基于Anylogic的網(wǎng)上超市倉儲物流研究

李魯?shù)?/p>

(華北電力大學(xué) 北京 102206)

在當(dāng)今電子商務(wù)快速發(fā)展的時(shí)代背景下，越來越多的人們更青睞于網(wǎng)上購物，電子商務(wù)的發(fā)展給人們的生活帶來極大便利的同時(shí)，也對倉儲物流的速度提出了更高的要求?？蛻粲唵沃饾u向多樣化、小批量、多頻次的趨勢發(fā)展，同時(shí)，由于市場競爭的激烈，客戶對訂單出庫速度也提出了更高的要求，從而使得倉儲中心的揀選打包難度加大。為了更快、更準(zhǔn)確的履行訂單，對倉儲中心的打包效率和訂單出庫效率提出了更高的要求。

為了進(jìn)一步研究，本文以參觀的青島京東倉庫為仿真研究對象，對其倉庫的倉儲物流進(jìn)行仿真研究。主要優(yōu)化了自動分揀、人工打包以及裝車作業(yè)。尤其打包臺個(gè)數(shù)、裝車叉車個(gè)數(shù)的決策為本次建模和仿真所解決的重點(diǎn)內(nèi)容。

一、基于Anylogic的仿真模型建立

(一)模型構(gòu)建

根據(jù)上述的前提條件，首先拖托取一個(gè)source作為源出貨點(diǎn)，一個(gè)sink作為資源釋放結(jié)束。其次托取7個(gè)service的分別用于機(jī)械分揀、復(fù)雜包裹打包臺1個(gè)、普通打包臺5個(gè)以及堆垛操作1個(gè)。再拖取叉車相關(guān)操作元件。最后用傳送帶和隊(duì)列進(jìn)行連接。

(二)參數(shù)設(shè)置

整個(gè)模型參數(shù)設(shè)置為：

(1)source設(shè)置：由于網(wǎng)上超市訂單的到達(dá)比較隨機(jī)，為了更好的描述客戶下訂單的波動性和不確定性，這里采用正態(tài)分布描述訂單的到達(dá)。訂單的最大到達(dá)量為10000。

(2)機(jī)械分揀設(shè)置：由于客戶訂單的復(fù)雜性，包裝的沖突性，許多商品不能打包在一起或者需要特殊材質(zhì)包裝。這里從分揀中心揀選出來的訂單被分為了兩類，復(fù)雜件打包和一般件打包。通過service來實(shí)現(xiàn)機(jī)械分揀，其隊(duì)列為10，延遲時(shí)間為1秒。以0.05概率作為一個(gè)訂單是復(fù)雜件的概率，通過對智能體(MyAgent)的染色來實(shí)現(xiàn)，復(fù)雜件為黑色，一般件為紅色。

(3)分流裝置：判斷一個(gè)訂單是否為復(fù)雜件，是則隨機(jī)發(fā)送給一個(gè)復(fù)雜件打包臺，否則分配給一個(gè)普通件打包臺。

(4)打包臺設(shè)置：復(fù)雜打包臺的工作時(shí)間服從均勻分布uniform(1,3)分鐘，隊(duì)列為10。普通打包臺的工作時(shí)間也服從均勻分布normal(3,30)秒，隊(duì)列為10。均通過service來實(shí)現(xiàn)。且為了區(qū)分打包之后的訂單，在訂單離開打包臺后將其染成綠色。

(5)堆垛操作設(shè)置：采用seize來實(shí)現(xiàn)。

(6)抓取叉車設(shè)置：采取seize來實(shí)現(xiàn)。

二、仿真結(jié)果及分析

在設(shè)置好相關(guān)參數(shù)后，進(jìn)行了模型的運(yùn)行，10000個(gè)訂單的處理時(shí)間為1182.73分鐘。在測試的過程中有幾次由于加速的原因堆放區(qū)爆滿，所以測試了幾次，取了其中一個(gè)測試結(jié)果。如圖1所示。工人和叉車的工作時(shí)間利用率是主要研究的對象。接下來依次進(jìn)行分析。

圖1 仿真模型圖示及仿真結(jié)果

(1)機(jī)械分類：機(jī)械分類是自動分揀器的工作效率，藍(lán)色條形圖所示?？梢娖浯蟛糠謺r(shí)間處于空閑狀態(tài)，工作效率很高。所以只需放一個(gè)自動分揀器。

(2)復(fù)雜訂單打包臺：起初設(shè)置復(fù)雜訂單打包臺為兩個(gè)，但運(yùn)行之后發(fā)現(xiàn)其工作時(shí)間利用率均低于50%，因此放置了一個(gè)其時(shí)間利用率達(dá)到了91%。因此在實(shí)際倉庫設(shè)置中使用一個(gè)復(fù)雜訂單打包臺。

(3)普通打包臺：普通打包臺的時(shí)間利用率為86.4%。最高的為88%，最低為84%。為較滿意的結(jié)果。運(yùn)行期間，分別設(shè)置了4個(gè)和6個(gè)，在4個(gè)打包臺的情況下，出現(xiàn)了傳送帶堆疊最后運(yùn)行失敗；在6個(gè)打包臺的情況下，打包臺的利用率不叫低。因此設(shè)置5個(gè)最為合適。經(jīng)濟(jì)效益最高。

(4)堆垛操作：堆垛操作人員容量設(shè)置為3。工人工作效率為76%，在2個(gè)的情況下出現(xiàn)傳送帶堆疊導(dǎo)致運(yùn)行失敗。

(5)叉車：由于運(yùn)行過程中堆放區(qū)出現(xiàn)了堆疊現(xiàn)象所以叉車的利用率為100%，而堆放區(qū)域未超過最大堆放數(shù)量。

最后，訂單揀選完后至出庫的平均時(shí)間，從運(yùn)行結(jié)果看平均出庫時(shí)間為7.3分鐘左右。之所以在1180分鐘左右急劇上升是因?yàn)槎逊艆^(qū)產(chǎn)生了一定數(shù)量的堆放，只有叉車在進(jìn)行裝車工作所以時(shí)間急劇上升。

三、結(jié)論

本文對倉庫訂單處理操作利用Anylogic進(jìn)行建模仿真，獲得比較好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，使倉庫在有效運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，資源的消耗最少，資源利用率最高，達(dá)到訂單出庫的時(shí)間要求。但此仿真軟件多次運(yùn)行的情況下加速過快會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)波動。因此本文所做的仿真與試驗(yàn)只具有一定的參考作用，需要再做更細(xì)致的處理。另一方面，針對倉 庫的效率優(yōu)化處理已不僅僅局限于對作業(yè)流程的改進(jìn)，先進(jìn)的設(shè)備和科技在提高分揀效率上會起到很大的作用。而作業(yè)流程和先進(jìn)設(shè)備如何有效結(jié)合也是待研究解決的問題。