ch5仓储系统仿真

1、物流系统建模与仿真物流系统建模与仿真2第五章第五章 仓储系统仿真仓储系统仿真5.1 5.1 仓库基本知识仓库基本知识 1. 货物堆垛方式货物堆垛方式 货物自身堆垛货物自身堆垛 货架堆垛货架堆垛5.1 5.1 仓库基本知识仓库基本知识 2. 货物作业方式（堆垛环节）货物作业方式（堆垛环节） 人工人工 叉车叉车 （有轨）巷道式（有轨）巷道式堆垛机堆垛机5.1 5.1 仓库基本知识仓库基本知识 2. 货物作业方式（堆垛环节）货物作业方式（堆垛环节） 叉车叉车 平衡重式叉车平衡重式叉车 插腿式叉车插腿式叉车 VNA（Very Narrow Aisle）叉车）叉车5.1 5.1 仓库基本知识仓库基本知识

2、 2. 货物作业方式（堆垛环节）货物作业方式（堆垛环节） 巷道式堆垛机巷道式堆垛机5.1 5.1 仓库基本知识仓库基本知识 3. 仓库布局仓库布局5.1 5.1 仓库基本知识仓库基本知识 3. 仓库布局仓库布局 货架用来像在仓库货架上一样存储临时实体。货架的列货架用来像在仓库货架上一样存储临时实体。货架的列数和层数可以由用户定义。数和层数可以由用户定义。 货架是固定实体的一个子类。它将持续接收临时实体货架是固定实体的一个子类。它将持续接收临时实体直到达到其最大容量。直到达到其最大容量。 可视化可视化 货架有几种显示模式以更好地观察货架中的产品。货架有几种显示模式以更好地观察货架中的产品。除了透

3、明度的值，可按住除了透明度的值，可按住 “ “X” X” 键重复点击货架，键重复点击货架，则货架将在不同的显示模式之间切换。这些模式列则货架将在不同的显示模式之间切换。这些模式列出如下。出如下。5.2 5.2 仓储系统仿真仓储系统仿真 1. 货架货架可视化模式可视化模式: :1.1.整体模式：整体模式：该模式显示每个货格，货架的每层有一个平台该模式显示每个货格，货架的每层有一个平台以放置临时实体。这是现实中的货架。以放置临时实体。这是现实中的货架。2.2.带网线的背景模式：带网线的背景模式：该模式只显示货架的后板面，它上面该模式只显示货架的后板面，它上面的的网格代表货架的列和层。网格代表货架的

4、列和层。这种模式可更好地查看货架中的这种模式可更好地查看货架中的临时实体，以及临时实体所在的列和层。临时实体，以及临时实体所在的列和层。3.3.背景模式：背景模式：与前一种相似，只是不绘制网格线。与前一种相似，只是不绘制网格线。4.4.框架模式：框架模式：围绕货架的形状轮廓绘制一个线框。这种模式围绕货架的形状轮廓绘制一个线框。这种模式用来在多个背对背货架中查看临时实体。用来在多个背对背货架中查看临时实体。5.2 5.2 仓储系统仿真仓储系统仿真 1. 货架货架10 堆垛机是任务执行器的一个子类。堆垛机是任务执行器的一个子类。 堆垛机是一种特殊类型的运输机，专门设计用来与货架堆垛机是一种特殊类型

5、的运输机，专门设计用来与货架一起工作。一起工作。 堆垛机在两排货架间的巷道中往复滑行，提取和存入临堆垛机在两排货架间的巷道中往复滑行，提取和存入临时实体。时实体。 堆垛机可以充分展示伸叉、提升和行进动作。提升和行堆垛机可以充分展示伸叉、提升和行进动作。提升和行进运动是同时进行的，但伸叉运动只在堆垛机完全停车进运动是同时进行的，但伸叉运动只在堆垛机完全停车后才进行。后才进行。5.2 5.2 仓储系统仿真仓储系统仿真 2. 堆垛机堆垛机11 一种可上下运输移动临时实体的特殊运输机。它自动移一种可上下运输移动临时实体的特殊运输机。它自动移动到需要捡取或放下临时实体的高度。动到需要捡取或放下临时实体的

6、高度。 详细说明：该垂直起重设备是任务执行器的一个子类。详细说明：该垂直起重设备是任务执行器的一个子类。它只执行偏移位置的它只执行偏移位置的z z轴方向的偏移量来实现偏移行进。轴方向的偏移量来实现偏移行进。在移出或移入升降机时，临时实体沿升降机的在移出或移入升降机时，临时实体沿升降机的x x轴向运动。轴向运动。5.2 5.2 仓储系统仿真仓储系统仿真 3. 升降机升降机12 一种特殊的运输工具，它从起始位置提升临时实体并将一种特殊的运输工具，它从起始位置提升临时实体并将其放到终止位置。通常，机器人的基面不会移动，而机其放到终止位置。通常，机器人的基面不会移动，而机器人的手臂在搬动临时实体时进行

7、转动。由其手臂伸出器人的手臂在搬动临时实体时进行转动。由其手臂伸出向着要移动的临时实体或是目的地运动。向着要移动的临时实体或是目的地运动。 机器人是任务执行器的一个子类。它通过伸展其手臂到机器人是任务执行器的一个子类。它通过伸展其手臂到目的位置来实现偏移行进。目的位置来实现偏移行进。在它向目的地行进的过程中，在它向目的地行进的过程中，只是其只是其y、z方向的旋转和手臂伸展发生改变。如果目的方向的旋转和手臂伸展发生改变。如果目的地位置超出了机器人手臂的最大伸展范围，那么机器人地位置超出了机器人手臂的最大伸展范围，那么机器人只将伸展手臂到最大伸展长度。只将伸展手臂到最大伸展长度。5.2 5.2 仓

8、储系统仿真仓储系统仿真 4. 机器人机器人 包装在整个物流活动中具有特殊的地位，包装的材料、包装在整个物流活动中具有特殊的地位，包装的材料、形式、方法以及外形设计都对其它物流环节产生重要形式、方法以及外形设计都对其它物流环节产生重要影响。在社会再生产过程中，包装处于生产过程的末影响。在社会再生产过程中，包装处于生产过程的末尾和物流过程的开头，既是生产的终点，又是物流的尾和物流过程的开头，既是生产的终点，又是物流的始点。始点。 包装与拆包将用到合成器与分解器包装与拆包将用到合成器与分解器5.2 5.2 仓储系统仿真仓储系统仿真 5. 合成器与分解器合成器与分解器5.2 5.2 仓储系统仿真仓储系

9、统仿真 5. 合成器与分解器合成器与分解器 合成器用来把模型中行进通过的多个临时实体组合在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。它可以将临时实体永久地合成在一起，也可以一起。它可以将临时实体永久地合成在一起，也可以将它们打包，在以后某个时间点上还可以再将它们分将它们打包，在以后某个时间点上还可以再将它们分离出来。离出来。 分解器用来将一个临时实体分成几个部分。分离可以分解器用来将一个临时实体分成几个部分。分离可以通过拆分一个由合成器装盘的临时实体，或者复制原通过拆分一个由合成器装盘的临时实体，或者复制原始实体的多个复本来实现。在处理时间完成后进行分始实体的多个复本来实现。在处理时

10、间完成后进行分解解/拆盘。拆盘。 合成器是处理器的一个子类。在操作中，合成器首先从它的合成器是处理器的一个子类。在操作中，合成器首先从它的第一个输入端口接收一个临时实体。合成器将一直等待直到第一个输入端口接收一个临时实体。合成器将一直等待直到从输入端口从输入端口1 1接收到一个临时实体，然后才允许其它临时实接收到一个临时实体，然后才允许其它临时实体进入。然后，它根据组成列表收集一批临时实体。组成列体进入。然后，它根据组成列表收集一批临时实体。组成列表指定了合成器每一批次从其它每个输入端口接收的临时实表指定了合成器每一批次从其它每个输入端口接收的临时实体的数量。组成列表的第体的数量。组成列表的第

11、1 1行是从输入端口行是从输入端口2 2接收的临时实体接收的临时实体数量，第数量，第2 2行对应输入端口行对应输入端口3 3，依此类推。当连接实体到合成，依此类推。当连接实体到合成器的输入端口时，组成列表会自动更新。器的输入端口时，组成列表会自动更新。只有当用户要求的只有当用户要求的后续临时实体全部到达后，合成器才开始会根据处理器功能后续临时实体全部到达后，合成器才开始会根据处理器功能中所做的定义调用操作员进行预置和处理操作。中所做的定义调用操作员进行预置和处理操作。5.2 5.2 仓储系统仿真仓储系统仿真 5. 合成器与分解器合成器与分解器 合成器有三种操作模式：打包、装箱与批处理。合成器有

12、三种操作模式：打包、装箱与批处理。 1)1)打包打包: : 在此模式下，合成器将从输入端口在此模式下，合成器将从输入端口2 2与更高序号与更高序号的输入端口接收到的所有临时实体全部移入到由输入端的输入端口接收到的所有临时实体全部移入到由输入端口口1 1接收的临时实体中，然后释放。接收的临时实体中，然后释放。 2)2)装箱装箱: : 在此模式下，除了从输入端口在此模式下，除了从输入端口1 1接收到的那个临接收到的那个临时实体外，合成器将破坏掉其余所有的临时实体。时实体外，合成器将破坏掉其余所有的临时实体。 3)3)批处理批处理: : 在此模式下，当收集了一批临时实体并执行在此模式下，当收集了一批

13、临时实体并执行了预置和加工操作后就释放所有临时实体。了预置和加工操作后就释放所有临时实体。5.2 5.2 仓储系统仿真仓储系统仿真 5. 合成器与分解器合成器与分解器 用来将一个临时实体分成几个部分。主要通过拆分由用来将一个临时实体分成几个部分。主要通过拆分由合成器打包的临时实体，或者复制原始实体实现。在合成器打包的临时实体，或者复制原始实体实现。在处理时间完成后进行分解处理时间完成后进行分解/ /拆包。可以设置在其预置、拆包。可以设置在其预置、处理和维修时间内需要操作员。处理和维修时间内需要操作员。 分解器是处理器的一个子类，而处理器是固定实体的分解器是处理器的一个子类，而处理器是固定实体的

14、一个子类。它一接收临时实体，就执行预置和加工时一个子类。它一接收临时实体，就执行预置和加工时间。如果分解器处于拆包模式，则预置和处理时间一间。如果分解器处于拆包模式，则预置和处理时间一结束，就会拆分出一定数量的产品，然后释放容器。结束，就会拆分出一定数量的产品，然后释放容器。如果是分解模式，则预置和处理时间一结束，就复制如果是分解模式，则预置和处理时间一结束，就复制一定数量的临时实体，然后释放它们。一定数量的临时实体，然后释放它们。5.2 5.2 仓储系统仿真仓储系统仿真 5. 合成器与分解器合成器与分解器18 实验目的与要求实验目的与要求通过仓储系统仿真的例子了解自动化立体仓库、装货通过仓储

15、系统仿真的例子了解自动化立体仓库、装货平台、卸货平台、传送带、机器人等设备的功能特点。平台、卸货平台、传送带、机器人等设备的功能特点。 实验模型概述实验模型概述仓储系统是指将进货的商品临时保存在仓库中，然后仓储系统是指将进货的商品临时保存在仓库中，然后根据需要进行出库的物流中心。根据需要进行出库的物流中心。5.3 5.3 仓储系统仿真实验仓储系统仿真实验 从供应商处收到的托盘（每托包含从供应商处收到的托盘（每托包含A、B、C三种原材料三种原材料各一个）以各一个）以10s的平均时间到达系统，进入暂存区后拆盘的平均时间到达系统，进入暂存区后拆盘，再分别进入下述三条不同的加工路径：，再分别进入下述三条不同的加工路径： 路径路径1：原料：原料A经过经过S形输送机到达码盘区，由机器人进行形输送机到达码盘区，由机器人进行码盘作业（每码盘作业（每8份码一个托盘），并经过后续的输送机运份码一个托盘），并经过后续的输送机运送到自动库的入库平台，由堆垛机完成入库。送到自动库的入库平台，由堆垛机完成入库。 路径路径2：原料：原料B经过输送机到达多功能处理器。在多功能经过输送机到达多功能处理器。在多功能处理器上，原料将经过三个加工工序（使用复合处理器）处理器上，原料将经过三个加工工序（使用复合处理器）：工序：工序1需要需要3s，工序，工序2需要需要4s，工序，工序3需要需要5s。其中