物流系统建模与仿真实教程：基于FlexSim中文版 课件 8.8 现代物流配送中心建模仿真案例

第8章

Flexsim软件在物流系统仿真中的应用现代物流配送中心建模仿真案例8.8知识准备配送中心的作业流程问题描述与模型参数配送中心设计方案与作业流程物流配送中心仿真的主要目的是：①判断系统中设备的配置是否合理；②检验系统运行过程是否畅通及货物通过能力；③评价和改进配送中心系统的设备配置。该配送中心的系统流程分为以下五个主要环节:入库处理、存储、流通加工、拣货和发货。问题描述与模型参数配送中心设计方案与作业流程货物到达收货区以后，经过卸货、拆装、标示、验收等工作流程后入库。流通加工区从货物存储区或者拣货区取出货物以后，对货物进行贴价签、更换包装等二次加工后，将从货物存储区取出的货物送回货物存储区重新入库，从拣货区取出的货物送到发货区直接出库。作业控制区发出发货命令后，配送中心把相应货物送到发货区，等待装货。发货区的货物一部分来自货物存储区，另一部分来自拣货区。问题描述与模型参数配送中心设计方案与作业流程某企业物流配送中心仿真模型问题描述与模型参数包装以及托盘方案尺寸四种产品在由分拣传送带分拣后进入传送带的主干线时进行加工和托盘装盘。库房托盘采用标准托盘800mm*1000mm。每个托盘共组装8件产品，每类产品各2件。每盘装载4件。主要参数设计（1）收货区到达四类产品，产品到达时间间隔服从exponential（0，10，0）分布。（2）不良货物率为2%。（3）配送中心原始托盘数量为240个。（4）合成器装盘，每个托盘装货量为8件，每类货物各装2件。（5）到达流通加工区的时候用分解器去托盘。问题描述与模型参数（6）拣货区按照客户订单进行拣货（采用摘果式拣选方法），客户订单表如下：主要参数设计（7）储存区货架设置成8行10列，货物的放置从第一排第一列开始放置，停留时间按泊松分布，均值为3000，随机数流为1；拣货区货架设置成3行10列，拣货区的货架最大容量为30件，当货架货物数量小于18时拣货区补货。

客户1客户2客户3货物1434货物2434货物3344货物4444表13-1客户订单表问题描述与模型参数建模仿真研究的问题仿真结果分析仿真周期与方法仿真周期设为10小时，使用复演法进行多次独立的仿真试验。分析堆垛机、运输小车、货架的仿真结果，找出配送中心瓶颈，优化效率。托盘数量优化分析240个托盘是否合适，如果不合适，进行优化。Flexsim仿真建模03注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模入库处理区Flexsim模型入库处理区主要负责收货、检验、整理等工作，实现库外物资的转运，收货检查时，如果发现有不良品，货物不能入库，需要将不良货物送入废品暂存区。注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模入库处理区Flexsim模型入库处理区对象参数设置实体名称对象说明参数设置货物到达（发生器1）货物到达发生器产生4种货物。4种货物类型服从均匀分布，到达时间间隔服从exponential(0,10.0,0)分布，根据实体类型不同的设置对应的实体颜色。托盘发生器（发生器2）托盘发生器系统一开始运行就立即产生240个托盘处理器1-4入库加工台处理加工时间为10s。货物不良率为2%分拣传送带货物分拣设置4个输出端口，货物按实体类型分拣输出传送带1-10输送机传送带1-4使用运输工具；其余传送带参数保持默认设置合成器1组盘合成器合成器的托盘装货量为8件，其中每种货物各2件托盘暂存区存放托盘参数保持默认设置机器人1-2机械臂参数保持默认设置废品处理区不良货品区参数保持默认设置注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模入库处理区Flexsim模型单击【发生器】选项卡，将货物到达时间间隔设置为exponential(0,10,0)。货物到达（发生器1）参数设置单击【触发器】选项卡，添加创建触发（OnCreation）设置，设置临时实体类型和颜色，实体类型服从分布，颜色依据实体类型设置。注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模入库处理区Flexsim模型点击【发生器】选项卡，将到达方式设置为到达序列，临时实体种类设置为Pallet（托盘）。在下方的到达序列表中设置Arrivals为1，数量设置为240。托盘发生器（发生器1）参数设置注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模入库处理区Flexsim模型将分拣传送带分别A连接传送带1-4，单机分拣传送带的【布局】选项卡，将分拣传送带分为三段，如图13-10所示。两个平直段长度分别为5和13，弯曲段的半径设置为5并适当调整位置。分拣传送带1参数设置注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模入库处理区Flexsim模型四个分拣输出端口的位置分别设置为10、15、20、25，并将发送条件设置为根据临时实体类型。托盘发生器（发生器1）参数设置注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模入库处理区Flexsim模型点击【临时实体流】选项卡，将“发送至端口”设置为“按百分比”，设置有98%的产品输出至端口1，有2%的产品输出至端口2。处理器1-4参数设置|以处理器1为例注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模入库处理区Flexsim模型双击合成器1，单击【合成器】选项卡，将合成模式设置为打包，在下方的组成清单表格中，将每个输入端口的打包数量分别设置为2。在“加工时间”选项卡中，将“加工时间”设置为5.合成器1参数设置注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模入库处理区Flexsim模型在【临时实体流】选项卡中，将输出端口设置为随机可用端口。处理器1-4参数设置|以处理器1为例点击【触发器】选项卡，添加离开触发（OnExit）设置，设置实体类型为1。注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模入库处理区Flexsim模型在【临时实体流】选项卡下，勾选“使用运输工具”。传送带5-8参数设置|以传送带5为例Flexsim仿真建模存储区的Flexsim模型储存区采用AGV循环搬运系统和横梁式组合货架，存放出入库频率较低的货物，货物的接收、上架、出库均采用条形码手持终端导引作业。注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模存储区的Flexsim模型存储区对象参数设置实体名称对象说明参数设置暂存区1～暂存区2产品暂存区参数保持默认设置货架1～货架4货架设置成8层10列，最大容量为80；每个货格放一个托盘产品；货物从第一行第一列开始放置；货物停留时间服从均值为3000，随机数流为1的泊松分布；使用运输工具；当货物储存量达到65个时，系统将关闭货架的输入端口，当货物储存量减少到20个时，系统将自动打开货架的输入端口补货堆垛机1～堆垛机2堆垛机参数保持默认设置传送带10～传送带14、传送带16、传送带20输送机传送带12、传送带13和传送带22设置随机输出端口，其余传送带保持默认设置传送带15输送机当货物到达传送带17时，判断托盘类型。如果是1，则从输出端口1（输出端口1通往加工区或出库）；如果是2，则从输出端口2（输出端口2直接出库）传送带17输送机当货物到达传送带17时，货物按照百分比选择输出端口，20%的货物从输出端口1（通往流通加工区）输出；20%的货物从输出端口2（输出端口2通往拣货区或直接整包出库）输出注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模存储区的Flexsim模型在合成器与暂存区之间增添若干个控制点并加入路径，将合成器1与临近AGV控制点之间进行A连接，暂存区1和暂存区2分别与临近控制点进行A连接，AGV与合成器附近控制点进行A连接并在释放鼠标左键时选择TravelerAGV选项（如果选择Location选项，AGV将被视为固定实体而无法移动），连接成功后出现一条红色连线AGV设置注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模存储区的Flexsim模型在【货架】选项卡下，将放置到列设置为第一个可用列，将放置到层设置为第一个可用层，列柱间距设置为1，最小停留时间设为服从possion(3000,1)分布，最大容量设为80。货架1-4参数设置|以货架1为例注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模存储区的Flexsim模型点击货架【尺寸表格】选项卡，将层数修改为8层并点击“应用基本设置”按钮。货架1-4参数设置|以货架1为例在【临时实体流】选项卡下，勾选使用运输工具。注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模存储区的Flexsim模型在货架【触发器】选项卡下设置货架容量，添加OnEntry设置，实体控制，关闭和打开端口。当达到条件content(current)>=65（数量大于等于65）时，进行closeinput（关闭端口）操作。货架1-4参数设置|以货架1为例添加OnExit设置，实体控制，关闭和打开端口。当达到条件content(current)<=20（数量小于等于20）时，进行openinput（打开端口）操作。注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模存储区的Flexsim模型双击传送带20，在【临时实体流】选项卡下，将发送至端口设置为随机端口。传送带20参数设置传送带10和11参数设置|以传送带10为例双击传送带10，在【临时实体流】选项卡下，将发送至端口设置为随机端口，并勾选使用运输工具。注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模存储区的Flexsim模型在【临时实体流】选项卡下，将发送至端口设置为“根据返回值选择输出端口”。类型1从第一端口输出，类型2选择第二端口输出。传送带15参数设置注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模存储区的Flexsim模型在【临时实体流】选项卡下，将发送至端口设置为“按百分比”。设置有20%的产品输出至端口1，有80%的产品输出至端口2。传送带17参数设置注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模流通加工区Flexsim模型流通加工区放置一台条形码打印机、一台电脑和若干手持终端，进行分装包装，贴标签等加工活动。注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模流通加工区对象参数设置流通加工区Flexsim模型实体名称对象说明参数设置分解器1托盘分解器设置为容器临时实体从端口1发送，将容纳的所有临时实体从端口2发送暂存区3托盘暂存区设置最大容量为100暂存区4货品暂存区设置最大容量为100；使用运输工具处理器5货品处理处理器加工时间为5s分拣传送带2货物分拣传送带设置4个输出端口，货物按实体类型分拣输出传送21-24输送机参数保持默认设置操作员1操作员参数保持默认设置合成器2组盘合成器合成器的装货量为8件，其中每种货物各2件注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模存储区的Flexsim模型单击【临时实体流】选项卡，在【临时实体流】选项卡下，发送至端口的选项选择默认分解器选项，即容器端口输出到端口1，内置实体端口输出到端口2。分解器设置注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模存储区的Flexsim模型对暂存区4进行设置，在临时实体流选项卡下，勾选使用运输工具。暂存区设置对暂存区4，在【暂存区】选项卡下，设置最大容量为100，暂存区3设置同样的最大容量设置。注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模存储区的Flexsim模型在【合成器】选项卡下，设置合成模式为打包，在下方的组成清单表格中，将每个输入端口的打包数量分别设置为2。合成器设置注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模存储区的Flexsim模型点击【触发器】选项卡，添加离开触发（OnExit）设置，设置实体类型为2。合成器设置注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模存储区的Flexsim模型在【合成控制】选项卡下，四个分拣输出端口的位置分别设置为2、4、6、8，并将发送条件设置为根据临时实体类型。分拣传送带设置注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模存储区的Flexsim模型在【处理器】选项卡下，将加工时间设置为5。处理器5设置注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模拣货区的Flexsim模型拣货区采用水平旋转货架，在货架上可安置电子拣选设备，作业人员根据电子表指示，采用摘果法完成分拣作业。注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模拣货区对象参数设置拣货区的Flexsim模型实体名称对象说明参数设置传送带18、传送带19、传送带25～传送带38输送机传送带19：判断货物类型，类型为1的整盘货物从输出端口2输出，类型为2的整盘货物从输出端口1输出传送带26：25%的货物直接送到发货区，75%的货物按照客户订单要求拣货传送带31：设置根据不同货物类型输出不同端口，类型为1的货物输出端口为1，类型为2和3的货物输出端口为2传送带32：设置根据不同货物类型输出不同端口，类型为2的货物输出端口为1，类型为3的货物输出端口为2其余传送带参数保持默认设置分解器2装盘的货物拆包设置托盘输出端口为1，货物输出端口为2分解器3～分解器5按订单拆包设置托盘输出端口为1，货物输出端口为2暂存区5货物暂存区参数保持默认设置托盘回收

（暂存区）托盘暂存区使用运输工具发生器3产生临时托盘按每0s、100s、200s的时间间隔序列产生三类临时托盘货架5～货架8拣货区货物存放货架每个货架存放一类货物，设置成3层10列，最大容量为30；每个货格放一个托盘货物；货物从第一行第一列开始放置；使用运输工具；当货物储存量达到30个时，系统将关闭货架的输入端口，当货物储存量减少到18个时，系统将自动打开货架的输入端口补货吸收器1吸收临时托盘参数保持默认设置任务分配器1人员任务分配参数保持默认设置叉车托盘叉车参数保持默认设置合成器3订单打包合成器按照客户订单进行打包注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模打开【临时实体流】选项卡，将输出“发送至端口”设置为“根据返回值选择输出端口”，类型1的输出端口为2，类型2的输出端口为1。传送带19参数设置拣货区的Flexsim模型注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模在【临时实体流】选项卡下，将发送至端口设置为“按百分比”。设置有75%的产品输出至端口1，有25%的产品输出至端口2。传送带26参数设置拣货区的Flexsim模型注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模打开【临时实体流】选项卡，将输出“发送至端口”设置为“根据返回值选择输出端口”，类型1的输出端口为1，类型2的输出端口为2，类型3的输出端口为2。传送带31参数设置拣货区的Flexsim模型注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模打开【临时实体流】选项卡，将输出“发送至端口”设置为“根据返回值选择输出端口”，类型2的输出端口为1，类型3的输出端口为2。传送带32参数设置拣货区的Flexsim模型注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模单击【临时实体流】选项卡，在【临时实体流】选项卡下，发送至端口的选项选择默认分解器选项，即容器端口输出到端口1，内置实体端口输出到端口2。分解器参数设置|以分解器2为例拣货区的Flexsim模型注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模双击托盘回收（暂存区），在【临时实体流】选项卡下，勾选使用运输工具。暂存区（托盘回收暂存区）参数设置拣货区的Flexsim模型注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模将临时实体类型修改为Pallet（托盘），到达方式修改为“到达时间表”，将Arrivals设置为3，Labels设置为1，将新增列的“MyLabel1”修改为“Type”，在“ArrivalTime（到达时间）”列分别填写0、100、200，“ItemName（项目名称）”列分别填写A、B、C，“Quantity（数量）”列填写为1，“Type（类型）”列分别填写1、2、3，勾选重复时间/序列表。发生器3参数设置拣货区的Flexsim模型注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模在【货架】选项卡下，将放置到列设置为第一个可用列，将放置到层设置为第一个可用层，列柱间距设置为1，最大容量设为30。货架参数设置|以货架5为例拣货区的Flexsim模型注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模点击货架【尺寸表格】选项卡，将列宽设置为1，层数修改为3层并点击“应用基本设置”按钮。货架参数设置|以货架5为例拣货区的Flexsim模型在【临时实体流】选项卡下，勾选使用运输工具。注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模在货架【触发器】选项卡下设置货架容量，添加OnEntry设置，实体控制，关闭和打开端口。当达到条件content(current)>=30（数量大于等于30）时，进行closeinput（关闭端口）操作。货架参数设置|以货架5为例拣货区的Flexsim模型添加OnExit设置，实体控制，关闭和打开端口。当达到条件content(current)<=18（数量小于等于18）时，进行openinput（打开端口）操作。注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模新建一个全局表并命名为“订单表”，将表13-1复制到全局表中。合成器3参数设置拣货区的Flexsim模型在合成器3的【触发器】选项卡中创建一个进入触发（OnEntry）,添加一个“更新合成器组件列表”，在表格的下拉选项中选择导入的“订单表”。注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模发货区的Flexsim模型发货区主要负责发货工作，实现库内物资的转运。注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模发货区对象参数设置发货区的Flexsim模型实体名称对象说明参数设置暂存区8-10订单1-3打包发货月台设置进入触发（OnEntry）发送消息，当货物进入发货区数量达到订单所需物品数量15时给订单客户发送消息，延迟时间（即模拟客户产品打包时间）设置为500秒；设置离开触发（OnExit）发送消息，当货物离开发货区后立刻向订单货物客户发送消息暂存区11-12货物整包发货月台设置进入触发发送消息，当整包货物进入发货区数量达到2批时给订单客户发送消息，延迟时间（即模拟客户产品打包时间）设置为300秒；设置离开触发发送消息，当整包货物离开发货区后立刻向整包货物客户发送消息吸收器2-6订单客户1-3、整包货物客户1-2车辆添加重置触发（OnReset），并保持默认设置，添加接受消息触发（OnMassage）设置，将触发条件设置为msgparam(1)==0注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模以订单1打包发货（暂存区）为例，在【触发器】选项卡下，添加进入触发，选择发送消息至连接下游的实体（current.outObjects[1]），当货物进入发货区数量达到15时（即content(current)>=15）给订单客户发送消息，延迟时间为500s，即模拟客户产品打包时间为500s，订单2打包发货（暂存区）和订单3打包发货（暂存区）根据订单货物总数分别调整为14和16。订单货物发货月台（暂存区）参数设置|以订单1打包发货（暂存区）为例拣货区的Flexsim模型注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模在【触发器】选项卡下添加离开触发（OnExit），当货物离开发货区后（当前货物容量小于等于1，即content(current)<=1）立刻向订单货物客户发送消息，订单2打包发货（暂存区）和订单3打包发货（暂存区）设置相同。订单货物发货月台（暂存区）参数设置|以订单1打包发货（暂存区）为例拣货区的Flexsim模型注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模在【触发器】选项卡下，添加进入触发，选择发送消息至连接下游的实体（current.outObjects[1]），当货物进入发货区数量达到2包时（即content(current)>=2）给订单客户发送消息，延迟时间为300s，即模拟客户产品打包时间为300s。整包货物发货月台（暂存区）参数设置|以整包货物1发货月台（暂存区）为例拣货区的Flexsim模型注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模在【触发器】选项卡下添加离开触发（OnExit），当货物离开发货区后（当前整包货物数量小于等于1，即content(current)<=1）立刻向整包货物客户发送消息。整包货物发货月台（暂存区）参数设置|以整包货物1发货月台（暂存区）为例拣货区的Flexsim模型注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模在【触发器】选项卡下，添加重置触发，当实体发生重置时关闭端口。客户车辆（吸收器）参数设置|以订单客户1为例拣货区的Flexsim模型在【触发器】选项卡下，添加消息触发，设置触发条件为msgparam(1)==0，并编辑代码。注：没有说明的实体参数保持默认设置Flexsim仿真建模客户车辆（吸收器）参数设置|以订单客户1为例拣货区的Flexsim模型注：没有说明的实体参数保持默认设置仿真结果分析仿真模型运行仿真模型运行及结果统计运行模型，仿真10小时，实时操作堆垛机、运输小车、货架。仿真过程工作时间、闲置率、利用率。堆垛机评价指标输出Excel报表，统计实体状态百分比。状态报告最大库存量、现有库存量、输入货物总数、输出货物总数、库位利用率。货架评价指标01020304仿真结果分析仿真模型运行结果统计运行10小时（36000s）仿真结果分析仿真模型运行结果统计AGV仿真输出数据仿真结果分析仿真模型运行结果统计堆垛机仿真输出数据仿真结果分析仿真模型运行结果统计堆垛机仿真输出数据评价指标1号堆垛机2号堆垛机最小等待时间（s）6.757.32最大等待时间（s）24.9624.