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使用系统模拟器对活动机架型AS/RS的操作分析摘要我们完成了建立在制造业中活动机架型AS/RS的操作分析。研究了掌握每个货盘的处理时间和成本。我们使用系统模拟器研究这种分析。本文中阐明，如果堆垛机或机架的诸如速度之类的操作条件已适当的调整过，与固定机架型相比，每个货盘的处理时间不会增加。而且，在我们这次研究的假定条件下，我们发现配置中速堆垛机的活动机架型AS/RS所消耗的成本与配置高速堆垛机的固定机架型AS/RS所消耗的成本相当。关键词AS/RS 系统模拟器 活动机架1.绪论最近终端客户的产品需求在短时间内，在种类上变化很大，考虑到这种产品活动环境，快速发现和满足这些需求对各个厂商来说变的越来越重要。也就是说，厂商要在短时间内提供各种产品以满足客户的需求。为了建立能满足上面苛刻要求的生产系统，人们已从不同方面去设计这种生产系统。他们认为最佳物资处理设备操作中的最重要因素是是物资通过系统时的通畅。解决方法之一是有效利用系统中的各种资源，自动存储/取回系统（AS/RS）有时建立在这些资源之中。这种AS/RS的功用如下：（1） 利用一些资源存储和取回普通工具。（2） 存储和取回WIP物资。在这种AS/RS中所有材料交叉存放在货盘中。在工厂中有限空间里建立这种AS/RS，我们必须考虑容量的高密度和货盘的快速处理。基于这种考虑，配置有活动机架的AS/RS变的更普遍。引进活动机架后我们一定可以达到容量方面的高密度。但是，因为机架和堆垛机的同时移动会可能导致每个货盘处理时间的增加。因此，我们首先用系统模拟器比较在不同的操作条件下固定和活动机架AS/RS系统的处理时间。接下来，我们估计这两种系统的成本消耗。货盘1.1建模对固定机架型AS/RS的设计的分析比较如图1. 在这张图中，粗线表示堆垛机的线路，叉点2，4，6是货盘出入口的位置。这个AS/RS中，有6个机架，每个机架上有50个单元（10列，5行），因此，我们可以存储300货盘。由图2可以看出我们分析活动机架型AS/RS的设计，图中有8个机架，每个机架上有50个单元。机架沿着箭头方向移动。因此，这个AS/RS可以存储400个货盘。这意味着这种系统的容量比相同空间的固定机架型容量系统多出33%。我们注意到，在这个系统中，堆垛机额外的线路是为了使它接近指定单元而不受机架位置的影响。AS/RS的规格如下：单元尺寸：3（W）*3（D）*2（H）（英尺）I/O与机架边缘之间的距离是6英尺。堆垛机沿垂线速度为2秒/行。在I/O位置抽出和放置时间为N（10，2）秒。在单元中抽出和放置时间为N（10，2）秒。堆垛机工作机理如下：存储：移动到指定I/O位置抽出所需货盘水平移动到指定单元所在位置上升到该单元将货盘放置入该单元下降到基线等待下一个工作取回：水平移动到指定单元所在位置上升到该单元从该单元抽出所需货盘下降到基线水平移动到指定I/O位置将货盘放置到该位置等待下一个工作堆垛机的分配遵循如下原则：堆垛机安置在离最近所需货盘的位置以忽视所需时间。对于离堆垛机有着同样距离的货盘，遵循FIFO原则。1.2结果和讨论试验条件概述如下：（a） 工作随机出现时，所需到达时间按指数分布。（b） 存储和取回发生频率相同。（c） 单元是随机指定的。（d） 对于活动机架行系统，如果有必要，临近机架成对移动。用适用于不同所需平均到达时间的模拟器SIMAN完成了8个小时的模拟。堆垛机的水平速度也是不同的。我们获得货盘的平均处理时间（包括存储和取出），如图3所示。上下两图分别表示固定和活动机架行系统。这里，对活动机架型系统，机架的速度为5秒/深度。我们首先注意到，在这个图中，活动机架型系统的平均处理时间总是比固定机架型的长。为了更清楚的表示，在图中处理时间相同的区域用相同的阴影模式表示。接下来，我们注意到，在两个系统中随着所需频率增加到超过堆垛机的承受能力处理时间显著的增长。从这张图中我们可以说应该考虑堆垛机速度和所需到达时间适当配合问题。接下来，我们可以从图4中看出对于活动机架型系统，处理时间在模拟运行中是怎样受机架速度影响的。这里，所需平均到达时间为45秒。注意到甚至对于相同的到达时间，处理时间随着机架速度的变化而改变。这 表明，如果我们根据所需频率选定适当的机架速度，就可以保持小的处理时间尽管机架运动产生了附加消耗时间。现在，我们讨论资本投入的效果，假设最初成本随着堆垛机速度的增加变的更昂贵，最初成本F1（v）可表示为：式中，v是堆垛机的平速度（英尺/秒）。接下来，忽略机架速度，把机架运动的附加成本F2设定为500*。最初成本可经十年折旧。至于，我们假设资本在以下条件下运作：无论那种机型，操作工的工资为1固定和活动机架型系统的电费分别为0.55和0.60在上面条件下，我们可以计算出每个货盘的处理成本。我们从图5中可以看出成本随堆垛机速度的变化情况。我们可以肯定，在只考虑成本的情况下，固定机架型系统对堆垛机速度变化范围较大时更优越。这里，我们注意到活动型系统在堆垛机速度为7英尺/秒时的处理成本与固定型系统堆垛机速度为11英尺/秒的处理成本相当。我们还记得活动机架行AS/RS比固定型的容量大33%。下来我们要面对交易的问题。也就是说，我们必须同时考虑（a）处理时间（b）成本和（c）AS/RS的容量。总体考虑我们获得的结果，可以说配置有中速堆垛机的活动机架型AS/RS优于配置有高速堆垛机的固定机架型AS/RS。1.3结论我们用系统模拟器完成了对AS/RS的操作分析。比较了固定和活动机架型系统的系统性能。结
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