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。

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]。

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。

2008年 第1期 商品储运与养护第30卷 总第163期 STORACE TRANSPORTATION & PRESERV ATION OF COMMODITIES【收稿日期】2007-10-26【作者简介】翟跃文，（1984-），男，辽宁沈阳人，后勤工程学院硕士研究生。

研究方向：物流仿真。

冯 云，（1964-），男，重庆人，后勤工程学院现代物流研究所，副教授，硕导。

研究方向：物流管理信息系统，物流仿真。

蔡晓来，（1984-），男，江西瑞昌人，后勤工程学院硕士研究生。

·物流技术·基于Flexsim 的自动化立体仓库仿真研究□ 翟跃文1 冯 云2 蔡晓来1（1.后勤工程学院研究生大队 重庆 400016 2.后勤工程学院现代物流研究所 重庆 400016）【摘 要】Flexsim 软件能够进行离散系统建模仿真，是自动化立体仓库仿真规划的理想选择。

文中以一个自动化立体仓库为例，对仿真的总体流程和各个详细步骤进行了研究，通过Flexsim 仿真评价系统，提供系统分析，为系统改进提供决策依据。

【关键词】Flexsim；自动化立体仓库；仿真【中图分类号】 F253.4 【文献标识码】 A 【文章编号】 1007-4538（2008）01-0038-03Research on AS/RS simulation based on Flexsim□ Zhai Yaowen 1Feng Yun 2 Cai Xiaolai 1(1.Logistical Engineering University Chongqing 400016 2.Dept of Logistical Information Engineering LEU Chongqing 400016) 【Abstract】Flexsim can be used to build up the discrete system. It is an ideal choice for the simulation of the Automatic Storage&Retrieval System (AS/RS).Overall flow and detailed steps of the simulation of AS/RS are analyzed . It can provide system analyzations and decisions which make to improve the AS／RS by the evaluation system of Flexsim.【Key words】Flexsim; Storage&Retrieval System (AS/RS); simulation自动化立体仓库又称高层货架仓库，自动仓储AS/RS （Automatic Storage＆Retrieval System）。

自动化立体库货位分配与Flexsim仿真研究一、本文概述随着物流行业的飞速发展，自动化立体库作为现代仓储管理的重要组成部分，其货位分配策略的优化与管理对于提高仓储效率、降低运营成本具有至关重要的意义。

本文将深入研究自动化立体库的货位分配问题，并运用Flexsim仿真软件对货位分配策略进行模拟与分析，旨在探索更加高效、合理的货位分配方法，为自动化立体库的实际运营提供理论支持和实践指导。

具体而言，本文将首先介绍自动化立体库的基本概念、特点及其在现代物流领域的重要性。

接着，文章将重点分析货位分配的影响因素及货位分配原则，并对比不同货位分配策略的优缺点。

在此基础上，本文将提出一种基于Flexsim仿真软件的货位分配策略优化方法，通过构建仿真模型，模拟不同货位分配策略下的仓储作业过程，评估各策略的性能指标，从而为货位分配策略的选择与优化提供决策依据。

本文的研究不仅有助于提升自动化立体库的运营效率和管理水平，还可以为物流行业其他领域的货位分配问题提供借鉴和参考。

通过Flexsim仿真软件的应用，本文还可以为相关领域的研究人员提供一种新的模拟分析工具，推动物流仿真技术在实际应用中的进一步发展。

二、自动化立体库货位分配策略自动化立体库（Automated Storage and Retrieval System，AS/RS）是现代物流系统中的重要组成部分，其高效、准确的货位分配策略对于提升仓库运作效率、降低物流成本具有关键作用。

货位分配策略的制定涉及多个因素，包括货物特性、存储需求、库存管理策略以及自动化设备的性能等。

在自动化立体库中，货位分配策略通常遵循几个基本原则：首先是货物分类原则，根据货物的物理属性（如尺寸、重量）、化学属性（如易燃、易爆、易腐蚀）以及物流属性（如批量、周转率）进行分类，以便在分配货位时能够充分考虑货物的兼容性和存储要求。

其次是空间利用原则，通过合理的货位布局和货物堆叠方式，最大化利用仓库空间，提高存储密度和作业效率。