系统建模与仿真课程设计实训指导书.doc
《系统建模与仿真课程设计实训指导书.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《系统建模与仿真课程设计实训指导书.doc(43页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、昆明理工大学物流系统建模与仿真课程实训报告题 目 : 红塔集团80万箱自动立体仓库建模与仿真 学 院: 城市学院 专 业: 物流工程2010级 姓 名: 马正祥 辅导教师: 侯开虎教授 日 期: 2013年1月 一、绪论1.1摘要 在现代物流仓储系统中,自动化立体仓库应用日益广泛,自动化立体仓库实训系统作为介于模拟实验的自动化立体仓库,是培养高素质技能型物流人才的重要平台,实训自动化立体仓库具有重要的实际应用价值,自动化立体仓库作为现代物流技术的典型代表,在现在花的社会中发挥着日益重要的作用。它是工厂物流,柔性制造系统和计算机集成制造系统不可或缺的重要组成部分,自动化立体仓库得设计与规划问题越
2、来越受到研究人员的重视,高效合理的仓储系统可以帮助厂家加快物资流动的速度,降低成本,保障生产的顺利进行,并可以实现对资源的有效控制和管理。因此。对自动化立体仓库设备,参数及库内物流线路等进行合理的规划设计,有效减少货物排队等待时间,提高堆垛机的效率具有非常重要的现实意义和经济效益。文对仓储系统入/出库进行了系统仿真研究。首先介绍了仿真的相关概念,并介绍了Flexsim仿真软件。建立了分流入/出库的仿真模型。同时,用我们查阅所得的相关数据进行了仿真。然后通过对相关数据的分析,并检验数学计算结果,以此看出仓储系统入/出库的大体情况关键词 Flexsim软件; 系统建模与仿真 ; 自动化立体仓库的规
3、划与优化;1.2 引言仿真意味着建模时用小对象描述存在的物体来进行模拟。仿真也是系统运行或者过程进行的模拟。可以通过仿真建模来研究系统行为的进行。可以通过仿真建模来研究系统随时间变化的特性。研究时为模型做一系列系统相关的假设。这些假设有数学的、逻辑的和抽象的关系。这些关系存在于实体之间。系统是由互相联系、互相制约、互相依存的若干组成部分结合在一起的具有特定功能和运动规律的有机整体。模型是为了某种特定目的将系统的某一部分信息进行抽象而构成的系统替代物,它不是“系统的复现”,而是按研究的实际需要和侧重面,寻找一个便于进行系统研究的“替身”。所谓计算机仿真,就是在实体上不存在、或者不易在实体上进行试
4、验的情况下,先通过对考察对象进行建模,用数学方程式表达出其物理特性;然后编制计算机程序,并通过计算机运算出对象在系统参数、以及内外环境条件改变的情况下,其主要参数如何变化,从而达到全面了解和掌握考察对象特性的目的。目前随着研究系统的不断复杂化和计算机技术的不断发真,仿真技术越来越多地运用到系统研究与优化的工作中。运用仿真技术可以有效的缩短实验周期、降低成本、优化系统参数,在系统优化中发挥着越来越重要的作用。目录一、绪论21.2 引言3二、实训的目标52.1 课程设计的目标5三、实训的背景知识63.1自动化立体仓库概念63.2 组成部分63.3烟草物流系统常见设备参数63.4模拟红塔集团立体仓库
5、72.5烟草成品库主要作业流程9四、基本数据计算94.1玉溪烟生产量情况104.2红塔山(硬包)烟生产情况104.3红塔山(软包)烟生产情况114.4红梅烟生产情况114.5表1-1可看出个烟种所需的市场能力11五、自动化立体仓库物流系统的构成及作业流程125.1立体仓库物流系统的构成121)货架125.2作业流程135.3自动化立体仓库的规划与设计145.3.1立体仓库的主要参数145.3.2立体仓库的规划原则与设计过程155.3.3立体仓库的总体规划165.3.4立体仓库规划设计中的关键问题215.3.5香烟的包装规格225.3.6托盘的选取225.4货格尺寸235.5 确定库存量245.
6、6货架尺寸排列和层数255.7确定搬运设备255.8 巷道宽度估算265.9 巷道高度估算266.1面积计算267.库房布置设计277.1库房设计27六、基于Flexsim的自动化立体仓库物流系统仿真模型286.2修改 Flow对话框,与以前数据结合29七、运行仿真模型36八、 仿真结果的获取37九、仿真结果分析40十、仿真结果优化40十一、优化结果进行仿真数据41十二、结论4212.1心的体会42十三、参考文献42二、实训的目标2.1 课程设计的目标本课程设计是与物流工程专业教学配套的实践环节之一,结合系统建模与仿真等课程的具体教学知识点开展。在完成以上课堂教学的基础上,进行一次全面的实操性
7、锻炼。通过本环节的设计锻炼,较好地掌握了系统建模与仿真的相关理论与方法,对仿真对象的情况、问题和材料有较好的了解,能灵活应用生产管理、设施布置与规划等课程理论知识和方法,分析和解决问题,通过本课程设计,达到如下目标: 1) 了解和掌握制造企业的生产系统物流的特点和解决的具体方法; 2) 培养团队协作精神,以团队方式分析问题和解决问题的能力; 3) 了解和掌握物流系统建模与仿真的方法; 4) 对物流系统建模与仿真知识和方法与生产实践的结合有更深入的感性认识。三、实训的背景知识3.1自动化立体仓库概念 自动化立体仓库,也叫自动化立体仓储,物流仓储中出现的新概念,利用立体仓库设备可实现仓库高层合理化
8、,存取自动化,操作简便化;自动化立体仓库,是当前技术水平较高的形式。自动化立体仓库的主体由货架,巷道式堆垛起重机、入(出)库工作台和自动运进(出)及操作控制系统组成。货架是钢结构或钢筋混凝土结构的建筑物或结构体,货架内是标准尺寸的货位空间,巷道堆垛起重机1穿行于货架之间的巷道中,完成存、取货的工作。3.2 组成部分(1) 货架:用于存储货物的钢结构。目前主要有焊接式货架和组合式货架两种基本形式。 (2)托盘(货箱):用于承载货物的器具,亦称工位器具。 (3)巷道堆垛机:用于自动存取货物的设备。按结构形式分为单立柱和双立柱两种基本形式;按服务方式分为直道、弯道和转移车三种基本形式。 (4)输送机
9、系统:立体库的主要外围设备,负责将货物运送到堆垛机或从堆垛机将货物移走。输送机种类非常多,常见的有辊道输送机,链条输送机,升降台,分配车,提升机,皮带机等。 (5)AGV系统:即自动导向小车。根据其导向方式分为感应式导向小车和激光导向小车。3.3烟草物流系统常见设备参数1)常见设备参数设备项目数值托盘输送机系统输送速度,m/min12、16、18(烟草行业优选12,非烟行业优选18)升降输送机升降周期,s5件箱输送机系统输送速度,m/min3660条烟输送机系统输送速度,m/min4860往复式穿梭车走行速度,m/min160加速度,m/s20.5取放货时间,s与接口的输送机速度有关系:12.
10、88(速度12),11.03(速度16),10.42(速度18),往复式提升机走行速度,m/min24加速度,m/s20.3取放货时间,s与接口的输送机速度有关系:12.88(速度12),11.03(速度16),10.42(速度18),巷道堆垛机最大走行速度,m/min160走行加速度,m/s20.4最大升降速度,m/min45(空载)/30(满载)升降加速度,m/s20.5取放货周期,s前排货架:12s后排货架:16.5s3.4模拟红塔集团立体仓库 塔集团年销量80万大箱现要规划一个烟草成品库。红塔集团烟的品种有A(玉溪)、B红塔山(软包)、C红塔山(硬包)、D红梅,假设比例其比例为20%,
11、30%,40 %,10%成品库参数设计设计参数序号项目80万大箱1年销量16000002入库工作天数2503出库工作天数2504要求库容量2.735要求最大出库量10806堆码原则(件/托盘)307入库时间(小时)78出库时间(小时)715空托盘组(个/组)10入库峰值系数1出库峰值系数1流量计算(小时)1小时出库流量(峰值,件)10802小时入库流量(峰值,件)914.28571431小时出库流量(峰值,托盘)362小时入库流量(峰值,托盘)30.476190483小时空托盘供给流量(峰值)3.0476190484小时空托盘返库流量(均值)3.65总入库流量(峰值)34.076190486总
12、出库流量(峰值)39.047619057入库机器人数量08出库机器人数量0能力计算(小时)1巷道堆垛机(共4台)(pl/h)18.280952382入库穿梭车(1台)39.047619053出库穿梭车(1台)34.076190484分拣线,3条54000条/h参数说明:1个大箱=5个件箱;1个件箱=50条烟;工作日:250天/年;有效工作时间:正常上班8h,但是设备需要预热,仿真时间一般取值为7h;实托盘码垛垛型:24件/托盘,28件/托盘,30件/托盘;空托盘组码垛垛型:10个/组,8个/组;出入库流量:(条烟分拣线能力)18000*(分拣线条数)3/50;年销量预设:24万大箱、28万大箱
13、、32万大箱、44万大箱、48万大箱、54万大箱;烟箱成品库系统构成:托盘库系统、备货系统(常见重力货架、多层穿梭车、mini库、备货缓存线)、条烟分拣系统;巷道堆垛机能力值参考,100m的巷道:45托盘/h;穿梭车能力值参考:6590托盘/h。2.5烟草成品库主要作业流程货物自动分拣装置分类输送机入库站台堆垛机货物存储区(货架)堆垛机出库站台出站口四、基本数据计算 红塔集团年总生产量为400万箱,本组按20%的比例生产,故本组生产量为400万20%=80 万箱。玉溪、红塔山(硬包)、红塔山(软包)、红梅四种产品的生产比例分别为20%,30%,40%,10%。其中,一年按250天计算,一天工作
14、时间为7小时。其四种烟的生产量情况如下: 4.1玉溪烟生产量情况A(玉溪)20%秒产生的支数 16*10000*5*50*20*10/(250*24*60*60)=370支/秒 秒产生的包数 370/20=18.5包/秒秒产生的条数 18.5/10=1.85条/秒秒产生的条数 Uniform 1/1.85=0.54秒产生的箱数1.85/50=0.037秒产生的箱数Uniform 1/0.037=27.02秒产生的大箱数 0.037/5=0.0074秒产生的大箱数Uniform 1/0.0074=135.135秒产生的托盘数0.0074/6=0.00123秒产生的托盘数Uniform 1/0.0
15、00123=8134.2红塔山(硬包)烟生产情况B红塔山(软包)30%秒产生的支数 24*10000*5*50*20*10/(250*24*60*60)=555支/秒秒产生的包数 555/20=27.5包/秒秒产生的条数27.5/10=2.75条/秒秒产生的条数 Uniform 1/2.75=0.363秒产生的箱数2.75/50=0.055箱/秒秒产生的箱数 Uniform 1/0.055=18.181秒产生的大箱数0.055/5=0.011大箱/秒秒产生的大箱数Uniform 1/0.0011=90.9秒产生的托盘数0.011/6=0.00183托盘/秒秒产生的托盘数Uniform1/0.0
16、00183=546.4484.3红塔山(软包)烟生产情况红塔山(硬包)40%秒产生的支数 32*10000*5*50*20*10/(250*24*60*60)=740支/秒秒产生的包数 740/20=37包/秒秒产生的条数37/10=3.7条/秒秒产生的条数Uniform 1/3.7=0.27秒产生的箱数3.7/50=0.074箱/秒秒产生的箱数Uniform 1/0.074=13.51秒产生的大箱数0.0074/5=0.0148大箱/秒秒产生的大箱数Uniform 1/0.0148=67.567秒产生的托盘数0.0148/6=0.00246托盘/秒秒产生的托盘数Uniform 1/0.002
17、46=40654.4红梅烟生产情况D红梅10%秒产生的支数 8*10000*5*50*20*10/(250*24*60*60)=185.1支/秒秒产生的条数 185.1/(10*20)=0.925条/秒秒产生的条数Uniform 1/0.925=1.081秒产生的箱数 0.925/50=0.0185箱/秒秒产生的箱数Uniform 1/0.00185=54.5秒产生的大箱数0.00185/5=0.00037大箱/秒秒产生的大箱数Uniform 1/0.00037=2702.7秒产生的托盘数0.0037/6=0.00062托盘/秒秒产生的托盘数Uniform 1/0.000062=1612.94
18、.5表1-1可看出个烟种所需的市场能力红塔集团烟的品种支/秒包/秒条/秒件箱/秒大箱/ 秒A(玉溪)37018.51.850.00740.00123B红塔山(软包)55527.52.750.550.00246C红塔山(硬包)7403703.70.0740.0123D红梅185.19.50.950.00190.0032五、自动化立体仓库物流系统的构成及作业流程5.1立体仓库物流系统的构成1)货架立体仓库的高层货架一般采用钢材或钢筋混凝土,钢货架的优点是尺寸小,安装建设时间短,仓库利用率高。货架常用的形式有横梁式货架、贯通式货架、流动式货架、搁板式货架、水平或垂直旋转货架等。货架的高度是关系到自动
19、化立体仓库全局性的重要参数,而其钢结构的成本也随其高度的增加而迅速增加。2)堆垛机堆垛机在自动化立体仓库巷道中的轨道上的行走动作为前进和后退,其载物台的运动为上升和下降,载物台的运动和整机轨道上的运动可同时进行,堆垛机货叉的动作为左出与右出。堆垛机控制系统综合了PLC技术、调速技术、光电检测、条码技术及计算机技术等多学科知识,其运行性能的优劣对于自动化立体仓库系统的作业效率影响极大3)自动搬运系统(AGV)AGV是一种自动引导小车,它装备有自动导引装置,能够沿一定的引导路径行驶,可以在人工操作难以保证的环境下,代替输送线实现货物的自动运输。4)传送设备传送系统是立体仓库的重要组成部分,负责将货
20、物运送至入库台或从出库台将货物移走。它是完成整个出入库物流搬运作业不可或缺的设备出入库输送系统的结构布置合理与否对规划合理性具有重要的意义。5.2作业流程出入库作业是流通领域在仓库内的主要活动,由进货、验收、拆分箱、入库、出库、拣货、检查、打包等作业环节组成。当货物运送到立体仓库后,首先有操作员在理货区进行验收、理货、,并按照仓库所要求的码盘工艺将成件货物几种码放在托盘上,使之成为托盘单元化的标准货物运送到指定的货物存放位置,完成货物的入库过程。与此同时,在出库时,巷道堆垛机行驶至指定的货位,取出托盘货物运送至输送机,有输送机将货物送至出库站台,并有叉车运送到库口,最后由操作员完成复核并装车,
21、作业流程见下图1堆垛机货架入库站台输送机叉车自动分拣装置货物堆垛机输送机叉车出库区出库站台 图1 立体仓库作业流程图 在仓储作业中,主要工作是上面介绍的验收入库、拣货出库等。但是在整个作业流程中也离不开一些辅助性的作业,主要指装卸搬运,还有包装与流通加工等。建模和仿真过程中同样需要考虑这些辅助作业流程,计算这些流程的作业时间,以便提高真实度和仿真结果的精确度。5.3自动化立体仓库的规划与设计5.3.1立体仓库的主要参数衡量自动化立体仓库性能最为重要的两个参数是立体仓库的库容量和出入库频率。库容量是指立体仓库在去除必要的通道和间隙后所能容纳货物的最大数量。立体仓库经营绩效的主要评价指标是仓库利用
22、率和库存周转率。仓库利用率是库存货物实际数量与仓库实际可存最大数量之比。由于这是一个随机变动的量,一般取它的年平均值作为考核指标。库存周转率是仓库年出库总量与年平均库存量之比。年产量:800000箱年销售量:75 0000箱库存需求量:80 0000750000=50000箱安全库存量:80 0000*0.05=40000库存量=库存需要量+安全库存量=50000+40000=90000箱5.3.2立体仓库的规划原则与设计过程1)立体仓库的规划原则经过长期以来自动化立体仓库的项目建设和研究,专家学者总结出了一些立体仓库在规划设计过程中的经验以及准则,在这些经验以及准则之下规划设计出的方案能够在
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 系统 建模 仿真 课程设计 指导书
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【快乐****生活】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【快乐****生活】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。