自动化立体仓库建模仿真与优化
自动化仓储物流系统的可视化仿真与优化研究
自动化仓储物流系统的可视化仿真与优化研究摘要：本文基于3D物流仿真技术，针对一种兼具出入库及分拣功能、采用道岔堆垛机的自动化立体仓储物流系统进行了仿真与研究,并针对仿真结果对该立库系统的控制逻辑进行了优化。
关键词：智能物流、3D仿真、优化2023年中国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”的目标。
基于此目标，一大批新能源企业如雨后春笋般蓬勃发展起来。
原料库、极片库和化成分容库作为新能源企业实现自动化储存、物流和生产的三种重要的自动化立体仓库，其设备布局和系统控制策略合理与否、流量能否满足生产需求，直接影响到新能源企业的产能和发展。
本文基于物流系统的3D建模仿真技术对某原料库物流系统进行了仿真分析，并对自动仓储控制逻辑进行了优化。
一、新能源企业原料库基本描述本文所分析的原始模型是坐落于某南亚国家的新能源企业工厂的原材料自动化立体仓库物流系统。
该立库系统集合了原料及母托盘垛入库、原料整托出库、原料分拣回库、分拣原料出库和盘点等功能，该立库的鸟瞰图如图1所示，图中展示了其各个功能分区。
图1新能源原料库鸟瞰图由于该立库需要储存的不同原料采用了多种尺寸的托盘，所以在储存过程中，利用相同尺寸的塑料母托盘作为库内周转载具。
由于原料库的流量需求并不高，仅为：入库50盘/小时，拣选20盘/小时,出库50盘/小时，所以为了节约成本、方便维修并实现堆垛机的可替换性，立库中8个巷道共用4台道忿式堆垛机，在库尾实现巷道切换功能，见图2。
图2道岔堆垛机该存储系统的输送设备包括：辐道机、链条机、顶升移载机、转台、牙叉升降机、子母托盘自动组盘机以及拆叠盘机，以实现子母托盘自动组盘入库、自动拆盘出库，母托盘自动供给、母托盘垛回收以及人工拣选等功能。
各主要流程的物流流向如图3所示。
图3各流程物流流向示意图(a)入库流程(b)出库拣选流程(c)拣选入库流程(d)出库流程该存储系统的8个巷道分为A、B、C三个区，分别存储辅料、极片和隔离膜/极片，如图4所示。
基于Flexsim的服装厂成品仓库仿真与优化分析
参考内容二
引言
自动化立体仓库是一种高效、智能的仓储系统，能够提高仓库的空间利用率、 降低人工成本、增强物流配送效率。随着电子商务、制造业、物流业的快速发展， 自动化立体仓库的需求和重要性更加凸显。然而，如何优化自动化立体仓库的运 行效率，提高货物出入库的吞吐量，仍是一个亟待解决的问题。本次演示以 Flexsim为工具，对自动化立体仓库的出入库过程进行仿真与优化，以期为提高 自动化立体仓库的运行效率提供参考。
Flexsim仿真在自动化立体仓库 中的应用
Flexsim是一款强大的仿真软件，可用于对生产、物流、服务等领域进行系 统模拟和优化。在自动化立体仓库中，Flexsim可以协助我们进行以下工作：
1、模拟仓库运行过程：通过Flexsim可以对立体仓库的设备运行情况进行模 拟，帮助我们了解仓库的实际运作情况，找出潜在的问题。
1、仓库布局优化：通过合理规划货架排列、确定货架高度和货格尺寸等， 实现空间利用率的最大化。此外，还可以考虑采用旋转货架等特殊货架，提高仓 库的存取效率。
2、设备选型优化：根据实际需求，选择合适的堆垛机、搬运机器人、AGV等 自动化设备，以确保设备性能与实际需求相匹配，降低成本。
3、作业流程优化：通过对作业流程进行细致分析，可以找出瓶颈环节，有 针对性地进行优化。例如，优化货物的上架和下架顺序、改进货物的分拣方式等。
背景
当前，许多服装厂的成品仓库管理仍存在一些问题。例如，仓库布局不够合 理，导致货物流转效率低下；库存控制不够精确，造成库存积压或缺货现象；作 业流程缺乏规范化，导致操作复杂繁琐等。为了解决这些问题，有必要对成品仓 库进行优化管理。
目的及意义
本次演示的目的在于通过Flexsim仿真分析，寻找优化服装厂成品仓库管理 的方案。通过仿真实验，我们可以对不同的管理策略进行测试，观察其效果，从 而找出最佳的管理方法。这有助于提高仓库的作业效率，降低成本，优化资源配 置，最终提升服装厂的整体竞争力。
航天系统自动化立体库房的仿真建模与优化
航天系统自动化立体库房的仿真建模与优化发布时间：2021-07-09T07:58:08.151Z 来源：《科技新时代》2021年4期作者：郭春红[导读] 北京航天长征飞行器研究所北京市丰台区邮编100076北京航天长征飞行器研究所北京市丰台区邮编100076摘要：随着仓储物流需求的激增和信息技术的快速发展，使得航天系统自动化立体库房得到越来越多的应用。
而航天系统自动化立体库房在耗费较高建设成本后如何尽量发挥自动化立体库房的功效也成了各个航天企业关注的重点。
国内越来越多的航天企业通过仿真建模布局与优化来模拟库内运行情况，进而分析出合理的运营策略。
本文通过现实航天系统企业的布局和作业流程为例，选取中物汇智科技有限公司的Builder仿真系统进行建模仿真，随后进行仿真分析，展现完整的数字可视化仿真设计链条。
关键词：航天系统自动化立体库房中物汇智Builder系统建模仿真一、基于Builer仿真系统的某企业自动化立体库房分析(一)某企业自动化立体库房概述某企业主要进行加工机械零件的存储和装配，主要通过自动化立体料箱库房完成货物的存取作业。
将存储多种货物，每种货物均有对应的货物，其中货架分为两大组，通过堆垛机将输送线路中的货物存放至合理的货位中。
此自动化立体库房的货物输送、搬运、存取等均通过PLC修正等方式参数设定完成后，自动运行作业流程。
（二）某自动化立体库房相关设备及其技术参数图1某企业库房平面布局图（简略）（1）随着电商行业的兴起使得此企业的订单量最近呈上升趋势,货物每日平均周转量达3000件左右。
（2）自动化立体库房面积：库区长60m,宽50m,面积为3000㎡,高度16.5m；物品外形尺寸（mm）：399×599×(≤270)；空料箱内部存储空间尺寸:400×600×(≤270)（mm）；（3）常用仓储设备的技术参数：单组货架.货位空间尺寸为：1200×800×1200mm；间隔的货架间距：250mm,巷道间距：1500mm；货位数：10列×8行×7层，共计560个货位。
综合实验室自动化仓库建模与仿真标准版
综合实验室自动化立体仓库出库建模与仿真学院：机电工程学院专业：年级：学生姓名：学号：指导教师：侯开虎日期：201 年至201年摘要：自动化立体仓库(AS/RS，Automatic Storage and Retrieval System)通常包含自动化储存系统、自动引导车(AGV)系统、轨道车系统、自动输送系统、自动分拣系统、机器人系统等多个子系统，是一个离散的、随机的、动态的、多因素、多目标的复杂系统，其规划、设计、建设和运作管理是复杂的系统分析问题。
通过传统的解析方法求解，很难得到最优解，并且求解过程时间长、成本高。
由于当前我们的工业工程综合实验室自动化立体仓库及其子系统有待规划、设计和试运行，需要得出其正常运行的基本参数，为此本文将结合Auto CAD与Enterprise Dynamics（简称ED）对综合实验室的自动化立体仓库出库部分建模和仿真，将系统建模和仿真技术充分应用到自动化仓库的规划设计和运行分析中，通过建模和仿真分析来评价系统，提供系统可行性分析，为系统改进提供科学、合理的决策依据。
关键词：自动化立体仓库；Auto CAD；Enterprise DynamicsAbstract:Automated stereoscopic warehouse (AS/RS, Automatic Storage and Retrieval System) usually contains automated Storage System, Automatic guide vehicle (AGV) System, rail car System, Automatic conveyor System, Automatic sorting System, robot systems, such AS multiple subsystems, is a discrete, stochastic, dynamic, multi-factor, multi-objective complex systems, the planning, design, construction and operation management is a complex System analysis problems. Through the traditional analytic method, it is difficult to get the optimal solution, and the solving process long time and high cost. Due to our current comprehensive industrial engineering laboratory automation stereoscopic warehouse and its subsystem to be planning, design and commissioning, need to obtain the basic parameters of the normal operation, this paper will combine Auto CAD and Enterprise Dynamics (ED) warehouse automation part of comprehensive laboratory modeling and simulation, system modeling and simulation technology is applied to the automated warehouse fully the planning design and operation analysis, evaluation system through modeling and simulation analysis, provide the system feasibility analysis, provide scientific and reasonable decision basis for system improvement.Key words: automated multi-layered storehouse; Auto CAD. Enterprise Dynamics目录一、课题背景及意义 (2)二、自动化立体仓库介绍 (3)2.1 自动化立体仓库的组成 (3)2.2自动化立体仓库的工作流程 (4)三、建模与仿真 (5)3.1仓库部分 (5)3.2传送带部分 (12)3.3工作台部分 (18)四、总结 (24)五、个人体会 (24)六、致谢 (25)七、参考文献 (25)引言近年来，随着市场竞争的不断加剧，以降低企业成本和提高客户服务水平为目标的现代物流，日益受到企业界的重视。
基于Flexsim的自动化立体仓库系统规划与仿真研究
3、研究方法
为了对自动化立体仓库进行有效的仿真研究，本次演示选取Flexsim软件作为 仿真平台。Flexsim是一款广泛应用于生产、物流、服务等行业领域的仿真软 件，其强大的建模能力和高效的运算性能，为自动化立体仓库的仿真研究提供 了有力支持。
首先，根据自动化立体仓库的实际运作情况，建立相应的仿真模型。在模型中， 我们将详细定义仓库的布局、货架、堆垛机、输送带等关键元素。此外，还需 对货物的存储和检索作业进行模拟，包括货物的上架、下架、移动等操作。
通过对仿真结果的分析，可以发现自动化立体仓库具有以下优势：提高仓库的 空间利用率、提高货物存取的效率和准确性、降低劳动成本、提高物流运作的 整体效率等。然而，自动化立体仓库也存在一些不足之处，例如：投资成本较 高、对技术和设备的要求较高、维护和运营难度较大等。
本次演示基于Flexsim软件对自动化立体仓库进行了建模与仿真，通过对仿真 结果的分析，可以发现自动化立体仓库具有很高的应用价值和潜力。然而，也 存在一定的不足之处需要在实践中不断加以改进和完善。未来的研究方向可以 包括：进一步优化自动化立体仓库的设计和布局、研究更加高效的货物存取和 搬运方法、提高仓库的智能化和自动化水平、以及降低投资和运营成本等。
参考内容
基本内容
随着现代物流业的快速发展，自动化立体仓库已成为物流运营的重要组成部分。 然而，自动化立体仓库在实际运营中仍存在诸多问题，如库存不准确、设备故 障、货物破损等。因此，本研究旨在通过Flexsim仿真软件对自动化立体仓库 进行深入研究，优化其运营效率。
在文献综述方面，现有研究主要集中在自动化立体仓库的设备选型、布局优化 和运营策略制定等方面。尽管这些研究取得了一定的成果，但仍存在局限性， 如缺乏系统性的仿真研究和实践验证。因此，本次演示将从仿真角度出发，对 自动化立体仓库进行深入研究。
基于SimPy的自动化立体仓库建模与仿真
基于SimPy 的自动化立体仓库建模与仿真Simulation modeling of AS/RS based on SimPy郑振宇1，袁红兵1，徐正林2ZHENG Zhen-yu 1, YUAN Hong-bing 1, XU Zheng-lin 2（1.南京理工大学 机械工程学院，南京 210000；2.江苏六维智能物流装备股份有限公司，211121）摘 要：自动化立体仓库是现代物流系统的核心和枢纽，其调度的合理性对整个物流系统的效率起着重要的作用。
由于对自动化立体仓库进行实际调度研究的复杂性和高代价，对其进行建模仿真是实现调度优化比较经济有效的做法。
基于Python平台的SimPy包，建立了一种自动化立体仓库的离散事件动态系统(DEDS)仿真模型，并设置了一些常用的调度规则，通过分析不同调度规则下系统完成一定量任务的运行结果来实现调度优化。
关键词：自动化立体仓库；SimPy；离散事件动态系统中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2019)03-0102-04收稿日期：2018-07-11作者简介：郑振宇（1992 -），男，湖北人，硕士研究生，主要研究方向为物流系统仿真。
0 引言自动化立体仓库（以下简称为AS/RS ）作为现代物流系统的核心和枢纽，被广泛运用于各个行业。
AS/RS 的作业效率影响着整个物流系统的效率。
因此，AS/RS 的优化调度是一个非常重要的课题。
由于对已建成的AS/RS 进行调度研究既复杂又影响使用，对AS/RS 进行建模仿真是研究AS/RS 优化调度问题有效且经济的 手段。
AS/RS 是典型的离散事件动态系统。
离散事件动态系统的模型一般可以用流程图进行描述。
建模时需要根据具体的系统模型情况，充分反映临时实体在系统中历经的过程、永久实体对临时实体的作用，以及它们之间的逻辑关系[1]。
用于离散事件动态系统模型建模和分析的方法有很多，常用的有时态逻辑方法、排队网络方法、极大代数法、专家系统方法、遗传算法、Petri 网等[2]。
自动化立体仓库入库输送系统的物流仿真优化
物流工程与管理LOGISTICS ENGINEERING AND MANAGEMENT2020年 第7期第42卷总第313期物流技术doi ：10.3969/j. issn. 1674 -4993.2020. 07. 028自动化立体仓库入库输送系统的物流仿真优化□刘晔，张一珏（上海中船重工船舶推进设备有限公司，上海200031）【摘 要】以某造纸厂在建项目的成品纸自动化立体仓库的入库输送系统为研究对象，利用PC 作为公共平台，以FlexSim 软件为工具。
为了得到较合理的系统布局及设备配置，对项目原方案进行了建模、仿真，分析了系统的阻塞及空闲，寻找可行的改善策略，得出优化后的系统方案，并通过对比优化前后方案的统计数据对优化结果进行验证。
不仅得 到了该输送系统的优化方案，而且证明了在建设项目前期规划时，采用仿真软件进行方案规划是方便、快捷并行之有效的手段。
【关键词】物流仿真;建模;优化【中图分类号】F252.24 【文献标识码】B 【文章编号】1674-4993(2020)07-0091 -03Logistics Simulation and Optimization of an AS/RS ，s Conveying System□ LIU Ye,ZHANG Yi-jue(Shanghai China Shipbuilding Heavy Industry Ship Propulsion Equipment Co. ,Ltd,Shanghai 200031,China)[Abstract] Taking the warehousing and conveying system of AS/RS of finished paper in a paper mill's project underconstruction as research object , using the PC as public platform , and the FlexSim software as tool. Modeled and simulated the original scheme of the project, analyzed the blocking and idle of the system, found feasible improvement strategies , got the optimized system plan , and compared the statistical data before and after optimization to verify the optimization results. Not onlythe optimization scheme of the transportation system is obtained , but also the simulation software is proved to be a convenient , fast and effective method in the early planning of the construction project.[Key words] logistics simulation ；modeling ；optimization随着自动化立体仓库（AS/RS ）"切技术发展得越来越成熟，其在国内各行各业的应用也越来越普遍,而引入一套自动化立体仓库，就必然需要为其配置自动化程度与其相当或更高的入库、出库等物流输送系统⑶，若在入库、出库等输送环节出现瓶颈，则必然会影响自动化立体仓库的仓储效率，导致 没有发挥出其应有的作用。
自动化立体仓库设计与优化
自动化立体仓库设计与优化自动化立体仓库设计与优化课程论文（报告、案例分析）院系：专业：班级：学号：任课教师：题目：关于对自动化立体仓库优化的研究提交论文（报告）时间：2010 年12 月31日关于对自动化立体仓库优化的研究一、自动立体化仓库的概念货架自动化立体仓库简称立体仓库。
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“立体仓库”。
二、实例分析（一）案例云南双鹤药业虽已形成规模化的产品生产和网络化的市场销售，但其流通过程中物流管理严重滞后，造成物流成本居高不下，不能形成价格优势。
这严重阻碍了物流服务的开拓与发展，成为公司业务发展的“瓶颈”，主要表现在：1.装卸搬运费用过高装卸搬运活动是衔接物流各环节活动正常进行的关键，它渗透到物流各个领域，控制点在于管理好储存物品、减少装卸搬运过程中商品的损耗率、装卸时间等。
而云南双鹤恰好忽视了这一点，由于搬运设备的现代化程度较低，只有几个小型货架和手推车，大多数作业仍处于人工作业为主的原始状态，工作效率低，且易损坏物品。
另外仓库设计的不合理，造成长距离的搬运。
并且库内作业流程混乱，形成重复搬运，大约有70%的无效搬运，这种过多的搬运次数，损坏了商品，也浪费了时间。
2.储存费用过高目前，云南双鹤的仓库的平面布置区域安排不合理，只强调充分利用空间，没有考虑前后工序的衔接和商品内的存放，混合堆码的现象严重，造成出入库的复杂的性和长期存放，甚至一些已过效期发生质变和退回的商品没能得到及时处理，占据库存空间，增大了库存成本。
综上所述，我们可以看出，物流成本控制着重在运输和储存费用的控制。
在运输中可以加强运输的经济核算，合理选择运输路线，有效调配运输车辆和人员，严格监控运输中的差错事故就可以大幅度的降低运输费用。
而在储存中，有些费用好比海中的一座冰山，人们只能看到露出水面的那一部分，虽有很大的潜力可挖，却又不容易找到切入点，因此下面重点谈谈企业现有仓储系统的合理化改造问题。
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9.1自动化立体仓库的概述
自动化立体仓库 自动化立体仓库（AS/RS-Automatic Storage and Retrieval System)又称为自动化高架仓库或自动存储系 统，是一种基于高层货架，采用计算机进行控制管理， 采用自动化存取输送设备自动进行存取作业的仓储系统。
之后根据题目要求对货架的容量及货架停留时间进行具 体设置
出库处理区
出库处理布局图
• 出库过程中对出库设备进行参数设置：
出库分拣区
出库过程中六种货物分类出库
• 课堂练习：
• 1.对模型进行运行，并且对运行结果进行分析
找出系统，分析堆垛机的利用率，找到该系统 的瓶颈，并且对该系统进行优化。
• 某物流中心采用单元货架式自动化立体仓库， 主要由入库分拣区，入库处理区，货物存储区 ，出库处理区，出库分拣区五大部分组成。年 工作日为250天，日工作小时为10小时。
• 自动化立体仓库平面如下图所示：
参数设置：
• 入库分拣区：输送机由 12 段组成，其中 6 段弯道分别用来输
送需要入库的 6 类货物，每一段的长度为 10 米，速度为 2 m/s， 载货量均设置为 20 托盘。每两排输送机共用一个操作员。
接发生器到合成器之间的连线
• 在合成器进行合成的过程中，处理时间 为10s，每次合成的个数为4。
经过合成器打包的货 物则分为1,2,3,4,5类
其他的相关参数设置参照题目
其它5个 Combiner设置 相同，除了将 上图中
duniform(1,1)的分 别设置为 duniform(2,2), duniform(3,3), duniform(4,4), duniform(5,5), duniform(6,6)。
• 入库处理区：入库处理区有3台处理器，处理时间30 s，预置
时间为 8 s。，处理时间为15s
• 货物储存区：其中类型1,2存储于第一组货架，类型3,4存储于
第二组货架，类型5,6位货物于第三组货架经过exponential（ 0,10000,1）停留后从出库暂存区出库。货位数：20（列）×6（ 行）×15（层）=1800（个）
货物存储区
存储区的整体布局
存储输送连接方式图
• 根据题目要求，类型1,2进入货架1，类 型3,4进入货架2，类型5,6进入货架3.参 数设置如下
传送带的长度和容量设置参照题目
则货物在入库的过程中通过入库暂存区， 然后货物通过堆垛机进入货架。
• 堆垛机在使用的过程中进行出入库作业 ，则在进行实物之间的连接时应该注意 和货架之间的连接关系。
自动化立体仓库的总体结构示意图
自动化立体仓库主要作业流程图
自动化立体仓库的重要性
• 1）科学储备，提高物料调节水平 • 2）有效地衔接生产与库存，加快物资周转，
降低成本。 • 3）适当提供有效的依据
自动化立体仓库仿真案例
• 问题描述：
2
自动化立体仓库发展过程
I. 人工仓储技术阶段 II. 机械化仓储技术阶段 III. 自动化仓储技术阶段 IV. 集成自动化仓储技术阶
段 V. 智能自动化仓储技术阶
段
3
货架分类
按照高层货架与建筑物之 间的关系
按货架的结构形式
整体式
单元货格式自动化仓库 旋转式自动化立体仓库
分离式
移动货架式自动化仓库 贯通式自动化立体仓库
• 出库处理区：出库处理区有 2 台，2台衍生器和2个机器手分拣
器无预置时间、操作时间。
总的布局图
建模步骤
• 入库分拣区：
入库作业图
• 入库作业的参数设置：
• 分拣输送带参数设置
同时设置传送带的容量和速度及长度
操作人员行走的路网图
入库处理
入库图
在入库的过程中要对货物进行装盘， 则在连线的过程中先连接托盘发生 器和合成器之间的连线，之后在连