【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 系統(tǒng)（產(chǎn)品到分揀員系統(tǒng)）和自動(dòng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)（使用分揀機(jī)器人）。自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)是實(shí)現(xiàn)高效率物流和大容量?jī)?chǔ)藏的關(guān)鍵系統(tǒng)，是現(xiàn)代化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)中重要的組成部分。它具有： ① 、占地面積少，將倉(cāng)庫(kù)面積和空間充分利用，大幅度增加倉(cāng)庫(kù)高度 ② 、易于實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)的機(jī)械化、自動(dòng)化，使出、入庫(kù)效率得到提高，降低物流成本 ③ 、使倉(cāng)庫(kù)管理水平得到提高④ 、可以容易的實(shí)現(xiàn)先進(jìn)先出的出入庫(kù)原則，防止儲(chǔ)存時(shí)間過長(zhǎng)而造成的貨物損失 ⑤ 、采用自動(dòng)化技術(shù)后，立體倉(cāng)庫(kù)能適應(yīng)黑暗、低溫、有毒等特殊場(chǎng)合的需要⑥ 、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)都有倉(cāng)儲(chǔ)信息管理系統(tǒng) WMS，數(shù)據(jù)及時(shí)準(zhǔn)確， 企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)能夠隨時(shí)掌握庫(kù)存情況，根據(jù)生產(chǎn)及市場(chǎng)狀況及時(shí)對(duì)公司生產(chǎn)和決策作出調(diào)整等優(yōu)點(diǎn)。 分揀及配貨 配送中心的主要功能和核心工序就是分揀及配貨。商品經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，客戶對(duì)小批量、多品種的商品需求逐漸增加，因此配送中心配送的貨物數(shù)量和種類也越來越多，配送中心作業(yè)時(shí)分揀作業(yè)的比重也越來越大，既耗費(fèi)大量人力，也浪 11 費(fèi)時(shí)間。分揀作業(yè)的效率直接影響配送中心的作業(yè)效率和經(jīng)營(yíng)效益，也是決定配送中心服務(wù)水平的高低的重要因素。配送中心揀選的種類，不斷演變，揀選的作業(yè)方法也越來越多，揀選方式趨于多樣化，為了使分揀作業(yè)合理化 ，任何揀選方式都遵循：（ 1）、存放時(shí)應(yīng)考慮易于出庫(kù)和揀選的原則（ 2）、提高保管效率，充分利用存儲(chǔ)空間（ 3）、減少揀選錯(cuò)誤（ 4）、作業(yè)應(yīng)力求平衡化，避免忙閑不均的現(xiàn)象（ 5）、事務(wù)處理和作業(yè)環(huán)節(jié)要協(xié)調(diào)配合（ 6）、分揀作業(yè)的安排要和配送路線的順序一致（ 7）、縮短配送車輛的滯留時(shí)間。 揀選單揀選是目前最常用的揀選方式，將原始的客戶訂單輸入計(jì)算機(jī)后進(jìn)行揀選信息處理，打印揀貨單，揀選員根據(jù)揀貨單進(jìn)行揀貨。電子標(biāo)簽揀選是一種計(jì)算機(jī)輔助的無紙化揀貨系統(tǒng)，采用計(jì)算機(jī)傳輸揀選指令到操作者面前的顯示屏上，導(dǎo)引操作者完成規(guī)定的作業(yè) ，以電子標(biāo)簽代替揀選單，在貨架上顯示揀選信息，以減少“尋找貨品的時(shí)間。與傳統(tǒng)的紙張揀貨單相比，電子標(biāo)簽的優(yōu)點(diǎn)有：（ 1）、實(shí)現(xiàn)了無紙化作業(yè)，減少了出庫(kù)前單據(jù)處理時(shí)間，節(jié)省紙張。（ 2）、大大加快了揀貨的速度（ 3）、利用電子標(biāo)簽揀貨，可大大提高揀貨的準(zhǔn)確率。 自動(dòng)分揀系統(tǒng)，從貨物進(jìn)入分揀系統(tǒng)到送到指定的分配位置為止，都是按照人們的指令，靠自動(dòng)分揀裝置來完成即自動(dòng)分揀。如何合理利用機(jī)械、自動(dòng)化設(shè)備，采用新技術(shù)以節(jié)約作業(yè)時(shí)間、降低分揀錯(cuò)誤率，是構(gòu)建分揀系統(tǒng)的目標(biāo)與關(guān)鍵 [9]。隨著科技進(jìn)步，自動(dòng)分揀系統(tǒng)已經(jīng)被各行各業(yè)使 用，比如 DPS，是一種采用電子標(biāo)簽進(jìn)行輔助揀選的智能分揀系統(tǒng)，在世界領(lǐng)域里非常盛行 [10]。一個(gè)自動(dòng)分揀系統(tǒng)由一系列各種類型的輸送機(jī)、各種附加設(shè)施和控制系統(tǒng)等組成的，大致分為合流、分揀識(shí)別、分揀和分流四個(gè)分段。主要特點(diǎn)是：（ 1）、能連續(xù)、大批量的分揀貨物（ 2）、分揀誤差率極低（ 3）、分揀作業(yè)基本實(shí)現(xiàn)無人化。其設(shè)備構(gòu)成有輸入裝置、貨架信號(hào)設(shè)定裝置、進(jìn)貨裝置、分揀裝置、分揀道口和計(jì)算機(jī)控制器。 配送中心的功能 配送中心是專門從事貨物配送活動(dòng)的經(jīng)濟(jì)組織，同時(shí)也是集加工、理貨、送貨等多種職能于一體的物流據(jù)點(diǎn)。 具體來說，配送中心應(yīng)具備如下幾種功能 : （ 1）采購(gòu)功能 采購(gòu)功能是配送中心最基本的必不可缺的功能，只有按照客戶要求采購(gòu)所要供應(yīng)配送的的商品，才能準(zhǔn)確及時(shí)無誤地為企業(yè)或商業(yè)供應(yīng)貨物。因此根據(jù)市場(chǎng) 12 的供需變化情況，及時(shí)制定采購(gòu)方案，并根據(jù)市場(chǎng)變化、客戶希求及時(shí)調(diào)整方案，安排專門的采購(gòu)人員與部門進(jìn)行采購(gòu)十分關(guān)鍵。 （ 2）存儲(chǔ)保管功能 當(dāng)商品生產(chǎn)計(jì)劃的季節(jié)與銷售季節(jié)出現(xiàn)時(shí)間差異時(shí)，配送中心很容易不能夠滿足客戶需求，出現(xiàn)貨物短缺或堆積，為了保證能夠及時(shí)滿足客戶需求，保證配送中心正常運(yùn)作，配送中心必須具備儲(chǔ)存功能。 （ 3）配組功能 配送中心與其他傳統(tǒng)的倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)的明顯區(qū)別之一是配送中心具有組配功能。不同的客戶對(duì)商品的種類、數(shù)量、規(guī)格、質(zhì)量及送達(dá)時(shí)間等的要求也不同，為了滿足不同客戶的不同需求，配送中心要具備配組功能。 （ 4）分揀功能 隨著商品品種多樣化、小批量化趨勢(shì)的發(fā)展，配送中心必須對(duì)商品進(jìn)行分裝。 （ 5）集散功能 配送中心將分散在各個(gè)生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品集中到一起，進(jìn)過分揀、配裝，按客戶要求發(fā)給客戶。 （ 6）流通加工功能 配送過程中，為解決生產(chǎn)中大批量，少規(guī)格和消費(fèi)中的小批量，多樣化要求的矛盾，按照用戶對(duì)貨物的不同要求對(duì)商品進(jìn)行 分裝、配裝等加工活動(dòng)，這也是配送中心功能之一。 除了以上功能，配送中心還有送貨、信息匯總及傳遞和服務(wù)功能，這些功能也使配送中心具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。 配送中心的規(guī)劃與設(shè)計(jì) 配送中心進(jìn)行規(guī)劃與設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該考慮外部環(huán)境和規(guī)劃因素。 進(jìn)行物流配送中心規(guī)劃需要考慮外部因素有：（ 1）、區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景資料（ 2）、交通運(yùn)輸網(wǎng)及物流設(shè)施現(xiàn)狀（ 3）、城市規(guī)劃（ 4）、環(huán)境保護(hù)與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。 規(guī)劃因素是指影響配送中心系統(tǒng)規(guī)劃的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和背景資料，主要包括：配送的對(duì)象或客戶、配送貨品的種類、配送貨品的數(shù)量或庫(kù)存量、配送 的路線、物流服務(wù)水平和建設(shè)的預(yù)算等。 除了考慮以上因素，配送中心系統(tǒng)規(guī)劃分為 布局規(guī)劃 、 一般性設(shè)施規(guī)劃、作 13 業(yè)流程的規(guī)劃 、 軟硬件設(shè)備系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì) 、 組織管理體制。 布局規(guī)劃： 物流配送中心是一種設(shè)施類型，其規(guī)劃設(shè)計(jì)遵從一般設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)的理論與方法。設(shè)計(jì)設(shè)施規(guī)劃很難完全用定量模式來尋求其解決方案，在規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中通常需要依賴設(shè)計(jì)者個(gè)人的主觀判斷或設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的積累，因此規(guī)劃設(shè)計(jì)者為了避免完全依照主觀經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，將工程設(shè)計(jì)程序應(yīng)用于設(shè)施的規(guī)劃設(shè)計(jì)，從而將系統(tǒng)研究方法引入設(shè)施規(guī)劃設(shè)計(jì)行業(yè)，通過定性、定量方法尋求設(shè)施規(guī)劃 的解決方案。 一般性設(shè)施規(guī)劃： 工程設(shè)計(jì)程序的六個(gè)步驟是一種最普遍、最傳統(tǒng)的系統(tǒng)研究方法，其適用范圍包括產(chǎn)品規(guī)劃、流程規(guī)劃或組織規(guī)劃等不同主題。應(yīng)用到物流配送中心規(guī)劃設(shè)計(jì)上，可以分為定義問題、分析問題、發(fā)展方案、評(píng)估方案、選擇方案 、 執(zhí)行方案 、 重新定義問題等步驟，通過這些步驟對(duì)建設(shè)方案不斷改進(jìn)修正，以便于建設(shè)達(dá)到企業(yè)要求的配送中心。 作業(yè)流程的規(guī)劃：不同的配送中心，規(guī)模或特性不同，其運(yùn)作包含的作業(yè)項(xiàng)目和作業(yè)流程也不完全一樣，但基本的流程不會(huì)變，都包含采購(gòu)、搬運(yùn)、儲(chǔ)存、分揀、包裝加工、補(bǔ)貨、出庫(kù)和送貨。 軟硬件設(shè) 備系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)： 根據(jù)我國(guó)的物流業(yè)發(fā)展不成熟的實(shí)際狀況，在物流配送中心建設(shè)過程中，行業(yè)間達(dá)成了比較一致的原則，那就是軟件先行、硬件適度。換句話說，就是以國(guó)際先進(jìn)水平為導(dǎo)向，開發(fā)計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)、管理與控制軟件；另外在滿足作業(yè)要求的前提下，利用我國(guó)企業(yè)人工費(fèi)用便宜的特點(diǎn)，系統(tǒng)中的機(jī)械設(shè)備等硬件設(shè)施要更多選用一般機(jī)械化、半機(jī)械化的裝備，以解決我國(guó)大部分物流企業(yè)資金不足、空間利用要求不嚴(yán)格等問題。例如可以使用堆垛機(jī)、叉車或者與貨架相配合的高位叉車實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)機(jī)械化；在倉(cāng)庫(kù)面積有限，作業(yè)面積不能滿足使用要求的情況下 ，也可以考慮通過建設(shè)高架自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)，以實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)的機(jī)械化自動(dòng)化。 4Flexsim 軟件 的功能特點(diǎn) 一般的模擬軟件可分為結(jié)構(gòu)性和分散型兩大類， Flexsim 是屬于分散型模擬軟件。 Flexsim 軟件具有豐富的對(duì)象庫(kù)，并具有 3D 顯示功能，建模迅速方便，顯示功能強(qiáng)大。該軟件提供了原始數(shù)據(jù)擬合、輸入建模、圖形化的模型構(gòu)建、虛 14 擬現(xiàn)實(shí)顯示、運(yùn)行模型進(jìn)行仿真試驗(yàn)、對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析優(yōu)化、生成 3D 動(dòng)畫影像文件等功能，也提供了與其他軟件工具的端口。 Flexsim 軟件及其構(gòu)成模塊的結(jié)構(gòu)： Flexsim 仿真軟件的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，突出 3D 顯示效果，建模和調(diào)試簡(jiǎn)單、方便、開放，模型的擴(kuò)展性強(qiáng)，易于和其他軟件配合使用等方面。 仿真環(huán)境和關(guān)鍵技術(shù) 仿真環(huán)境 Flexsim 軟件主界面由菜單欄、工具欄、實(shí)體對(duì)象庫(kù)、模型視圖、仿真控制欄五部分。其中實(shí)體對(duì)象庫(kù)可在柵格面板中找到，被分為幾組，默認(rèn)狀態(tài)下顯示最常用的實(shí)體。 Flexsim 仿真軟件 模型 模型 建立 有效 與 性確 調(diào)試 認(rèn) 運(yùn)行 3D 仿真 的可 試驗(yàn) 視話 結(jié)果 生成 動(dòng)態(tài) 影像 顯示 文件 Microsoft Visual C++.NET Excel 等可以用做 統(tǒng)計(jì)分析的工具 ExpertFit 等擬和分布工具 15 圖 10實(shí)體對(duì)象庫(kù) 除此之外，菜單欄包括文件菜單、編輯菜單、視圖菜單、執(zhí)行菜單、統(tǒng)計(jì)菜單、工具 菜單、演示菜單、窗口菜單、幫助菜單。 仿真控制欄有： Reset（仿真模型整體復(fù)位）、 Run（仿真模型運(yùn)行）、 Stop(仿真模型運(yùn)行結(jié)束 )、 Pause（模型運(yùn)行停止，按 run 后繼續(xù)運(yùn)行）、 Step（仿真模型步進(jìn)，按事件步進(jìn)）、 pile（仿真模型的編譯和連接）。 中鼠標(biāo)的用途及鍵盤交互 （ 1）鼠標(biāo)操作 鼠標(biāo)操作主要包括移動(dòng)實(shí)體、移動(dòng)視窗、連接端口。 移動(dòng)實(shí)體就是把實(shí)體移動(dòng)到特定的位置便于模型的連接，將實(shí)體放置在模型運(yùn)行時(shí)便于觀察的位置。鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)住實(shí)體拖動(dòng)至需要的位置。 移動(dòng)視窗 可用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊視窗空白的位置，拖動(dòng)鼠標(biāo)，控制是處的放大或縮小。 連接端口，按住鍵盤的某些數(shù)字，單擊一個(gè)實(shí)體同時(shí)按住鼠標(biāo)的左鍵，拖動(dòng)至另一實(shí)體，可以實(shí)現(xiàn)兩實(shí)體間端口的連接或斷開。 （ 2）鍵盤的交互 Flexsim 軟件建模時(shí)利用不同的鍵可以實(shí)現(xiàn)不同實(shí)體間的連接。 A、 J 鍵：情景敏感連接。 A 鍵用來連接某些類型的兩個(gè)實(shí)體，是一個(gè)實(shí)體的輸出端口到一個(gè)實(shí)體的輸入端口間的連接。 J 鍵和 A 鍵可以替換，有同樣的作用。 16 Q、 U 鍵：斷開情景敏感連接。是斷開 A、 J 鍵連接的鍵。 S、 K 鍵：中間端口連接。中間端口的使用是為了引用目的 ，這兩鍵就是用 來連接中間端口。 W、 I 鍵：斷開中間端口的連接。 D 鍵：情景敏感連接。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和交通控制器都采用 D 鍵連接。 E 鍵：斷開情景敏感連接 X 鍵：情景敏感點(diǎn)擊或切換。該鍵用來根據(jù)實(shí)體類型改變一個(gè)實(shí)體或?qū)嶓w的視圖信息。 B 鍵：情感敏感點(diǎn)擊或切換。該鍵是用來根據(jù)實(shí)體的類型來改變實(shí)體或?qū)嶓w視圖信息的附加鍵。 V 鍵 :用來查看導(dǎo)入或輸出端口的連接 C 鍵：查中間端口的連接 建模的相關(guān)概念 Flexsim 軟件是目前國(guó)內(nèi)最新的仿真軟件，要完全掌握好 flexsim 軟件，要理解面向?qū)ο蟮乃枷搿?flexsim 的對(duì)象層次結(jié)構(gòu)、節(jié)點(diǎn)和樹的概念和任務(wù)序列。 面向?qū)ο蟮乃枷耄?flexsim 是采用面向?qū)ο笏枷牒图夹g(shù)開發(fā)的，對(duì)象的概念在 flexsim 軟件中無處不在，軟件的運(yùn)行界面左側(cè)是對(duì)象庫(kù)，庫(kù)中的各種部件就是有特定功能的對(duì)象，這些對(duì)象是軟件本身自帶的，使用這些基本的部件對(duì)象用戶可以完成大多數(shù)仿真工作。我們?nèi)粘Ｋ姷娜魏尉唧w事物都可看做是對(duì)象，對(duì)象是類的實(shí)例，類是對(duì)現(xiàn)實(shí)對(duì)象的抽象，類中包含了對(duì)象的數(shù)據(jù)以及對(duì)象的方法，它們本身有自己的屬性，還有處理物件的方法。 Flexsim 的對(duì)象層次結(jié)構(gòu)： 17 節(jié)點(diǎn)和樹：節(jié)點(diǎn)是樹結(jié)構(gòu)的最基本的組成單元，它們組成了鏈接的層次。節(jié)點(diǎn)可以是其他節(jié)點(diǎn)的容器，可以用來定義一個(gè)對(duì)象屬性的關(guān)鍵字，或擁有一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)（數(shù)值、字符串、對(duì)象或指針）。用戶可以在對(duì)象的樹結(jié)構(gòu)中任意地操作節(jié)點(diǎn)。樹結(jié)構(gòu)是一種很常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 Flexsim 仿真模型中的對(duì)象，或?qū)ο笾械膶傩院头椒ü?jié)點(diǎn)等都是樹的結(jié)構(gòu)；用戶還可以直接在樹結(jié)構(gòu)中進(jìn)行操作 。 Flexsim 中有模型或仿真對(duì)象和視圖，兩種類型都有對(duì)象數(shù)據(jù)樹，包含了屬性和行為控件。 任務(wù)序列：任務(wù)序 列是 flexsim 中的核心機(jī)制。各種復(fù)雜的仿真的實(shí)現(xiàn)很大程度上取決于怎樣實(shí)現(xiàn)任務(wù)序列。任務(wù)序列是由 TaskExecuter 執(zhí)行的一組命令序列。不同的任務(wù)序列有不同的設(shè)置參數(shù)，主要有：默認(rèn)任務(wù)序列、協(xié)同作業(yè)的任務(wù)序列、對(duì)象 Dispatcher。 仿真模型建立 Flexsim 模型的基本組成有對(duì)象、連接和方法。 建模的基本步驟有： （ 1）、構(gòu)建模型布局，即將仿真需要的對(duì)象模型從對(duì)象庫(kù)中移到仿真試圖窗口中的適當(dāng)位置。 （ 2）、定義物流流程，即將兩個(gè)或兩個(gè)以上的對(duì)象，根據(jù)連接類型將其互相連 接。 （ 3）、編輯對(duì)象參數(shù)，雙擊打開對(duì)象的參數(shù)對(duì)話框，可以對(duì)模型的參數(shù)根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置，同時(shí)也可以點(diǎn)擊“ properties” 按鈕，可調(diào)出對(duì)象屬性對(duì)話框，設(shè)置對(duì)象的屬性，屬性對(duì)話框包括：圖形、常規(guī)、標(biāo)簽、統(tǒng)計(jì)。 18 （ 4）、編譯運(yùn)行仿真 （ 5）、分析仿真結(jié)果 仿真之前通過 state/state collection 選擇統(tǒng)計(jì)對(duì)象，在對(duì)象屬性對(duì)話框 statistics 選項(xiàng)卡中實(shí)時(shí)查看相應(yīng)對(duì)象的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和圖表，點(diǎn)擊 state 下的 standard report 生成標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)報(bào)告和狀態(tài)統(tǒng)計(jì)報(bào)告。 5 配送中心仿真 案例 案例描述及仿真建模 當(dāng)供貨商供應(yīng)兩種商品時(shí)，典型的配送中心經(jīng)過分揀系統(tǒng)，將貨品分揀入庫(kù)，然后按照客戶的要求