物流仿真优化
经过仿真，可得堆垛机工作1小时曲线如图6所示。
图 6 堆垛机工作曲线
从曲线中可知，堆垛机在运行达到40min后工作达到稳定状态。此时，可以观察到原料在输送系统及堆垛机上的流转过程，输送系统及堆垛机工作仿真状态，如图7所示。
图 7 稳定运行状态
通过图6堆垛机仿真数据统计结果，结合该曲线可知：4台堆垛机工作1小时出入库量及设备利用率（设备利用率=设备实际工作平均时间/系统运行总时间）分别为：A区堆垛机完成出入库43次，设备利用率为；B区堆垛机完成出入库39次，设备利用率为；C区一台堆垛机完成出入库40次，设备利用率为；C区另一台堆垛机完成出入库39次，设备利用率。
结合巷道转换次数、单台堆垛机的流量需求，可以得到堆垛机的设备综合能力，如图8所示。
图 8 堆垛机工作情况
通过以上数据可以得出设备能力：A区堆垛机的巷道转换次数16次，设备利用率，在如此高的巷道转换次数和设备利用率的前提下，该堆垛机仍然无法独立满足A区的流量需求。但是由于B区需求量较小，故B区堆垛机闲时会协助A区工作完成12盘，即完成协同作业；B区堆垛机巷道转换次数17次，设备利用率，完成的39次取送货任务中，24次出入库用于本区域的流量需求，12次出入库为与A区域堆垛机协同作业，以满足A区域的流量需求，3次用于满足拣选所需的空托盘流量需求。虽然通过堆垛机的协同作业可以完成A、B两个区域的流量需求，但是这导致A、B区域堆垛机的设备利用率均偏高；C区两台堆垛机巷道转换次数分别为18和19次，C区除了完成实托盘出入库任务，还完成了1个空托盘垛出库任务，设备利用率在89%～93%之间，基本可以满足需求量，也存在设备利用率偏高的问题。
从仿真结果来看，结合合理的堆垛机调度逻辑，目前的系统虽然基本可以满足立库的流量需求，但是仍存在设备变轨频率较高，且设备利用率偏高的问题。这对于设备的使用寿命和物流系统的稳定性是不利的，因此需要考虑通过优化自动化立库的出库管理控制策略来进一步降低堆垛机的设备利用率。
物流仿真优化
本文基于某新能源原料库模型，应用可视化系统仿真软件建立了自动化原料立体仓储物流系统的仿真模型，并对系统的物流过程进行了仿真分析，可直观地观测物流系统运行过程中物料的流向、设备的利用率以及实际的流量等系统参数。从仿真结果来看，物流系统通过较高设备利用率和堆垛机间的协同作业满足了物流系统的流量需求。
虽然现有设备和控制策略可以满足系统出入库及分拣的流量需求，但是通过数据也可以看出，由于控制逻辑随机性较强，立库系统中道岔式堆垛机存在设备利用率偏高的问题。为了可以在保证流量需求的前提下，尽量降低设备利用率，以达到提高设备寿命和物流系统稳定性的目的，本文对控制策略进行了优化。
优化仿真结果验证了：通过提前制定原料库出库计划，并采取集中分配出库任务的策略来降低堆垛机转换巷道的频率，从而降低堆垛机设备利用率，使整个物流系统的设备运行更协调、更稳定。
本文是对自动化仓储物流系统的可视化仿真与控制策略优化的一次尝试，在物流系统的正向设计与合理规划方面做出了探索。
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物流仿真优化
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
图2 道岔堆垛机
该存储系统的输送设备包括：辊道机、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
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。A、B两区各有一台堆垛机负责两个巷道原料的取放，C区由两台堆垛机负责四个巷道原料的取放。
图4 分区说明
