物流工程-基于仿真技术的沈阳快行线冷库运行效率优化设计论文

本科论文AbstractInrecentdecades,coldchainlogisticshasgraduallyemergedinthefieldoflogistics,andmanyenterprisesandcompaniesspecializinginprocessinghavebeentransformedintotheprocessingofcoldchainproducts.Afteralongtimeofdevelopment,China'scold-chainproductprocessingindustryhasbecomethefastestandbestdevelopingindustryinChina'seconomy.Smallenterpriseshavealsoevolvedintolargeintegratedprocessingenterprises,usingtheresourcesofenterprisestocombinestorageandmarketingpointsindifferentplaces.Inthisway,wehavetheabilitytocooperatewithlargecold-chainlogisticsenterprises.Whileensuringthesmoothoperationofcoldchainlogistics,italsogreatlysavesmanpowerandfinancialresources.Shenyangfastlinecoldchainlogisticscompanyisathird-partylogisticsproviderspecializinginwarehousingandtransportationservices.Itisoneofthelargestcoldchainlogisticscompaniesinshenyangatthepresentstage,mainlyservingvariouslargeshoppingmallsandlargefoodmanufacturersinthecity.Thecompanyhasdevelopedrapidlyinrecentyears,anditsreputationisthebestintheindustry.Ithasacertainstrengthandinfluenceinshenyangandotherregions.However,whiledevelopingitself,therearealsomanyproblems,suchasunreasonablewarehouselayout,resultinginlowoperationefficiency,irregulararrivaltimeofrefrigeratedvehicles,resultinginoverstockingofgoods,etc.Therefore,thisdesigntakesthecoldchainwarehouseofshenyangexpresslineastheresearchobject.Firstly,throughalongtimefieldinvestigation,thebasicsituationandoperationrulesofthewarehouseareunderstood.ThenthelayoutandoperationstateofthewarehousearesimulatedthroughFlexsimsoftwaresimulationmodeling.Finally,thepaperanalyzestheresultsandputsforwardanoptimizeddesignschemetoimprovetheoperationefficiencyofthewarehouse,soastoimprovethecompetitivenessoftheenterprise.KeyWords:Coldstorageofshenyangexpressline;Flexsimsimulationtechnology;Operationefficiencyoptimization目录TOC\o"1-3"\h\u22878第1章绪论 312531.1选题背景与意义 4284451.1.1选题背景 433861.1.2选题的意义 4294501.2研究方法 575521.3研究内容及设计框架 513701.3.1研究内容 570861.3.2设计框架 616442第2章冷链物流相关概念理论及方法综述 6267332.1冷链物流相关概念介绍 623022.1.1冷链物流的含义 730022.1.2冷链物流的适用范围 716442.1.3冷链行业的优缺点 7156402.2冷链物流仓库流程介绍 8221452.2.1一般冷链商品流程 8319792.2.2特殊商品流程 9289082.3Flesxim仿真工具 10249912.3.1Flesxim工具简介 10251062.3.2Flesxim的基本术语 10325162.3.3Flesxim仿真模型建立的步骤 12193282.3.4Flexsim与其它几种仿真软件的比较 1316771第3章沈阳快行线冷链仓库的基本现状介绍 14155533.1沈阳快行线冷链物流公司相关概念 1492503.2快行线仓库的布局 14204503.3快行线仓库作业过程 1580393.3.1物流到货收货流程 1538943.3.2DC物流到货收货流程 1624735第4章基于Flexsim的沈阳快行线冷库仿真模型的建立及分析 1856524.1基于Flexsim的沈阳快行线冷库仿真模型的建立 1851414.1.1作业过程的概念模型 18114274.1.2仿真范围的界定及目标的确认 1887594.1.3仿真模型中的实体对象及模型布局 1924308 24324504.1.6入库作业过程仿真运行工作状态 29209834.2沈阳快行线冷库入库作业过程的仿真结果分析 29251934.2.1仿真结果输出 29279204.2.2仿真结果分析 30190914.2.3各实体仿真结果分析 30259414.3沈阳快行线冷库入库作业过程的问题分析 34143684.3.1入库流程问题分析 34245074.3.2验收区布局问题分析 3511616第5章沈阳快行线入库作业过程的优化及验证 36188845.1沈阳快行线冷库仿真过程优化方案 36114115.2沈阳快行线冷库入库优化方案的验证 36175055.2.1优化方案的仿真优化过程 36173355.2.2优化方案的结果分析 396952第6章总结与展望 41223786.1总结 41210156.2研究不足与展望 4126225参考文献 421570致谢 43第1章绪论1.1选题背景与意义1.1.1选题背景近几年来，冷链物流对工业和商业的影响不断增大。二者对冷链物流的需求也不断的增多。国家也对冷链物流的发展开始重视起来，开始出台健全农产品冷链物流体系的政策，支持力度不断增大，为了冷链物流行业的快速发展，斥巨资支持冷链物流基础设施建设。由于国家出台了很多有益的政策，冷链物流行业乘胜追击，将其巨大的深层价值发掘了出来。预计在2020年。我国冷链物流行业的市场规模将会达到4800亿元，冷链发展的黄金期已经到来，冷链物流行业的整体平均毛利率从10%提升到20%。消费结构也会随着农产品加工和生活水平提升而升级。沈阳快行线冷链物流公司是专门提供以运输服务和仓储服务为重点的第三方物流提供商。是现阶段在沈阳地区最大的几个冷链物流公司之一，主要为城市内的各种大型商场和大型食品制造厂提供服务。公司近年来发展迅速，业内口碑也属行业中的佼佼者，在沈阳等地区具有一定的实力和影响力。但自身发展的同时，也存在诸多问题，例如仓库布局不合理，导致作业效率低下、冷藏车到货时间不规范，造成货品积压等情况。因此针对沈阳快行线冷链的冷库，运用Flexsim仿真建模的方式对其仓库进行优化，从而加快其运行效率。1.1.2选题的意义物流作为一个企业的服务质量的具体体现，其仓储中心部分便成了至关重要的一点，如何促进物流体系的完善与合理化进程，提高物流效率，提升自身竞争水平，对第三方物流提供商便是重中之重了。本设计将研究内容缩小到仓储作业上，通过对其研究，丰富和完善冷链物流作业方式，为冷链物流制定高效、合理的入库作业流程及人员设备配置提供理论支撑。在现代化的冷链物流运作中，入库作业作为一个仓储中心的作业源头，其效率的提升对于物流中各环节起着至关重要重要作用。本设计以沈阳快行线冷库作为研究背景，将其作业流程进行剖析，使用Flexsim仿真软件对作业中各项具体操作进行仿真模拟，发现问题解决问题并加以验证，旨在以个别有代表性的仓储问题研究，反映出整个快行线冷库存在的作业问题，从源头降低快行线生产作业成本。从整个冷链物流的发展来看，沈阳快行线冷链物流公司的问题也普遍存在，基于此本设计可以为沈阳快行线及同行业的冷链物流公司的仓库优化设计参考方案，有一定的现实意义。1.2研究方法文献研究法文献研究法是指对于毕业设计的选题，通过查阅近代的文章文献，通过对查阅的文献进行梳理，从文献中获得对本设计有用的部分。从本设计的设计题目出发，通过对文献的搜集和整理，了解近些年的科研人员的研究内容和最终结果，确定了选用Flexsim仿真建模的方法，又通过对沈阳快行线冷链物流企业相关信息与管理方式的整理，为本设计提供了研究的宏观方向。实地调研法通过实地调查沈阳快行线冷链物流公司，通过四个多月的实地调研，在沈阳快行线冷链物流公司当物流专员。充分了解该公司的每天的产品入库出库过程和明细。在闲暇的时候对仓库的布局和货架的摆放进行调研，还通过询问沈阳快行线冷链公司的老员工得到公司的大致发展方向和在日常工作中影响他们工作速度的问题。Flexsim仿真方法Flexsim仿真方法是一种面向对象的可视化方法，具有三维建模显示特点，可通过动态转换视角从不同角度观察模型运行效果，软件内置多种用于建模仿真的实体，如仓库作业常用的货架、传送带、操作员等，建模过程通过将实体拖至界面上，并根据实际仓储设备尺寸、人员运动与作业运作模式，在属性菜单中进行参数设置。通过建模方法可以明显的看出仓库的不足，并且可以通过对优化方案的建模与原模型进行对比，能够较为直观的看出差距。1.3研究内容及设计框架1.3.1研究内容本设计的主要研究对象是沈阳快行线冷库系统中作业的具体流程，研究中运用的Flexsim仿真工具，可以应用其三维立体的特点充分模拟现实工作场景，在运行的过程中就可以通过观察各个实体的参数属性变化，运行结束后，结合系统自身统计的数据和各个实体的状态图表，对仓储的作业效果进行分析，找出各个环节存在的问题，设计出相对应的解决方案，并对该方案进行评估，以上升到解决快行线整体仓库存在的入库作业问题，为提升快行线冷库仓储系统整体运行的工作效率提供具有可行性的参考意见。沈阳快行线冷链仓储成立时间短，各个环节的管理方式都自主经营摸索，还有没有形成一套可行性高的管理方案，并且仓储内部的设备相对来说不是十分先进自动化水平低，设施布局简单，人员配置上存在很大问题，入库作业作为生产作业源头，沈阳快行线冷链公司对其重视程度不够，导致很多在入库作业上可以节约的成本浪费，所以本设计决定以沈阳快行线冷库作为研究对象，重点针对入库作业的问题，通过充分调研、实际考察，针对其作业的流程进行仿真模拟，重点针对入库作业，试着找出该系统潜在的问题症结，通过分析、改善，优化快行线企业仓储系统，降低其运营成本，提高其运作效率。1.3.2设计框架第1章阐述了设计的研究背景、研究内容及意义，提出了选择该问题将进行研究的原因和研究问题的实质性意义，阐述了我国目前的冷链物流发展现状以及冷链物流存在的问题，阐明了本设计的几个研究方法，提出本课题研究的必要性与现实意义。第2章是本设计的理论基础部分，介绍冷链物流宏观概念，以及冷链物流的适用范围和优缺点。还简单的介绍了冷链商品的入库流程。展示了flexsim软件的基本术语，仿真模型建立的步骤以及和其他几种仿真软件的比较。为课题研究的必要性与可行性提供理论支撑。第3章主要以沈阳快行线冷链物流公司为研究对象，完成对沈阳快行线冷链物流公司的实地调研，分别从仓库区布局，仓库作业流程进行介绍，为仿真模型的建立提供数据支撑。第4章主要基于调研内容建立Flexsim仿真模型，通过实际统计数据对模型设置参数，运行后输出运行报告对其结果分析，对影响入库作业效率的瓶颈问题进行研究。同时，输出仿真模型中各个实体饼状图，分析存在的问题，为下章作业对仓库作业流程的优化提供思路。第5章主要结合第4章存在的问题对仓储作业进行优化分析。确定造成仓库入库作业问题的原因，并根据实地调研给出可行性强的改善建议，并对改善方案进行Flexsim验证，输出运行结果与改善前进行对比，得出最终改善方案。第6章概括整个设计的主要内容以及研究成果，并总结本设计的不足之处和需要改进的地方。第2章冷链物流相关概念理论及方法综述2.1冷链物流相关概念介绍2.1.1冷链物流的含义冷链物流顾名思义和普通的物流相比多了冷链二字，冷链就是以冷冻工艺学为基础的低温物流手段，用来生产，运输，销售非常温食品，而且要保持这类食品在各个环节都处于它所规定的最佳保鲜的低温下。这对物流的要求非常高，对应的物流管理和资金的投入也比常温的食品物流多得多。2.1.2冷链物流的适用范围冷链物流的适用范围主要包括以下内容。（1）快餐食品的原材料：腌制后的鸡腿，生薯条，鸡柳（2）药品，特殊商品（3）农产品、水果蔬菜、绿植、海鲜、肉类、蛋类（4）速冻食品、雪糕、巧克力因此冷链物流是一个非常庞大的系统工程，需要细心的规划和建设。相比于一般常温物流系统要求要高的多，复杂的多，所需的投资也要大得多。由于冷链温度不达标的话，损失会非常巨大，所以冷链食品的运作和投入成本是成正比的。放眼我国加工的未来，肉制品加工产业正如日中天，我国在2010年的肉制品消费达到了1300万吨左右，这个数目不可小觑，这类产品的消费群体受众更广，产量和销售额不断增长，未来的几十年，肉类加工业将会占据加工业的半壁江山，冷链物流也搭上了这辆飞速行驶的快车。但肉类加工产业的发展如此迅速，其对冷链物流的要求也更加严格。所以冷链物流的运输效率和工作情况就显得十分重要。2.1.3冷链行业的优缺点冷链物流不但能大大减少食物在运输中因为温度或者天气湿度的损耗，还能让消费者得到他们需要的新鲜食品。但冷链物流在存在很多的优势的同时仍然存在一些无法忽视的问题比如人们对冷链物流的认知不够、制冷控温设备的落后等等。所以冷链物流行业要走的路还很长，下文将逐个剖析冷链物流的优缺点。21世纪以来，我国的基础科学在不断的进步，首先分析一下冷链整个行业的优点，首先就是冷链物流对温度和湿度的把控非常到位，极大的保持了食品原本的鲜度，提高保鲜能力，食物的最佳储存期限也随之大大增加。然后因为冷链物流非常看重食物的运输过程，所以在食物运输过程中对食物会进行严格的把控，进行的全程的温度控制，为了确保食物的新鲜，装卸食品时严格要求环境的密封和固定温度的运输，其次冷链物流基本都是冷藏车直达，不同地方的食物运输会非常便捷。冷链物流的缺点也非常明显，首先就是我国是发展中国家，一些科技远远不及欧美大国，设备过于落后，没有办法完全的系统的为容易腐烂的食物进行保险，其次就是我国对冷链物流的认知还在一个比较低的层面，推广理念薄弱。因为制冷设备的问题，在冷链物流上投入的资金要相比于普通常温物流要多得多，这就导致冷链食品的价格就不那么亲民。消费者对此并不买账，他们往往会选择便宜的违规三五产品，这也是其不可忽视的一个缺点。最重要的一点就是整个冷链物流行业的标准不规范，很多中小企业并不会按照国家的标准来，利益至上的心态极大的制约了冷链行业的发展。总的来说，我国的冷链发展行业还是蒸蒸日上的，问题是肯定存在的但只要细心改正，对症下药，这些绊脚石都会迎刃而解。2.2冷链物流仓库流程介绍2.2.1一般冷链商品流程一般的冷链商品入库时，采购部是第一个行动的部门，其应该仔细的清点仓库里库存的真实数量，根据公司的真实情况对进货数进行清点，使公司的仓库维持在动态平衡，不能出现货品挤压，滞销待销的情况，在订单成功录入公司系统之后通知相应的供货商其所对应的供货时间，并通知库管和物流专员。供货商在商品到达仓库的时候，应自觉打开车门让物流专员测温，物流专员必须严格检查车内的温度，如果冷藏车为15.6M大型车时，应同时检查车辆中路的温度是否合格，如果出现温度不够的情况拒绝收货并且上报采购部。温度不足也不是唯一拒收项，包装破损，数量不够，保质期逾期等问题也应同时上报，如果上述问题在商品入库后发现则公司的一切损失应由检查的物流专员负责。如若没有问题，物流专员应根据单据对各种类的商品进行清点，数目品名规格单价一一核实。核实以后交予给库管员。同时物流专员须和库管员一同签字。验收无误以后库管员应进行记账，记录收货的数目品名规格价钱进行入库，签字确认后出现的问题由库管员承担，每个环节的操作不能延后到第二个工作日。一般冷链商品流程图如图2-1所示。图2-1一般冷链商品流程图2.2.2特殊商品流程小串，海鲜，雪糕这类特殊的商品入库的时候，在进行上述测温，查看包装完好等一系列作业后还要对这类特殊商品进行测定评估，对该类货物的内部状态进行详细的记录和查验。这类商品入库的时候，一定要按照规定来处理，没有经过预冷冻结的物品，不能直接进入冷冻库，因为预冷处理能保值商品或同种商品的温度能匀速下降，匀速下降到规定的温度，如果直接进入冷冻库的话，又肯会使高温物品大量制冷，冷库的温度会升高从而影响冷库内的其他货物。该类物品在从冷藏车到仓库时也应注意很多问题，冷藏车应该尽量靠近库房的站台门，因为要运送到冷库，人力搬运就显得十分鸡肋。一般使用叉车传送带等机械自动化等装置，搬运的时候也要注意不要经食品直接零散的堆积在托盘上，要码放整齐。而且叉车和堆垛机在上架的时候不能超过该机器的最大负载量，安全第一。当该类物品在仓库中储存中，也要严格按照规定。要根据每一个每一种物品的储存最佳条件进行选择合适的货位，冷风口处和排风口处应该摆放易升温的物品，还要根据包装的形态选择最适宜的堆垛方式，堆积的货物也不能影响仓库的通风和下水，这都是需要注意的点。2.3Flesxim仿真工具2.3.1Flesxim工具简介FlexSim是美国FlexSim公司开发的，迄今为止世界上第一个在图形环境中集成了C++IDE和编译器的仿真软件。在这个软件环境当中，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。要应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，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快速、轻易、高效的描述出来。同时FlexSim的资料，图像和结果都可以与其它软件公用（这是其它仿真软件不能做到的），而且它可以从Excel表读取资料和输出资料（或任何ODBCDATABASE），可以从生产线上读取现时资料以作分析功能。FlexSim也允许用户建立自己的实体对象（Objects）来满足用户自己的要求。在FlexSim7以上版本已经开发出64位版本，可以更好调用计算机内存。2.3.2Flesxim的基本术语现实中不管是仓库作业，还是日常活动，如果把现实中的每个系统拿到仿真模型中，那形成系统的最小个体就是仿真模型中的每个“实体”（Objects）；现实中如果需要形成一个系统，只有个体是不够的的，他们彼此之间需要产生联系，这就对应了仿真系统中的“链接”（Connections）[15]；有了个体和联系还是不够，要让这个系统运作起来还需要一定的规则，在仿真系统中体现这一点的是“方法”（Methods）。但这三者同时出现在一个仿真模型中时，这个仿真模型就可以正常运作了。接下将对这三者进行简单地概括[16]。（1）实体在现实系统中是每一个系统中存在的个体，这也就决定了它的性质。在仿真模型中实体也是一直存在的，不会随着仿真模型的运行生成或消失。为了对应现实中的复杂个体，软件对实体进行了分类，常用的分为5种：固定实体、执行实体、网络实体、图示实体和扩展实体。固定实体：顾名思义指在系统中固定位置的实体，常用的固定实体有发生器、暂存区、处理器、分解器、传送带、货架想、吸收器等；执行实体：常用的有叉车，操作员等，是执行指定任务的实体，是可在系统中各实体之间移动作业的实体；网络实体：使用该类实体可以控制执行实体的移动路径；图示实体：业务控制器、可视化工具和记录器等，该类实体的作用为显示实体运行过程中的数据，方便研究者分析；扩展实体：任务执行器、基本固定实体和基本传送带。临时实体：临时实体随着模型的运行出现，同时当仿真模型运行结束会残留部分临时实体，就像仓储作业系统中的货物，人到银行存的钱。但是要在模型运行前对临时实体进行属性设置，则可以通过“建模界面”工具栏中的“临时实体”框查看、定义和编辑。实体即可以通过生成器实体生成，也可以由代码编辑，像C++，MATLAB这种编辑器编码生成。（2）连接固定实体的端口存在三种输入端口、输出端口和中间端口。一般的链接方式为A连接（对应用Q断开），这种连接可以理解为当输出端口需要将临时实体流出那么就需要另一个输入端口进行接收，将两个实体进行这种关系建立就需要A链接。这种关系建立完成剩下的就是中间端口，中间端口与中间端口需要进行联系的话就需要S连接（对应用W断开），这种连接方式可以抽象地理解为一个实体向要另一个实体发出指令，就要选择S链接。（3）实体的属性和参数对实体进行设置一般情况下实体已经存在在系统当中，双击实体本身会弹出对话框，每个对话框都存在6个左右的选项卡，不同的选项卡可以对实体进行不同属性的设置。“常规”选项卡中包含实体的大小、颜色、旋转、位置等属性；“统计”选项卡包含该实体的吞吐量、停留时间以及各种状态图的生成；“标签”选项卡包含对实体的统计、处理，或对某类产品进行跟踪。由于实体类型的不同，每个实体的属性保存在着很大的不同，确定这些实体的参数设置则需要根据仿真模型的建立背景进行设置。2.3.3Flesxim仿真模型建立的步骤（1）建立对象根据所选的仿真模型研究系统，确定需选择的Flexsim中的实体，将实体按照研究对象系统进行初步的布局摆放，当整体布局完成后可以适当调整实体间的位置，以保证模型与研究对象的一致性。一般情况下系统由生成器开始以吸收器结束。（2）设定对象间的关系要想运行这个系统光有实体是不够的，实体与实体还需要存在一定的联系，在上一节中介绍过实体一般有三个端口：输入端口、输出端口和中间端口，结合所选研究对象确定每个实体间的连接方式，完成实体间的关系建立。（3）设定对象参数第三步是一个仿真模型是否具有实际意义的关键点，模型参数设置正确，该模型才具备接下来数据分析的必要性。结合研究对象系统，再结合所收集到的实际数据，对模型中存在的实体进行逐一的参数设置，力求贴近现实数据。（4）编译运行模型上述几个步骤完成就可以对模型进行运行了，若发现运行过程中存在问题，可以将模型中止，重新调整实体关系和参数，但在调整结束后需要点击重置按钮再对其进行运行。（5）仿真结果输出Flexsim仿真模型运行结束后，便可以查看运行数据结果了，可以通过统计选项下的“全局统计”、“报告与统计”进行全局运行数据的查看，也可以通过实体中的统计选项卡进行查看，结果输出后需结合实际对其进行分析。2.3.4Flexsim与其它几种仿真软件的比较除Flexsim外仿真软件有还有很多，像Witness、AutoMod、ExtendSim等等，Witness软件虽然功能上与Flexsim差不了多少，但其三维动画较Flexsim要差太多，以至于仿真模型建立后运行效果不好，无法在运行过程中观察存在的问题；AutoMod具备精确三维建模的功能，但其使用方法复杂，并且该软件主要用于制造系统以及物料搬运系统；ExtendSim具有较高的灵活性和可扩展性，处于初学者来说也比较容易掌握，但对于中型的模型建立这个软件是很吃亏的；对比这几种仿真模型本设计决定使用于Flexsim仿真平台，实现对仓储作业的入库流程的仿真建模，力求实现仓储运作效率的提高。第3章沈阳快行线冷链仓库的基本现状介绍3.1沈阳快行线冷链物流公司相关概念沈阳快行线冷链物流公司深耕行业20年，是专业的第三方冷链物流解决方案提供商及运营商，在全国拥有17座多温区仓库，将同城配送准时达、冷链零担约时达、生鲜宅配恰时达3个物流产品服务于超市餐饮供应商、超市配送中心、连锁餐饮、生鲜电商4类客户，服务网络遍及236个城市。同城配送又被称为“最后一公里物流”，也被称为城市“轻物流”，也称本地派送。全国联网的专业物流（快递）公司的的业务侧重点不同，“同城配送”提供一个城市内A到B之间（尤其是市区范围内）的物流配送，讲求的是速度快、效率的最大化。冷链零担物流，顾名思义，冷链在零担物流过程中起着重要的作用，运输的货物的温度有特殊要求，必须保证货物新鲜、不变质。因此需要专业的冷链零担物流单位来承揽。针对货品企业的这一需求，冷链零担业务和专线应运而生。生鲜配送分为两种：B2C，就是生鲜配送企业或者社区的生鲜超市把生鲜产品直接配送到家里知。B2B，是生鲜配送企业把生鲜产品送到餐厅、企事业食堂、超市等企业客户那。目前道生鲜配送B2B相对B2C的市场前景会更好，B2C由于客单价较低，导致成本过高，很难维持。版而B2B的客单价都比较高，对于生鲜配送企业来说，盈利点更可观。如果想做生鲜配送B2B，个人建议引进观权麦生鲜配送管理系统，效率会提高，也节省人力成本作为专业的第三方冷链物流，快行线不仅可以为客户提供经济、高效的冷链物流解决方案，还能完成其实施及落地运营工作，方案提供+运营实施的双重能力也是快行线冷链在行业中的突出优势。公司主要有三个业务板块，冷链城市配送，冷链零担配送，冷链宅配。主要服务于四类有冷链物流需求的客户：超市供应商，超市配送中心，连锁餐饮配送中心，生鲜。3.2快行线仓库的布局沈阳快行线冷库现在拥有三个制冷效果非常好的大冷库，五个月台可供司机和物流专员使用，同时拥有四个小型叉车，三个大型叉车，和若干地牛。仓库的整体布局规划简单，库内仓储设备摆放也相对有限。已知厂房内分为两个系统，三个仓分别存在一个独立的运行系统，且作业互不干扰，但因食品仓包含货量更多，系统运作时间长，存在问题更棘手。食品仓存放的货物主要是有物流到库和DC到库两种不同的形式，货物到达冷库的时间是相对随机的以至于车辆驶进园区后停靠月台的随机，货物移动到仓库后在验收区的摆放也是随机的，仓库作业区布局如图3-1所示，作业区大致分为三个区域：办公区、验收区和货物暂存区。办公区包括入库办公区、供应商休息区和叉车存放区，办公区因办公设备和叉车充电设备的原因在研究问题时不考虑移动位置。验收区包括DC验收区和物流验收区，货物暂存区包括暂存货架、托盘存放区和异常商品存放区。本设计通过对快行线冷库的作业过程进行仿真，重点研究其问题较多的入库作业，试着发现在其入库作业过程中所存在的潜在问题，从而进行针对性地优化、改进，增加其运行效率。沈阳快行线冷链物流公司布局图如图3-1所示。图3-1沈阳快行线冷链物流公司仓库布局图3.3快行线仓库作业过程与大部分企业仓储的作业过程类似，快行线冷库到货作业分为两个流程，分别为物流到货收货流程和DC到货收货流程，两个流程在入库的收货作业区同时进行。3.3.1物流到货收货流程物流货物送达快行线冷库后，物流承运商首先对到货进行申请成品入库，食品仓库的物流专员接收到申请之后，开始进行的是预检单打印工作，打印结束物流承运商把货物按照预检单的明细把货进行分拍码放，分拍马方结束将托盘拉倒验收区域由验货员进行验单工作，按照验收单内容逐项核对并且检查入库货物的数量冷藏车的温度、生产日期及商品的完整性，等验收结果确认准确无误并录入仓库系统之后，便开始对货物进行上架操作，与此同时与物流承运商办理相关入库手续的交接业务，完成物流入库作业。物流到货入库作业流程如图3-2所示。不合格不合格图3-2物流到货收获流程图3.3.2DC物流到货收货流程（1）DC到货简介配送中心（Distributioncenter）到货是指接受供应者所提供的多品种、大批量的货物，通过储存、保管、分拣、配货以及流通加工、信息处理等作业后，将按需要者订货要求配齐的货物送交顾客的组织机构和物流设施。DC是指快行线为广大供应商提供的快速中转物流综合服务，目前不仅有运输业务，还包含包装、贴签和预约等服务，DC存在的目的是为快行线完善自己多地建仓的配送中心。（2）DC入库流程当接运到的DC货物送达仓库后，由随行的DC送货员直接把货物拉到DC验收区，随行的DC送货员与仓库的验收员一起对所到货物的数量与清单上进行核对，逐一核对确认无误后由验收员对到货单进行签收并打印预检单，预检单打印结束现场工作人员按照清单对货物进行传送带运输并分拍码放，码放结束由验货员进行验单工作，按照验收单内容逐项核对并且检查入库货物的数量、生产日期及商品的完整性，等验收结果确认准确无误并录入仓库系统之后，便开始对货物进行上架操作，并办理入库手续，完成DC收货作业。DC到货入库作业流程如图3-3所示。图3-3DC商品入库流程图第4章基于Flexsim的沈阳快行线冷库仿真模型的建立及分析4.1基于Flexsim的沈阳快行线冷库仿真模型的建立4.1.1作业过程的概念模型为了更好的实现在Flexsim大环境下进行建模，在具体分析仓储入库部分的前提下，将冷链仓入库作业的整体模型抽象为暂存区、理货区和储存区，因仓库到货分为物流到货和DC到货两种方式，所以三种区域有不同的作用。当物流货物由托运机构托运到快行线冷库进入暂存区，物流承运商对到货物资进行分类码放后进入到理货区，在理货区进行验单工作，工作完成之后接由叉车分配储位完成货物的上架操作。4.1.2仿真范围的界定及目标的确认（1）仿真范围的界定本设计仿真的对象为快行线冷链作业流程，仿真模型建立时假设仓储整体运作流畅，不会因仓库内机械设备出现故障需要维修影响入库作业中断的问题。对于仓库作业过程中包含的退货供应商提货，异常商品逆向退回等等发生的各种程序交接，商品库内出现盘点异常，商品出现损坏需要入库组出面解决的问题均不考虑在仿真范围之内。但仿真模型中会对验收设备发生的故障及因人员工作操作不当引起的生产作业延误进行模仿，具体会体现在时间设置上。（2）仿真目标的确认因为快行线冷库的问题主要集中在入库作业中，所以将仿真的重点放在入库作业上，基于Flexsim的沈阳快行线冷库入库作业过程的仿真目标确认如下。第一，通过对实地调查研究法搜集来的入库作业流程，及数据进行分析拟合，建立与实际情况相符的法仿真模型，观察仿真系统的运行过程，查看是否出现大面积临时实体堆积现象、观察数据报告及各实体运行状态图查看是否出现过于繁忙和空闲的现象。第二，结合实际情况发现系统中出现问题的主要因素。第三，从几方面对仿真模型出现的问题进行总结，相同类型的问题进行集中的调查处理，寻求解决方案。第四，总结解决方案，并对系统进行重新建模，观察运行结果与原始仿真结果进行对比，看是否问题得到改善，达到设备人员的配置合理化和成本节约。对解决方案进行总结，为企业提供有实质意义的入库作业优化方案，达到企业仓库作业效率提升，物流服务水平提升，行业竞争力提升的目的。4.1.3仿真模型中的实体对象及模型布局（1）仿真模型中的实体对象实体的实际功能为：4个货架表示验收区前的暂存货架，DC验收区的1个生成器和1个处理器的组合表示DC货物到货，暂存区表示货物地面堆存区即等待区，1个处理器表示对货物的验收处理，操作员用于对货物的简单搬运，叉车用于完成对验收结束货物的搬运，网络节点表示叉车在货架通道里的运行路线；物流验收区的1个发生器表示物流货物的到达，暂存货架区域后方的1个发生器表示库内生产剩余托盘，暂存区表示托盘暂存区，剩下的1个暂存区表示异常商品存放区，操作员用于对货物的简单搬运，叉车用于完成对验收结束货物的搬运，网络节点表示叉车在货架通道里的运行路线。清晰地展示了在快行线冷库系统的入库作业过程仿真中，各个实体对象所代表的具体含义。表3-1仓库仿真建模实体对象一览表实体名称实体图形模拟说明模拟实例生成器

（Source）模拟临时实体的产生货物的到达库内托盘返回前端暂存区（Queue）存储或缓冲区地面堆存区处理器（Processor）模拟一段延迟或处理时间验收作业货架（Rack）模拟实体仓库中存放货物的场所存货区货架叉车（Transporter）模拟装卸搬运的设备叉车操作员（Operator）模拟搬运的人员检验的人员搬运工

检验员（2）模型布局结合实地调研结果，考虑研究的主要方向，使用Flexsim仿真软件，对快行线冷库运行系统的入库流程进行仿真模型的建立，建立结果如图所示。图3-6仓储系统入库作业过程仿真模型布局图4.1.5仿真模型中的参数设置沈阳快行线公司年入库量约3万箱，本设计所研究的冷库产品、常温产品、DC产品这三种产品的产量各占年产量的30%、10%、10%。将调查得知的快行线冷库一个月周六平均一天四个站台的到货情况汇总如表3-2所示。表3-2沈阳快行线冷库平均到货表站台/时间6：007：008：009：0010：0011：0012：0013：0014：0015：00站台112050401000060986030站台2804162252015060205010站台31102133651002068222570DC到货站台60606060006060600以此数据为基础可知每个站台一天的入库量。此模型模仿的是该公司一天时间内的生产流程，因此将仿真运行时间设置为24小时。（1）发生器（Source1）参数设置本设计主要研究沈阳快行线冷库入库线运输冷藏货物常温货物，DC货物这三种产品，该公司的生产节拍为60秒，因此将到达方式设置为到达时间间隔，到达时间间隔处设置为60，具体设置如图3-1所示。图3-7发生器参数设置为了更好区分这三种产品并便于观察仿真结果，在触发器的创建触发中进行设置，将常温货物和冷藏货物用绿色红色来代表，具体设置如图3-8所示。图3-8原材料类型与颜色参数设置根据快行线冷库收集的数据，本设计将冷藏和常温货物到达的时间填入发生器中，站台一站台二站台三的发生器具体操作如图所示。图3-9站台1的设置图3-10站台二的设置图3-11站台三的设置图3-12站台四的设置（2）暂存区（Queue）参数设置暂存区是存放在制品的场所，在生产线中为了防止暂存区堵塞导致影响下一工序，所以要将暂存区的最大容量设置的足够大，本模型中理货暂存区和常温理货区最大容量均设置为50和500。所以理货暂存区的临时实体流中的发送至端口设置为根据返回值选择输出端口。因运输需要使用运输设备叉车，因此在这临时实体流处应选择使用运输工具，设置如图3-3所示。图3-13理货暂存区最大容量设置设置模拟理货暂存区即常温物流验收等待区最大容量为500个单位，设置结果如图所示。图3-12常温理货区的设置（3）处理器(Processor)参数设置处理器为仿真模型中主要的实体，不同的处理器可代表生产线中不同的加工工序，处理器1、处理器2均为分拣工序，冷库的分拣时间为为40秒、50秒。图3-13处理器1参数设置3-14处理器2参数设置（4）传送带（Conveyor）参数设置传送带将生产线上的临时实体从上一工序运输到下一工序，仿真模型共有1条传送带，将运输不同类型的DC产品，其中传送带临时实体流的发送至端口均设置第一个可用端口，设置如下图3-11所示。3-15传送带1临时实体流设置（6）货架(Rack)参数设置货架用来存放产成品的场所，该公司生产三种产品分别放置到三个货架上，设置货架的最大容量为1000，放置到随机层、随机列，根据该公司的实际情况，货架的尺寸为10层，10列，层高1米，列宽2米，设置如下图3-16所示。图3-16货架1参数设置（8）操作员操作员为两个固定实体之间的流动实体，本文操作员为货物搬运工，因每个人走路的速度是不一样的,因此将操作员1，2，3最大速度设置为1.5米每秒，设置如图所示。图3-17操作员最大速度设置（8）运输机运输机为叉车，该公司有3辆叉车，速度均为2米每秒，设置如图3-16所示图3-18叉车最大速度设置（9）呆品区呆品区是再仿真模拟运行中，发生的货品损坏，货品品质不达标的呆品储存区，其最大的容量为50。图3-19呆品区容量设置4.1.6入库作业过程仿真运行工作状态仿真模型运行模型能够生动、逼真地再现工作场景，堵塞现象也能反映出在入库作业的实际操作中出现的问题，有助于模型的分析。图展示了仓库作业过程的模型运行工作状态。图3-20仓储系统入库作业工作状态仿真模型图4.2沈阳快行线冷库入库作业过程的仿真结果分析4.2.1仿真结果输出仿真模型建立结束后，进行5次以上的运行并观察后，点击运行界面的统计选项，弹出界面选择报告与统计选项，弹出界面中点击选项，选择希望生成报告中的实体种类，在汇总报告和状态报告中选择希望生成报告分析的选项，汇总报告选择平均容量、输入、输出、最小停留时间、最大停留时间、平均停留时间、空闲时间选项，状态报告中选择空闲时间、加工时间、阻塞时间、实体空闲时间、收集实体时间、释放时间、预置时长、利用率选项，具体生成报告如对象种类平均容量输入量输出量最小停留时间最大停留时间平均停留时间空闲时间站台1Source10495048.15724611.1907940站台2Source10518050.45345311.2721420站台3Source10574053.7105111.3674070Dc站台Source10424047.23790721.6226950处理器1Processor0.79394533333247.22678848.63343447.7381744113.354028处理器2Processor0.43992316216146.88889754.60238354.55445311182.17609处理器3Processor0.65741335735745.46573550.46786650.6493184753.35402处理器4Processor0.75646525725647.54577554.45457745.5454453713.35402处理器5Processor0.92079933833749.80474154.95500654.5011391579.802858处理器6Processor0.63147623623544.14003853.7105153.6697847360.492409货架1Rack151.20597633200000货架2Rack160.54981533500000货架3Rack164.01496633700000货架4Rack174.45611937300000处理器15Processor0.7470693743734040405051.391765暂存区16Queue22.9914424243743.8686952361.8952641072.7999460暂存区17Queue133.82940139600000叉车1Transporter0.27079733733714.99836217.87284516.0402559694.236857叉车3Transporter0.1532733323327.98058311.1003899.22008714341.2062叉车4Transporter0.0630953743743.3692113.3692113.36921117264.41474操作员5Operator0.1322116116116.40789216.52843716.4087214996.77999操作员6Operator0.17277723523514.69495314.78314514.69532813321.785114.2.2仿真结果分析为了尽量避免只对一个随机系统进行有限的抽样分析，导致抽样的输入数据运行结果与真实值存在偏差可以采取多次仿真试验或者增大样本容量的方法来进行。通过对仿真数据的分析，可以容易地看出系统中哪些功能区域出现了拥堵，哪些设备利用率不高，长时间处于闲置状态，另外还可以看出操作人员的工作状态。通过发现这些问题，就可以很好地为仓储作业系统的优化进行指导。在分析仿真结果时，一般有以下几种主要参考标准：（1）当某一实体的空闲时间过长而显示的等待时间过长，就基本可以判定他的上游实体发生拥堵；（2）当某一实体空闲率极低，长时间处于工作状态，可以判定其自身发生拥堵；（3）当实体在作业过程中时间占比为70%~80%，系统则能比较顺畅的运行，这也是实体的最优工作占比。4.2.3各实体仿真结果分析（1）站台由下图可知站台1，2，3和DC站台的情况，站台1的堵塞时间占比为12.59%，正常生产的时间占比为87.41%。站台2的堵塞时间占比为11.87%，正常生产的时间占比为88.13%。站台3的堵塞时间占比为11.02%，正常生成的时间占比为88.98%。由于DC站台是直接传送带运输，所以没有堵塞。图3-21各站台运行状态饼状图（2）暂存区由下图可观察到暂存区、常温储藏区的空闲率、收集率、释放率，常温储藏区相当于一个平地的货架用来储藏不应存入冷库的常温产品，所以其空闲率几乎没有为0.17%而其释放量为99.83%。暂存区是DC货物从冷藏车运输下来时的暂时存储的场地所以其释放率为2.67%其空闲率为97.33%。图3-22各暂存区运行状态饼状图（3）操作员由下图可知操作员1，2，3的模拟情况，操作员1的空载行进时间为43.52%负载行进时间为39.41%。空载偏移时间为6.32%.负载偏移时间为10.75%。操作员2的空载行进时间为44.60%负载行进时间为41.53%。空载偏移时间为5.25%.负载偏移时间为8.63%。操作员3的空载行进时间为37.58负载行进时间为32.87%。空载偏移时间为12.3%.负载偏移时间为17.26%。图3-23各操作员运行状态饼状图（4）叉车由下图可知叉车的运行情况，叉车1的空载行进时间为43.66%负载行进时间为41.18%。空载偏移时间为3.28%.负载偏移时间为11.88%。叉车2的空载行进时间为46.14%负载行进时间为45.16%。空载偏移时间为2.78%.负载偏移时间为6.65%。叉车3的空载行进时间为47.47%负载行进时间为45.16%。空载偏移时间为1.12%.负载偏移时间为6.25%。叉车4的空载行进时间为44.3%负载行进时间为27.66%。空载偏移时间为4.69%.负载偏移时间为23.35%。图3-24各叉车运行状态饼状图4.3沈阳快行线冷库入库作业过程的问题分析4.3.1入库流程问题分析根据沈阳快行线冷库入库的流程可知，冷藏车到货的时候，是货物一件件成批次的运输，因为是冷链运输所以需要进冷库的货物要比常温储藏的多得多。而冷藏的货物由于冷库的温度过低，只能用叉车运输，操作员无法去运输，所以当货物过多时，就会造成叉车繁忙操作人员清闲的情况，而且冷藏货物一直不进冷库在月台堆积的话造成的损失也十分巨大。由图3-21可知站台1，2，3的堵塞时间远远不及DC站台。所以应对到货的时间点进行优化，将一天的到货平均，这样的运行效率会大大加快而且损失也较小。4.3.2验收区布局问题分析操作员在运输货物中，在路途中耗费的时间过长，这样的后果会非常严重，当一个操作员在运输的时间过长时，从冷藏车上新运输的常温货物只能在车上堆积，不仅影响常温区的运行效率，还间接影响了冷库的叉车运输，操作员耗费在路上的直接原因就是常温冷藏区的入口离他们所处的区域太远。所以应拆除西侧的围墙，减少操作员在路上消耗的时间。第5章沈阳快行线入库作业过程的优化及验证5.1沈阳快行线冷库仿真过程优化方案通过对现有的沈阳快行线冷库的仿真，可以看出两个问题，一是站台发生器的货物到达时间不规律，货物的到达量也非常不规律。另一个就是操作员在运输常温不需要冷藏的货物时需步行到距离较远的另一侧去堆放货物，路程太长效率太低。针对这两个问题，站台货物不规律应在通知冷藏运输车的司机规范的时刻表，使其按照顺序和时间有规律的入库。操作员的路程问题就应在离入库区近的区域设立通道减少其路程上花费的大量时间已加快整个仓库的运行效率。5.2沈阳快行线冷库入库优化方案的验证5.2.1优化方案的仿真优化过程（1）站台根据系统入库作业的优化方案可知要对各个站台的到货时间和到货数量进行平均分配。原先的到货表如下所示站台/时间6：007：008：009：0010：0011：0012：0013：0014：0015：00站台112050401000060986030站台2804162252015060205010站台31102133651002068222570DC到货站台60606060006060600改良后如下所示站台/时间6：007：008：009：0010：0011：0012：0013：0014：0015：00站台156565656565656565656站台252525252525252525252站台353535353535353535353DC到货站台60606060006060600根据改良后的车辆到达时刻表进行仿真，如下图所示站台1的时刻表为平均每小时56件货物。站台2平均每小时52件货物站台3则是每小时53件。DC站台不变。图4-1改良后的站台1到货图图4-2改良后的站台2到货图图4-3改良后的站台3到货图仓库布局根据在模拟仿真的沈阳快行线冷库的建模中，可以看出操作员1和操作员2的负载行进时间和空载行进时间过高，因为仓库布局的不合理导致了这一问题的产生，操作员1和2在路上花费的时间过多，优化方案就是在靠近站台1和站台2的常温商品冷藏区新增一条道路如图所示，使操作员能更加迅速的运输常温货物。从而加快运行效率。图4-4改良后的仓储系统入库作业过程仿真模型布局图5.2.2优化方案的结果分析通过对已经优化的模型进行再次运行，通过模型的运行对模型进行实时的观察，再结合最后生成的图表所显示出的数据，和优化前的模型进行对比，分析上一小节中对模型做出的优化是否有效。（1）站台优化通过运行优化后模型，调整站台的到货时间和数量，通过flexsim软件进行分析，由下图可知站台1，2，3情况，站台1的原先的堵塞时间占比为12.59%，优化后的堵塞时间占比为6.83%，优化前的正常生产的时间占比为87.41%。优化后的正常生产的时间占比为93.17%，优化前站台2的堵塞时间占比为11.87%，优化后的站台2堵塞时间占比为6.69%。优化前的正常生产的时间占比为88.13%。优化后的正常生产时间占比为93.31%。优化前站台3的堵塞时间占比为11.02%，优化后站台3的堵塞时间为6.37%优化前正常生产的时间占比为88.98%。优化后的正常生产时间占比为93.63%.不难看出，优化后的效率要高于又优化前的运行效率。图4-5改良后的站台运行状态饼状图（2）布局优化对于两个模型各运行一次，观察操作员1和操作员2的仿真情况。由下图可知，优化前操作员1的空载行进时间为43.52%负载行进时间为39.41%。空载偏移时间为6.32%.负载偏移时间为10.75%。优化后操作员1的空载行进时间为42.85%负载行进时间为37.74%。空载偏移时间为7.04%.负载偏移时间为12.37%，优化前操作员2的空载行进时间为44.60%负载行进时间为41.53%。空载偏移时间为5.25%.负载偏移时间为8.63%，优化后的操作员2的空载行进时间为39.13%负载行进时间为33.58%。空载偏移时间为10.76%负载偏移时间为16.54%由此可知优化后的操作员在路上耗费的时间更少，仓库的整个运行效率也因为操作员的耗费时间的降低从而一步一步的增加。图4-5改良后的操作员运行状态饼状图第6章总结与展望6.1总结本设计研究的主要内容是沈阳快行线冷库运行效率的优化，首先通过自己实习时所观察询问到的数据进行采集，在通过VISO等软件进行模拟仓库的布局，再用Flexsim进行对快行线冷链运输的仿真。本设计取得的研究成果如下：结合沈阳快行线的实际特点，以这个冷链仓库为研究对象，详细的分析了仓储作业流程，使用Flexsim仿真软件建立了沈阳快行线冷链作业流程仿