配送中心分拣系统最终.docx
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配送中心分拣系统最终
分拣系统案例分析
1.、前言
随着客户需求朝小批量、多品种方向发展，配送中心配送货物的品种、数量和频次不断增加，这就对配送中心的分拣策略以及分拣作业能力提出了更高的要求。
分拣作业时将货物按订单从存储区“拣”出，并按用户进行“分类”集中、处理、放置的过程。
分拣作业实际上包括“拣选”和“分类”两种活动，其驱动因素是订单，其目标在于正确且迅速地集合客户订单商品。
因而，在实际的配送中心中，必须根据订单特点和要求，采用合理的分拣策略，科学地提高分拣效率。
同时，还必须考虑分拣的差错率、不合理作业环节与流程、成本等消极因素，并通过采用优化技术与方法尽可能减少或消除此类因素。
2、问题描述
某配送中心为一家服装公司配送中心三种产品（箱为单位），产品的类型记为A、B、C。
而这三种产品由不同的供应商供应，下表是主要相关数据。
表1三种产品的相关数据
产品
初始存量
补货条件
补货速度
储运单位
颜色
A
100
小于100
exponential（0,1,1）
箱
红
B
100
小于100
3
箱
绿
C
100
小于100
exponential（0,2,1）
箱
蓝
表2订单组合数据
产品
订单1
订单2
订单3
订单4
订单5
A
2
5
4
0
8
B
1
8
4
10
0
C
6
0
4
0
2
表3其他相关数据
名称
属性
数据
分拣车辆
数量
3人
分拣能力
1箱/车
订单
到达间隔
exponential（0,10,1）
各类分布
dunifrom（1,5）
根据配送中心实际分拣系统布局，通过flexsim建立模型图（如图1所示）。
在图1中，三个货架分别代表三种产品的存储区，处理器代表单个订单的拣选作业，五个分拣道口分别对应五种不同类型的订单，五个暂存区分别存放按订单分类后的待配送中心产品。
图1配送中心分拣系统布局
配送中心为节省成本，提高分拣效率，提高核心竞争力，在现有分拣条件的基础上，提出了四种初始分拣方案（见表4），希望通过flexsim模拟仿真技术寻求不同条件下的最优分拣策略。
表4初始分拣策略
方案
并行处理订单数量
1个
2个
分区拣选
不分区
（Ⅰ）按单拣选：
订单按先后顺序处理
（Ⅲ）按单拣选：
两订单可并行处理
分区
（Ⅱ）每人一区：
订单按先后顺序处理
（Ⅳ）每人一区：
两订单可并行处理
3、仿真建模
第一步：
案例所需实体
模型元素
系统元素
备注
Source
发生器
4个，分别是货物和托盘的发生器
Mergesort
分拣带
对五种不同订单组合的分拣
Conveyor
产品传输带
5条，对应不同的订单组合
Queue
产品暂存区
5个，订单的存放区
Transporter
叉车
2辆，负责订单的拣选
Dispatcher
分配器
车辆拣选的分配
Combiner
合成器
1-2个，订单的处理器
Sink
吸收器
第二步：
实体布局及参数设置
Ø供应商以及补货系统设置
先将三个发生器Source拖至模型视图中，作为三种货物的供应商，再拖三个货架至视图中，将发生器分别用A线连至对应地货架上。
随后则对发生器和货架进行设置。
（1）发生器的设置
双击其中一个发生器，在其Inter-Arrivaltime的下拉选项中选择第一个，单击它，此时则对A产品的补货时间进行设置
接下来，在接下来，我们再Tiggiers选项中SetColor下对货物的颜色进行设置，此时的A产品是红色，因此选择colorred。
同样的方法对另外两个发生器进行相应的设置，要注意的是产品B的补货函数应选择ByExpression。
（2）货架的设置
由于我们每种货物的补货条件是当货物小于100时开始补货，因此，我们要对货架的Tiggiers选项中的OnEntry和OnExit进行设置，点击
进行代码编写。
在货架OnEntry触发器中编写代码
If（content（current）>=100）
{closeinput（current）;}/**货架存货为100时，关闭输入端口*/
在货架OnExi触发器中编写代码
If（content（current）<100）
{openinput（current）;}/**货架存货小于100时，打开输入端口*/
（3）初始存货的设置
拖入另一个发生器，将其用A线分别连接至三个货架，然后双击进行设置。
在ArrivalStyle下拉选项中选择ArrivalSchedule，将数量改为3种类型，按照下图进行设置。
同时，在OnCreation中对itemtypeandcolor和lable进行设置。
Ø订单处理器的设置
将一个托盘发生器和一个合成器Combiner拖至模型视图中，先将托盘发生器用A线连接至合成器，再将三个货架按顺序依次连接至合成器上。
（1）托盘发生器的设置
在此发生器中找到FlowtypeClass对其货物种类进行选择，在这里我们选择托盘Pallet；并对托盘的类型进行设置。
由于有五种订单，因为我们将设置五种类型。
（2）合成器的设置
在合成器的多订单生成中，我们要应用excel表导入的方法，因此，将我们的订单绘制成一张excel表格，其数字部分的格式为“数值”。
订单1
订单2
订单3
订单4
订单5
2
5
4
0
8
1
8
4
10
0
6
0
4
0
2
此时，双击合成器，在combiner中点击
，并确定。
接着，我们将进行excel的导入步骤。
在菜单栏中选择
我们将得到一张图表，图表中第三栏为多表导入，我们点击
，对此表进行设置。
在表头的
中，填写3并点击Apply，此时，我们需要对下表进行设置。
设置完毕后“确定”。
开始进行表的导入。
点击
后找到你excel表对应存放的位置，“打开”导入（导入的次数一般超过2次）。
此时，我们将发现刚才的excel表以导入：
然后，点击工具栏里的
，增加全局表GlobalTable，再根据我们excel的内容对其进行设置，（表名可自行设置）详细如下：
接下来在合成器的Tiggiers中对OnEntry进行设置。
选择最后一个选项，填上你所对应设置的表名即可。
Ø分拣传送带的设置
在模型这拖入一条分拣带和五条传送带，将其用线按照流程连接，具体如下：
（1）分拣带的设置
双击分拣带，在sendrequirement中选择按类型分拣，正好对应了前面托盘所设的五种类型的订单。
在连接了五条传送带后，将会出现五个出口设置，并设置对应地出口。
接着要对其布局进行设置，在Layout中对其进行长度以及高度等设置。
（2）传送带的设置
双击传送带，在传送带的Layout中对其进行长度、方向以及高度等设置。
Ø暂存区和吸收器的设置
最后拖入5个暂存框放置五种不同的订单，和一个吸收器作为订单的接受。
Ø叉车和分配器的使用
拖入3辆叉车和一个分配器到模型视图中，用S线由货架到分配器和由分配器到合成器分别连接起来，作为信息流的传递，随后用A线将分配器和叉车分别连接起来。
由于货架和合成器使用了运输工具，因此，我们要给予其信息告知：
分别在货架的Flow中找到
将其打钩，再在合成器中找到
打钩，这样就将运输的信息发送到两端了。
值得注意的是，在后面的方案中提到一人一区的工作分区策略，我们只需将分配器拆除，将三辆车分别连至三个货架即可。
4、模拟结果分析
在每一种方案建模完毕后，我们另其运行，在8h（28800s）后，输出仿真统计数据，如表summaryreport中所示。
在表中，我们提炼出有效地信息。
方案Ⅰ
表5订单处理数据
实体
输出量
空闲时间
处理时间
收集时间
平均停留时间
combiner5
4601
0
13.50%
86.50%
6.25
source8
390
表6操作工具作业数据
实体
搬运量
空闲时间
空行时间
载行时间
偏移空行时间
偏移载行时间
transport21
1422
21.60%
11.20%
29.10%
31.90%
6.20%
transport22
1400
21.20%
12.30%
29.30%
31.30%
6.00%
transport23
1390
21.50%
12.60%
29.50%
30.70%
5.80%
方案Ⅱ
表7订单处理数据
实体
输出量
空闲时间
处理时间
收集时间
平均停留时间
combiner5
2773
0
8.2%
91.8%
10.39
source8
236
表8操作工具作业数据
实体
搬运量
空闲时间
空行时间
载行时间
偏移空行时间
偏移载行时间
transport21
1081
57.0%
0%
14.6%
22.90%
5.5%
transport22
564
68.2%
4.4%
12.5%
12.8%
2.1%
transport23
893
36.4%
13.8%
26.3%
20.2%
3.3%
根据上述两种方案的仿真统计数据，对两种分拣策略的效率与人员作业效率进行分析。
分析结果见表9。
表9两种分拣方案的分拣效果
项目
方案Ⅰ
方案Ⅱ
分拣量
箱数
4601
2773
订单数
390
236
车辆作业情况
平均搬运量
1404
846
平均空闲率
21.43%
53.86%
平均空行率
12.03%
6.06%
平均载行率
29.30%
17.80%
在订单连续作业策略下，方案Ⅰ的分拣量远远高出Ⅱ，其操作工具作业情况中，方案Ⅰ的搬运量也是超出方案Ⅱ，在平均空闲率指标中，我们发现方案Ⅰ的空闲率小，但其使用率仍须提高。
因此，在这两种方案的对比中，我们应选取订单连续作业且不分区策略，才能有效地提高分拣效率，减低运营成本，实现配送中心的最优。
5、作业
①对单并行分拣策略的方案Ⅲ和方案Ⅳ做出仿真建模，并给出结果分析报告；
②将四种分拣策略进行对比，得出最优分拣策略方案，并对其配送中心分拣问题进行分析，并提出改进策略。
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