【正文】 定的車(chē)型。生產(chǎn)線上每個(gè)工位都有一個(gè)安全庫(kù)存零件發(fā)生器，其中安全庫(kù)存的生成通過(guò)讀表實(shí)現(xiàn)。這部分的設(shè)置與裝車(chē)相似，因此不再贅述。 出貨到卸貨過(guò)程的實(shí)現(xiàn)有空閑牽引車(chē)輛后零部件由牽引車(chē)牽引上線，籠車(chē)裝的零部件直接牽引到線邊暫存區(qū)，平板車(chē)裝的零部件在上線前有一個(gè)卸下平板車(chē)的過(guò)程，通過(guò)軟件中的Separator模塊實(shí)現(xiàn)。 牽引車(chē)的選擇在模型中出貨過(guò)程、運(yùn)輸過(guò)程、卸貨過(guò)程整合為一體，通過(guò)軟件中的Sever模塊實(shí)現(xiàn)，在這個(gè)模塊中有三條隊(duì)列，分別是輸入隊(duì)列、處理隊(duì)列以及輸出隊(duì)列，放入本課題的模型中，輸入隊(duì)列代表了出貨平臺(tái)的等待隊(duì)列，處理隊(duì)列代表運(yùn)輸?shù)牧悴考?，輸出?duì)列代表了在卸貨平臺(tái)等待的零部件。零件產(chǎn)生的數(shù)量、類(lèi)型、時(shí)間都是通過(guò)讀ArrivalTable來(lái)確定，由于存在5個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域，所以共有5個(gè)ArrivalTable，備貨清單的生成不僅是整個(gè)配送系統(tǒng)的核心，也是仿真模型的核心，它是整個(gè)模型的驅(qū)動(dòng)部分，后續(xù)的優(yōu)化方案也是圍繞著備貨清單的優(yōu)化進(jìn)行的。 平板車(chē)備貨籠車(chē)作為容器的零部件無(wú)需進(jìn)行裝車(chē)作業(yè)，有備貨任務(wù)產(chǎn)生時(shí)，直接由PartArrivals4產(chǎn)生此次備貨清單上的零部件就代表備貨完成。平板車(chē)作為容器的零部件在備貨時(shí)存在裝車(chē)的過(guò)程，通過(guò)Simio軟件中的打包功能實(shí)現(xiàn)。如上文中描述的中轉(zhuǎn)配送中心共有5個(gè)庫(kù)存區(qū)域，分為兩大類(lèi)。零件上線工位、牽引車(chē)類(lèi)型、。 仿真模型靜態(tài)結(jié)構(gòu)整體圖，共分為了5個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域、2個(gè)出貨平臺(tái)，零件存儲(chǔ)區(qū)域、出貨平臺(tái)、。 配送流程模型另一部分是零部件在生產(chǎn)線上從上線到下線的過(guò)程。系統(tǒng)建模根據(jù)零部件流動(dòng)的過(guò)程分兩部分進(jìn)行建模。詳見(jiàn)附件2原方案?jìng)湄浨鍐?。在以上原則中又包含了一些隱藏的信息，在模型中相同的倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)區(qū)域又對(duì)應(yīng)了相同的線邊區(qū)域，同種容器的零件使用的備貨班組和出貨平臺(tái)也是相同的。圖 零件上線計(jì)劃表 備貨清單上線計(jì)劃生成后，就需要進(jìn)一生成備貨清單。遵循以上公式以及設(shè)定的原始數(shù)據(jù)可以得到原始方案的上線時(shí)間和備貨時(shí)間即零部件的上線計(jì)劃。此外計(jì)算第一批零件的上線時(shí)間時(shí)，假設(shè)這批零件的上個(gè)批次下線汽車(chē)數(shù)量為8臺(tái)。生成零件上線計(jì)劃表的關(guān)鍵是計(jì)算得到零件的上線時(shí)間。先行度描述的是零件配送需求的緊急程度，先行度越大，零件的配送緊急程度越高。例如，在工序數(shù)為1的工位上線的零件要移動(dòng)8個(gè)工位才能在工序數(shù)為8的工位下線，則此工位的工程流動(dòng)數(shù)為8。汽車(chē)生產(chǎn)流動(dòng)的方向是從工序數(shù)為1的工位開(kāi)始裝配即汽車(chē)上線，并往后流動(dòng)，到工序數(shù)為8的工位組裝完成即汽車(chē)下線。工程流動(dòng)數(shù)、安全庫(kù)存以及先行度的含義將在下文中詳細(xì)說(shuō)明。 汽車(chē)生產(chǎn)順位表序號(hào)生產(chǎn)批次號(hào)車(chē)型數(shù)量/臺(tái)1Batch1Car152Batch2Car2103Batch3Car1104Batch4Car1105Batch5Car2106Batch6Car157Batch7Car258Batch8Car1109Batch9Car11010Batch10Car21011Batch11Car2512Batch12Car110共計(jì)12批2種100設(shè)定汽車(chē)生產(chǎn)順位表后，就需要進(jìn)一步設(shè)定不同車(chē)輛對(duì)應(yīng)的零件種類(lèi)與數(shù)量，模型中設(shè)定生產(chǎn)每種車(chē)型都需要8種零件，Car1和Car2的生產(chǎn)共同需要的零件是Part101。 數(shù)據(jù)生成流程圖汽車(chē)生產(chǎn)順位表是汽車(chē)的生產(chǎn)計(jì)劃，描述的是每個(gè)批次生產(chǎn)的車(chē)輛臺(tái)數(shù)，以及不同車(chē)型生產(chǎn)的順序。另外對(duì)于備貨時(shí)間的生成，根據(jù)新的規(guī)則，又形成了一個(gè)新的備貨清單，這兩個(gè)清單可以進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)?；A(chǔ)數(shù)據(jù)主要包括了汽車(chē)生產(chǎn)順位表、零件BOM表、工程流動(dòng)圖。在流程方面，模型做到了較為完整地還原配送系統(tǒng)，建模所用的數(shù)據(jù)是使用設(shè)定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)根據(jù)原配送系統(tǒng)的上線計(jì)劃、備貨清單生成的規(guī)則得到的。在確定優(yōu)化方向后，進(jìn)一步提出多個(gè)優(yōu)化方案，通過(guò)仿真的輸出結(jié)果對(duì)比分析方案的合理性，最后選定最優(yōu)方案。本次建模仿真目的主要有以下幾點(diǎn)：在一個(gè)配送系統(tǒng)中，無(wú)論是計(jì)劃改變還是現(xiàn)場(chǎng)某一個(gè)因素的改變都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)作發(fā)生巨大地變化，并且由于本文研究的配送系統(tǒng)同時(shí)牽涉生產(chǎn)、配送以及倉(cāng)庫(kù)等多方面問(wèn)題，問(wèn)題的復(fù)雜性、隨機(jī)性可想而知，通過(guò)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行描述異常困難，因此選用仿真的方法對(duì)配送系統(tǒng)進(jìn)行分析與優(yōu)化。人為操作的不規(guī)范又從某種程度上反映了規(guī)則的不合理、可操作性差的問(wèn)題。由于備貨清單的可操作性差，備貨人員常常未按作業(yè)計(jì)劃指示來(lái)備貨，這就導(dǎo)致了司機(jī)發(fā)車(chē)時(shí)間不確定，進(jìn)而致使中轉(zhuǎn)車(chē)到達(dá)卸貨平臺(tái)的時(shí)間不確定。員工不按計(jì)劃進(jìn)行操作，完全依據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)、方便來(lái)操作。上線計(jì)劃中的訂單批次分割的粒度較大，導(dǎo)致無(wú)法更準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行的物流計(jì)劃，直接導(dǎo)致了備貨清單的生成不合理。規(guī)則沒(méi)有結(jié)合實(shí)際情況制定計(jì)劃，規(guī)則實(shí)行后沒(méi)有進(jìn)行評(píng)估與修改，這導(dǎo)致了通過(guò)該規(guī)則生成的備貨清單可操作性差。由于備貨規(guī)則、配送模式在最初制定時(shí)偏向經(jīng)驗(yàn)化，缺乏理論上的進(jìn)一步驗(yàn)證和優(yōu)化，導(dǎo)致了訂單備貨提前期過(guò)長(zhǎng)、卸貨平臺(tái)到貨過(guò)快，進(jìn)而造成了物料供需不均衡情況。根據(jù)以上的流程、規(guī)則以及數(shù)據(jù)的分析，結(jié)合調(diào)研收集到的一些信息，總結(jié)出目前該配送系統(tǒng)的主要問(wèn)題有以下幾點(diǎn)。 卸貨平臺(tái)作業(yè)情況統(tǒng)計(jì)表時(shí)間點(diǎn)實(shí)際收貨量實(shí)際牽引量實(shí)際收貨量實(shí)際牽引量累計(jì)積壓7:007332145195198:00149655494214619:008631136273118810:0017181456262145011:006811090409104112:0038265126977213:0015521140412118414:0013991230169135315:001347125790144316:0010981470573817:001223635588132618:001475725750207619:0010017474200220:00786981195180721:007831329546126122:00480356124138523:0090780110614910:00105580125417451:00560201314532922:005438352920從以上的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，有11個(gè)時(shí)點(diǎn)的實(shí)際收貨量大于實(shí)際牽引量，在單個(gè)時(shí)點(diǎn)內(nèi)卸貨平臺(tái)的牽引量多數(shù)情況下低于平臺(tái)收貨量，也就是說(shuō)卸貨平臺(tái)作業(yè)速率一直低于車(chē)輛到貨速率。由此可見(jiàn)擁堵情況的嚴(yán)重性，因此解決系統(tǒng)作業(yè)不均衡的關(guān)鍵就在于降低中轉(zhuǎn)車(chē)的等待時(shí)間緩解卸貨平臺(tái)的擁堵情況。數(shù)據(jù)提取了50輛中轉(zhuǎn)車(chē)，326趟中轉(zhuǎn)運(yùn)輸任務(wù)，拋開(kāi)15分鐘行駛時(shí)間后剩余的排隊(duì)、等待時(shí)間作為分析對(duì)象。 中轉(zhuǎn)配送中心備貨規(guī)則在對(duì)整個(gè)配送系統(tǒng)的運(yùn)作流程及運(yùn)作規(guī)則進(jìn)行分析后得出，系統(tǒng)物流作業(yè)不均衡主要體現(xiàn)在裝配生產(chǎn)車(chē)間的卸貨平臺(tái)擁堵嚴(yán)重，中轉(zhuǎn)車(chē)輛卸貨等待時(shí)間較長(zhǎng)，一方面影響了中轉(zhuǎn)車(chē)輛的有效周轉(zhuǎn)，導(dǎo)致整個(gè)配送流程所需車(chē)輛數(shù)增加，另一方面，也會(huì)影響零部件的牽引上線，對(duì)整體生產(chǎn)物流作業(yè)順暢度造成影響。備貨清單的生成需要遵循備貨規(guī)則，主要考慮以下幾個(gè)因素：第一是時(shí)間，根據(jù)線上需求時(shí)間逆推得到；第二是班組，班組分為了三組，分別是籠車(chē)組、中轉(zhuǎn)箱組和換裝組；第三是平臺(tái) ，共有七個(gè)平臺(tái)；第四是生產(chǎn)線，共五條；第五是部品類(lèi)型，共有七種分別由三個(gè)班組進(jìn)行管理，籠車(chē)班組管理籠車(chē)、貴重，中轉(zhuǎn)箱班組管理容器、大物，換裝班組管理?yè)Q裝后籠車(chē)、換裝后中轉(zhuǎn)箱；第六是線邊區(qū)域，共73個(gè)，是對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行細(xì)分后得來(lái)的。零部件上線計(jì)劃即在滿(mǎn)足上述原則的基礎(chǔ)上，按照每天的生產(chǎn)計(jì)劃，計(jì)算每個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的生產(chǎn)臺(tái)數(shù)和所需的零件數(shù)量，再結(jié)合生產(chǎn)順位表、生產(chǎn)節(jié)拍和先行度三個(gè)因素按照時(shí)間點(diǎn)逆推出零件在各個(gè)環(huán)節(jié)供給的時(shí)間和數(shù)量。這兩個(gè)規(guī)則是整個(gè)配送系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)因素，決定了整個(gè)配送系統(tǒng)的作業(yè)流程和作業(yè)方式，因此這也是本課題研究的重點(diǎn)。牽引人員根據(jù)牽引任務(wù)清單將貨物牽引到相應(yīng)線邊區(qū)域的暫存區(qū)。 卸貨作業(yè)流程圖入庫(kù)作業(yè)：卸貨完成后等待牽引入庫(kù)，變速箱使用叉車(chē)牽引入庫(kù)，籠車(chē)以及平板車(chē)使用牽引車(chē)牽引入庫(kù)，這時(shí)需要先判斷是否有閑置的車(chē)輛，如果存在著閑置的車(chē)輛就開(kāi)始牽引入庫(kù)作業(yè)，牽引人員根據(jù)牽引任務(wù)清單將貨物投入相應(yīng)庫(kù)區(qū)，完成入庫(kù)后就等待上線作業(yè)。如果卸貨平臺(tái)忙就進(jìn)入等待，等待遵循先進(jìn)先出規(guī)則。裝車(chē)完成后，車(chē)輛離開(kāi)出貨平臺(tái)發(fā)往裝配生產(chǎn)車(chē)間。若核對(duì)無(wú)誤且有空閑的中轉(zhuǎn)車(chē)到達(dá)平臺(tái)，則出貨人員將對(duì)應(yīng)時(shí)點(diǎn)的貨物裝車(chē)，并PDA錄入實(shí)際裝車(chē)時(shí)間，表示該部品已經(jīng)裝車(chē)出庫(kù)。牽引流程為牽引人員拿到牽引單后掃描得到需牽引貨物信息，找到相應(yīng)貨物后持PDA對(duì)目標(biāo)產(chǎn)品掃描，核對(duì)產(chǎn)品類(lèi)型及數(shù)量，錄入實(shí)際牽引時(shí)間，然后裝載后將物品牽引至指定出貨平臺(tái)，錄入牽引完成時(shí)間，將物品交付給出貨人員。在實(shí)際情況中，備貨人員會(huì)人為地合并備貨單，將時(shí)點(diǎn)相鄰且同一線邊區(qū)域的備貨單進(jìn)行合并來(lái)提高平板車(chē)的積載率。將零部件裝載到平板車(chē)或完成堆垛后，就將貨物放置在備貨暫存區(qū)內(nèi)等待牽引。備貨人員在進(jìn)行備貨時(shí)需要考慮備貨方式。流動(dòng)資源指的是配送系統(tǒng)中用到的運(yùn)輸工具和容器，主要包含了籠車(chē)、平板車(chē)、叉車(chē)、中轉(zhuǎn)車(chē)以及中轉(zhuǎn)箱。其中資源分為固定資源和流動(dòng)資源兩個(gè)大類(lèi)。該配送系統(tǒng)主要的作業(yè)流程有備貨作業(yè)、牽引作業(yè)、出貨作業(yè)、運(yùn)輸作業(yè)、入庫(kù)作業(yè)以及牽引作業(yè)。，系統(tǒng)作業(yè)的目的是從中轉(zhuǎn)配送中心向裝配生產(chǎn)車(chē)間的生產(chǎn)線配送所需零部件以保證生產(chǎn)線按照生產(chǎn)計(jì)劃作業(yè)。第五章：對(duì)幾個(gè)優(yōu)化方案進(jìn)行了比較與分析，并進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)效益分析，總結(jié)了本文的主要工作及成果，對(duì)本文中尚待解決的問(wèn)題進(jìn)行了闡述，并對(duì)本課題未來(lái)的研究方向進(jìn)行了展望。第三章：基于Simio的裝配生產(chǎn)車(chē)間倉(cāng)儲(chǔ)配送系統(tǒng)的仿真，主要介紹了針對(duì)裝配生產(chǎn)車(chē)間倉(cāng)儲(chǔ)配送系統(tǒng)建立的Simio仿真模型，包括了模型的靜態(tài)結(jié)構(gòu)、邏輯結(jié)構(gòu)以及仿真結(jié)果分析，驗(yàn)證了仿真模型的有效性。本文總共分為五個(gè)章節(jié)：第一章：緒論，主要介紹本課題的研究背景及意義、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀以及本論文的主要研究?jī)?nèi)容，并且介紹了本課題的研究方法及軟件的選擇。然后采用建模仿真的方法針對(duì)該配送系統(tǒng)物流作業(yè)不均衡的問(wèn)題對(duì)配送系統(tǒng)的備貨計(jì)劃、配送方式進(jìn)行了分析與優(yōu)化。本文是基于某汽車(chē)公司的裝配生產(chǎn)車(chē)間倉(cāng)儲(chǔ)配送系統(tǒng)的背景進(jìn)行研究的。因此Simio能夠較好地針對(duì)復(fù)雜的物流配送問(wèn)題，通過(guò)科學(xué)的方法快速地實(shí)現(xiàn)多個(gè)優(yōu)化方案的比選，幫助研究者分析方案優(yōu)劣并做出正確的決策。它使用先進(jìn)的OPTQUEST優(yōu)化器，和最新的KN算法，對(duì)多方案進(jìn)行比較和篩選，效率非常高，Simio的分析功能還采用了Nelson博士的學(xué)術(shù)成果Measure of Risk amp。 這個(gè)極為高效的結(jié)構(gòu)對(duì)于大規(guī)模的應(yīng)用，比如具有數(shù)以千計(jì)的“對(duì)象實(shí)現(xiàn)”的智能主體模型是非常關(guān)鍵的?！皩?duì)象實(shí)例”就是父對(duì)象定義下的一個(gè)對(duì)象實(shí)例。Simio對(duì)象獨(dú)特的三個(gè)層次結(jié)構(gòu)，內(nèi)部設(shè)計(jì)使用了三層的對(duì)象結(jié)構(gòu)（即：定義實(shí)例化實(shí)現(xiàn)），把“對(duì)象定義”，“對(duì)象實(shí)例”和“對(duì)象實(shí)現(xiàn)”分成三部分。另外，Simio對(duì)象本身也是智能實(shí)體，可以與其他對(duì)象交互，進(jìn)行自主決策[[] PavelVik，Luis Dias．Using Simio for the Specification of Anintegrated Automated Weighing Solution in a Cement Plant[C]．Proceedings of the 2010 Winter Simulation Conference，BMtimore，USA，2010．[D].大連理工大學(xué),2007,12.[4]Boysen, N。其基于過(guò)程(而非基于代碼)的對(duì)象允許用戶(hù)通過(guò)完全圖形化的附加過(guò)程對(duì)模型進(jìn)行個(gè)性化定制，同時(shí)，軟件也為希望使用編程來(lái)擴(kuò)充系統(tǒng)功能的高級(jí)用戶(hù)提供了一個(gè)開(kāi)放的基于．NET的開(kāi)發(fā)框架，這使Simio具有強(qiáng)大的擴(kuò)展功能。結(jié)合上述分析以及所研究的配送系統(tǒng)的特征，最終選用了Simio仿真軟件。Simio面向?qū)ο骎C編程2D/3DOptQuest優(yōu)化器，最新的KN（KIM 和NELSON博士）算法與Excel、SQL進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取?？蓪isio 建立的流程圖轉(zhuǎn)化成Arena 模型AutoMod面向過(guò)程操作語(yǔ)句（自帶）3D最優(yōu)化算法產(chǎn)生高質(zhì)量的AVI格式的動(dòng)畫(huà)Anylogic面向?qū)ο?、Agent、系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)Java3D內(nèi)置的OptQuest優(yōu)化器與Excel、SQL進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取。 常用仿真軟件對(duì)比軟件建模方法編程語(yǔ)言動(dòng)畫(huà)支持優(yōu)化模塊輸入輸出Emplant面向?qū)ο驝++2DGA算法通過(guò)ODBC與Excel和Access通訊Witness面向?qū)ο鬅o(wú)2DWitness Opt優(yōu)化模塊，核心：OptQu