基于Flexsim的自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)虛擬廠房的規(guī)劃設(shè)計(jì)

-.z基于Fle*sim的自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)虛擬廠房的規(guī)劃設(shè)計(jì)加工車(chē)間與倉(cāng)儲(chǔ)仿真余流姚錫凡*征于廣(華南理工大學(xué)機(jī)械與汽車(chē)工程學(xué)院，**510640)摘要：以*倉(cāng)儲(chǔ)儲(chǔ)虛擬廠房為例，探討了物流配送中心的規(guī)劃設(shè)計(jì).?；诿嫦?qū)ο蠼＠碚?，將廠房生產(chǎn)線(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)換成仿真模型，在Fle*sim仿真平臺(tái)根底上對(duì)這個(gè)模型進(jìn)展仿真，對(duì)其仿真結(jié)果分析。(摘要沒(méi)寫(xiě)好)關(guān)鍵詞：倉(cāng)儲(chǔ)儲(chǔ)虛擬廠房;物流配送中心;Fle*simThePlanningandDesignSimulationoftheShopFloorandAutomatedStorgageandRestrivalsystemBasedonFle*simYuLiu,Yao*ifan,Zhangzheng,YuGuang 〔SchoolofMechanical&AutomotiveEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China〕Abstract:ToTakinganAautomatedstorageandRretrievalffactoryasane*ample,ItdiscussedthePlanningandDesignoftheflowdistributioncenterarediscussed,.ThemodelofThefactoryfloorproductionlinesystemissetup,willbedesignintotheprogrammesimulationmodel,ThemodelisandsimulatedinthewithFle*simsoftwarebasedontheobject-orientedtheory.Keywords:AutomatedstorageandRetrievalfactory;flowdistributioncenter;Fle*sim1引言*國(guó)家高技術(shù)研究開(kāi)展方案〔863方案〕資助工程(2007AA04Z111)隨著生產(chǎn)制造業(yè)的迅速開(kāi)展，生產(chǎn)制造過(guò)程越來(lái)越自動(dòng)化、柔性化，生產(chǎn)規(guī)模越大，物流落后的矛盾就越突出。研究指出，在產(chǎn)品生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程中，僅僅5%的時(shí)間用于加工和制造，剩余95%的時(shí)間都用于存儲(chǔ)、裝卸、等待加工和輸送。在美國(guó)，直接勞動(dòng)本錢(qián)所占比例缺乏工廠總本錢(qián)的10%，并且這一比例還在下降，而儲(chǔ)存、運(yùn)輸所支付的費(fèi)用卻占生產(chǎn)本錢(qián)的40%。人們深切體會(huì)到，生產(chǎn)過(guò)程的“油水〞幾乎被榨干。因此，以降低企業(yè)本錢(qián)和提高客戶(hù)效勞水平為目標(biāo)的現(xiàn)代物流，日益受到企業(yè)界的重視[1]。自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)〔AutomatedstorageandRetrievalsystem，簡(jiǎn)稱(chēng)AS/RS〕是指不用人工直接處理，能自動(dòng)存儲(chǔ)和取出物料的系統(tǒng)[2]。現(xiàn)代物流技術(shù)的核心，它集高架倉(cāng)庫(kù)及規(guī)劃、管理、機(jī)械和電氣一體，是一門(mén)學(xué)科穿插的綜合性技術(shù)[4]*國(guó)家高技術(shù)研究開(kāi)展方案〔863方案〕資助工程(2007AA04Z111)本文提出的對(duì)自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)虛擬廠房規(guī)劃設(shè)計(jì)的建模和仿真，主要是對(duì)生產(chǎn)車(chē)間內(nèi)部物流進(jìn)展研究，將廠房生產(chǎn)線(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案轉(zhuǎn)換成仿真模型，通過(guò)運(yùn)行模型,對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)展分析。設(shè)計(jì)一個(gè)復(fù)雜的廠房多生產(chǎn)線(xiàn)系統(tǒng)，通常面臨的問(wèn)題是：如何根據(jù)生產(chǎn)線(xiàn)的內(nèi)在聯(lián)系，確定廠房?jī)?nèi)各個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)之間的布局；如何有效的地利用設(shè)備、空間、能源和人力資源；如何和最大限度地減少物料搬運(yùn)；如何在廠房布局之時(shí)為職工提供方便、舒適、平安和符合衛(wèi)生職業(yè)的條件；如何縮短生產(chǎn)周期；如何使廠房投資最低等等。通過(guò)運(yùn)行系統(tǒng)仿真模型[5]，可以準(zhǔn)確地反響映虛擬廠房系統(tǒng)，然后，有選擇的地改變各種參數(shù)時(shí)的運(yùn)行效果，從而使設(shè)計(jì)者對(duì)規(guī)劃與方案的實(shí)際效果更加明確。2研究對(duì)象介紹*紡織公司**分公司幾種零件〔錠底、彈性套和錠桿〕的需求量不斷增加，廠領(lǐng)導(dǎo)經(jīng)研究決定再建一錠子生產(chǎn)車(chē)間，該生產(chǎn)車(chē)間主要從事三種產(chǎn)品的生產(chǎn)，它們?yōu)橐陨a(chǎn)錠底、彈性套和錠桿的*單位為研究對(duì)象。，該單位生產(chǎn)車(chē)間的年生產(chǎn)綱領(lǐng)方案為：錠底40000件，彈性套35000件，錠桿35000件。經(jīng)過(guò)對(duì)原有生產(chǎn)線(xiàn)的實(shí)地調(diào)察(.)，獲得相應(yīng)的錠底、彈性管和錠桿的工藝安排和工藝操作順序。(給出工藝安排和工藝操作順序，引用文獻(xiàn))。3生產(chǎn)車(chē)間廠房布置由生產(chǎn)綱領(lǐng)易方案可知，三種產(chǎn)品為大量生產(chǎn)，故應(yīng)采用流水線(xiàn)布置以提高生產(chǎn)效率?？紤]到廁所、休息室等一些公共設(shè)施，運(yùn)輸工具對(duì)通道的要求以及物流的暢通性對(duì)廠房布置圖做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。其中，叉車(chē)采用高提升類(lèi)的立式叉車(chē)，根據(jù)相關(guān)要求廠房?jī)?nèi)主要通道應(yīng)在2.4m以上，在此取2.5m。具體布置如圖3.1所示。*國(guó)家高技術(shù)研究開(kāi)展方案〔863方案〕資助工程(2007AA04Z111)圖3.1生產(chǎn)廠房布局圖4在仿真軟件Fle*sim上對(duì)生產(chǎn)車(chē)間進(jìn)展布局按照工廠布局圖要求，在仿真軟件Fle*sim上對(duì)生產(chǎn)車(chē)間進(jìn)展布局，在從實(shí)體庫(kù)中一一對(duì)應(yīng)的拉出實(shí)體到仿真視圖上，并對(duì)其進(jìn)展連線(xiàn)。如圖4.12所示圖2生產(chǎn)車(chē)間Fle*sim仿真模型圖4.12中，序號(hào)s1-s6所代表的實(shí)體為材料發(fā)生器，其中s1、s2和s3用來(lái)產(chǎn)生生產(chǎn)錠底、彈性管和錠桿所需要的原材料。s3、s4、s5用來(lái)產(chǎn)生放置生產(chǎn)好的錠桿、錠底和彈性管所需要的箱體。圖4.1中，序號(hào)1-29為處理器，表示各個(gè)加工工序所用的設(shè)備，同時(shí)它們?cè)诜抡孳浖﨔le*sim中這些實(shí)體也有一個(gè)名稱(chēng)，具體對(duì)應(yīng)關(guān)系如表4.2所示：。表4.2模型與設(shè)備的對(duì)應(yīng)關(guān)系表序號(hào)仿真名設(shè)備名序號(hào)仿真名設(shè)備名1d1六軸自動(dòng)車(chē)床16t6六角車(chē)床2d2普通車(chē)床17t7銑床3d3立式打孔機(jī)18t8六角車(chē)床4d4無(wú)心磨床19t9工作臺(tái)5d5立式鉆床20t10六角車(chē)床6d6開(kāi)式可傾壓機(jī)21t11工作臺(tái)7d7銑床22t12磨床8d8工作臺(tái)23t13六角車(chē)床9d9磨床24g1磨床10d10清洗設(shè)備25g2工作臺(tái)11t1數(shù)控車(chē)床26g3磨床12t2立式鉆床27g4工作臺(tái)13t3立式鉆床28g5六角車(chē)床14t4無(wú)心磨床29g6工作臺(tái)15t5車(chē)床注①1-10為錠子加工區(qū)設(shè)備，11-23為彈性管加工區(qū)設(shè)備，24.29為錠底加工區(qū)設(shè)備。圖4.12中的1-29之間有假設(shè)干個(gè)暫存區(qū)，表示加工完零件的暫時(shí)存放地點(diǎn)。序號(hào)31、32、33分別表示錠桿、錠底和彈性管在進(jìn)入自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)前的暫存區(qū)。序號(hào)34、35、36所指出的實(shí)體表示錠桿、錠底和彈性管在進(jìn)入自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)前裝箱操作。序號(hào)37-39所代表的實(shí)體組成自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)，分別表示的設(shè)備為傳輸帶，兩個(gè)立體貨架和堆垛機(jī)。序號(hào)41-43所代表的實(shí)體為傳輸帶，和吸收器，用來(lái)完成貨架中貨物的取出，根據(jù)模型設(shè)置好參數(shù)進(jìn)展仿真。5仿真結(jié)果分析根據(jù)給出錠底仿真結(jié)果數(shù)據(jù)做出錠底的機(jī)床空閑時(shí)間折線(xiàn)圖、使用時(shí)間折線(xiàn)圖、空閑率折線(xiàn)圖，機(jī)器使用率折線(xiàn)圖。具體如圖5.13、圖5.24和圖5.3所示。a)錠底機(jī)床的空閑率b)錠底機(jī)床的使用率圖5.13錠底機(jī)床利用率a)彈性管機(jī)床的空閑率b)彈性管機(jī)床的使用率圖5.24彈性管機(jī)床利用率a)錠桿機(jī)床的空閑率b)錠桿機(jī)床的使用率圖5.3錠桿機(jī)床利用率6結(jié)論本文提出的基于Fle*sim的自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)虛擬廠房的規(guī)劃設(shè)計(jì)，是將仿真軟件Fle*sim充分應(yīng)用到廠房的規(guī)劃和設(shè)計(jì)當(dāng)中，通過(guò)建模和仿真來(lái)分析和評(píng)價(jià)系統(tǒng)，提供系統(tǒng)改良決策依據(jù)，進(jìn)而優(yōu)化系統(tǒng)的一種方法。通過(guò)折線(xiàn)圖分析，可以發(fā)現(xiàn)各個(gè)機(jī)器的使用率良好，。當(dāng)然本文提出的布局并不是最優(yōu)的配置。通過(guò)對(duì)此次仿真結(jié)果的分析，在此進(jìn)流程的根底上可以進(jìn)一步改良系統(tǒng)，優(yōu)化該自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)虛擬廠房的系統(tǒng)資源配置，到達(dá)了優(yōu)化投資效益的目的。參考文獻(xiàn)[1]羅振璧,朱立強(qiáng).現(xiàn)代物流設(shè)施與規(guī)劃[M].：機(jī)械工程，2004.7〔2006.4〕[2]曉雪.基于Fle*sim的生產(chǎn)線(xiàn)建模與仿真[J].機(jī)械工程師，2007，〔6〕:起止頁(yè)[3]*躍剛.生產(chǎn)物流系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真應(yīng)用[J].煤礦機(jī)械，2007，〔7〕[4]李曉雪.基于Fle*sim的生產(chǎn)線(xiàn)建模與仿真[J].機(jī)械工程師，2007，〔6〕[5]馬玉敏,樊留群,*為民等.基于仿真的車(chē)間作業(yè)方案優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2007，〔19〕作者簡(jiǎn)介: