基于Flexsim的自动化立体仓库系统规划与仿真研究

论文摘要

自动化立体仓库系统（Automated Storage and Retrieval System,简称AS/RS）是现代物流供应链中最为重要的网络结点之一,它在社会的各种不同行业中得到了多种形式的应用。是否拥有属于自己的自动化立体仓库系统决定着企业生成管理的自动化与信息化的建设水平。本文提出了在立体仓库的规划设计过程中使用计算机建模与仿真的辅助手段,并实现模型的三维可视化,这对于增强系统的认知度、优化系统资源配置以及系统运行效率的准确验证有很大的应用参考价值。本文内容大致分为以下四个部分：第一部分内容包括了立体仓库的构成、特点和功能,还有立体仓库的设计原则和设计步骤,是以下几个部分研究的基础,主要体现在第2章。第二部分是系统仿真的方法,内容包括离散系统仿真的策略及步骤,排队系统的分析以及物流系统仿真的特点,这部分内容主要体现在第3章。第三部分是立体仓库系统模型的构建,阐述了自动化立体仓库的物理模型及数据模型的构建,并结合仿真软件Flexsim进行了说明,这部分内容主要体现在第4章。第四部分是应用与实践,以目前国内自动化程度最高,应用最为广泛的医药自动化立体仓库为目标和对象,在分析研究了Flexsim建模核心技术的基础上,利用Flexsim对立体仓库作业流程进行了可视化的虚拟和仿真并得出相应的统计分析结果,这部分内容主要体现在第5-6章。基于计算机建模与仿真的立体仓库规划与设计是本文的核心。在本文的应用与实践部分,通过Flexsim交互式的人-机界面,能够实时地监控系统在实际生产过程当中各个实体的运行状态,而且仿真系统能够直观地反映出系统中拥堵和瓶颈发生的位置及程度。可通过改变数据输入对系统实际运作过程中可能会遇到的状况进行模拟,并在仿真运行后得出系统对该输入条件的反应。在系统未投资建立之前,就可从表象及本质运行数据上了解未来自动化物流系统的实际流程和运行状况。本文基于Flexsim的规划设计与仿真研究,不仅能够显著缩短立体仓库系统的规划设计周期,计算机仿真结果还为方案的优化提供了参考和依据,提高了设计的质量。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题目的与意义
• 1.2 立体仓库物流系统及仿真研究概况
• 1.2.1 系统仿真技术
• 1.2.2 虚拟现实技术
• 1.2.3 国内外研究现状
• 1.2.4 Flexsim仿真软件
• 1.3 本文主要研究内容
• 第2章 立体仓库规划与设计
• 2.1 立体仓库的主要组成
• 2.1.1 堆垛机
• 2.1.2 货架
• 2.1.3 输送设备
• 2.2 立体仓库的特点
• 2.3 立体仓库的主要参数
• 2.4 立体仓库的规划与设计
• 2.4.1 立体仓库的规划原则
• 2.4.2 立体仓库的设计步骤
• 2.5 立体仓库的详细设计
• 2.5.1 托盘单元的确定
• 2.5.2 货格单元设计
• 2.5.3 货架尺寸设计
• 2.5.4 系统总体布局设计
• 2.6 本章小结
• 第3章 立体仓库系统仿真
• 3.1 离散事件系统仿真
• 3.1.1 离散事件系统仿真方法
• 3.1.2 离散事件系统仿真结构元素
• 3.1.3 离散事件系统仿真步骤
• 3.2 排队系统
• 3.2.1 排队系统的基本概念
• 3.2.2 排队问题的主要特征
• 3.3 立体仓库系统的特点
• 3.4 本章小结
• 第4章 立体仓库仿真系统物理建模及数据建模
• 4.1 立体仓库仿真系统物理建模
• 4.1.1 仿真系统实体分析
• 4.1.2 仿真系统业务流程
• 4.1.3 立体仓库仿真系统物理模型在Flexsim中的构建
• 4.2 立体仓库仿真系统数据建模
• 4.2.1 立体仓库仿真数据建模的意义
• 4.2.2 数据建模的方法
• 4.2.3 立体仓库仿真系统数据建模在Flexsim中的构建
• 4.3 本章小结
• 第5章 基于Flexsim的立体仓库建模关键技术
• 5.1 定制立体仓库设备模型
• 5.1.1 BasicTE实体
• 5.1.2 BasicFR实体
• 5.1.3 3D模型的导入
• 5.2 开发人机交互界面
• 5.3 仿真结果的获取
• 5.4 本章小结
• 第6章 北京九州通立体仓库实例分析
• 6.1 北京九州通立体仓库简介
• 6.2 系统模型分析
• 6.3 系统仿真结果及分析
• 6.4 本章小结
• 第7章 总结与展望
• 7.1 全文总结
• 7.2 工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研情况