基于Flexsim的自动化立体仓库货位优化与仿真设计开题报告
2020-12-13 11:12
1. 研究目的与意义（文献综述）
1.1. 论文选题的背景
1.1.1. 立体仓库的发展现状
立体仓库的产生和发展是第二次世界大战之后生产和技术发展的结果。50年代初，美国出现了采用桥式堆垛起重机的立体仓库；50年代末60年代初出现了司机操作的巷道式堆垛起重机立体仓库；1963年美国率先在高架仓库中采用计算机控制技术，建立了第一座计算机控制的立体仓库。此后，自动化立体仓库在美国和欧洲得到迅速发展，并形成了专门的学科。60年代中期，日本开始兴建立体仓库，并且发展速度越来越快，成为当今世界上拥有自动化立体仓库最多的国家之一。 我国对立体仓库及其物料搬运设备的研制开始并不晚，1963年研制成第一台桥式堆垛起重机（机械部北京起重运输机械研究所），1973年开始研制我国第一座由计算机控制的自动化立体仓库（高15米，机械部起重所负责），该库1980年投入运行。到2003年为止，我国自动化立体仓库数量已超过200座。立体仓库由于具有很高的空间利用率、很强的入出库能力、采用计算机进行控制管理而利于企业实施现代化管理等特点，已成为企业物流和生产管理不可缺少的仓储技术，越来越受到企业的重视。随着科学技术、信息技术、自动化生产技术及商品化经济的迅速发展, 生产中所需原材料、半成品、成品及流通环节中的各种物料的搬运、储存、配送及相应的信息已经不是一个孤立的事物。事实上, 从制造资源计划(mrpⅡ)到企业资源计划(erp)的发展过程中, 物流的各个环节已完成其集成化过程。自动化仓储、物流及信息流已成为组织生产、连接生产、销售、管理各网络中的关键节点, 并且作为降低物流费用的重要手段在国民经济中起着越来越重要的作用。据不完全统计，目前我国已建成的立体仓库有1300座左右，其中全自动的立体仓库有500多座，其中高度在12米以上的大型立体仓库有180座，这些自动化的仓库主要集中在烟草、医药保健品、食品、通讯和信息、家具制造业、机械制造业等传统优势行业
1.1.2. 立体仓库在乳制品行业的运用
本次设计根据蒙牛食品有限公司物流仓储中心为设计原型，该公司随着生产规模的不断扩大，逐步开始采用自动化立体仓库，提高仓储容量与物流水平。2007年蒙牛集团投入使用的六期工厂的物流系统项目，以规模巨大和高度自动化在行业内起到了领头羊的作用，2006年，蒙牛乳业集团作出了在中部投资建设六期生产项目的决定并提出了“八化”即：国际化、智能化、规模化、立体化、展示化、人性化、差异化、系统化的要求，采用先进的设计理念和技术设备，建立成国内规模最大，科技含量最高，集生产、科研、培训于一体的大型现代化液体奶生产厂。
乳品的冷冻仓库在平滑销售高峰上存在的生产销售矛盾时提供了积极有效的解决方案。规模不大的乳品企业的需求基本上还是在提高出入库效率，改善仓储环境，减少损失上。而规模大、配送区域广的乳品企业的需求就要在货位优化上下工夫。
乳业立体仓库，尤其是液态奶立体仓库主要担负的还是储存功能和有效出库功能，它们的显著特点是提升了管理水平。首先，立体仓库占地面积小，储存货量大，出入库速度快，而且按批次找货物比平库容易得多。品种有很多，批次号更多，要找某个批次的产品，采用立体仓库只需在键盘上敲打几下，系统即可自动完成：而采用平库的话，需要叉车司机一个托盘一个托盘去找。
其次，对于食品行业来说，不仅要进出及时，还要求环境干净。如果工人老在食品货架中穿梭，哪怕是掉根头发让人看见感觉也不好；而立体仓库全是机器工作，不存在此问题。
乳业立体仓库的行业特性和整个食品行业特性基本相似。一方面，对环境要求比较高。另一方面，从流程上来说，所有的产品入库后都是待检品，需要一段时间的保存和抽检，待抽检合格后，再能改本批次的产品为合格，之后才能出货。
2. 研究的基本内容与方案
2.1研究主要任务及目标
（1）查阅文献，了解自动化立体仓库相关概念、关键技术、发展现况及其发展趋势；了解自动化立体仓库货位设计策略、设计原则，尤其了解现阶段最新货位管理优化方法以及应用在自动化立体仓库的发展前景。
（2）优化设计，以蒙牛乳业公司物流仓储中心为设计原型，对自动化立体仓库的货位进行优化研究；根据优化原则、优化策略等设计自动化立体仓库的货位优化模型。
（3）模型仿真，选用flexsim仿真软件对模型进行仿真，比较分析仿真结果，选择出入库效率最高的优化方案，并针对选定方案分析其经济效益。
2.2拟采用方案
对蒙牛乳业自动化立体仓库货位进行优化，其主要目标是提高公司仓库仓储作业效率。而在用户需求个性化，物品种类繁多的市场环境下，客户希望获得快速、高频次的配送服务。除了在配送环节进行合理的安排之外，货物在仓库中的处理环节也至关重要。而要满足客户的需求，必须在货物入库时依据货物特性（如货物的需求频次、需求数量、重量、体积等）为其分配货位，即实现货位的动态优化分配。
参照立体仓库设计标准和货位优化的原则，做出以下方案：
3. 研究计划与安排
2017.2.20-2017.3.12：课题调研，收集相关资料，熟悉课题设计所需相关知识、设计规范确定设计思路；熟悉应用工具软件；选择确定需翻译的外文文献。
2017.3.13-2017.3.19：明确课题研究方向，结合收集的素材，撰写开题报告，经指导老师审核后提交教务系统。
4. 参考文献（12篇以上）
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