基于Flexsim的B公司仓储系统优化.doc

中国最大的论文知识平台中国最大的论文知识平台 内内 容容 摘摘 要要 随着全球市场的交互性加强 物流行业的竞争日趋激烈 产品 的寿命周期越来越短 产品品种日益增多 需求不确定性的增大使 物流行业供应链供需不平衡的现象非常突出 库存的严重积压和产 品的经常性缺货并存 由此带来的运作成本的上升降低了行业的利 润和绩效 如何通过良好的库存管理平衡供需提升利润和企业竞争 力是目前物流企业急待解决的问题 本文以上虞 B 公司的产品库存为研究对象 首先分析了 B 公司 库存的现状 用 Flexsim 仿真软件进行系统仿真 找出其中的问题 然后 根据公司近段时间以来业务量上升的趋势 对现有库存系统 进行改进优化 通过 Flexsim 的仿真找出改进方法 尽可能提高仓 库的利用率 降低库存成本 提高公司整体的竞争力 本问的研究结果不仅对于提高 B 公司的库存管理水平 降低 B 公司的库存成本以及提高其供应链的反应速度和柔性 对于提高 B 公司的资金周转率 回报率以及提高 B 公司的市场竞争力都是非常 重要的 对其它的与 B 公司同类型的物流企业也具有重要的参考价 值 关键词关键词 库存系统 仓储优化 Flexsim 系统仿真 中国最大的论文知识平台中国最大的论文知识平台 ABSTRACT Because of the interaction of the global market the logistics industry is becoming more competitive product life cycles is becoming more and shorter product is increasing variety In the logistics supply chain the supply and demand imbalance is very prominent because of demand uncertainty increase A serious backlog of inventory and product shortages existed the resulting is that the increase of operating costs reduces the profits of the industry and performance How to enhance profitability and competitiveness of enterprises by good balance of supply and inventory management is the logistics pressing problem In this paper the company s products Shangyu B stock as the research object First analysis of the B status of the company stock with Flexsim simulation software find the problem Then according to the company Recently upward trend since the volume of business to improve the existing inventory system optimization Through Flexsim to find a method to maximize storage utilization lower inventory costs enhance the overall competitiveness These results not only ask for improving the management level of stock company B reduce the cost and improve the supply chain reaction speed and flexibility to improve the capital turnover returns and improve the market competitive is very important to the other company which has the similar types of company B KEYWORDS Inventory systems Storage optimization Flexsim System simulation 中国最大的论文知识平台中国最大的论文知识平台 正文目录 第一章 绪论 1 第一节 研究的背景及意义 1 第二节 国内外研究现状 3 第三节 论文的结构安排 5 第二章 仓储系统优化相关理论 6 第一节 库存相关概述 6 第二节 自动化仓储系统 9 第三章 FLEXSIM 的简介 15 第一节 FLEXSIM软件的介绍 15 第二节 FLEXSIM相关功能 15 第四章 上虞 B 公司仓储系统的仿真 19 第一节 上虞 B 公司概况 19 第二节 仓库作业流程 20 第三节 上虞 B 公司仓储系统的仿真 21 第五章 结论 28 参考文献 29 致 谢 30 中国最大的论文知识平台中国最大的论文知识平台 第一章 绪论 第一节 研究的背景及意义 一 研究背景 21 世纪 随着现代科学技术和工业生产的不断进步 物流 logistics 产业作 为国民经济中的一个新兴服务部门 正在全球范围内迅速发展 在物流活动中 仓储是物流的主要功能之一 是社会物质生产的必要条件之一 是 第三个利润 泉 的重要源泉之一 物流中的仓储业在现代服务行业中是占有独特地位的重要 方面 其发展对优化物流与供应链系统 转变国民经济的增长方式 提高国民 经济的运行质量都具有重大意义 仓储体系是从事对物流中暂时处于停滞状态 物资的保管活动的物流体系 是商品流通的重要环节之一 也是与运输并列的 物流活动的两大重要支柱之一 它是物流与供应链系统中的重要节点和调控中 心 仓储技术及自动化立体仓库 Automated storage and Retrieval systems 即 AS RS 是支撑现代物流的基本环节之一 如图 1 1 所示 随着企业现代化生产 规模的不断扩大和深化 仓储系统成为生产物流系统中的一个重要且不可缺少 的环节 自动化立体仓库的六大优点 l 存储量大 占地面积小 2 迅速方便的进行货物的入 出库作业 3 便于实现仓库的机械化 自动化 从而可以节约劳动力 减轻劳动强度 提高入 出库的作业效率和仓库周转能力 4 提高了库存管理的准确性和快速性 从而相对减少了库存量 减少了库 存占有资金 5 缩短交货时间 增加了操作的安全性 减少了货物损坏率 提高了服务 质量 6 提高了整个工厂企业的管理和生产效率 自动化立体仓库正在逐步替代 面积利用率极低且陈旧落后的平面仓库 成为现代生产物流系统的重要组成部 分 自动化立体仓储系统无论在运转 还是在管理上都显示出它的高效性 计 划性和便利性 库容库貌也得到改善 它是工厂物流 柔性制造系统 FMS Flexible Manufacture systems 和计算机集成制造系统 CIMS 中不可或缺的 重要组成部分 在现代物流系统和交通运输领域也得到越来越广泛的应用 中国最大的论文知识平台中国最大的论文知识平台 现代物流 搬运仓储配送 存储技术 及自动化 仓储系统 流通加工及包装运输 海陆空货 物多式联 运相关技 术与装备 车辆调动 及配送 GPS GIS GSM 技术 流通加工 及包装技 术装备 物流信息技术与物流装卸搬运 图 1 1 支撑现代物流各基本环节的技术与装备 二 研究意义 供应链管理的关键是企业的协调与合作 而库存协调是供应链协调与合作 的重要组成部分 供应链的库存控制是企业为应对生产 供应和需求等不确定 因素的影响而采取的一种必要策略 信息技术的飞速发展正在深刻改变着传统制造业的发展模式 随着全球化 与网络化进程的深入 虚拟制造 网络化制造 动态联盟等新的制造模式不断 涌现 也迫切需要新的管理模式与之相适应 传统的库存管理是静态的 单级 的 是单个企业绩效的局部优化 库存控制决策没有与供应商 分销商联系起 来 没有充分利用供应链上宝贵的信息资源 它们往往侧重于优化单一的库存 成本 从存储成本和订货成本出发确定经济订货量和订货点 造成链上企业间 运作相互抵触 物流不畅 供应链上企业间运作的库存成本增加 服务水平下 降 从单一的库存管理角度看 这种库存管理方法有一定的实用性 但是从供 应链整体的角度看 这种各自为政的 山头主义 行为 没有供应链的整体观 念 将导致供应链中的重复库存 影响供应链的整体效率 最近一次调查的结果表明 供应链成本在企业的运行费用中占有很高的比 例 在某些行业 该比例甚至高达 7 成以上 但是通过有效管理 供应链成本 完全有可能降到现有成本 35 左右 供应链成本主要包括财务成本 信息系统 建立和运行成本 制定计划的成本 库存成本 物料购置成本和订货管理成本 其中 库存成本是供应链成本的重要组成部分之一 一般占总成本的 3 成以上 而且 在供应链管理环境下 库存量的高低不仅影响着单一企业的综合成本 而且也制约着整条供应链的性能 库存管理对顾客服务水平和供应链系统成本 中国最大的论文知识平台中国最大的论文知识平台 也有着重大的影响 因此 研究供应链环境下库存系统的优化控制具有极其重 要的现实意义 第二节 国内外研究现状 库存是指一个组织所储备的所有物品和资源 库存系统是指用来监控库存 水平 确定应维持的库存水平 决定库存补充的时间及订购量大小的整套制度 和控制手段 所有的公司都要保持一定的库存 因为库存有以下几方面的作用 l 保持生产运作的独立性 在作业中心保持一定量的原材料才能使该中心 具有生产运作的柔性 例如 因为每一次新的生产准备都要耗费一定的成本 而库存能减少生产准备次数 装配线上各个工作点的独立性也是非常必要的 即使是同样的操作 在不同的零件上所花的时间也不同 因此 有必要在工作 站上持有一些零件作为缓冲 这样 作业时间长的操作就可以由作业时间短的 操作来补偿 进而使平均产量平稳化 2 满足产品需求的变化 如果能够精确地知道产品的需求 就有可能 虽然 这样未必经济 只生产恰好满足需求的产品 但是 需求通常是不能完全预知的 所以必须持有安全库存或缓冲量以防需求的变化 3 增强生产计划的柔性 库存储备能减轻生产系统要尽早生产出产品的压 力 也就是说 生产提前期宽松了 在制定生产计划时 就可以通过加大生产 批量使生产流程更加有条不紊 并降低生产运营成本 例如 较高的生产准备 成本就要求 一旦准备工作完成后 就采用比较大的生产批量进行生产 4 为克服原料交货的延迟提供一定保障 在向供应商订购原材料时 有许 多原因都会导致原材料交货延误 常见的发运时间的变化 供应商工厂中原材料短 缺而导致的订单积压 供应商工厂或运输公司发生意外的工人罢工 订单丢失以及 材料误送或送达的原料有缺陷等 5 利用经济订购批量的好处 签订一份订单的成本包括 人员工资 电话费 打字费 邮费等等 所以 每张订单的订货量越大 所要签订的订单数越少 同时 大订单对降低运输费用也有好处 运送的数量越多 单位运输成本越小 考虑以上任一种原因 尤其 3 4 5 时 我们都应意识到库存需要付出高昂 的代价 而且高库存一般是没有必要的 高容量库存还会引起过长的生产周期 这也是应该避免的 另外 高库存往往会导致库存的不准确 直接或间接地影响到企业的财务 状况 进而影响企业的所得税 盈余分配等第 这势必对企业的经营成果不能 作出客观正确的评价对公司领导层的管理能力也缺乏客观公允的评价 中国最大的论文知识平台中国最大的论文知识平台 2000 年 我国的库存成本 资金 己占我国 GDP 的一半 约 4 万亿元 因此 我国企业的资金周转率仅为 1 3 而国外先进国家的资金周转率多在 10 以上 相比之下差距是非常明显的 在我国 生产的直接成本只有总成本的 10 而 物流成本却占产品总成本的 40 其中库存的成本则占物流成本的 80 到 90 换言之 库存成本占产品总成本的 32 到 36 远远大于生产直接成本 因此降低库存对大幅度提升企业的资金周转率和回报率有着极大的意义 目前 我国库存管理还是存在着库存成本高 库存结构不合理 安全库存 量人的缺点 这些特点将使我国企业在国际竞争和供应链竟争中难以取得优势 此外 当前对供应链库存控制与优化的研究存在着如下的特点与不足 l 未能充分考虑到信息对供应链库存 订货政策 库存政策 顾客需求等 均成为公共信息 由此确定的供应链最优库存成本低得多 2 模型对现实做了过多的抽象 忽视不确定性对库存控制与优化的影响 3 未能将协同商务的理论 多极库存优化与控制技术等与 CPRF 技术有效 地融合到供应链库存控制一与优化模型中 库存管理中出现的上述问题 迫切要求我们对现有库存管理方法进行改进 应用供应链管理理论寻求供应链下库存管理的新方法 这是一项紧迫的现实任 务 一 国内研究现状 国内对供应链管理中的库存问题已经引起了重视 早在 10 年前 学术界就 已经开始加以研究了 黄培清 1998 提出了改善供应链库存管理的几项措施 保 证在供应链集成管理中的有效信息传递 克服组织障碍 重新设计组织激励机制 研究和建立供应链性能量度 加强理解不确定性 隋明刚 魏巍 2000 对供应链 库存成本研究的发展 现状及其发展趋势进行了总结 将供应链库存成本系统 地分为生产 库存系统 库存 配送系统 生产 库存 配送系统 并对各个系统的 研究方法进行了总结 徐贤浩 马士华提出了供应链网络结构模型 引入供应 率和需求率两个变量 建立了供应链网络结构模型的多级库存控制模型 根据 经济批量原理 求出了最佳订货批量和最佳订货批量周期 马士华 2000 对供 应链的库存问题 供应商管理库存 联合库存管理进行了详细阐述 但基本以 介绍国外的研究为主 二 国外研究现状 国外供应链库存的研究开始于多阶段库存 Clark 和 Scarf 在 1960 年对多阶 段的库存管理进行了研究 揭开了国外学者研究多阶段库存的序幕 著名的供 应链库存管理专家 斯坦福大学教授李豪 Hau Lee 1992 年提出了供应链库存管 理所面临的 14 种问题 但是对问题缺乏系统化的分析 Charles J Corbett 则对 牛鞭效应加以量化 研究发现牛鞭效应无法完全消除 中国最大的论文知识平台中国最大的论文知识平台 Goshen Krautter 2000 年 提出要从流程的角度来看待库存问题 要从公司的 角度来看库存题 Rave Anvpindi Yehuda Bassok 1999 年 研究了一个制造商 两个零售商的模型 并对零售商单独持有存货和供应链有一个中心存货进行了 对比 得到多个零售商的库存物理中心化可以降低总成本 增加收益叫 Gerard Cachon 1999 年 采用了博弈论的方法对一个两级供应链的合作一与竞争 政策进行了分析叫 李豪建立了一个包括零售商 制造商的两级供应链 分析 了供应链信息共享的收益 认为信息共享可以大量减少库存 降低费用 同时 证明了需求流量和提前期对信息共享的相关成本降低有重大的影响 Jovan Grahovac Amiya Chakravarty 2001 年 研究了价格昂贵低需求量供应链库存物 品的横向运输问题 Anil Kukreja Charles P Schmidt David M Miller 2001 年 研究了低利用率物品的库存决策问题 李豪 Seung jin whang 2002 年 研究了 供应链中二版市场对于物品库存等的影响 国外对于供应链管理的研究一直处 于热衷状态 并结合实际 推出了精益生产后 又加入六西格码质量管理元素 现在很多的跨国公司都在努力推进精益 六西格码 旨在实现企业的运维卓越 第三节第三节 论文的结构安排论文的结构安排 本论文共分五章 第一章概述了论文写作的背景 目的 意义等内容 第二章对仓储系统优化相关理论进行简述 第三章对仿真软件 Flexsim 的介绍 第四章采用 Flexsim 软件对 B 公司的牛奶仓库进行仿真优化研究 首先建 立了仿真模型 对不同入库量情况下的系统运行情况进行了分析 得出了现有 资源配置下的最大日处理能力 接着对系统运行出现瓶颈时的优化方案进行了 仿真分析和比较 第五章对全文进行归纳总结 中国最大的论文知识平台中国最大的论文知识平台 第二章 仓储系统优化相关理论 第一节 库存相关概述 一 库存概述 库存是指企业在生产经营过程中为销售或耗用而暂时储备在仓库中的材料 物资和商品 企业生产经营活动持续不断地进行 而物资的生产和消耗在空间 和时间上往往是分离的 正是由于这种分离 决定了物资要经过运输和储存阶 段 这样便形成了一定数量的库存 库存还具有保持生产过程连续性 分摊订 货费用 快速满足用户需求的作用 在企业生产中 尽管库存是出于种种经济 考虑而存在的 但是库存也是一种无奈的结果 它是由于人们无法预测未来的 需求变化 才不得已采用的应付外界变化的手段 在流动资产中 存货的流动 性最差 库存过高会造成企业的投资成本增加 影响企业的经济效益指标 库 存高低或短缺则影响销售收入或使生产脱节 两者都影响企业的正常运转 因 此 加强库存管理在企业的经营活动中具有十分重要的意义 库存是企业经营 管理所必须的 二 正确认识库存 既然库存在企业管理中占有相当大的分量 我们必然要从库存的分类说起 从时间角度出发 库存可分为周期库存 安全库存和闲置库存 闲置库存 是指企业经过需求预测产生计划 并要求供应商按计划进行补货而形成的库存 次库存是佳话产生的 安全库存是指根据一段历史时间或生产需求的不确定性 将某种或多种货品保存在一定数量被而形成的库存 闲置库存是指无法用与生 产的库存 逐渐形成呆滞货品的库存 这种类型的库存是最浪费成本的 从空间角度出发 库存可分为在途库存 在手库存和网络库存 其中 在 途库存是指在运输过程中的货品的数量值形成的库存 在手库存是指仓库内实 际存储的货品数量值 网络库存 供应商库存 是指在供应链上各个库存点形 成的库存总和 从投资策略出发 库存可分为投资库存和季节性库存 投资库存是指由特 定事件造成的满足物价上涨或物料短缺囤积的库存 季节性库存是指为了满足 某货品在某季节需求大量增加或减少而形成的库存 通常是企业根据历史经验 预测而准备的库存 中国最大的论文知识平台中国最大的论文知识平台 虽然库存的种类多样 但无论是什么原因产生的库存 都会对企业带来一 定影响 随着库存量的增加 企业支付的成本也相应增加 主要体现在以下几 个方面 一 资金占有成本 库存的货品本身有价值 库存的数量越多 站用企业 的资金成本就越大 减少库存 可以使这些资金用于其他活动从而创造新的价 值 而库存增加 则使这部分资金闲置起来 造成机会损失 二 仓储运营成本 库存量的增加势必需要建造仓库或增加存储面积 增 加配备设备 如供暖 照明 修理 保管 维护 以及人员管理等开支 因此 增加了仓储的运营费用 三 质量维护成本 在货品的闲置过程中 货品的质量有可能随着时间的 延长而发生变质和陈旧 如食品腐烂 金属生锈 药品过期 油漆褪色 鲜货 变质等 为防止人为的盗窃 还要减少可能由于失火 失水 雷击等自然灾害 造成的损失 为此企业必然增加在货品保险方面的投入 三 影响库存的因素 影响库存的因素很多 总体来说包括以下几个方面 一 客服水平 客服的心态永远是 我需要货品时 货品就能及时送达 及时帮自己补充货源 如果真要实现这样的想法 那么供货企业需要准备充足 的货品库存 来满足客户的这种需求 但这显然增加了供应企业的备货库存 对于备货企业来讲 客服水平是土高了 但同时库存成本也增加了 所以客服 水平在相当程度上影响库存水平的控制 二 订购周期 订购周期是指从确定对某中商品有需求到需求被满足之间 的时间间隔 也称为提前期 其中包裹订单传输时间 订单处理和配货时间 额外补充存货时间 订购装运交付运输时间四个变量 这些因素都在一定程度 上对库存水平产生影响 三 生产过程 生产过程对库存的影响非常大 即使是两个企业生产同样 的计划 其最后生产的成品数量肯定不一致 这主要是由于每个企业对生产过 程的控制力度和控制水平不完全相同而造成的 四 运输模式 运输时间 长短 出车频繁度 运输费用 时间段内的 油费 路桥费等 运输方法 空运 海运 陆运等 运输路径 配送路径 的优化等 对库存水平的影响也很大 五 销售渠道 销售渠道对库存影响也较为显著 环节越多 总库存水平 就会越高 反之 减少流通环节就可以减少流通过程中的库存 实际上 影响库存的因素可归纳为两个层面 有横向的供应链意义机纵向 的企业内部生产产生 这种库存称之为网络库存 又称供应链库存 中国最大的论文知识平台中国最大的论文知识平台 四 库存管理概述 库存管理是对库存的一项管理活动 库存管理在企业管理中占据着非常重 要的作用 它贯穿企业生产经营的全过程 是企业加强管理的一项重要内容 企业为防止缺货 保持生产过程的连续性 分摊订货费用 快速满足用户订货 需求 需要保持一定的库存 但由于库存是对未来需求的预测 具有相当的不 确定性 所以经常会出现冗余和囤积 而过高的库存又必然增加产品的成本 因此如何保持合理的库存是一个复杂而又系统性的工作 库存管理的内容概括 来说主要有库存需求 库存供应和库存控制 由于制造业通常需要品种繁多的 原材料和配套件 为了保证生产过程的连续 均衡 保质保量地即时供应各类 库存就显得十分重要 同时 加强库存管理也是减少流动资金占用 改善企业 各项技术经济指标的重要环节 库存物料管理与企业各部门的关系极为密切 首先 库存供应的数量取决 于企业的生产计划 库存供应的数量 规格和型号源自技术部门 库存的使用 方式 与企业的生产组织方式融为一体 同时 库存控制与财务部门的资金管 理和供应部门的采购计划 产成品的库存和销售部门的经销状况均有紧密联系 因此 库存管理是一项涉及制造业各个部门的综合管理 在制造业库存管理系统中 输入的是企业生产计划 输出的是产品 系统 目标是在保证生产正常进行的前提下尽量降低库存成本 制造业的库存管理的 主要内容包括物料需求 物料采购和库存控制三个部分 一 物料需求 制造业的物料需求通常以物料需求计划体现 物料需求计 划的制定是以企业的生产经营计划为依据 通过产品结构分析 列出产品结构 组成表 它是制定企业库存需求计划的基础 因此必须要求十分准确 产品构 成及器材汇总表 消耗定额 产品的生产周期和生产计划安排为制定库存需求 计划提供了基本依据 如果企业生产多种产品必须将同类库存合并 从而制定 出综合的库存需求计划 二 物料采购 采购计划是企业根据库存需求计划和库存情况 结合市场 供应情况而制定的 一般采购时要确定最优订购量 即经济批量 按该订购 量进行采购时可使库存成本最低 同时又能保证生产正常进行 三 库存控制 在传统的库存管理模式中 库房控制一直是库存管理的重 点 在推行新的库存管理模式中 制定科学 合理的库存需求计划和采购计划 为库存控制提供了可靠的保证 但是 从库存验收 入库 保管 发放到使用 都应进一步完善管理制度 推行诸如 ABC 库存分类管理 进一步提高库存管理 水平 因此 库存管理主要内容是库存控制 库存控制是在保障供应的前提下 使库存物品的数量最少所进行的有效管理的技术经济措施 尽最大努力和一切 中国最大的论文知识平台中国最大的论文知识平台 可能减少库存 保障供应 加速周转 杜绝积压 避免浪费 创造效益是库存 管理的最终目标和重大课题 五 库存控制的定义 库存控制指的是在保障供应的前提下 使库存物品的数量最小所进行的有 效理的技术经济措施 它是对库存据点设置及其所存物品的数量和质量进行有 效管调整与确定所采取的技术措施 库存控制过程中常涉及如下基本概念 一 平均库存量 平均库存量是指一个库存的平均数 是存货模式的重要概 其数量一般是进货量的一半 二 安全库存量 仓库经常需要处理各种突发情况 例如发生需求变化 货 订到 运输中断等 因此还要有安全库存量 又称缓冲性库存量 以便应付这种 情况 三 订货点与订货批量 随着物品的出库 库存会下降到某一点 这时补充 活必须着手进行 否则就要脱货 严重影响公司的正常运营 这个点就称订货 点 库存达到订货点时 就要着手订货 订货时所订购物品的数量称为订货批 量 四 订货提前期 一旦库存量降到订货点并安排了订货 等待物品到货以补 充存 这种等待时间称为订货提前期 简称为提前期或交货期 它是从订货开 始到到订货批量为止的一段时间 五 定量订货法 定量订货法是指每次货物数量相同 而订货间隔期不一定 相当库存量下降到订货点时就发出订单的一种订货方法 六 定期订货法 定期订货法是每隔一定时间检查一次库存 并发出订单 订数量等于最大库存量与实际库存量的差额 七 订货费用 订货费用是指为取得物资而订货时所需要的费用 每订货一 次会发生一次费用 如订购的追踪 收货 验收 进库等费用 八 保管费用 保管费用是指物资库存期间所需要的费用 如仓储费用 物 资压所发生的利息损失 物资因陈旧 变质 损耗所发生的损失等费用 第二节第二节 自动化仓储系统自动化仓储系统 自动化仓储系统目前应用十分广泛 在机械 冶金 化工 航空航天 电 子 医药 食品加工 烟草 印刷 配送中心 机场和港口等均有应用 自动 化仓储系统 一般由几层 十几层甚至几十层高的货架加上与之相应的自动化 技术和搬运设备构成 常称为立体仓库 由于这类仓库能充分利用空间 自动化 程度高 因而具有很高的灵活性 在物流中占有重要的地位 工厂中的立体仓 库由于它一般与生产紧密衔接 货物进出频繁 自动化程度很高 被看作是生 产物流的一部分 系统比较复杂 有 工厂中的工厂 之称 中国最大的论文知识平台中国最大的论文知识平台 一 自动化仓储的定义一 自动化仓储的定义 自动化仓库系统是在不直接进行人工处理的情况下能自动地存储和取出物 料的系统 这一定义覆盖了不同复杂程度及规格的极为广泛多样的系统 术语 自动化仓库系统 是指这样一个系统 它使用多层货架 能在巷道内的任何 货位存储和取出货物的搬运车以及计算机控制和通信系统 有的系统可以直接 与其他生产系统相联 二 自动化仓储系统的组成二 自动化仓储系统的组成 自动化仓储系统是土建 机械和电气等多专业的综合工程 这些专业技术 及其设备在立体仓库的设计和施工中互相交叉 又互相制约 物流路线在自动 化仓库中起着重要的作用 自动化仓库如下图所示 图 2 1 自动化仓库示意图 自动化仓储系统主要有三大类设施组成 土建设施 机械设施和电气设施 一 自动化仓库的土建及公用工程设施 要建一座仓库 就必须有能存储货物的厂房 库房 以及其它配套设施 1 厂房 根据库容量和货架规格来进行厂房设计 厂房主要有库房 中央控制室 办公室 更衣室 工具间等组成 2 消防系统 由于仓库库房一般都比较大 货物和设备比较多而且密度大 又由于仓库 的管理和操作人员较少 自动化仓库的消防系统大都采用自动消防系统 3 照明系统 中国最大的论文知识平台中国最大的论文知识平台 为了使仓库内的管理 操作和维护人员能正常进行生产活动 必须有一套 较好的照明系统 尤其是在外围的工作区和辅助区 4 通风及采暖系统 通风和采暖的要求是所存物品的条件提出的 它要根据具体条件来确定 5 动力系统 自动化仓库有很多的动力设备 因此要根据使用设备来配备相应的电源 6 其他设施 其他设施包括给排水设施 避雷接地设施和环境保护设施等 这些都要综 合考虑 二 机械设备 自动化仓库的机械设备一般包括存储机械 搬运机械 输送机械 货架 托盘或货箱等设备 l 货架 使用货架的目的是为了提高货物的存放数量 采用堆垛的方式要比平铺在 地面上优越的多 但是货物堆积起来 出库时需要从底部或里面取出货物 必 然要花费很多的时间和劳动用来移开上部的货物 这样是很难做到 先入先出 使用货架就很好的解决了这个问题 使用货架存放货物时一般是将不同的物 品存放在托盘里或货箱里 然后将其存放到立体的货架上 这样不但存取方便 也便于货物的日常管理 将不同的物品都放在货架上货架越高 所占用的存储 面积越少 同时 对货架的要求也越高 货架一般指的是高层货架 它是钢结 构货架 目前主要有焊接式货架和组合式货架两种基本形式 2 货箱与托盘 货箱或托盘其基本功能是装物料 同时还应便于叉车和堆垛的叉取和存放 3 巷道式堆垛机 搬运设备是自动化仓库中的重要设备 它们一般是由电力来驱动的 通过 自动或手动控制 实现把货物从一处搬到另一处 它是随着立体仓库的发展而 发展起来的 三 电气与电子设备 自动化仓库中的电气与电子设备主要指检测装置 信息识别装置 控制装 置 通信设备 监控调度设备 计算机管理设备以及屏幕显示 图像监视等设 备 主分别介绍如下 1 检测装置 为了实现对自动化仓库中各种作业设备的控制 并保证系统安全可靠地运 行 系统必须有多种检测装置 这些检测装置主要用来检测机械设备及货物运 行位置和方向 中国最大的论文知识平台中国最大的论文知识平台 2 信息识别设备 信息设备是自动化仓库中必不可少的 它完成对货物品名 类别 货号 数量 等级 目的地 生产厂 以至货位地址的识别 通常采用条形码 磁条 光学字符和射频等识别技术 其中条形码技术用的最多 3 控制装置 控制装置系统是自动化仓库运行成功的关键 没有好的控制 系统运行的 成本就会很高 而效率很低 为了实现自动运转 自动化仓库内有各种控制装 置 如普通开关 继电器 单片机 PLC 等 4 监控及调度 监控系统是自动化仓库的信息枢纽 它在整个系统中起着举足轻重的作用 它负责协调系统中各个部分的运行 5 计算机管理 计算机管理系统是自动化仓库的指挥中心 它主要完成整个仓库的账目管 理和作业管理 并担负着与上级系统的通信和企业信息管理系统的部分任务 6 数据通信装置 自动化立体仓库是一个复杂的自动化系统 它是由众多子系统组成的 在 自动化仓库中 为了完成规定的任务 各系统之间 各设备之间要进行大量的 信息交换 这就需要有电缆 滑触线 远红外光装置 光纤和电磁波装置等来 完成信息交换 7 屏幕显示及图像监视设备 自动化仓库中的各种显示设备是为了使人们操作方便 易于观察设备情况 而设置的 人们可以通过屏幕或模拟屏的显示 观察现场的操作及设备情况 三 自动化仓储系统的优点三 自动化仓储系统的优点 与传统的货物仓库相比 自动化仓库具有许多突出的功能 主要包括以下 四个方面 一 大大提高空间利用率 由于立体仓库采用高层货架技术 可以极大的减少建筑用地 在地价日益 昂贵的今天 提高空间利用率己远远超出了它本身的涵义 在西方有些发达国 家提高空间利用率的观点己有更广泛 深刻的含义 节约土地己与节约能源 环境保护等更多方面联系起来 有些甚至把空间利用率作为考核仓库系统合理 性和先进性的重要指标 仓库空间利用率与其规划紧密相连 一般来说自动化 仓库的空间利用率为普通仓库的货物仓库的 2 5 倍 二 应用先进物流系统优化企业的生产管理 现代化企业对管理提出了更高的要求 从管理中出效益 的思维方式己成 为大多数现代企业管理者的共识 根据 JIT 白 just in time 及时生产 的原 则 库存的理想状态是零库存 库存越小越好 但是减少库存并不是容易的事 中国最大的论文知识平台中国最大的论文知识平台 立体仓库的出现使得生产物流的状况得到了极大的改善 在现代生产中 仓库 己成为物流中的一个环节 与之相反 传统的仓库只是货物的储存场所 保存 货物是其唯一的功能 属于静态储存 自动化仓库则采用先进的自动化物料搬运 设备 不仅能使货物在仓库内按需要自动存取 而且可以与仓库以外的生产环 节进行有机地衔接 通过计算机管理系统和自动化物料搬运设备使仓库成为企 业生产的重要环节 企业外购件和自制件进人自动化仓库短时储存是整个生产 的一个环节 是为了在指定的时间自动输出到下一道工序进行生产 从而形成 自动化的物流系统 属于动态储存 是当今自动化仓库明显的技术发展趋势 以上所述的物流系统又是整个企业生产管理系统的一个子系统 建立物流系统 与企业生产管理系统之间的实时衔接是目前自动化仓库发展的另一个明显技术 趋势 生产管理是企业管理的一个重要组成部分 它包括产品规划 生产组织 物流规划 外购设备 产品质量和成本测算等内容 自动化仓库系统作为生产 过程的中心环节 几乎参与了生产管理的全过程 三 加快货物存取减轻劳动强度 提高生产效率 建立以自动化仓库为中心的物流系统 其优越性还表现在自动化仓库具有 快速的出入库能力 可以将货物妥善地存入自动化仓库 并自动地将生产所需 零部件和原材料快速及时地送达生产线 同时 自动化仓库系统减轻了工人综 合劳动强度 具体体现为 采用自动巷道式堆垛机取代人工存放货物和人工取货 既快捷又省力 人员不必进人仓库内工作 使作业环境大为改善 采用计算机管 理系统对货物送行管理 使仓库管理科学化 准确性和可靠性提高 出入库管 理 盘库和报表等工作变得简单快捷 工人劳动强度大大降低 自动化仓库系统 辅以库前辅助输送设备 使出入库变得简单方便 并大大提高生产效率 自动化 仓库系统所需要的操作人员和系统维护人员很少 既节省了人力物力 又节约 了资金 四 减少库存资金积压 经过对一些大型企业的调查发现 由于历史的原因造成了企业的管理手段 落后 物资管理零散 生产管理和生产环节的紧密联系难以到位 为了达到预 期的生产能力和满足生产要求 就必须准备充足的原材料和零部件 但是这样 势必造成库存大量积压 如何降低库存的资金积压并充分满足生产需要 已成 为大型企业共同面对的严峻问题 而建立自动化仓库系统正是解决该问题的最 有效手段之一 以自动化仓库为中心的工厂物流系统解决了生产各环节的流通问题和供求 矛盾 使原材料供给与零部件的生产数量和生产所需的数量可以达到最佳平衡 状态 计算机网络系统的建立使原材料 零部件和外购料采购 供应更及时 更好地满足实际生产需要 计算机管理系统的建立加强了宏观调控功能 使生产 中国最大的论文知识平台中国最大的论文知识平台 中各环节的生产量更能满足实际需要 成品库和半成品库的建立可以解决市场供 需的暂时不一致 充分发挥企业的生产潜力 综上所述 建立自动化仓库系统是实现现代化企业集约化大规模生产 满 足生产过程各环节紧密连接生产管理及决策科学化的有力措施之一 由于采用 计算机管理和网络技术 自动化仓库技术能使企业管理层决策层宏观快速地掌 握各种物资信息使工程技术人员和生产技术人员及时了解库存信息 使基层生 产管理人员合理安排生产任务 提高生产效率 自动化仓库技术的应用将会成 为物流发展的又一个里程碑 中国最大的论文知识平台中国最大的论文知识平台 第三章 Flexsim 的简介 第一节第一节 Flexsim 软件的介绍软件的介绍 Flexsim 是一套系统仿真模型设计 制作与分析工具软件 它集计算机三维 图像处理技术 仿真技术 人工智能技术 数据处理技术为一体 专门面向制 造 物流等领域 运用 Flexsim 系统仿真软件 可在计算机内建立研究对象的 系统三维模型 然后对模型进行各种系统分析和工程验证 最终获得优化设计 或改造方案 Flexsim 是新一代离散事件系统仿真的有效工具 在 Flexsim 的支 持下 建模过程变得十分简便 只需通过图形的拖动和必要的附加程序就可以 快速的建立系统的模型 软件提供了处理器 操作员 吸收器 堆垛机 货架 暂存器等多种物理单元 用户可根据仿真对象的构成选取其中的物理单元 方 便的建立起系统的物理模型 物理模型可以用三维动画表现出来 第二节第二节 Flexsim相关功能相关功能 一 一 Flexsim 相关功能相关功能 一 建模 可以定义队列 缓冲器 等待区域 操作任务 运输工具 输 送机 AGV 立体化仓库 自动存取设备 路径等基本元素的标准属性和特殊 属性 二 仿真 采用优化的仿真运算法则技术 OSAT 固定的或变化的时间 仿真运行 可对离散事件进行仿真 仿真 Simulation 是对现实世界的过程或系统随时间领域已经非常的广泛 已成为现代科学技术研究的主要内容工程技术领域 物流学与物流技术领域也 不例外 在自动程中 如何对项目的可行性进行论证 如何寻求最佳设计方项目如 何进行总体性能评价 如何发现其中可能存在的问过计算机仿真获得答案 从而节 省大量的人力 物力 财力仓库进行建模与仿真 透过系统的三维动画 对系 统进行实建自动化仓储系统的快捷有效手段 在进行系统仿真时 首先要确定仿 真的目标 也就是后是系统调研阶段 调研的目的是为了深入了解系统的总以便建 立系统模型 最后进入实际建模阶段 总的说来可个部分 系统分析阶段 仿 真模型建立 仿真 如图 3 1 所示 中国最大的论文知识平台中国最大的论文知识平台 确定仿真目标 系统调研和参数的确定 模型的简化和建立 确定单元之间的关联关系 确定系统中的参数 编制算法程序 运行及输出结果 优 化 仿真结构输出及分析 图 2 1 建模过程 三 统计 可对多种概率分布 均匀 正态 指数 爱尔朗 经验分布等 进行统计分析 并带有随机数生成器 四 分析 输入数据分析 包括数据设置分析 最合适建议等 并可导入 微软的 Excel 的数据 输出数据分析 包括可输出队列曲线图 柱状图 饼状 图或者动态显示用户自定义的图表格式 并可将数据输出到微软的 Excel 中 五 动画和文档 可产生二维 三维动画 可对摄像机进行移动 缩放 旋转 可按功能性或元素排序自动生成模型文档 产生仿真事件跟踪报告 输 入参数值列表等 二 二 Flexsim 仿真实体库仿真实体库 Flexsim 库由实体组成 这些实体之间可进行方便易懂的交互 这些实体是 采用面向对象的方法构建的 具有父类 子类的层次结构 子类实体继承父类实 体的属性和默认行为 同时又特别指定了适用于特定情形的行为 在图 3 2 中 Flexsim 软件操作界面的左侧一栏显示的是标准实体库 在 Library 中 实体被 广义的分为固定实体 任务执行器和和其它一些既不是固定实体也不是任务执 行器的实体 如分配器 网络节点 记录器等 中国最大的论文知识平台中国最大的论文知识平台 图 3 2Flexsim 操作界面 图 3 3 Flexsim 实体 发生器 Source 创建在模型中行进通过的临时实体 每个发生器创建 一类临时实体 并能为它所创建的临时实体分配属性 如实体类型或颜色 暂存区 Queue 在下游实体尚不能接收临时实体时暂时储存它们 即缓 冲区 吸收器 Sink 吸收模型中已被全部处理的临时实体 处理器 Processor 在模型中模拟对临时实体的处理过程 处理过程仅 被模拟为一段强制的时间延迟 合成器 Combiner 合成器用来把模型中行进通过的多个临时实体组合 在一起 如可以模拟装盘的作业 分解器 Separator 分解器用来将一个临时实体分为几个部分 如可用 来模拟拆分一个由合成器装盘的临时实体 输送机 Conveyor 在模型中沿一系列路径移动临时实体 输送机可以 分段来定义路径 每个分段可以是直线的也可以是曲线 货架 Rack 将货物存放在货格内 货架的层数和列数可以自定义 中国最大的论文知识平台中国最大的论文知识平台 分配器 Dispatcher 控制一组输送机或操作员 操作员 Operator 模拟一个具体的工人 可以在预置 处理货物 维修 过程中使用它 运输机 Transporter 从一个实体向另一个实体搬运货物 如有需要也 可以一次搬运多个货物 网络节点 Networknode 定义运输机和操作员遵循的路径网络 通过使 用样条线节点来增加路径弯曲部分从而改变路径 可视化工具 VisualTool 采用道具 风景 文字和展示幻灯片来装饰模 型空间 目的是给模型更逼真的外观 记录器 Recorder 在模型中以图形的形式记录和 或显示信息 还可以 用记录器来捕获表数据 标准数据和用户定义的数据 堆垛机 ASRSvehicle 在两排货架间的巷道中往复移动 从 向货格中 取 存货物 堆垛机可以充分展示伸叉 提升和行进动作 提升和行进是同时进 行的 而伸叉运动在堆垛机停车后再进行 三 Flexsim 仿真软件的仿真步骤 Flexsim 仿真软件建模过程通常分为六个步骤 业务模型的简化 确定入库作业的影响因子 如果所确定的因素是非模 型影响因素 则删除该因素值 再通过简化后的业务模型与 Flexsim 所含控件 比较 确定所删除的参数是否影响仿真模型的实际运行 重复该简化过程 直 到所有因素值被确定 三维模型的建立 通过 Visio 工具进行模型的布局 通过 Flexsim 的导入 功能直接生成三维模型 按照简化后的业务模型 建立各三维实体间的关联 仿真的数据建模 仿真的数据建模是整个仿真模型的数据驱动 对仿真 对象的相关数据进行采集 分析采集的数据 得出近似的数据分布函数 数据 建模分为三个步骤 首先 将实际业务中的数据导入 ExpertFit 中 得到各种数 据的均值 最值 然后 选择最佳的概率分布函数 并比较选择概率分布函数 最后 确定其分布函数的具体参数 模型关联并确定参数 通过端口 包括输入 输出端口和中间端口 建立 各 Flexsim 实体的相互关联 并对各实体涉及的参数进行设置 编写仿真程序 仿真程序提高了 Flexsim 实体间的关联度和二次开发能力 通过编写程序可以很方便的将建模者的不同想法或策略引入到仿真模型中 模型运行和结果输出 模型运行 可以很直观的透过 3D 动画查看系统 的运行状况 或者生成运作绩效报告 并对影响系统运行效率的因素逐一进行 分析 中国最大的论文知识平台中国最大的论文知识平台 第四章 上虞 B 公司仓储系统的仿真 第一节 上虞 B 公司概况 一 公司简介 上虞市 B 公司成立于 1999 年 是上虞独家出口牛奶的民营企业 是上虞 市杭州湾精细化工园区重点扶持的菜蓝子工程基地 生产基地坐落于闻名遐迩 的钱塘江入海口南侧 拥有山清水秀的自然环境和便捷的交通 公司总资产近 5000 万元 基地占地面积近 5 万平方米 建筑面积 1 5 万平方米 是集牧场 研发 加工 销售一条龙的综合性企业 公司自有畜牧场 现存栏从美国引进 的荷斯坦纯种奶牛 2000 多头 日产奶量达 20 吨 其中 40 的优质奶源出口到 港澳地区 公司新建的乳品加工厂拥有 5 条现代化生产线 日处理鲜奶能力可 达 60 吨 销售网络遍布湖南 四川等十多个省市和地区 公司以鲜奶加工和酸奶加工为主要特色 2002 年 4 月已通过了 ISO9001 2000 国际质量体系认证 并导入 HACPP 控制系统 在质量管理上有 上了一个新的台阶 2004 年 3 月被国家质量监督检验检疫总局认证为 全国质 量诚信示范企业 和