BMW物流中心的模拟规划

作者：Kai Gutenschwager    来源：MM现代制造

欢迎访问e展厅 展厅 6 仓储/分拣设备展厅 货架, 悬臂式货架, 流利式货架, 横梁式货架, 轻型货架, ... SimPlan AG在为BMW Group全球销售公司开发Dingolfing新型动态中心时，对仓储流程进行了模拟研究。研究活动一方面用于对不同的设计方案做定量分析，另一方面也用于评价、改进所使用的控制技术方案。 由于BMW Group公司的产品和商标得到了扩充，客户所需的部件数量在急剧增长，对此公司需要实现新的销售规模。仅在近五年中，商品的数量就从大约165000件上升到240000件。通过引进两种新的模型系列，预计到2008年，在今后几年中商品的数量将会继续上升到接近300000件。为了能够保证向全球3700家经销商和自己的配送中心快速提供货源，该汽车制造厂商在Dingolfing的物流中心投资了1.45亿欧元。针对六月中旬所开张的Dingolfing动态中心，公司在“从仓储到转载站”的方案基础上做出一个拥有大约12000件大件和中型件快速周转量和每天超过80%出库量的方案。针对小件商品和周转慢的中型件商品，公司直接对原来位于附近的小件中央仓库进行改造。剩余的20%日出库量（约70%日取件量）也需要进行设计。 新的动态中心拥有125000m2的面积，被设计为一个人工仓库，但是仓库与功能区之间的主要输送通道是通过一种自动输送技术即电动托盘轨道（EPB）相连（图1和图2）。全球大约1800家供应商向Dingolfing动态中心供货。在这里，货物每天的进出量总计最多可以达到500辆大卡车和60个海运集装箱，这些货物都需要由轨道系统进行输送。每年所周转的货物量达到140m3。 分三个阶段进行的模拟研究 为了能够确保所述的物流工作得以顺利实现，整个项目规划需要对比设计、详细设计和大量的模拟直至实施。研究工作分为三个阶段，每一阶段都研制出一个模型和模拟软件“eM-Plant”（第7版）。输送系统、仓储系统和包装系统以及货物入库流程各有其模型，各个模型均单独用于各个系统，也可以通过对话界面和简单的参数设定来相互连接，进行试验。 动态中心基于L形贯穿原则和U形横跨堆垛流程相互结合，在功能和仓储区域的设置上，则按照部件的几何外形特点，对大件和中型件进行划分。在L形分布上，依据典型的仓储流程，对来货、预包装、仓储、加固、发运包装盒装载的顺序进行排列（图3）。 通过模拟对输送系统进行选择 研究工作从对输送技术的分析开始。第一个模型的目的在于对载重链式输送机与地面输送系统和电动托盘轨道装置（EPB）进行比较。针对各个变量，构造了模型，并通过用户界面有选择地连接到其他的模型里。模型完全以流量为基础，并考虑到将来两个阶段的扩展可能性来衡量纵向和横向的相互关系。重点评价指标是：入库点的堆积（升降），贯穿时间，通过量和车辆的负载率。 通过粗略的模拟，在输送链和EPB的分析结果基础上得出了大体的选择方案。模拟显示，采用承重输送链时，如果达到无故障运行，设备可以达到较大的入库货物通过量。而该系统的缺点是返回输送时通过粗略的模拟，在输送链和EPB的分析结果基础上得出了大体的选择方案。模拟显示，采用承重输送链时，如果达到无故障运行，设备可以达到较大的入库货物通过量。而该系统的缺点是返回输送时域管理功能，以便限制靠站车辆的最低和最高数量。 模型试验显示，EPB的功效在基本控制配置下可以通过相应的参数设定而提高20%，在使用相应数量的车辆条件下，也可以达到所需的货物通过量。 最后EPB被选定为输送技术方案，在模型试验中所做的控制系统基本配置也作为物流控制的基本配置。在选定EPB之后，试验模型再一次与受委托单位Rofa公司的实施方案进行匹配。由此可以在现场真正实施之前，重新进行能力检验。 入库和搬运策略 二个模拟阶段是整个模拟过程内容最为丰富的一个阶段。主要的焦点在于策略研究中所得出的模型2的规模上，特别是入库、搬运及包装区域与搬运区域通过输送技术而实现的相互配合。另外，从模拟工作中也希望能够获得有关仓库尺寸的描述（车辆数、面积需求等）。如果说在第一个阶段还只用到流量作为实验基础的话，那么在第二个阶段则是选择库存量为模拟工作的基础。从过去的订货实际数据和预测的发展趋势上可以推导出实施试验的订单数。为此，他们使用了本公司自己的一种订单生成程序。 所获得的文件可为模拟定义出基本数据、搬运和发运的任务数据及后续任务数。这些数据通过一个接口被装入到模拟模型里，按照订货日期向模型输入订单数据，并由模型内部仓库管理系统（WMS）进行计划编排。仓库管理系统WMS事先所设定的功能，特别是订单管理，可以详细地从模型上显示出来，这也涉及到了例如批次和作业高峰的生成，同样有相应的调节装置来对工作区域进行管理。对叉车组的任务区域，可在模型上做自由参数设定（按照货架）。 为了能够推导出优化潜力，对于人工搬运流程，可以通过参数设定来选择不同的作业策略，例如叉车系统与环路运行策略。如果要在没有输送技术（模型1）的条件下对模型2进行检验，则可以用一个记录装置例如黑匣子来代替输送技术。黑匣子其实还含有升降装置，这里是容易产生输送瓶颈的关键部位。只有通过采用EPB进行输送，方可对时间做出很好的分配。由此可以在使用黑匣子情况下，以相应的方式确保能够观察模型1中所出现输送瓶颈。除了测得每隔区域所需的车辆数量之外，还获得下列主要结果： (1)工作区域的划分在分配货号和取件器位置之间的组合上对系统的能力有着重要的影响。所以在仓库入口设置一个接口，BMW公司现有的设计原理直接被转化到模型上。 模型还提供了两种仓储方案，一种很混乱，另一种则以存取频繁度为基础来设置仓储位置。在把货号分配到取件器位置上时，也对所选货物的存取策略（发运）的潜力进行了探索。 2)针对所有的工作区域，环路运送方案具有明显的优越性。 (3)要使搬运区域与包装区域达到良好的合作程度，需要对作业高峰状输送任务进行更改。对此，实现了对工作平面的管理和人为降低作业高峰的程度，并实现充足的作业面积。 (4)针对特殊的任务要求，可对客户群进行分组，达到对地面的不均匀的利用，降低包装区域的负担。与标准方案不同，这里对每一个客户群（与作业高峰任务无关）和各任务类型定义出“可流通的面积”。 通过整合不同的优化措施，可以设计出一种耐用的储运系统，不管任务量有何波动，对流通和通过时间有何要求，都能够得到满足。最大的搬运能力可达到每小时大约1200件货物。 运行过程中的设计支持 在模型3上对货物进厂进行了试验。确定所需的叉车和拖车数量具有特别重要的意义，由此可以确保卡车的卸货和预包装工位的供应能够达到最佳的效果。另外，通过参数设定还可以对不同方案的横向堆垛潜力（容器、货号和客户限制）进行研究。 动态中心在经过5个月运行后达到了预期的完全能力。成功运行的基础便是依靠模拟为动态中心所实现的设计，使得设计和流程能够获得早期的保障。今天，新的设备已经几乎达到满负荷，对于进一步的扩展工作，BMWGroup公司将在今后几年继续投资2000万欧元。所规划的施工阶段和运行的优化过程所需的模拟模型也可以被用作后续计划的辅助性基础。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (6/19/2010)