物流仿真 系统仿真 Incontrol ED仿真软件案例四 配送中.pdf

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1、配送中心1背景Neduco公司的配送中心效率不高，资源不足。公司要对它进行改进，增设运输车、叉车，加大卸载区域的面积。管理人员想通过研究，来确定运输车、叉车的数量、卸载区域的面积。卡车载着托盘到达配送中心。司机把卡车停在有空位的停车位，再把托盘卸载到卸载区，卸载完托盘后，就离开配送中心。叉车把卸载区的托盘搬运到仓库。几辆叉车可以同时在卸载区域作业。当卸载区域的托盘已经搬运完，叉车将一直等待托盘到来，管理人员也不给空闲的叉车安排其他任务。图1作业流程图2问题1.增加停车位，可以节约司机的等待时间，那么要设置多少停车位才合适呢？2.如果雇佣太多叉车，将要支付额外的成本。相反，司机数量太少就不能在规

2、定的时间内完成工作。那么雇佣多少司机才合适？3.卸载区域存放托盘的容量是多少只？已知卸载区域的面积越大，存放的托盘就越多。停车位数量、叉车数量和卸载区域的面积是相互影响的。增加停车位的数量，可以减少卡车的等待时间，但是降低了卡车利用率；增加叉车的数量，可以提高托盘的搬运效率，就允许相应地减小卸载区域的面积（即更小存放托盘的容量也满足要求）。因为实际上，卡车到来1小时后，叉车才开始工作，所以在这段时间内，托盘堆积在卸载区域。但是一天的工作结束时，叉车会把托盘全部搬运到仓库。3模型任务每天8:00到16:00，到来的卡车数量符合平均值为40的负指数分布；每台卡车装载的托盘数量符合6到16的离散平均

3、分布，平均值为11；那么平均每小时55只托盘到达配送中心（40112455）。每只托盘的卸载时间符合2到3分钟的平均分布，所以一个停车位每小时能卸载24只托盘(60/2.5)。每天9:00到17:00，叉车把托盘从卸载区运输放置到仓库的时间，符合2到4分钟的均匀分布，那么一台叉车平均每小时搬运20只托盘(60/3)。如果单位时间内，卸载和搬运的托盘数量，比来到配送中心的托盘数量少，那么卸载区域内的托盘将越积越多，因此停车位和叉车的数量不能少于3（32455、32055）。3.1任务一计算停车位和叉车的利用率ρ1、ρ2（托盘到达速率/托盘卸载或搬运的速率，如错误！未找到引用源。）。

4、首先研究3个停车位和3台叉车的模型（33），再研究34、43等等模型，如果某种模型的运行结果是车队等待时间、工作效率等指标满足要求，就没有必要研究55的模型。表格1停车位数量(k1)ρ1=55/24k1叉车数量(k2)ρ2=55/20k230.7630.9140.5740.6950.4650.55考虑到将来作业量增长，该怎么办呢？因为工程实施后，很难再改变停车位的数量和卸载区域的面积，所以如果作业量增加，就得再采购叉车。3.2任务二管理人员要求，改进配送中心后，要保证每个卡车司机等待空闲停车位的时间不超过5分钟。仿真得出满足要求的停车位和叉车数量的最小值；在这种最小设置的模型中，卸载区

5、域堆积托盘数量的平均值和最大值是多少。4建模仿真使用EnterpriseDynamics软件，有许多方法可以实现这个模型。下面的建模方法，尽量避免了4DScript语言，比较适合初学者。4.1流程描述1)卡车来到。没有空车位，则形成卡车队列。2)如果有空闲的停车位，卡车队列中第一辆卡车就到达该停车位，开始卸载托盘。3)托盘堆放在卸载区域，卸载完成后的卡车离开配送中心。4)叉车来到卸载区域。5)叉车把卸载区域的托盘搬运到仓库。4.2概念模型图24.3模型原子设计表格2原子与系统元素的对应关系原子种类系统元素备注源原子卡车到达时间间隔服从负指数分布序列原子卡车队列卡车在此等待空闲的停车位托盘队列卸

6、载区域堆积托盘仓库不用设置属性服务器原子停车位Dock在此毎一辆卡车“变成”6-16只托盘卸载托盘UnloadPallets2-3分钟卸载一只托盘叉车Forklift2-4分钟搬运一只托盘可用性控制器原子虚拟的元素组合这两种原子，用来设置停车位的开放时间和叉车的工作时间时间表可用性原子监视器原子虚拟的元素显示卸载区域的托盘数量4.4生成原子从原子库中拖出（按住鼠标左键）1个Source原子、3个Queue原子、12个Server原子、2个AvailabilityControl原子、2个TimeScheduleAvailability原子、1个Monitor原子，把各原子按照概念模型中的位置摆好

7、，如图3生成所需原子对象所示。图3生成所需原子对象4.5连接端口先显示出连接的端口，在2D模型视图中点击菜单栏中的View/Channels/Enabled，或者快捷键Ctrl+R，会显示出每个原子的端口，点击Queue端口左侧的“+”，增加可连接的端口，然后连接各个端口如图4各连接端口的连接所示：图4各连接端口的连接4.6定义各种原子4.6.1Product原子在模型中，双击Product原子，