【S电商平台配送中心分拣系统仿真建模案例4300字】

S电商平台配送中心分拣系统仿真建模案例目录TOC\o"1-3"\h\u17386S电商平台配送中心分拣系统仿真建模案例 183051S电商平台配送中心分拣系统仿真建模 2105161.1S电商平台配送中心仿真建模流程 279241.2系统仿真建模假设 437541.3配送中心分拣系统分模块建模 424221.3.1入库验货模块建模 4167651.3.2仓储模块建模 5198591.3.3分拣模块建模 7175391.3.4发货模块建模 899981.4模型参数设置 978181.1.1入库验收模块参数设置 10151491.1.2仓储模块参数设置 11314041.1.3分拣模块参数设置 12245531.5配送中心仿真模型运行结果分析 15228431.2.1入库验收模块运行结果分析 15301011.2.2仓储模块运行结果分析 16156831.2.3分拣模块运行结果分析 17120241.2.4发货模块运行结果分析 18252931.6本章小结 19171252配送中心仿真优化及评价 19114002.1原仿真方案存在的问题分析 1971212.2仿真方案优化分析 19111472.3优化后仿真结果分析 20320072.4仿真方案优化评价 21313052.5本章小结 221S电商平台配送中心分拣系统仿真建模1.1S电商平台配送中心仿真建模流程本文对于配送中心分拣系统的仿真建模将严格按照该系统的真实运作流程进行仿真建模，通过仿真模型的运行结果分析，发现并解决该系统中存在的可优化的问题。通过对S电商平台配送中心的布局调研，构建仿真模型布局，通过对数据的收集以及分析，得出该仿真模型所需的数据，从而对实体进行参数设置。模型建立完成后，不断地运行和验证模型，再经历反复修改的过程后，最大程度地仿真该配送中心的真实情况。S电商平台配送中心仿真建模流程图如下：提出问题提出问题确定仿真目标建立模型整理数据模型确认输入仿真数据运行模型模型再确认最终运行模型仿真结果分析优化仿真模型图4-1仿真建模流程图1.2系统仿真建模假设该配送中心为24小时作业，所有人员采用“三班倒”的工作方式。因此本文模型模拟的是配送中心工作日正常工作一班8小时，且假设不出现任何特殊情况。在文本建立仿真模型时，考虑到模型的可行性，作出如下假设：（1）本文假设配送中心工作日正常工作一班的8小时工作时间均属于标准的工作状态，且没有特殊情况发生；（2）由于整个配送中心商品种类繁多，为便于建模，将仅采用该配送中心洗涤日化类商品数据进行模型构建；（3）基于ABC分类管理法，假设该配送中心洗涤日化类商品只分为3种品牌的商品，即A类商品、B类商品和C类商品，其具体分类见第三章；（4）该配送中心共有高层货架24个，为简化模型，模型中仅建立8个高层货架；（5）假设该配送中心存在一定数量的初始库存，每个货架有600箱库存。1.3配送中心分拣系统分模块建模1.3.1入库验货模块建模对本模块模型实体进行解释如下：模型元素系统元素元素解释source发生器source为A、B、C三类商品和托盘发生器queue暂存区验收合格的商品暂时堆放在暂存区，等待入库叉车依次入库processor处理器验货扫码操作combiner合成器验收合格的商品装托盘操作sink吸收器验收合格的商品等待入库和不合格商品回收区域operator操作员进行验货区货车卸货、扫码验收和装盘入库等操作表4-1入库验收模块实体解释对入库验收模块进行建模，其模型布局图如下：图4-2入库验收模块布局图1.3.2仓储模块建模对本模块模型实体进行解释如下：模型元素系统元素元素解释transprter叉车高位货架的进出库搬运和水平位置上的货品搬运rack货架高位货架存放货品表4-2仓储模块实体解释表对仓储模块进行建模，根据A、B、C三类商品的销售数量特性，为三类商品分配高位货架数量，即A类商品1个，B类商品2个，C类商品5个。在模型假设里面可知，该仓库有一定的原始库存，这里通过2个发生器和1个合成器来模拟原始库存的发生。同时，该模块会有4个叉车，其中叉车transporter1和transporter2的任务是将从仓库取出的货品送往指定的分拣点或周转区，叉车transporter3和transporter4的任务是将验收合格的货品存入相对应的货架位置以及将仓库里的货品取出，等待分拣。得到仓储模块布局图如下：图4-3仓储模块布局图1.3.3分拣模块建模根据对S电商平台配送中心的调研，该配送中心目前拥有3条半自动分拣线，根据该公司实际的市场情况和配送业务量，目前只运行了两条分拣线。分拣系统总体由两部分组成：周转区部分和3条分拣线。其中，周转区是指本该由货架进入到分拣线上的货品不能及时进入分拣线，而为了保证分拣系统的正常有效运行，在仓储区和分拣区之间设置了一个货物暂存区（周转区，可见图4-6）。图4-4周转区布局图对周转区模块实体进行解释如下：模型元素系统元素元素解释queue暂存区存放仓库取出的待分拣货物、周转区和托盘暂存区dispatcher任务分配器分配操作员的移动命令，以保证他们有序工作separator分离器拆出托盘设备operator操作员进行整货、零货分拣，以及货品打包combiner合成器打包订单的裹包机rack货架存放货品表4-3周转区实体解释根据图3-1中的配送中心区域功能布局图可知，在分拣线之前有一个专门的周转区，用于专门存放短期内会拣选配送的整货，由于是以整货的形式存放，因此存入周转区之前需要将托盘拆除，模型将采用分离器进行拆托盘操作。这里需要为每个周转区配备操作员，其任务是将周转区内的整货搬到相应的拆箱分离器上，每个周转区的货物都要运往两条分拣线上，这里，为每个周转区配备两个操作员。同时，为了避免操作员操作混乱，需要用到任务分配器，其目的是分配多个运输设备的移动指令，以保证多个设备工作是能够有序进行。对分拣区模块实体进行解释如下：模型元素系统元素元素解释queue暂存区存放货物等待发货装车separator分离器拆出托盘设备、分离整货operator操作员零货分离、订单打包combiner合成器打包订单的裹包机rack货架存放货品表4-4分拣区模块实体解释得到分拣区模块布局图如下：图4-5分拣区模块布局图1.3.4发货模块建模对发货区进行建模，得到发货模块布局图如下：图4-6发货模块布局图综上所述，可以得到模型整体布局图如下：图4-7模型整体布局图1.4模型参数设置该配送中心的模型仿真的基本时间单位设置为秒，且由于模型假设模拟的是配送中心工作日正常工作一班八小时的工作状态，因此设置运行时间为28800秒。1.1.1入库验收模块参数设置设置三种类型的货品(A类商品、B类商品、C类商品)来货到达时间如图4-13所示。图4-8A、B、C三类商品来货到达时间设置模型中将三种类型的货品分别设置为红色、黄色、蓝色，如图4-14所示。图4-9A、B、C三类商品颜色设置设置三台处理器的处理时间为normal(10,2,0)，其含义为平均验收时长为10秒，误差时间为2秒，根据调研，发现该配送中心货品的不合格率为1%，如图4-15所示。图4-10处理器参数设置设置三个托盘发生器，选择发生托盘，如图4-16所示。图4-11托盘发生器设置设置三台合成器动作类型为pack,即打包，设置合成器的目标装载量为30，设置其操作时间为10秒，如图4-17所示。图4-12合成器参数设置1.1.2仓储模块参数设置设置高位货架的货物摆放原则为由近及远，设置高位货架的层数为6层，该配送中心需要用运输工具将货架上的货品运往下一个流程，因此选择使用运输工具，其设置如图4-18所示。图4-13高位货架参数设置高位货架进出库叉车（transporter3、transporter4）的运行时间分为移动时间、叉货时间和卸货时间，对其进行的设置，设置叉货时间和卸货时间为triangular(5，15，10)秒，设置叉车的水平移动速度最快为2米/秒。如图4-19所示。图4-14高位货架进出库叉车参数设置1.1.3分拣模块参数设置对分离器进行参数设置如图4-20所示。图4-15周转区分离器参数设置由于周转区有若干操作员，他们将周转区上的整货搬运到相应的拆箱分离器上，因此对分配器进行设置，如图4-21所示。图4-16周转区调用分配器参数设置对分拣线上货品拆件分离器进行参数设置如下图4-22所示。图4-17分拣线货品拆件分离器参数设置设置分拣实体的处理器的处理时间为2秒，即每件商品的平均分拣时间为2秒。如图4-23所示。图4-18分拣线上处理器参数设置该分拣系统在实际运用过程中可以选择该配送中心订单数据，建立全局表，使合成器根据全局表中的订单信息进行订单分拣打包，再行安排出库。1.5配送中心仿真模型运行结果分析模型建立完成，且完成参数设置，运行模型，收集统计数据，进一步分析该配送中心问题所在。1.2.1入库验收模块运行结果分析运行模型，得到验收模块实体统计饼状图如下：图4-19三个处理器使用饼状图图4-20三个合成器运行饼状图图4-21三个处理器操作员利用率饼状图从上面三组饼状图中可以发现其中A类商品处理器的空闲率较高，B类商品处理器和C类商品处理器则存在堵塞等待情况；A类商品合成器的空闲率较高，B类商品合成器和C类商品合成器空闲率分别较低和为零；三位处理器操作员均存在空闲率较高的情况。1.2.2仓储模块运行结果分析运行模型，得到仓储模块实体统计饼状图如下：图4-22两辆进出货叉车使用饼状图图4-23各个货架出入库托盘数量从上图中可以看出，两辆进出库叉车空闲率均较高。从货架进出库托盘数量可以计算出，其中，A类商品入库600件，出库390件；B类商品入库1080件，出库390件；C类商品入库1080件，出库600件。1.2.3分拣模块运行结果分析运行模型，得到分拣模块实体统计饼状图如下：图4-24三个拆除托盘分离器利用率饼状图图4-25打包合成器利用率饼状图图4-26传送带使用状况饼状图从上图中可以发现，三个托盘分离器堵塞率很高，打包合成器空闲率很高，传送带的堵塞率很高。1.2.4发货模块运行结果分析运行模型，得到发货模块实体统计饼状图如下，图4-32。从下面饼状图中可以发现，该叉车空闲率极低。图4-27发货叉车运行饼状图1.6本章小结本章首先阐述了构建仿真模型的流程，并对构建仿真模型进行条件假设，随后分模块构建模型，并对各模块进行实体参数设置，最后运行模型，分别对各模块的运行结果进行了分析。5配送中心仿真优化及评价通过上面对运行模型得到的数据结果进行分析，从中发现不少运行过程中出现的问题，针对这些问题进行优化，解决问题。2.1原仿真方案存在的问题分析从上述分析中可以发现，该模型存在部分实体分别出现了利用率、堵塞率、空闲率过高或者过低的问题，其主要问题有：发货叉车空闲率极低，使得其超负荷工作；三个拆除托盘分离器的堵塞率很高，造成后面排队任务；验收模块验收处理器的三位操作员空闲率很高，造成人力成本高的问题；2.2仿真方案优化分析从以上问题进行入手，提出优化方案：1、发货叉车工作负荷高，使得工作效率降低，且增加机器故障几率，这里将增加一辆叉车来共同作业，优化后如图5-1所示。图5-1优化后发货模块布局图2、拆盘分离器堵塞率高，叉车运送货物的速度过快，造成货物堆积，分离器无法及时处理完拆盘工作，这里将降低叉车的运货速度来进行优化。3、验收模块验收处理器的操作员空闲时间长，这里将减少两名操作员，由一位操作员来完成处理器的工作。图5-2优化后入库验收模块布局图2.3优化后仿真结果分析对模型进行优化以后，运行模型，将优化前后数据报告进行对比，观