码垛机器人的抓取策略设置为:工位集满
3 箱机器人即移动至该工位抓取码垛。
系统参数及说明:
每个区自动包装货物品种最多
3 种,手工包装品种最多 2 种,这样每个区最多 5 个品
种,两个区最多共
10 个品种。10 个品种的货物分别进入 10 条对应分道,等待码垛机器人移
动并卸载码垛。
辊道运行速度为
0.3m/s;码垛机器人移动速度为 1m/s;每个码板台码至 24 箱,由叉车
搬运送走。
2.2 建立系统仿真模型
运用
Flexsim 仿真软件分布实体,定义各实体参数,建立实体间的逻辑关系。固定实体
之间的关系用输入输出
“A”连接建立,移动实体与固定实体间关系用间接连结“Q”连接建立,
得到如图
1 的仿真模型。部分模型实体设计如表 1:
该系统要求每小时每个区自动装箱货物
1 200 锭,两个区 2 400 锭,自动包装货物每 6
锭装一箱,所以码垛区域每小时期望处理
400 箱成品。设置部分实体运行参数如下:
一区货物发生器
source1 按比例随机生成 3 种自动包装的货物;
二区成品箱发生器
source2 按比例随机生成 5 种成品;
开箱机
processor1 以 10 秒处理一个纸箱,设置 processor time 为 10s;
装箱机器人
robot1 抓取节拍为 18 秒;
设置打包机,封箱机
processor2 和 processor3 处理时间均为 10 秒;
码垛机器人抓取平均时间为
17 秒;
叉车运送码板平均时间为
1 分钟。
2.3 运行仿真模型
可以通过确定仿真时间的长度或仿真事件的数量两种方法来终止仿真时间。本文采用确
定仿真时间长度的方法终止仿真运行时间。按比例调节各实体的速度参数与现实相符,用仿
真速度
4 运行模型。仿真速度表示实际一秒钟代表 Flexsim 中多少个时间单位。
系统按货物品种最多的情况进行仿真:设置一区货物发生器
source 以 A 等级 70%、B 等
级
25%、C 等级 5%的比例生成 3 种自动装箱货物;设置二区成品箱发生器按 A 等级 70%、B
等级
15%、C、D、E 三个等级各 5%的比例生成成品;一区手工装箱处处理器每 4 分钟完成一
箱。分道设置为:二区
A
——分道 5、B——分道 4、C——分道 3、D——分道 2、E——分道
1;一区 A
——分道 7、B——分道 6、C——分道 8、D——分道 9、E——分道 10。 仿真过
程如图
2。
2.4 仿真结果输出与分析
系统经过仿真运行后,可以通过
Flexsim 的统计功能输出个实体运行的效率统计分析。
通过对仿真结果数据的分析,可以方便地找出系统中哪些区域发生拥堵、哪些设备利用率低
及操作员的工作状态等问题。
该系统运行
1 小时后机器人及工作工位输出产品数目导出如表 2,实体状态输出如表
3:
该表显示了机器人、叉车及各等级工作位的当前实体数目、输入实体数目和输出实体数
目。
该表显示了装箱机器人
Robot1、码垛机器人 Robot2 和叉车 Transporter 的空闲、带载运行、
空载运行、装载及卸载所占时间比例。
该表显示了装箱抓取工位
QueueIN1 至 QueueIN3、码垛抓取工位 Queue1 至 Queue10 堵
塞、空、等待操作员等状态的时间比例。
通过数据分析,以上述设置运行
1 小时,自动装箱机器人输出 1 140 锭货物,装箱 190
箱,由码垛工位
9 和 10 可知一区手工装箱 14 箱;二区输出成品分配至码垛工位 1 至码垛