基于flexsim的鲜奶成品入库仿真优化

1、摘 要随着我国经济的飞速发展，企业对于仓储作业的要求越来越高，但是货物的入库问题也随之变的越来越严重。因此，提高仓储的入库效率是节省库存费用和提高企业竞争力的关键。在本文中，主要对我国自动化立体仓库的发展现状进行分析，通过回顾自动化立体仓库的发展历史以及现状，来阐述本文的研究目的以及意义。本文主要选取了国内一家小型牛奶生产企业作为研究对象，通过分析其生产的鲜奶入库的现状，利用Flexsim仿真软件对入库流程进行具体的优化和仿真。对不同入库量情况下的系统运行情况进行了分析，得出现有资源配置下的最大日处理能力，接着对系统运行出现瓶颈时的优化方案进行了仿真分析和比较，分析结果表明，仿真优化可以较好的

2、实现企业资源的合理利用。关键词：仓储; 入库; Flexsim仿真ABSTRACTWith the rapid development of Chinas economy, Enterprises are increasingly demanding warehousing operations, but the problem of storage of goods also will become more and more serious. Therefore, improving the efficiency of storage and the storage is to save

3、inventory costs and improve the competitiveness of key enterprises. In this article, mainly on the development of automated warehouse to analyze the situation, by reviewing the history of development of automated warehouse and the status quo, to illustrate the purpose and significance of this study.

4、 In this paper, a small selection of the domestic milk production enterprises as the research object, by analyzing the status of the production of milk storage, the use of Flexsim process simulation software for specific storage optimization and simulation. The amount of different storage systems in

5、 case of operation are analyzed, the allocation of resources drawn under the existing maximum daily processing capacity, then the bottleneck of the system is running programs when the optimization of the simulation analysis and comparison, the results show that the simulation and optimization can be

6、tter realize the rational utilization of enterprise resources.Key words：Warehousing; Storage; Flexsim Simulation目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc294777160 1.绪论 PAGEREF _Toc294777160 h 1 HYPERLINK l _Toc294777161 1.1.论文选题的背景 PAGEREF _Toc294777161 h 1 HYPERLINK l _Toc294777162 1.1.1.我国立体仓库的发展现状 PAGE

7、REF _Toc294777162 h 1 HYPERLINK l _Toc294777163 1.1.2.立体仓库在乳制品行业的运用 PAGEREF _Toc294777163 h 1 HYPERLINK l _Toc294777164 1.2.论文选题的意义 PAGEREF _Toc294777164 h 2 HYPERLINK l _Toc294777165 1.3.国内外相关研究动向 PAGEREF _Toc294777165 h 2 HYPERLINK l _Toc294777166 1.4.论文研究的主要内容 PAGEREF _Toc294777166 h 4 HYPERLINK

8、l _Toc294777167 1.5.本章小结 PAGEREF _Toc294777167 h 4 HYPERLINK l _Toc294777168 2.入库作业与仿真软件简介 PAGEREF _Toc294777168 h 5 HYPERLINK l _Toc294777169 2.1Flexsim仿真软件 PAGEREF _Toc294777169 h 5 HYPERLINK l _Toc294777170 2.1.1Flexsim仿真软件简介 PAGEREF _Toc294777170 h 5 HYPERLINK l _Toc294777171 2.1.2Flexsim主要的应用领域

9、 PAGEREF _Toc294777171 h 7 HYPERLINK l _Toc294777172 2.2入库作业管理 PAGEREF _Toc294777172 h 7 HYPERLINK l _Toc294777173 2.2.1商品入库作业的主要任务 PAGEREF _Toc294777173 h 7 HYPERLINK l _Toc294777174 2.2.2入库作业的管理原则 PAGEREF _Toc294777174 h 7 HYPERLINK l _Toc294777175 2.2.3入库作业流程 PAGEREF _Toc294777175 h 8 HYPERLINK l

10、 _Toc294777176 3.公司生产能力及仓库系统处理能力分析 PAGEREF _Toc294777176 h 9 HYPERLINK l _Toc294777177 3.1.生产能力概况 PAGEREF _Toc294777177 h 9 HYPERLINK l _Toc294777178 3.2.仓库的布局及特征 PAGEREF _Toc294777178 h 10 HYPERLINK l _Toc294777179 3.2.1.仓库的布局 PAGEREF _Toc294777179 h 10 HYPERLINK l _Toc294777180 3.2.2.仓库的特征 PAGEREF

11、 _Toc294777180 h 10 HYPERLINK l _Toc294777181 4.建立仿真模型 PAGEREF _Toc294777181 h 12 HYPERLINK l _Toc294777182 4.1.创建入库作业模型 PAGEREF _Toc294777182 h 12 HYPERLINK l _Toc294777183 4.1.1.模型的布局 PAGEREF _Toc294777183 h 12 HYPERLINK l _Toc294777184 4.1.2.实体的主要参数 PAGEREF _Toc294777184 h 12 HYPERLINK l _Toc2947

12、77185 4.2建立模型 PAGEREF _Toc294777185 h 16 HYPERLINK l _Toc294777186 4.2.1建立仿真模型 PAGEREF _Toc294777186 h 16 HYPERLINK l _Toc294777187 4.2.2实体参数设置 PAGEREF _Toc294777187 h 17 HYPERLINK l _Toc294777188 5.运行模型与优化 PAGEREF _Toc294777188 h 21 HYPERLINK l _Toc294777189 5.1.系统最大处理能力分析 PAGEREF _Toc294777189 h 2

13、1 HYPERLINK l _Toc294777190 5.2.优化方案 PAGEREF _Toc294777190 h 22 HYPERLINK l _Toc294777191 5.3.优化后建立模型运行于分析 PAGEREF _Toc294777191 h 23 HYPERLINK l _Toc294777192 5.3.1方案一优化 PAGEREF _Toc294777192 h 23 HYPERLINK l _Toc294777193 5.3.2方案二优化 PAGEREF _Toc294777193 h 24 HYPERLINK l _Toc294777194 5.3.3方案三优化 P

14、AGEREF _Toc294777194 h 24 HYPERLINK l _Toc294777195 5.3.4优化分析 PAGEREF _Toc294777195 h 25 HYPERLINK l _Toc294777196 6. 总结和展望 PAGEREF _Toc294777196 h 26 HYPERLINK l _Toc294777197 6.1总结 PAGEREF _Toc294777197 h 26 HYPERLINK l _Toc294777198 6.2 展望 PAGEREF _Toc294777198 h 26 HYPERLINK l _Toc294777199 致谢 P

15、AGEREF _Toc294777199 h 27 HYPERLINK l _Toc294777200 参考文献 PAGEREF _Toc294777200 h 28 PAGE 52绪论论文选题的背景我国立体仓库的发展现状立体仓库的产生和发展是第二次世界大战之后生产和技术发展的结果。50年代初，美国出现了采用桥式堆垛起重机的立体仓库；50年代末60年代初出现了司机操作的巷道式堆垛起重机立体仓库；1963年美国率先在高架仓库中采用计算机控制技术，建立了第一座计算机控制的立体仓库。此后，自动化立体仓库在美国和欧洲得到迅速发展，并形成了专门的学科。60年代中期，日本开始兴建立体仓库，并且发展速度越来

16、越快，成为当今世界上拥有自动化立体仓库最多的国家之一。 我国对立体仓库及其物料搬运设备的研制开始并不晚，1963年研制成第一台桥式堆垛起重机（机械部北京起重运输机械研究所），1973年开始研制我国第一座由计算机控制的自动化立体仓库（高15米，机械部起重所负责），该库1980年投入运行。到2003年为止，我国自动化立体仓库数量已超过200座。立体仓库由于具有很高的空间利用率、很强的入出库能力、采用计算机进行控制管理而利于企业实施现代化管理等特点，已成为企业物流和生产管理不可缺少的仓储技术，越来越受到企业的重视。随着科学技术、信息技术、自动化生产技术及商品化经济的迅速发展, 生产中所需原材料、半成

17、品、成品及流通环节中的各种物料的搬运、储存、配送及相应的信息已经不是一个孤立的事物。事实上, 从制造资源计划(MRP)到企业资源计划(ERP)的发展过程中, 物流的各个环节已完成其集成化过程。自动化仓储、物流及信息流已成为组织生产、连接生产、销售、管理各网络中的关键节点, 并且作为降低物流费用的重要手段在国民经济中起着越来越重要的作用。据不完全统计，截止到2006年底，全国自动化立体库的保有量已超过500座。2006年建设的自动化立体库在80座以上，主要集中在机械制造、汽车、烟草、食品加工、服装生产、医药生产及流通等行业，与2005年相比，整个市场有了很大发展。立体仓库在乳制品行业的运用发现什

18、么功能往往比采用什么样的物流设备重要的多，比如乳品的冷冻仓库在平滑销售高峰上存在的生产销售矛盾时提供了积极有效的解决方案。规模不大的乳品企业的需求基本上还是在提高出入库效率，改善仓储环境，减少损失上。而规模大、配送区域广的乳品企业的需求就要在提高有效周转率及快速出入库上下工夫。 乳业立体仓库，尤其是液态奶立体仓库主要担负的还是储存功能和有效出库功能，它们的显著特点是提升了管理水平。首先，立体仓库占地面积小，储存货量大，出入库速度快，而且按批次找货物比平库容易得多。品种有很多，批次号更多，要找某个批次的产品，采用立体仓库只需在键盘上敲打几下，系统即可自动完成：而采用平库的话，需要叉车司机一个托盘

19、一个托盘去找。 其次，对于食品行业来说，不仅要进出及时，还要求环境干净。如果工人老在食品货架中穿梭，哪怕是掉根头发让人看见感觉也不好；而立体仓库全是机器工作，不存在此问题。 乳业立体仓库的行业特性和整个食品行业特性基本相似。一方面，对环境要求比较高。另一方面，从流程上来说，所有的产品入库后都是待检品，需要一段时间的保存和抽检，待抽检合格后，再能改本批次的产品为合格，之后才能出货。论文选题的意义据最新行业统计数据显示，2005年全国奶类总产量已达2864.8万吨，从世界第七位上升至第六位，比2000年统计数据增长2.1倍；人均占奶量21.7公斤，比2000年增加2倍，其中，城镇人均占奶量为24.

20、5公斤，农村人均占奶量仅为2公斤；奶牛存栏数1216.1万头，比2000年增加1.5倍；乳制品产量1310.4万吨，比2000年增长5倍；规模以上企业年销售总额862.57亿元，利润总额49.15亿元，分别比2000年增加3.46倍和4.86倍。而乳制品成本主要受到原材料价格的影响，企业要加强自身的市场竞争力度，单单只是从原料上去获得利润已经不太现实，整个行业面临的是怎样在生产环节降低成本。其中库存费用占去了很大一部分；再者，由于自动化立体仓库储存量巨大，一个立体库的存货量几乎等同于十个甚至二十个平库的储物量，建造平库或许可以节约成本，但是出入库又成了重要的问题。比如一个智能化的立体库入库出库

21、可能只需要数分钟的时间，而平库的出库流程仅仅在运输上可能就花上几个小时，大量的货物不能及时出库，导致腐坏变质，挤占库存。由此，对奶制品出入库时间必须有精确的时间控制和严格的管理。面对这样的问题，对于奶制品出入库流程进行仿真，非常具有现实意义。国内外相关研究动向入库作业处理系统是物流配送中心组织货物入库作业时使用的信息系统，包括预订入库和实际入库。 1）预订入库；预订入库是物流配送中心根据采购订单上的入库数据确定，主要是为实际入库做准备。预定入库打印的定期入库数据报表，可以为人库月台使用、入库装卸搬运、设备安排提供依据。数据主要来自采购订单上的预订入库日期、入库货物品种、入库数量等，供应商预先通

22、知的进货日期、货物品种及入库数量。2）实际入库；实际入库是物流配送中心仓库实际发生的货物入库，实际入库作业发生在厂商交货之后，输人数据包括采购订单号、厂商和供应商名称、货物名称、货物数量等，可输入采购订单号来查询货物名称、数量是否符合采购内容，并用以确定入库月台。然后由仓库保管人员指定卸货地点及摆放方式，并将货物叠于托盘上，仓库保管人员验收后将人库数据输入并存人数据库。货物入库后有两种处理方式：立即出库或上架入库再出库。对于立即出库，入库信息系统需根据出货配送系统来确定出库数据，对于较紧俏的货物，一般入库后就会立即出库，这样可减轻仓库的作业量，也便于加快仓库周转，提高配送效率。立即出库还需与派

23、车系统连接，以便及时安排出库用车。货物立即出库后及时进行出库数据处理，打印出库单据和报表。对于上架入库再出库，入库信息系统需根据货位和货架数据来决定上架入库，如果货位有空余，就可上架入库；如果仓库货位货架没有空余，则不能立即入库，需考虑其他方案入库。货物上架入库如果是自动化立体仓库，还需与自动化仓储系统连接，以便自动化仓储设备操作作业。高层货架仓库简称高架仓库。一般是指采用几层、十几层乃至几十层高的货架储存单元货物，用相应的物料搬运设备进行货物入库和出库作业的仓库。由于这类仓库能充分利用空间储存货物，故常形象地将其称为“自动化立体仓库”。 立体仓库的产生和发展是第二次世界大战之后生产和技术发展

24、的结果。50年代初，美国出现了采用桥式堆垛起重机的立体仓库；50年代末60年代初出现了司机操作的巷道式堆垛起重机立体仓库；1963年美国率先在高架仓库中采用计算机控制技术，建立了第一座计算机控制的立体仓库。此后，自动化立体仓库在美国和欧洲得到迅速发展，并形成了专门的学科。60年代中期，日本开始兴建立体仓库，并且发展速度越来越快，成为当今世界上拥有自动化立体仓库最多的国家之一。由于自动化立体仓库具有很高的空间利用率和很强的入出库能力，便于形成先进的物流系统已成为企业物流和生产管理不可缺少的仓储技术，越来越受到企业的重视因此，建立立体仓库系统已成为现代化企业的重要标志之一。60年代中期，日本开始兴

25、建立体仓库，并且发展速度越来越快，成为当今世界上拥有立体仓库最多的国家之一。据资料统计，日本目前已建成的立体仓库物流系统已超过8 000座我国首先由机械部北京起重运输机械研究所于1963年研制成第一台桥式堆垛起重机。1973年开始研制我国第一座由计算机控制的高15 m的自动化立体仓库，并于1980年投入运行相比于普通仓库而言，自动化立体仓库首先是空间利用率高、节约劳动力。1980年，我国第一座自行研制的自动化立体仓库开始投产以来，在汽车、化工、电子、烟草等行业的应用逐年增长。其中，最具典型意义的是我国家电龙头企业海尔集团国际物流中心的立体仓库，该仓库高22米，拥有18056个标准托盘位，包括原

26、材料和产成品两大自动化物流系统，全部实现了现代物流的自动化和智能化。中国物资储运广州公司总经理李柏祥接受记者采访时表示，目前，我国仓储自动化设施的普及率还比较低，企业大手笔投入建造立体仓库的似乎也不多，至今屈指可数。论文研究的主要内容本文研究的具体内容有以下几个方面：1）阐述了立体仓库的具体概念，说明了选题的依据和意义；对立体仓库进行了相关的文献综述。对立体的发展历史，以及现状进行了分析，对比了平库和立体仓库之间的区别，说明了发展立体仓库的重要性。2）选取省内某一牛奶生产企业的立体仓库为研究对象，具体描述该仓库的具体现状，说明其入库环节出现的问题，利用Flexsim软件对其入库流程进行仿真。3

27、）对该仓库入库流程进行优化，并对影响入库效率的因素进行分析，最后通过Flexsim软件对优化后的方案进行仿真，优化前后的方案对比，说明优化方案的可行性。对该企业提高入库效率提供一定的参考。本章小结本章主要概述了选题的依据和意义，对立体仓库的发展，以及在国内外的应用现状进行文献综述，最后指出本文的主要研究内容。入库作业与仿真软件简介Flexsim仿真软件Flexsim仿真软件简介从1993年起，Flexsim软件产品就进入了仿真软件市场并且建立了自己的咨询业务。经过十多年在仿真行业的经验积累以及高新软件技术的应用，我们已经开发出了一个全新的面向对象的仿真建模工具 Flexsim。它是迄今为止世界

28、上惟一一个在图形建模环境中集成了C+IDE和编译器的仿真软件。在这个软件环境，C+不但能够直接用来定义模型，而且不会在编译中出现任何问题。这样，就不再需要传统的动态链接库和用户定义变量的复杂链接。Flexsim有很广阔的应用范围，还能应用在更高层次的仿真工程上。Flexsim能应用于建模、仿真以及实现业务流程可视化。1）建模Flexsim应用深层开发对象，这些对象代表着一定的活动和排序过程。要想利用模板 里的某个对象，只需要用鼠标把该对象从库里拖出来放在模型视窗即可。每一个对象都有一个坐标（x,y,z）、速度（x,y,z），旋转以及一个动态行为（时间）。对象可以创建、删除，而且可以彼此嵌套移动

29、，它们都有自己的功能或继承来自其他对象的功能。这些对象的参数可以把任何制造业、物料处理和业务流程的快速、轻易、高效建模的主要特征描述出来。Flexsim中的对象参数可以表示几乎所有存在的实物对象。像机器、操作员、传送带、叉车、仓库、交通灯、储罐、箱子、货盘、集装箱等等都可以用Flexsim中的模型表示，同时数据信息也可以轻松地用Flexsim丰富的模型库表示出来。层次结构Flexsim可以让建模者使模型构造更具有层次结构。在组建客户对象的时候，每一组件都使用了继承的方法，在建模中使用继承结构可以节省开发时间。 Flexsim可以使用户充分利用Microsoft Visual C+的层次体系特性

30、。用户化目前在市场上，还没有其他任何仿真软件能像 Flexsim这样有更多的用户化设定。对使用者来说，软件的每一个方面都是开放式的。对象、视窗、图形用户界面、菜单、选择列表和对象参数等都是非常直观的。你可以在对象中根据自己的想法改变已经存在的代码，删除不需要的代码，甚至还可以创建全新的对象。值得一提的是，不论是你设定的还是新创建的对象都可以放入库中，而且可以应用在别的模型中。最重要的是，在Flexsim中可以用C+语言创建和修改对象，同时，利用C+可以控制对象的行为活动。Flexsim的界面、按钮条、菜单、图形用户界面等都是由预编译的C+库来控制的。可移植性由于Flexsim中的对象都是开放的

31、，因此这些对象可以在不同的用户、库和模型之间进行交换，同时结合对象的高度可自定义性，可以大大提高建模的速度。当用户自定义的对象加入库中时，就可以非常方便的在别的模型中使用该对象。由此可见，用户化和可移植性扩展了对象和模型的生命周期。2）仿真Flexsim中有一个效率非常高的仿真引擎，该引擎可同时运行仿真和模型视窗（可视化），但可以通过关闭模型视窗来加速仿真的运行速度。同时当仿真运行时，利用该引擎和Flexscript语言可以改变模型的部分属性。Flexsim还可以用试验的形式来仿真假定的情节，而且它可以自动运行并把结果存在报告、图表中。这样我们可以非常方便地利用丰富的预定义和自定义的行为指示器

32、，像用处、生产量、研制周期、费用等来分析每一个情节。而且也很容易将结果导入到别的应用程序像Microsoft Word和Excel等，利用ODBC（开放式数据库连接）和DDEC（动态数据交换连接）可以直接输入仿真数据。3）可视化如果一幅图能够表达上千的文字，那么Flexsim的虚拟现实动画以及模型浏览窗口就表达了无限的容量。Flexsim把所有最新的虚拟现实博奕图形整合在个人计算机上。Flexsim中有可以直接导入3DS (3D Studio), VRML,3D DXF and STL等类型文件的选项，而其他仿真软件中没有这项功能。Flexsim内置了虚拟现实浏览窗口，可以让用户添加光源、雾以

33、及虚拟现实立体技术。用户定义的“Fly-Throughs”可以被定义为艺术模型状态显示出来。AVI文件可以通过Flexsim的AVI录制器快速生成。任何模型都能被录制、拷贝到CD，以及发送到任何人的实时查看器中。Flexsim 是PC Base的数字虚拟企业的仿真系统，来建立各种经营、管理、制造等模型，可在不同作业平台上执行的全窗口化3D专业仿真软件。Flexsim是新一代的面向对象的仿真建模工具，它是迄今为止世界上唯一一个在图形建模环境中集成了C+IDE和编译器的仿真软件。在这个软件环境，C+不但能够直接用来定义模型，而且不会在编译中出现任何问题。这样就不再需要传统的动态链接库和用户定义变量

34、的复杂链接。Flexsim能使决策者轻易地在个人电脑中建构及监控任何工业及企业的分散式流程。透过Flexsim我们可以率先找出未来工业及企业流程的模式。Flexsim基础架构设计不只是要满足使用者现今的需求，其架构的概念更是为了企业的未来而准备。Flexsim就是帮助工程师，经理和决策者形象化地在动态三维虚拟现实环境中检测新提议的操作，流程或是系统。这对于创建那些可能出现崩溃，发生中断或是产生瓶颈的复杂系统是必不可少的。通过预先创建系统模型，可以考察各种假设的场景，同时不会产生改变实际系统时所面临的中断，成本和风险。Flexsim不仅已应用于工业自动化仿真、物流中心配送仿真、交通运输仿真、交通

35、流量管制仿真、医疗管理研究、医院动线规划仿真等民用工程，也已经应用于先进国防战略仿真、航天制程仿真等大型研究方向。Flexsim又是一个具有柔性的仿真平台，支持用户作不同深度、不同层次的开发，具有较大的潜能，适用于不同技术层面的客户使用及开发。Flexsim主要的应用领域1）制造业：半导体芯片制造，肉食包装工厂中的牛肉处理，钢铁制造，果酱成品的罐装，标签，包装，发货，电子器件制造。2）物流业：港口集装箱船只的装卸、配送中心操作、订单取货、传输带系统和布局、物流货架、传送带和堆垛机。交通运输：高速路交界处的交通流、火车站中人群和列车的移动、河流中驳船的往来穿梭、国际边防路口的交通堵塞3）其他：采

36、和加工、快餐店中食物准备和客户服务、参观者在娱乐场所内的活动、喷气式飞机引擎的拆卸，翻新和更换、共享的网络存储器中数据的流动、银行处理中心中支票的处理。 入库作业管理商品入库作业的主要任务1）根据商品入库凭证，轻点商品数量，检查商品包装质量，包括商品名、规格、等级、产地、牌号等是否与入库凭证上所列的相符，并监督与检查运输 部门对其应尽的义务履行情况。2）通过对入库商品的接受检查，如发现商品残损、短少以及质量不合要求，包括水湿、发霉、生锈等问题，如实做好记录、以作为查询的依据，并在规定的时间内向主管领导和存货单位报告。3）按照规定程序办理各种进仓手续和凭证，保证不因进仓手续和凭证办理不善而影响仓

37、库业务的争吵进行。进仓业务应做到手续简便，操作敏捷，快而不乱，点数准确，认真把关，保证质量。入库作业的管理原则入库作业作为仓库作业的基础，迅速准确地收获就成为其最重要的作业目标，因此在安排入库作业时必须注意以下几个原则：尽量使进货地点靠近商品存放点，避免商品进库过程的交叉、倒流。尽量将卸货、分类、标识、验货等作业环节集中在一个场所完成，这样既可以减少空间占用，又可以节省人力物力，降低成本，提高作业效率。通过制作作业相关性分析图，合理布置作业顺序，避免倒装、倒流现象。对作业人员及搬运设备的调度安排与进货作业的日常活动分布相配合。入库商品流动尽量设计成直线。对小件物品或可以使用托盘集合包装的物品，

38、尽量固定在可流通的容器中进行搬运或储存，可以减少货物倒装的次数。详细、认真地记录货物进仓信息，以备后续作业的查询以及信息资料的管理。入库作业流程商品入库必须经过接货、搬运装卸、分标记、验收入库、堆码、办理交接手续、登帐 一系列操作过程，这些统称为入库作业。入库作业流程如图21示：图2-1入库作业流程公司生产能力及仓库系统处理能力分析生产能力概况浙江李子园牛奶食品有限公司成立于1995年4月，位于素有“中国南方奶牛之乡”之称的金华市，是一家集创办牧场、乳制品研究开发、生产加工和营销于一体的有限责任公司。企业在浙江、江西、四川、云南、安徽等地建有10个控股子公司、25个标准化规模养殖场、一个乳制品

39、研究开发中心。公司现有员工2000余人，其中大中专以上学历有351人，乳制品专家、高级工程师12名，专业技术人员91名。公司现有资产3.5亿元，配有20多条自动化液态奶生产线，年生产能力达30万吨。目前的产品有纯牛奶、甜牛奶、特浓牛奶、酸牛奶、果味花色奶、风味奶、纯净水、干吃奶片、鲜果汁、谷物饮料等十大系列六十多个品种。公司现有员工2000余人，其中大中专以上学历有351人，乳制品专家、高级工程师12名，专业技术人员91名。公司现有资产3.5亿元，配有20多条自动化液态奶生产线，年生产能力达30万吨。目前的产品有纯牛奶、甜牛奶、特浓牛奶、酸牛奶、果味花色奶、风味奶、纯净水、干吃奶片、鲜果汁、谷

40、物饮料等十大系列六十多个品种。2002年以来，液态奶产销量一直在全国位居第7位，塑瓶装灭菌奶销售量位居全国名列全国前茅。公司荣获了“中国驰名商标”、“中国名牌”、“农业产业化国家重点龙头企业”、“浙江省五个一批重点骨干企业”、浙江省首批诚信示范企业等荣誉称号，产品及商标已分别被有关部门评为“浙江名牌”、“浙江省著名商标”。公司先后通过了ISO9001-2000质量管理体系认证，ISO14001-1996环境管理体系认证、QS认证和GMP认证，是目前浙江省乳制品加工行业中产销量最大、知名度最高、市场信誉度最好、设备最先进的现代化企业之一。随着生产规模的不断扩大，浙江李子园牛奶食品有限公司逐步开始

41、采用立体仓库，提高仓储容量与物流水平。伴随着企业的高速成长，到目前为止，该公司在浙江省范围内拥有多座立体仓库。随着2007年蒙牛集团投入使用的六期工厂的物流系统项目，以规模巨大和高度自动化在行业内起到了领头羊的作用，2006年，蒙牛乳业集团作出了在中部投资建设六期生产项目的决定并提出了“八化”即：国际化、智能化、规模化、立体化、展示化、人性化、差异化、系统化的要求，采用先进的设计理念和技术设备，建立成国内规模最大，科技含量最高，集生产、科研、培训于一体的大型现代化液体奶生产厂。该公司也着手建立自己的物流仓库以及配送体系，该企业某一仓库每天的入库量约为8000箱；按照规划每天来自车间的产品入库量

42、约为8托盘/小时。牛奶入库时间集中在10点至16点之间。每托盘的装载量为100箱，目前日平均入库量为80托盘。 浙江李子园牛奶食品有限公司的鲜奶入库过程中面临的难点有以下两点：1）仓库资源配置不足。随着经济与企业本身的发展，现有资源的配置已经不能满足其仓储系统的运行，由于生产能力的提高，仓库的入库量也随之而增加，入库流量也相对增加，这就为仓库系统整体的运行效率产生了很大的影响，2）面对入库量的增加仓库系统经常出现拥堵和设备配置不合理现象。目前该企业存在的最大问题就在于入库环节，由于设备简单，相对于入库量来讲，货物入库流量较小。入库过程中就经常会出现大批货物堆积，而有的设备却处于空闲状态，导致设

43、备利用率和入库效率不高。仓库的布局及特征仓库的布局通过调查得到的仓库布局如图31示。仓库面积大约为1300，仓库东西走向设置了立体货架，货物出入的大门设置在仓库东侧，大门外设置了货物暂存区，大门与货架之间设置了处理区，东北角和东南角为叉车停放区。暂存区货架6暂存区货架6货架3货架4货架5货架2货架1控制室叉车停放区叉车停放区处理区大门图3-1仓库布局图仓库的特征根据调查结果，入库的操作流程如图32所示货车到达暂存区时为入库流程的开始，利用叉车将货物从暂存区搬运至处理区，货物在处理区接受检验处理，等待处理完毕后由叉车运送至相应货架存放，若叉车繁忙或者货位已满，则需要等待。存放货物货物到达暂存区存

44、放货物货物到达暂存区叉车是否空闲等待叉车将货物运至处理区判断货物类型以及是否合格叉车是否空闲等待图3-2入库流程通过对仓库的调查发现该仓库具有以下一些特征：仓库系统的运行具有明显的周期性。该仓库入库与出库的牛奶每都有一定的时间表，因此出库和入库都有明显的周期性。入库时间基本集中于上午十点至下午四点之间，而出库都在夜间，入库和出库的作业之间没有交叉干扰。仓库系统目前的周转量很低，在现有入库量下，设备的利用率不高，目前配置的叉车大部分时间处于空闲状态，货架的使用率很低。货物的种类主要有两大类。第一大类为纯牛奶，约占总量的60%。第二大类为其他口味的牛奶，其出入库频率基本一致，约占总量的40%。这两

45、类牛奶占总量的比例保持稳定。建立仿真模型创建入库作业模型模型的布局利用Flexsim仿真软件建立模型，其中实体有：发生器、暂存区、处理器、叉车、分配器、货架、网络节点。其中实线箭头表示货物的流向。入库流程模型建立如图41所示。图4 1入库流程其中各个实体的实际功能为：6个货架用于描述现实中的6个货架，2个发生器表示货物到货，产生两种类型的货物（纯牛奶和其他种类的牛奶），暂存区表示货物的等待区域，2个处理器用来表示对两种牛奶的处理过程，2台叉车用来完成对货物的搬运，1个分配器用于对叉车分配任务，网络节点表示叉车在货架通道内的运行路径。实体的主要参数实体的布局参照实际数据设置，这些数据可以在每个实

46、体的参数属性中设定，其中各个实体的参数如表4-1表4-1各个实体的参数所属实体参数名称参数值货架列数15列宽1.15层数4高度1.3宽度1相邻两货架之间的距离0.3通道宽度3.5发生器车辆到达时间分布按照时间表每车次到货量（托盘数）8暂存区最大容量24发生器纯牛奶处理时间2非纯牛奶处理时间3叉车每次装载量（托盘数）1最大速度（m/s）1.5发生器参数与车辆到达时间分布，按照每日到货量平均分布。具体如下：入库量为40托盘时发生器1和发生器2参数表42入库量为40托盘时发生器参数ArrivalTimeItemNameItemTypeQuantityArrival10Product18Arrival

47、2720Product18Arrival31440Product18ArrivalTimeItemNameItemTypeQuantityArrival10Product28Arrival21080Product282）入库量为80托盘时发生器1和发生器2参数表43入库量为80托盘时发生器参数ArrivalTimeItemNameItemTypeQuantityArrival10Product18Arrival2360Product18Arrival3720Product18Arrival41080Product18Arrival51440Product18Arrival61800Produc

48、t18ArrivalTimeItemNameItemTypeQuantityArrival10Product28Arrival2540Product28Arrival31080Product28Arrival41620Product283）入库量为120托盘时发生器1和发生器2参数表44入库量为120托盘时发生器参数ArrivalTimeItemNameItemTypeQuantityArrival10Product18Arrival2240Product18Arrival3480Product18Arrival4720Product18Arrival5960Product18Arrival6

49、1200Product18Arrival71440Product18Arrival81680Product18Arrival91920Product18ArrivalTimeItemNameItemTypeQuantityArrival10Product28Arrival2360Product28Arrival3720Product28Arrival41080Product28Arrival51440Product28Arrival61800Product284）入库量为160托盘时发生器1和发生器2参数表45入库量为160托盘时发生器参数ArrivalTimeItemNameItemType

50、QuantityArrival10Product18Arrival2180Product18Arrival3360Product18Arrival4540Product18Arrival5720Product18Arrival6900Product18Arrival71080Product18Arrival81260Product18Arrival91440Product18Arrival101620Product18Arrival111900Product18Arrival122080Product18ArrivalTimeItemNameItemTypeQuantityArrival10P

51、roduct28Arrival2270Product28Arrival3540Product28Arrival4810Product28Arrival51080Product28Arrival61350Product28Arrival71620Product28Arrival81890Product285）入库量为200托盘时，发生器1和发生器2参数表46入库量为200托盘时发生器参数Arrival6700Product18Arrival7840Product18Arrival8980Product18Arrival91120Product18Arrival101260Product18Arr

52、ival111400Product18Arrival121540Product18Arrival131680Product18Arrival141720Product18Arrival151860Product18ArrivalTimeItemNameItemTypeQuantityArrival10Product28Arrival2216Product28Arrival3432Product28Arrival4648Product28Arrival5864Product28Arrival61080Product28Arrival71296Product28Arrival81512Produc

53、t28Arrival91728Product28Arrival101944Product286）入库量为240托盘时，发生器1和发生器2参数表47入库量为240托盘时发生器参数Arrival6600Product18Arrival7720Product18Arrival8840Product18Arrival9960Product18Arrival101080Product18Arrival111200Product18Arrival121320Product18Arrival131440Product18Arrival141560Product18Arrival151680Product18

54、Arrival161800Product18Arrival171920Product18Arrival182040Product18ArrivalTimeItemNameItemTypeQuantityArrival10Product28Arrival2180Product28Arrival3360Product28续表47Arrival4540Product28Arrival5620Product28Arrival6800Product28Arrival7980Product28Arrival81160Product28Arrival91340Product28Arrival101520Pr

55、oduct28Arrival111700Product28Arrival121880Product28建立模型建立仿真模型建立仿真模型要将所需实体放入Flexsim的模型编辑区域中，首先放入发生器1和发生器2，接下来依次是处理器1和处理器2，两个处理器分别连接两条传送带，分别代表货物的流动路线，货物经过处理器后放入暂存区Queue后添加两台叉车，用于货物上架运输。叉车的运行需要一个控制器Dispatcher来控制叉车。最后放入6个货架模型Rank，用于货物的最终存放。实体连接：发生器1发生器2与暂存区1，暂存区1与处理器1处理器2分别使用A连接，处理器与传送带之间，传送带与暂存区2之间采用A连

56、接，以保证货物正常流动。分配器与暂存区2之间采用S连接，叉车与分配器之间采用A连接。暂存区与货架之间采用A连接，表示货物的最终储存。根据实体仓库建立仿真模型如图4-2所示：图42仓库仿真模型货物上架路径设置：在每两排货架之间使用5个网络节点来规范叉车的运行线路。每两个货架之间设置一条单向循环路线，这样就避免了叉车之间行走路径的干扰。货物上架路径如图43所示：图43货物上架路径实体参数设置设置参数时，由于整个仿真时间比较长，按照实际：仿真时间为10:1来进行。下面是各个实体参数的设置，按照实际入时间为21600S，所以设置仿真时间为2160。发生器参数设置：入库时间为6个小时，其中每车到货量为8

57、托盘，我们以货车到达时间都是以平均间隔到达。打开Source界面，在ArrivalStyle界面，打开下拉菜单，选定ArrivalSchedule,在这里以每天到货量为240托盘为例，则到货车数为18车，在货物到达次数Number of Arrival里面将到货次数设置为18（图4-4）这样产生的货物就按照每隔一个时间段产生一批货物，每批货物量为8托盘。在Triggers中将OnCreatation（图4-5）设置为Set color：color：colorgreen这样设置完成后，发生器每次产生的货物将由绿颜色表示。同样，发生器产生的货物类型2设置为蓝色。图44 Source参数设置图45

58、Triggers参数设置处理器参数设置：处理器1处理时间120s，处理器2处理时间180s，按照比例，我们设置处理时间为12和18，在Processor界面，打开Process Time下拉菜单，将处理时间设置为By Expression，这样代表处理器在处理每件货物时所用的处理时间。如图4-6所示。图46 Processor参数设置暂存区参数设置：暂存区1为货物到达时等待处理器处理的一个区域，当两种货物到达时，同时放在暂存区1，等待处理器的处理 ，这时要设置参数两种货物分别由处理器1和处理器2处理，如图（4-7），暂存区2最大存储量为24托盘，打开Queue菜单，在Maximum Conte

59、nt（图4-8）设置中，将最大容量设置为24。在Flow选项将Use Transport 选中，在Rquest Transport Form（图4-8）的下拉菜单中选定 Port by Expression,这样设置以后，当暂存区有货物堆积时，就是用叉车将货搬运出去。由于两种货物在存放时要分货架存放，所以在暂存区2处要设置货物的上架，打开Flow菜单，在Output Send to port下拉菜单中选择Cases by Value（图4-9）。图47 暂存区1货物分流设置图48 暂存区最大容量参数设置图49 暂存区2货物上架设置图410 叉车使用参数设置叉车参数设置：叉车行驶速度为1.5m/

60、s，装载量为1托盘，打开Transporter在装载能力Capacity参数中将容量设置为1，最大行驶速度MaxSpeed 中，按照比例将速度设置为15。图411 叉车参数设置货架参数设置：每一个货架的最大容量为60，打开Rank参数菜单，在MaxmumContent（图4-10）中，设置参数为60。在Rank菜单的Size Table（图4-11）中basic参数中，设置货架列数Number of Bays为15列，货架层数Number of Levels为4层。货架宽度Width of Bays设置为1.15m，每层货架高度Height of Levels设置为1.3m。然后点击按钮应用设