用現(xiàn)有的成品倉(cāng)庫(kù)改建為自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)，在進(jìn)展倉(cāng)庫(kù)的規(guī)劃前，需要對(duì)現(xiàn)有倉(cāng)庫(kù)的根本情況進(jìn)展分析，找到需要優(yōu)化的關(guān)鍵點(diǎn)。公司現(xiàn)有的碳纖維成品倉(cāng)庫(kù)為60m×48m方形構(gòu)造，占地2 880m2，倉(cāng)庫(kù)高度為8.5m，實(shí)際可用為7.5m，有6個(gè)平安出入口，按消費(fèi)的產(chǎn)品的系列分為8個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域，成品倉(cāng)庫(kù)平面布置如圖1所示。消費(fèi)出來(lái)的碳纖維產(chǎn)成品主要分為四大類(lèi)，分別為SYT35系列

3、、SYT45系列、SYT49系列和SYT50系列，每一系列又可分I，II，III和IV四個(gè)品質(zhì)等級(jí)，其中I級(jí)成品最優(yōu)。目前倉(cāng)庫(kù)部門(mén)有5名管理人員，7名搬運(yùn)工負(fù)責(zé)產(chǎn)品的出入庫(kù)，搬運(yùn)設(shè)備有1個(gè)手動(dòng)推車(chē)以及2輛貨運(yùn)叉車(chē)，承載貨物的托盤(pán)的規(guī)格為1 150mm×1 100mm×150mm。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查和分析，成品倉(cāng)庫(kù)存在諸多問(wèn)題：產(chǎn)品堆放混亂，隨意堆放產(chǎn)品問(wèn)題嚴(yán)重；搬運(yùn)產(chǎn)品存在過(guò)多的尋找和等待浪費(fèi)；空間利用率低下，缺乏可用空間高度的1/3；倉(cāng)庫(kù)人工管理本錢(qián)過(guò)高；庫(kù)存產(chǎn)品缺乏及時(shí)的信息更新，存在滯銷(xiāo)品。以上存在的諸多問(wèn)題中，解決產(chǎn)品堆放混亂是優(yōu)化成品倉(cāng)庫(kù)管理的關(guān)鍵，其問(wèn)題存在的直接或

4、間接導(dǎo)致其它問(wèn)題的產(chǎn)生。2 基于IE的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)分析與設(shè)計(jì)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)是使用高層貨架、自動(dòng)搬運(yùn)和運(yùn)輸設(shè)備、結(jié)合信息管理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品出入庫(kù)少人化、高效化、合理化的倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施。相比較傳統(tǒng)的倉(cāng)庫(kù)管理中存在的人工本錢(qián)過(guò)高，產(chǎn)品堆放混亂、搬運(yùn)效率低下，空間利用率低下等問(wèn)題，因此結(jié)合IE的分析方法，構(gòu)建自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)是提升企業(yè)在倉(cāng)儲(chǔ)管理程度的保證。2.1 自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)主體設(shè)備參數(shù)設(shè)計(jì)和選擇1自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)需求分析。結(jié)合企業(yè)現(xiàn)有倉(cāng)庫(kù)需求和開(kāi)展需要，公司擬設(shè)定立體倉(cāng)庫(kù)的庫(kù)容量為300t，存儲(chǔ)形式采用托盤(pán)單元式。結(jié)合現(xiàn)有倉(cāng)庫(kù)構(gòu)造，確定倉(cāng)庫(kù)可用高度為7.5m。通過(guò)統(tǒng)計(jì)現(xiàn)有庫(kù)存產(chǎn)品信息，利用ABC法對(duì)庫(kù)存產(chǎn)

5、品的庫(kù)存的總重量、總箱數(shù)和總的存取頻率進(jìn)展分析，得到結(jié)果如表1所示。2托盤(pán)規(guī)格的選擇。通過(guò)統(tǒng)計(jì)，產(chǎn)品包裝規(guī)格一樣，A類(lèi)品的平均重量約為B類(lèi)和C類(lèi)品的3倍，假設(shè)平衡托盤(pán)重量那么存在貨格空間浪費(fèi)到達(dá)2/3，結(jié)合企業(yè)開(kāi)展?fàn)顩r，B類(lèi)和C類(lèi)產(chǎn)品的市場(chǎng)需求會(huì)逐步被A類(lèi)品所取代，因此通過(guò)可以計(jì)算托盤(pán)最大面積利用率來(lái)選擇最適宜的托盤(pán)。綜合考慮托盤(pán)適用性和利用率后，選用1 200mm×1 000mm規(guī)格的塑料托盤(pán)，承重500kg，考慮到自動(dòng)設(shè)備存取方便，采用雙面四向叉入型。3貨架的優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)貨架的參數(shù)進(jìn)展設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮貨格的尺寸、貨架的行列數(shù)及貨架規(guī)格。在進(jìn)展設(shè)計(jì)之前，需要在現(xiàn)有的倉(cāng)庫(kù)根底上，結(jié)合

6、產(chǎn)品特征，合理設(shè)計(jì)貨架的尺寸參數(shù)。一般而言，貨格高度不超過(guò)1.2m，產(chǎn)品的規(guī)格尺寸為500mm×330mm×300mm，箱體尺寸較小，擬采用堆疊式存放，考慮到預(yù)留工作空間，可以取堆放高度為3層，每層堆放6件貨物。貨架的規(guī)格計(jì)算需要考慮貨格的尺寸、貨架的行數(shù)和列數(shù)。在進(jìn)展計(jì)算時(shí)需預(yù)留工作空隙為50mm、鋼架的厚度為100mm、堆垛機(jī)貨叉工作高度為300mm。通過(guò)相應(yīng)的公式計(jì)算可得到貨架規(guī)格如表2所示。4輸送設(shè)備的選擇。首先是堆垛機(jī)的選擇。常用的堆垛機(jī)有兩種，分別是單立柱式和雙立柱式，通過(guò)系統(tǒng)評(píng)價(jià)比選，選用雙立柱式堆垛機(jī)。由于A類(lèi)產(chǎn)品單箱最大重量為25.2kg，B類(lèi)和C類(lèi)產(chǎn)品單

7、箱最大重量為8.95kg，考慮購(gòu)置不同型號(hào)的設(shè)備。查閱設(shè)計(jì)手冊(cè)，A類(lèi)產(chǎn)品選用3臺(tái)型號(hào)為DFH-8-500的堆垛機(jī)，B類(lèi)和C類(lèi)產(chǎn)品選用4臺(tái)型號(hào)為DFH-8-300的堆垛機(jī)。其次是輸送機(jī)的選擇。常用的動(dòng)力式輸送的類(lèi)型有鏈條式、皮帶式和輥筒式，通過(guò)系統(tǒng)評(píng)價(jià)和市場(chǎng)調(diào)研，選用輥筒式輸送機(jī)。5產(chǎn)品編碼設(shè)計(jì)。結(jié)合搜集企業(yè)消費(fèi)的產(chǎn)品信息和特征，產(chǎn)品編碼的內(nèi)容包括產(chǎn)品的等級(jí)、類(lèi)別、品質(zhì)、消費(fèi)日期以及存放區(qū)域等，由于產(chǎn)品數(shù)量和信息量較大，可考慮數(shù)字型編碼，編碼規(guī)那么可采用常用的Code-128的編碼規(guī)那么。2.2 成品自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)總體規(guī)劃和布局設(shè)計(jì)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的主要設(shè)備布局包括貨架區(qū)、輸送機(jī)、控制室、出入庫(kù)暫

8、存區(qū)、信息識(shí)別區(qū)、托盤(pán)暫存區(qū)以及其他設(shè)備區(qū)。結(jié)合現(xiàn)有倉(cāng)庫(kù)布局，擬利用4號(hào)門(mén)為入庫(kù)口，1號(hào)門(mén)為出庫(kù)口。再結(jié)合設(shè)施布置與物流規(guī)劃的原那么和方法，以及所需的設(shè)備運(yùn)作流程，經(jīng)濟(jì)合理的布置相關(guān)區(qū)域，并對(duì)不同的產(chǎn)品類(lèi)別進(jìn)展分類(lèi)管理。 在確定了貨架區(qū)域的尺寸后，再詳細(xì)規(guī)劃設(shè)備的布置區(qū)域，在滿(mǎn)足運(yùn)作流程合理化的根底上，做到運(yùn)輸間隔 最小化，可實(shí)現(xiàn)各設(shè)備之間的整體協(xié)調(diào)性，詳細(xì)整體布置如圖2所示。3 基于FlexSim的立體倉(cāng)庫(kù)仿真分析通過(guò)上述分析，結(jié)合相應(yīng)設(shè)計(jì)參數(shù)，利用FlexSim仿真軟件對(duì)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)進(jìn)展模擬仿真，三維立體模型如圖3所示。擬定相關(guān)的設(shè)備參數(shù)，目的是使該模型初期運(yùn)行時(shí)設(shè)備的利用率到達(dá)80%，

9、運(yùn)行過(guò)程無(wú)擁堵，入庫(kù)流程能蛭榷進(jìn)展。通過(guò)設(shè)定相關(guān)設(shè)備的參數(shù)模擬產(chǎn)品入庫(kù)流程，假設(shè)需要存儲(chǔ)的ABC三類(lèi)產(chǎn)品發(fā)生比例為1：1：1。模型中只對(duì)3、5、7堆垛機(jī)進(jìn)展仿真運(yùn)行，整體仿真模型導(dǎo)出的數(shù)據(jù)如表3所示。通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，各運(yùn)行設(shè)備的空閑率最高為19.1%，都在仿真目的范圍內(nèi)，滿(mǎn)足運(yùn)行要求。設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)比較穩(wěn)定，仿真過(guò)程中實(shí)體流動(dòng)順暢，說(shuō)明設(shè)備的參數(shù)設(shè)置具有合理性，立體倉(cāng)庫(kù)的規(guī)劃具有可行性。4 結(jié)論本文的主線是基于IE研究立體倉(cāng)庫(kù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容如下：1結(jié)合產(chǎn)品信息和特征，對(duì)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的管理需求進(jìn)展了分析和總結(jié)。2對(duì)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)的主體設(shè)施進(jìn)展了設(shè)計(jì)和選擇，合理規(guī)劃了自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)設(shè)施布置。3對(duì)設(shè)計(jì)自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)模型進(jìn)展了仿真運(yùn)行。參考文獻(xiàn)1石柏軍，章雪華，陳奧林，等.型汽車(chē)零部件自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)方案設(shè)計(jì)與研究J.機(jī)床與液壓，202123：110-119.2趙金萍，熊君星，鄒文強(qiáng)，等.基于Flexsim的自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)出入庫(kù)仿真與優(yōu)化J.高技術(shù)通訊，202