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基于Flexsim的制造业仓储系统仿真

发布日期:2018-01-26   来源:《智慧工厂》12期   作者:徐新新 郭唤唤 郑辉   浏览次数:28529
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【摘   要】:研讨制造业的仓储系统。首先,对 Flexsim 软件进行基本介绍;其次,以制鞋工厂为例,通过收集其仓储系统数据,利用Flexsim软件建立鞋子仓储系统的仿真模型,运行并分析仿真的输出结果;最后,找出鞋子仓储系统存在的瓶颈,并提出相应的建议,不断优化,找到最优的策略。仿真结果表明,基于 Flexsim 的仿真方法能够对制造业仓储系统进行有效规划,提高仓储系统的运作效率。

 关键词:制造业   仓储系统   Flexsim   仿真分析

Abstract:This paper mainly studies the warehousing system of manufacturing industry. First of all, the Flexsim software is introduced in detail. Secondly, taking the shoe factory as an example, the simulation model of the shoe storage system is established by using the flexsim software, and the output of the simulation is analyzed. Finally, finding the bottleneck of shoes storage system, and putting forward corresponding suggestions to optimize, finding the optimal the strategy. The simulation results show that the Flexsim based simulation method can effectively plan the manufacturing warehouse system and improve the operation efficiency of the warehouse system.

Key words: Manufacturing industry   Warehousing system   Flexsim   Simulation analys


【中图分类号】N945.13 【文献标识码】B  文章编号1606-5123201711-0000-00

1 引言

商品经济社会化大生产的发展促使制造业的仓储系统规模越来越大,仓储系统在产品的生产与流通过程中发挥着举足轻重的作用,一个高效率的仓储系统可以实现制造业多点仓库管理,加快流转速度,减少仓储成本。但我国制造业中的大多企业采用粗放型的仓储管理,仓储系统不够完善,运营效率低下。因此,利用仿真软件对制造业的仓储系统进行分析研究对提高整体社会效益具有重要意义。本文通过对制造业中制鞋工厂的调研分析,整理系统数据,运用 Flexsim 仿真软件对仓储系统进行仿真建模与分析,消除系统瓶颈,优化模型,找到最优的仓储运作流程,最终提高仓储系统的运作效率,提高流程的精确性使运营状况达到最优[1]

2 flexsim软件介绍

Flexsim是一个强有力的分析工具,可帮助工程师和设计人员在系统设计和运作中做出正确地决策。使用Flexsim可以建立一个真实系统的3D计算机模型,然后用更短的时间或者更低的成本来研究系统[2]

Flexsim是一款离散事件仿真软件程序。这意味着它被用来对这样一类系统建模,这类系统根据特定事件发生的结果在离散时间点改变系统状态。一般而言,系统状态可分为空闲、繁忙、阻塞或停机等,事件则有用户订单到达、产品移动、机器停机等。离散仿真模型中被加工的实体通常是物理产品,但也可能是用户、


文书工作、绘图、任务、电话、电子信息等等。这些实体需要经过一系列的加工、等待和运输步骤,即所谓的工艺流。加工过程中的每一步都可能需要占用一个或多个资源,例如机器、输送机、操作员、车辆或某种工具。这些资源有些是固定的,有些是可移动的。一些资源是专门用于特定任务的,另一些则可以用于多个任务。Flexsim是一个通用工具,已被用来对若干不同行业中的不同系统进行建模。Flexsim已被大小不同的企业成功地运用。

3 仓储系统仿真

3.1 系统分析

该鞋厂生产男女两类鞋子,需对鞋子进行分类,鞋子到达仓库后,应对两种不同类型的鞋子用不同颜色进行区分,由传送带输送到处理器进行处理,这样做的主要目的是把鞋子按照其不同的类型分开来。

再分别通过传送带送到不同的货架上进行存储,等到下单后进行分拣集货,最后进行出库检验,合格后运送出库。在此仓储系统仅考虑内部鞋子分类处理、送货上架以及分拣集货部分,外部运输部分不做讨论。其概念模型如图1所示。


3.2 数据分析

(1)产品到达:随机产生两种类型产品,平均15秒到达一个产品,标准差2秒;

(2)产品加工:平均加工时间1秒,标准差为0.5秒;

(3)产品运送:使用两辆叉车,举起和放下速度均为3秒。

3.3 建立仿真模型

(1)模型实体设计。Flexsim仿真软件中包括仓储作业需要的各个实体设备,不需利用绘图工具来制作三维视图。表1为实体设备与仿真对象的对应关系表:

1 实体设备与仿真对象的对应关系表

模型元素

系统元素

备注

Flowitem

鞋子

两种类型的Flowitem代表两种鞋子,并用不同的颜色加以区分

Conveyor

鞋子传输带

 

Queue

鞋子暂存区

 

Rack

鞋子存放区

两个Rack分别存放两种鞋子

Transporter

工作人员

 

Separator

分拣设备

 

(2)仓储系统仿真模型。根据仓库作业流程[3],在Flexsim程序中,添加实体,连接实体,建立鞋子仓储系统仿真模型。首先,由外部运送鞋子到仓库,由输送带传入处理器,经处理器处理后可将男女鞋进行分类;其次,分类后后的女鞋由输送带10输送到女鞋暂存区,男鞋由输送带12送到男鞋暂存区,由叉车送到各自的货架;最后,接到订单后开始分拣集货,运送出库。整个鞋子仓储系统仿真模型如图2所示;运行中的模型如图3所示。


4 运行与优化分析

4.1 运行分析

设置运行时间为1000个单位,运行速度为150,然后开始运行模型。运行结束后,输出统计报告,如表4.1所示。


由表2可以男鞋暂存区和女鞋暂存区等待率分别为95.30%96.84%,说明仿真中的男鞋女鞋暂存区面积较小,以及两辆叉车不能满足暂存区的货物移动,造成货物上架之前的工序都会出现堵塞。因此,此仓储作业的瓶颈为货物上架环节,需对此环节进行优化。两辆叉车不能满足需求,针对这种情况,需增加男鞋女鞋暂存区各一个,再增加两辆叉车来运输货物,进行优化。

4.2 优化分析

优化后的模型如图4所示。


模型优化完毕后,再次以运行时间为1000个单位,运行速度为150的参数开始运行模型,运行结束后,输出统计报告,如表3所示。


由上表的各项统计数据可以看出,除传送带712的负荷稍大之外,但仍处于一个较佳水平。其余环节的百分比基本都在75%以下,整个操作流程基本处于平衡状态;与第一次的生成报告相比,优化后的模型的各项数据都得到了一定的改善,男鞋女鞋暂存区的比率都下降了15%左右,各个工序能够较流畅的运行,整个仓储流程的到了很好的改善,操作效率得到了很大的提升。

5 结束语

本文利用flexsim仿真系统对鞋厂仓储系统进行建模、运行、分析和优化,首先分析仓储的作业流程以及系统数据,为进行建模奠定基础;其次,用仿真软件建模并运行,简要分析仓储系统模型,并生成运行数据统计报告;最后,分析报告并不断进行优化。通过本文分析,flexsim软件对与制造业的仓储系统优化具有较大的指导作用,能够有效的提高经济效益和社会效益。

参考文献

[1]牛秀明.动态仓储推动美国制造业重振[J].物流技术,2014,10:97-98.

[2]冯晓莉,刘同娟.基于Flexsim的国际物流流程模型仿真[J].物流技术,2013, 02:151-153.

[3]曹霞.物流仓储流程优化模式选择[J].产业经济,2011,12:41-42.

作者简介

 

 

徐新新 1994- 汉族 研究生  研究方向:物流工程

 
 
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