关键词：仓储系统作业模拟、VNA三向堆垛叉车、VNA窄巷道货架
随着我国土地资源日益紧缺以及建筑成本持续增加，VNA(Very Narrow Aisle)窄巷道仓储系统的优势愈加显现。VNA窄巷道仓储系统可以大幅度提高储存密度和仓容利用率，能够有效满足当前仓库高密度储存、高吞吐量和高安全性的应用要求，逐渐成为制药、家电、机械、汽车零部件仓库和超市配送中心等行业仓储物流的首选解决方案。
VNA窄巷道仓库系统的特点
VNA窄巷道仓库系统通常使用VNA三向堆垛叉车在巷道内存取托盘和拣选货物。作为VNA窄通道仓库中重要的物料运搬堆垛工具，VNA三向堆垛叉车配备三向旋转货叉，借助导向装置在超窄通道内可以很快直行和提升，存取托盘时，叉车不需转弯，只需货叉旋转，因此，叉车净巷道宽度只需16D0～19D。毫米，仓库空间利用率可达50％左右，且实现了100％的拣选率。例如，美国海斯特公司开发的C系列三向堆垛叉车货叉提升高度可达17米，最快时速达12km／h，几乎能与同等高度的自动化立体库相媲美，但VNA库的系统造价和维护成本却更低。
在同等货物周转量的前提下，与使用低位平衡重式叉车和前移式叉车的传统仓储相比较，VNA窄巷道仓储系统的库区面积及库内通道数量大为减少，作业效率却大幅提高，同时，货物及操作人员的安全性也得到强化。当驾驶员和货物一同提升至所要到达的货架高度时，驾驶员能方便地观察和调整所要堆、取的货物，因此也提高了操作效率，并且减少了因操作失误而引起的对货物的损坏。取货时，驾驶员和货物处于同一高度，当货物较轻时，驾驶员直接选取货物，提高了系统效率，并最大限度地利用了叉车设备。此外，由于堆货和取货转换非常方便，使得高位VNA叉车作业灵活，并且提高了利用率。
三维立体物流仓储模拟软件
尽管VNA三向堆垛叉车具有较高的可靠性、仓容率和作业效率，但对比传统的仓储系统，其工程的总体投资仍较大。如何既提高单位存储面积的利用率，又减少储存设备的投资，以降低成本，是众多用户及系统建设企业共同关注的课题。因此，应用专业的仓储系统运行作业模拟软件，来帮助分析和优化复杂的仓储物流规划，显得越来越重要。
为更好地支持仓储物流行业优化VNA窄巷道仓库、改善VNA系统的作业效率，海斯特公司开发了新一代的三维立体物流仓储模拟软件，可以帮助用户根据模拟VNA仓储作业结果来进行合理的VNA仓库规划和库存运作，使投资风险最小化。
仓储模拟软件还有利于帮助用户深入理解现有VNA仓库理论上将如何运行，是否需要对现有流程进行新开发或者调整。
同时，通过仓储模拟对不同叉车车队配置下的VNA窄巷道仓库运行情况进行分析，可以帮助仓库经理识别不同车队混合配置的运行状态，并尝试各种提高VNA窄巷道仓库托盘吞吐量、降低相关成本的作业解决方案。
海斯特仓储模拟作业系统的运作数据库来自于用户根据自己仓库实际情况输入的VNA仓库模拟运行中的所有相关现场数据，主要包括正常的进货和出货模式，预估每辆货车的最小、平均和最大的托盘数量，以及VNA仓库尺寸、VNA货架参数、上架和取货的储位数量。利用这些数据，该软件能方便地调整物料搬运设备的数量和类型，并进行仓储物流作业模拟。软件运用的一系列算法，全部基于每辆叉车公开的性能参数，从而有效地模拟这些运搬设备在VNA窄巷道仓储系统中的实际运行状况。
考虑到VNA物流仓储系统作业的复杂性，该仓储软件在开发时充分考虑了各种现实需求，并在模拟流程中参考了VNA窄巷道仓库实际运行的重要细节，包括电瓶放电、充电、更换时间和频率，停车和无线数据终端输入时间；驾驶员倒班模式、休息时间和不同类型叉车的驾驶授权数货叉提升时的爬行速度，叉车转弯或叉车会车时的减速程度。
该软件也能模拟多种拣选方法。通过作业演示，找到在VNA窄巷道仓库运搬系统中影响仓储作业效率的瓶颈，并显示出瓶颈何时发生。
关键词：马群基地仓库 货架 仓库利用率 货位量；效率
中图分类号：V213.6 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）02（c）-0-01
随着南京地铁网络化运营时代的临近，物资中心仓库的仓储管理工作将面临更大的挑战。根据统计，二号线线路总长37.6 km，较一号线增加15.88 km；列车共35辆，较一号线增加15列；车站共926站，较一号线增加10站。由此必然带来物资存储量的显著增加，而二号线马群基地各的仓库总面积却较小行来说减少了30%。因此，马群仓库的仓储管理工作将面临以下几方面的难题。（1）必须在更小的空间里实现更大的仓储量。（2）必须提高物资出入库效率。（3）必须为各种类型物资提供合适的仓储设备。为满足以上三点要求，我们结合小行仓库使用经验，对比研究小行和马群基地仓库的建筑图纸，并邀请货架及叉车制造公司人员提供了技术支持，编制了货架及配套设备的技术规格和布置方案。为验证方案可行性，实地参观了阿特拉斯公司工厂仓库，针对所选设备的规格型号，考察其实际使用情况。最终，确定了一套合理可行的货架布置及配套设备方案。其中重点解决了以下几大难题：
1 合理划分各仓库功能
马群基地现有备品备件库、联合检修库、易燃品库3库，总面积4014 m2，并已申请增加加油站1座及室外硬化场地2000 m2。其中备品备件库与综合检修库毗邻，联合检修库与联合检修库一体。根据设计原则和地理位置情况，将各仓库功能划分如下。（1）备品备件库：存放除车辆以外的设施设备维护需要的物资。（2）联合检修库：存放车辆类（含车辆段设备）维护用物资。（3）燃品库：存储各类危险物资。
2 提高仓库空间利用率及物资出入库
效率
小行仓库存在货架高度较低，空间利用率不够的问题，仓库库容量还有很大提升空间。为最大化利用仓库空间，我们从垂直、平面两个方面考虑，对小行仓库的货架形式进行改进。包括以下几项措施。（1）将重型货架高度由3 m最大化提高至5.025 m，重型货架由4层增加到6层。（2）减小了重型货架的通道宽度，配合使用新型叉车，可在不影响出入库效率的情况下最大化提高仓储面积。（3）合理划分备品备件库一层的仓储功能区。备品备件库一层位置便捷，易于出入库作业，主要用于重型、大型物资及库内装卸运输设备的存放，并兼顾常用轻型、小型物资的存储。设有五个功能区：重型货架ABC区，阁楼货架区及防静电恒温库房1间。其功能及货架布置如下。①重型货架A区：横梁上铺设层板，设置于发料区工作台旁，摆放板材及出入库频繁的中小型物资。②重型货架B区：1～3层加装横梁，替代悬臂式货架摆放管材，4～5层仍摆放托盘，存储普通重型物资。③重型货架C区：普通横梁式货架形式，用以摆放普通重型物资。④阁楼货架区：厂内运输设备如叉车、电瓶车等体积较大，停放会占用宝贵的仓库空间，因此我们设置3层的阁楼货架，1层无货架，用以放置厂内运输设备，2、3层存放常用小型物资。另外，2、3层护栏处设置了开关门，可供叉车运送较重的物资，节约人力、提高效率。⑤防静电恒温库房：摆放中型货架，存储电子元件等贵重物资。（4）合理划分联合检修库1层仓储功能区。联合检修备品库1层主要存放车辆、检修专业的重型物资和出入库频繁的轻型物资。设有四个功能区：重型货架C区，中型货架区，大件区，常温小库房1间。
其功能及货架布置如下：①重型货架C区：摆放普通重型物资。②中型货架区：仓库靠大门一面设置一排中型货架，用以摆放车辆、检修专业常用的轻型物资。③大件区：约296 m2的空地，摆放不规则或大体积、大重量物资，宽度约为8 m，可满足货车行驶。④常温小库房1间：存放较常用轻型物资或贵重物资。通过以上这些设计，可同时从平面上提高货架数量、垂直方向提高每组货架货位量，以使马群仓库空间使用率达到较高水平，最大化避免浪费空间。方案实施后，马群仓库与小行仓库货位量对比如表1。由上表可见，马群仓库重型货架货位量大大提高，轻、中型货架货位量也有一定增加。另外，备品备件库、联合检修备品库均有预留的空库房，其库容量仍有提升余地。
3 解决不规则大件物资摆放问题
一号线运行以来小行仓库的不规则、大体积、大重量的物资逐渐增多，如大批量钢轨、转向架、轮对等，其存放一直存在问题。为避免马群仓库出现此类问题，我们设置了更多空间来摆放不规则大件，如备品备件库二层留有约86 m2区域空地，存放体积大、不规则且不常用的轻型物资；联合检修备品库一层留有约296 m2的空地摆放不规则或大体积、大重量物资，且宽度达8 m，可满足货车行驶。
4 解决废旧物资存放问题
从小行仓库运行经验来看，随着地铁二号线运营，将不断产生大量废旧物资。因此，我们申请增加2000 m2左右室外硬化场地，局部场地上部搭建雨棚，用于枕木，大型电缆、建设工程退料、废旧物资等适于室外存放的物资。
5 为后续扩张创造条件
根据方案的布置情况，马群基地备品备件库及联合检修均具备扩装货架的条件，其中备品备件库一层重型货架区域可扩装重型货架一排；两库共预留小库房2间、空置区4 72 m2。
6 新的设备
关键词：PLC；编程；模块化；立体仓库
中图分类号：TP273 文献标识码：A
0.引言
随着我国经济的高速发展，现代化企业生产规模的逐年扩大，物资供应与存储已成为制约企业发展的一大因素。如何充分发挥潜力，在有限的场地实现仓库存储规模的最大化，是摆在每个企业管理人员面前的一大问题。而自动化立体仓库的出现，不但有效地解决了存储空间紧张的问题，同时实现了物流系统的合理化配置。
由于PLC操作简单，性能可靠，在立体仓库的控制系统中，广泛使用了PLC作为启停、开关、互锁等功能。在以往的PLC程序设计和编程过程当中，往往采用经验法进行设计。然而在立体仓库的控制过程当中，特别是大型立体仓库，逻辑关系复杂，互锁条件较多，在采用经验法设计过程中，存在编写周期过长，程序可读性差等问题。为了解决以上问题，在程序设计时采用模块化设计取代传统的经验法设计，使程序逻辑关系便于梳理，增加了可读性，特别是在后期维护和改变条件时，显著减少了工作量。
1.立体仓库控制系统的特点和结构
立体仓库的库位示意图如图1所示。
在库位的分布上，有一个缓冲区作为货物存放的初始位置。1～9号位仓库的存储位。整个立体仓库的工作过程可以描述为：
（1）当货物需要入库进行存放时，叉车从缓冲区取货，然后把货物输送至相应的仓位放置货物，完成后叉车回到初始位置等待下一步操作。
（2）当货物需要出库拿取时，叉车找到相应的仓位进行取货操作，然后把货物送到缓冲区，完成后回到初始位置等待下一步操作。
为了实现上述功能，一般采用三维叉车作为执行元件。示意图如图2所示。
三维叉车由电机完成水平方向（X轴）拖动系统、垂直方向（Y轴）拖动系统、进出方向（Z轴）拖动系统的驱动。它可以完成从缓冲区到仓位的自动存货过程和从仓位到缓冲区的自动取货过程。
在使用该系统时，我们可以通过操作手柄选择相应的仓位（1～9号，可根据实际现场条件进行增减），选择入库还是出库，完成所需要的工作。
2.模块化编程思想
我们为了解决一个复杂的问题时，往往采用模块化的方式进行，即把一个复杂问题拆分成若干个便于理解和解决的模块，每个模块能够实现特定的子功能，把所有模块组合起来，再根据系统的要求加上一定的运行条件和逻辑判断，从而实现整个系统的功能。
一般情况下，模块具有以下几个基本属性，接口、功能、逻辑、状态，功能、状态与接口反映模块的外部特性，逻辑反映它的内部特性。
在计算机编程语言中，特别是高级编程语言中，大量使用模块化设计有助于解决复杂问题。而在PLC程序设计过程中，同样可以借鉴这样的编程思想。如果分解出来的模块还是无法解决，则继续分解形成新的模块，直到解决问题为止。
另外需要注意的是，为降低软件系统的复杂性，提高可理解性和可维护性，模块不能任意划分，应在分解时尽量保持其独立性。模块的独立性可用两个定性标度衡量，即耦合和内聚，要获得较高的独立性，就需要做到低耦合和高内聚。
3.模块化编程在立体仓库中的应用
整个立体化仓库的控制流程如图3所示。
通过该流程可知，整个立体仓库的运行实际上分为每一个具体的步骤进行，每一个步骤包含了若干动作，实现所需要的功能。在控制流程中，可以把一个步骤看成一个模块，每个步骤内有其自身的逻辑和功能，完成特定的动作。
在划分方式上，可以把整个流程划分为两大模块，即入库模块和出库模块。两大模块具有刚才列举的基本属性，入库模块完成货物的入库功能，出库模块完成货物的出库功能。当选择入库或者出库时，可以看作接口的选择；当入库动作或者出库动作时，就是系统运行的两种不同状态。而两个模块有其自身的逻辑控制功能，完成特定的动作。
在该控制系统中，按入库、出库的模块划分虽然能理清两个不同功能的逻辑关系，但是并没有降低系统的复杂性。在仔细分析工作过程后，我们可以继续把两大模块拆分成若干个子模块，即：
入库功能分为缓冲区取货模块、送货至指定仓位模块、入库完成模块和复位模块；出库功能分为指定仓位取货模块、送货至缓冲区模块、出库完成模块和复位模块。经过模块的继续细分后，整个工作过程条理清楚，大大降低了程序编写的难度。
在子模块程序的编写上，注意工作过程的逻辑关系，前一模块是后一模块的启动条件，在前一模块没有完成之前，后一模块无法启动；而当所有子模块完成之后，入库和出库模块才算完成。
模块化设计还有一个好处是，相同功能模块可以直接调用，比如入库和出库功能中，都使用了复位功能，我们在设计复位功能模块的时候只要注意逻辑关系、互锁和启动条件，便可以在入库或者出库模块的最后调用写好的复位模块，提高了效率。
最后需要说明的是，在立体仓库的模块化设计过程当中，在流程图上没有标注，但是经常重复使用的功能模块不应该忘记编写，比如频繁使用的限位开关脉冲信号，驱动叉车在X、Y、Z轴方向上运动的信号等，都可以作为独立模块进行设计和编写，方便在每个不同的子模块中调用。
结语
采用模块化编程思想，使PLC系统的编程变得简单、灵活。特别是对于控制系统比较复杂的场合中，或者需要多次调用的情况下，采用模块化编程后，使调试时间大幅减少，便于理清控制过程的逻辑关系，也为系统增加了方便的扩展功能（如增加仓位、增加缓冲区）。在自动化的复杂程度越来越高的今天，值得运用和推广。
参考文献
位于安大略省多伦多市的Apotex集团由Apotex、Novex Pharma和TorPharm等公司联合组成。在加拿大，该集团每年生产的医药产品用于5500万个处方中，数量居全国医药公司之首。
1974年成立之初，Apotex公司仅有2名员工，厂房面积5000平方英尺。之后，Apotex集团迅速发展，目前在全球已有5000多名员工，其中加拿大的10个城市中有4400名员工，办公、仓储和生产区域的总面积达310万平方英尺。仅在过去的3年中，Apotex集团就招纳了1000名新员工，同时推出了220多种普药，剂量规格和包装形式约有3200种。
Apotex集团旗下的TorPharm公司，主要为美国市场提供药品，并迅速占领了美国的普药市场。
挑战
事实上，正是TorPharm公司近期的发展和对未来的规划，为Grafe及其物流团队带来了新的挑战。
由于美国的医保成本飞速上涨，而普药对于降低医保成本功不可没。TorPharm公司85％的产品销往美国，12％销往加拿大，其余3％进入其他国际市场。
面对美国市场提供的巨大商机，公司高层决定。5年内将TorPharm多伦多伊桃碧谷市的工厂的年产量提高500％。即从满足100万处方用量增加到500万。因此，Grafe和他的同事们必须改善工厂的物流状况，来支持庞大的生产量。TorPharm计划在工厂现有面积30万平方英尺的基础上再增加40万平方英尺，其中包括建设新的原材料仓库，以取代可容纳2000个托盘的旧仓库。
Grafe和他的物流团队接到公司高层的指示后，便开始研究如何规划建设可以满足工厂扩张需要的仓库。TorPharm工厂位于多伦多西部的伊桃碧谷市，四周是公路干线，交通便利，地价昂贵。考虑到伊桃碧谷市厂房的既有投资，另选新厂址显然不划算，而且公司经营者也想保留原先的生产地点。因此，新的物流系统项目需要一个创造性的解决方案。
在进行项目规划时，Grafe及其物流团队认为，由于公司业务持续快速增长，仓储空间应当让位于生产空间。即减少仓储空间用于生产。
伊桃碧谷市的工厂有4层用于生产制造。“该厂房有两个主要的功能，”TorPharm的运营副总John Sebben说，“一是研发，二是生产，即制造并包装产品。”Sebben拥有28年医药行业的专业经验，先后任职于多家著名的医药公司。他在2002年初新仓库破土动工前加入了TorPharm公司。
解决方案
为了尽量扩大研发和生产空间，缩小新仓库的占地面积，TorPharm的物流团队最终决定利用5万平方英尺建设密集型仓储设施，在最终扩建的工厂中仅占用较小的面积。
但是，再小的仓库也必须能够容纳TorPha rm以及Novex公司的全部库存(主要包括原材料，如包装材料、活性药物配料和辅料)。这样就必须在5万平方英尺的仓库中容纳10500个托盘。同时，还要充分考虑仓库的设计要求，即如何在不影响仓储空间的前提下。使仓库的温度和湿度得到有效控制。该如何解决呢?
1 建设高架仓库
要想拥有足够的仓储空间。只能走垂直路线，纵向开发仓库。
普通的仓库高30英尺。使用叉车或窄巷道电动堆高车作业。而以往采用窄巷道电动堆高车，花费巨大，是高架仓库的两倍。于是，Grafe和他的团队决定建设高架仓库，把仓库高度增加到65英尺，以充分利用纵向空间。将昂贵的地面区域用于生产。
2 采用自动存取系统
空间问题解决了，接下来需要解决新仓库的物料处理问题。即如何在拥有7个巷道、14排货架、13层高、300英尺长、10500个托盘货位的高架仓库内进行货物的高效存储和拣选――这些工作是无法借助传统仓库设备完成的。必须使用一种独特的物料处理解决方案，即采用窄巷道(VNA)自动存取系统，依靠堆垛机在巷道中上下移动完成货物的拣选、卸放作业，并且实现与公司的MRP(制造资源计划)系统――采用SAP R/3企业版4.6C软件――的集成。
在研究了各种备选方案之后，Grafe和Apotex公司的另一位物料处理专家Chip Hill开始进行系统设计规划。为了将最好的实践经验组合在一起，Hill花费了大量时间对北美和欧洲的几家物流系统供应商的生产现场进行了仔细考察，从而保证即将采用的技术不仅符合规划人员的条件，还要在实际操作中具备很强的可靠性。
此外，TorPharm公司希望寻找一家既可以帮助其设计物流系统又能够理解企业业务的供应商，在解决眼前问题的同时，也能考虑到公司的长远发展。虽然新仓库的设计目标是满足每年500万处方的经营需要，但将来业务量应该可以增加到800万处方，因此物流系统必须具有一定的扩展灵活性。
3 选定长期合作伙伴
最终，TorPharm公司的物流团队与FKI Logistex公司建立了合作伙伴关系，共同设计出一套解决方案――使用2台Maestro半自动巷道转换堆垛机(可升级为全自动模式)。该方案不仅最大程度地减少了对复杂巷道转换设备的需求，而且相对于采用其他类型堆垛机的竞争方案，也是成本最低的一个。与采用固定巷道式堆垛机相比，使用巷道转换堆垛机既符合TorPharm公司最初设想的购买2台堆垛机的要求，又缩短了巷道停工期。
该方案在满足了TorPharm目前的物料处理能力的同时，也着眼于今后的系统扩展。由于2台Maestro堆垛机都具有双货载单元，可以同时处理2个托盘，大大提高了拣选和卸放作业的效率，而且只需使用最少的辅助设备就可以在巷道中来回工作。这在当时是独一无二、无与伦比的。
TorPharm最终找到了性价比非常高的解决方案，无论从短期投资和长期投入来看都显示出该方案的合理性。
4 安全第一
在选择FKI Logistex的系统时。除了考虑到投资回报率和满足相关业务需要外，TorPharm的物流团队认为。Maestro还可以满足公司的健康和安全标准。该公司实行“安全第一”的原则，目标是零损失和零事故率。
Maestro的安全特性包括：具有安全下降系统，可以防止堆垛机驾驶舱突然落下，同时在紧急情况下能够进行下降操作；与单立柱结构相比，Maestro的双立柱可以分担货物重量；配备安全皮带和
安全梯，供紧急情况下使用；机载控制系统具有故障安全防护装置，可以使堆垛机在巷道末端自动减速并停止；此外，还设计了防止堆垛机在货又伸出时发生移动的其他控制装置，防止事故发生。
“我们在引进新的物流系统时，特别需要考虑保障员工的健康和安全――设备一定要符合人体工程学、美学和实用性要求。”Grafe说。“我们要对传统的仓库进行改革，以前操作人员要上下叉车，现在只需要坐在堆垛机上，在300英尺长、65英尺高的巷道中来回移动。这是一个巨大的变化，有时候还难以适应。”
TorPharm决定与FKI Logistex合作不仅仅是价格因素，关键是看重了他们的设计能力、以往对其他客户的服务、系统正常运行时间和购买总价。特别是系统维护非常重要，不能让维护工作出现问题，影响生产。在参观了一些采用Maestro堆垛机的工厂后，他们相信今后不必为此担心了。
面貌焕然一新
TorPharm的新仓库于2001年完成规划设计，2002年12月完工并交付使用。
谈及TorPharm的仓库操作发生的巨大变化，仓库经理Steve Darnbrough便如数家珍。
以前，旧仓库是个低架库，仅有4层货架、2000个托盘货位，所有操作由叉车完成。基本流程是：驾驶叉车取下货物。卸放到地面，然后由人工搬运或采用电动叉车送到生产区域。
现在，引入FKI Logistex系统后，所有放入高架库的货物都先放在半自动输送机上，将人工作业量降到最低限度。可以采用两种方式将托盘放入正确的巷道：在输送机端口手动键入托盘信息，或者采用输送机上的条形码阅读器扫描托盘条形码以获取相应信息。托盘经过一系列输送机，然后由Maestro堆垛机驾驶员拣取，并放入系统指示的货位。
Maestro堆垛机通常采用半自动模式。机上备有条形码阅读器，扫描条形码，指导驾驶员到达准确的位置，当然也可以通过手动操作完成托盘入库。托盘出库时。堆垛机拣取货物、将货物移送到分段运输机上的情况亦是如此。
Maestro堆垛机有手动或半自动两种运作模式，TorPharm推荐操作人员采用半自动模式，因为这种操作方式最为轻松。在半自动模式下，堆垛机的停准精度在±3毫米范围内。足以保证将托盘直接送达货位。只有在手动装载仓库货物时，才需要使用手动模式。当输送系统发生故障，或者对输送系统进行预防性保养维护时，就启用备用系统――使用叉车运送托盘，再使用Maestro堆垛机拣选托盘入库。
在仓库的各个环节中，作业人员的工作毫不费力，似乎让人怀疑其管理库存的价值。正是在公司管理层的指导下，公司坚持使用Class A MRP Ⅱ系统(目前使用SAP集成系统)，并借助于FKILogistex的自动物料处理设备，TorPharm的新仓库呈现出自动化技术和IT系统完美结合的现代化作业场景，给人留下了十分深刻的印象。
更为重要的是，引入新物流系统后，TorPharm的仓库性质发生了巨大变化：仓库工作由普通的搬运作业转变成对库存的管理，相对于以前仓库仅仅作为公司存储物料的开放空间，如今还需要管理仓库的方方面面。TorPharm的仓库真正进入了快速成长阶段。
物流作业流程
新仓库有5个出入库口。入库物料到达收货/装运区后，仓库人员接收货物，按批次分拣、称重(这一步非常必要)，并视需要进行包装；把送货单的采购订单上的货物信息输入MRP系统中，从而为每个容器附上检验批次和标签，保证了MRP系统的闭环运行。这一切谨慎管理库存的做法，是为了严格遵循政府颁布的《药材管理标准》中“对药材进行批次管理”的规定。该标准还要求医药企业采用清洁型物流设备。因此TorPharm只使用塑料托盘，仓库中的所有材料都放在托盘上移动。
接收到货物后，托盘被放入垂直升降机，同时条形码扫描器阅读标签。据此，系统为托盘货物指定一个存储货位。该过程会产生一个目的地标签并附在托盘上，告知系统托盘的存储位置。该标签由垂直升降机上的扫描器自动扫描，或者由操作人员手动输入后，托盘即离开接泊区。 垂直升降机提升托盘，将其放入货架区。在这里，FKILogistex公司的转运车将托盘送入一系列小型分段输送机。再由堆垛机完成托盘的拣选和放入货架操作。该系统主要以SAP软件作为库存管理的核心，并使用Grantek控制软件指导输送机运作，同时采用FKI Logistex的WarehouseOptimizer(仓库优化器)系统作为SAP软件和堆垛机之间的接口软件。根据“先来先走”的原则，系统控制托盘输送，从而防止托盘在输送机上拥挤堵塞。
处理大量订单
TorPharm公司的新仓库被分为7个巷道，前6个用于储存原材料(其中2个专为Novex存储物料)，第7个用于成品存放。同时新仓库又按照地理区域划分为北区(1～3巷道)和南区(4～7巷道)。每个巷道由一台堆垛机负责。最南端的巷道，即第7巷道的位置离主楼层的拣选和卸放点最近。
将巷道划分为不同的区域，可以使整个物流系统在MRP系统的库存管理模块控制下实现工作流的平衡。例如，先在一个区域移动(拣取或卸放)托盘，再到另一区域移动托盘。仓库中约有3000个不同品种的商品，Maestro堆垛机系统设计的最大产能为每台堆垛机每小时移动30个托盘，目前只需发挥设计产能的57％即可。
堆垛机每天约移动280个托盘用于生产，同时有相同数量的280个托盘返回仓库(共计560个)。为保证产品质量，每天约有32个托盘进出用于生产样品，40个成品托盘运出仓库。每天，仓库接收90个托盘，运出20个托盘用于Novex IF的生产，同时将15个运往Novex的分销中心。TorPharm和Novex的成品统一装运，以节省运费。总的来说，Maestro堆垛机每天约移动800个托盘，相当于内部库存总量的5％。
TorPharm仓库的库存商品分为慢速、中速和快速周转3类，这样可以让堆垛机按照效率最高的路线进行操作。快速周转商品包括几乎所有产品中都使用的材料，通常每天移动多次。一排货架划分为29个货位，快速周转类商品放置在最前端的14个货位，其后的10个货位用于存放中速周转商品，末端的5个容纳慢速周转商品。
Maestro堆垛机在巷道中上下左右移动拣取、放入托盘时，2台FKI Logistex的转运车也在工作：其中一台主要负责把托盘送至货架区，另一台负责从货架区将托盘运走。从货架区出库的托盘被拣选并放在一台出库分段输送机上，送往中转车处，再被放到8个外部卸放点之一。中转车还可以把从生产区返回的托盘送回入库分
段输送机上，等待堆垛机操作员将其放回货架上。
厂内托盘运至货架区，由另一辆中转车将这些托盘从装运/收货区送入位于第二层的第二套短的分段输送机。这些输送机沿着货架出入库两端运行，南边的输送机则将托盘送入货架区。而北边的输送机将托盘送出。该系统服务于前6个存放原材料的巷道。存放成品的第7个巷道将运出成品(用于装运)送到另一台输送机上，由其将托盘送至垂直升降机处，通过升降机把货物送至泊车区等待装运。
效果显著
1 拣选效率大幅提高
在TorPharm的仓库中，物流操作过程发生了巨大变化，特别表现在拣选作业和使用与MRP系统集成的射频(RF)系统这两个方面。
“系统效率的确提高了，”Darnbrough说，“以前我们利用打印机打印MRP系统中的(生产或包装物料或成品)订单，而Maestro迫使我们采用RF系统。现在，所有拣选订单都由MRP系统生成，并直接进入RF系统以及驾驶员在Maestro上使用的RF便携终端。”
在MRP系统中，仓库的整个拣选作业是由RF系统启动的。当某部门把所需的货物订单输入MRP系统，该信息就通过RF系统传递给Maestro驾驶员。假如RF系统没有立即与FKI Logistex系统连接，则会告知驾驶员所需拣选的订单货物在仓库中的位置。
一旦取得订单，驾驶员就驾驶堆垛机到达该货位，同时使用堆垛机上的小型打印机打印出射频标签，并把它附在托盘上，以便在托盘被送达最终目的地前系统可以对其进行跟踪。
在拣选位置处，驾驶员拣选所需的托盘，并将其放入分段输送机系统中。托盘由中转车送达仓库底层的8个拣选和卸放点之一。在此处，仓库员工用液压叉车从中转车上卸下托盘并将其送至到生产区。这里也是从生产区返回货架区存储的托盘的拣选和卸放点，仓库员工同样使用液压叉车将其装到中转车上。
2 改变了生产物料供应方式
TorPharm的仓库任务繁重，不仅为兄弟公司Novex(其业务也在扩展)存储了3000多个托盘货物，而且要将两家公司的成品发往印第安纳波利斯的经销商配送中心。由于两家公司都进入了竞争激烈的美国普药市场，因此保证整条供应链的高效运作尤为关键。
传统的非普药制造公司依靠销量巨大的几种药品就能获得丰厚的回报。与竞争对手相比。像TorPharm和Novex这样的普药制造商，由于拿到的订单较小，则需要生产更多种类的医药产品。因此，担负着两个工厂物流重任的TorPharm仓库能否高效运转，对整个Apotex集团的发展是至关重要的。只有等到Novex的仓库建成后，TorPharm仓库的负担才开始减轻。
这不仅对仓库影响巨大，还波及到生产，因为以仓库目前的处理能力，生产制造部门不能同时下达5个要货订单。生产制造过程被迫采用实时供货系统。只要按需索取，一次调入满足接下来15-20分钟生产所需要的物料即可，而不再一次调入完成所有订单所需的全部物料。对包装生产线来说也是如此。通常，一条包装线需要调入大约5个托盘的包装材料，以满足8~24小时的连续生产，目前也转变为实时供货。
3 准确率达99.9％
对生产企业来说，库存准确率是个大问题。以前，TorPharm仓库的作业准确率(即把准确数量的托盘放入准确的位置并获得准确的序列号)仅为60％～70％。然而，要充分发挥MPR系统的功能，必须要求非常高的数据准确率。因此，如何将仓库操作的准确率提高到100％至关重要。
为了实现这个目标，Sebben坚持让TorPharm的仓库作业人员严格遵守仓库的操作规范，包括设备正常运行、预防性保养与检查。空间利用和配送等相关方面的各种要求。
这些措施将会使仓库尽快实现Sebben所追求的MRP系统的目标。破土动工后不到一年，仓库就实现了所有的预期目标，达到了99.99％的货物放置准确率和99％的数量准确率。
4 加快了作业速度，实现了员工作业量的平衡
由于采用了更为先进的物流系统和设备，TorPharm的仓库作业效率大幅提高，员工可以更快地完成更多托盘的拣选作业。因此，虽然TorPharm工厂的产量比使用旧仓库时增加了50％～100％，但是只需增加几名仓库操作人员就可以满足生产需求。
此外，不同于以往旧仓库里的操作，Maestro堆垛机系统帮助TorPharm实现了仓库员工轮班工作和工作量的平衡分配，使得仓库运作更为高效。目前，TorPharm仓库实行每周5天每天24小时运作(三班制，8小时一班)，而周末两天采用两班制、10小时一班。
5 员工技能大大提高
TorPharm的目标是让其仓库员工成为多面手，可以处理仓库中的任何日常事务，包括所有三班制上的收货(平均在1到48个托盘之间进行6次装运)，以及装运发货(周一至周四，每天一次；通常为24或48个托盘，保留一定数量的托盘以装载货物)。而过去，装运发货只在日班进行，并且由Apotex公司的运输部管理。
仓库经理Darnbrough也看到了员工的技能进步。他说：“Maestro比一般叉车大得多，尽管驾驶Maestro非常容易，但对每个员工来说。它都是一种全新的机器。而且，坚持采用MRP系统就意味着我们需要提升员工的技能和知识。”
FKI Logistex公司提供了Maestro堆垛机的操作培训，先介绍了如何应对安全/紧急情况，然后让其熟悉机器的基本操作，以及如何在巷道中行驶。事实上，驾驶堆垛机最难的部分就是转换巷道。
Maestro堆垛机长25英尺，高65英尺，重29000磅。它的双桅可以触及天花板。在上下导轨及480伏电动钢轨中，驾驶着它从一个巷道驶入另一条只有5英尺宽的巷道，需要反复练习。
TorPharm仓库的18名员工(还有4名仓库监督员)中有12名训练有素的堆垛机驾驶员，分三班轮流作业，每班有2名驾驶员和2名替补驾驶员。驾驶堆垛机到仓库远角的工作也是按照轮班平均分配的。
“现在，工作更有条理，因为Maestro驾驶员可以处理所有的事情，他们和地面操作员通过无线电保持实时联系，这样就可以了解谁在处理什么订单，需要处理什么货物；而在原先的仓库里，要用打印机打出订单，感觉像是‘先接订单，后取货’。”
不断向前发展
TorPharm公司的发展短期内不会停止，因此不久以后，他们再次与FKI Logistex公司合作，启动了一个新的物流项目。该项目引入一台单车道、双伸位的全自动Maestro堆垛机和一系列料箱清洗设备。该系统对存放在大型料箱中的、来自或被送往生产区的制药材料自动进行清洗和存储。
此外，TorPharm还考虑将现有的Maestro堆垛机升级到全自动模式。并采用AGV(自动导引车)在新建生产区中往返运送货物。
【关键词】双汇；物流；创新发展
一、双汇物流仓储中心概况
双汇集团是一家以肉类加工为主的大型食品集团，双汇物流是集团运营的基础，其仓储中心是其重要支柱。双汇物流公司所实现的主要功能是货物的“集散”，将生产部门生产的货物进行储存，再根据客户的订单将货物分拣出库，最终配送给每个客户。在整个过程中货物存储时间短，流通速度快，订单处理速度要求高，这就决定了双汇物流核心环节即分拣作业，分拣区的规划决定着整个仓储中心的作业能力。
双汇物流基础设施落后，自动化程度较低，多数依旧采用人工拣选、装货等，工作效率不高；双汇物流的技术与管理缺乏标准，信息化程度低，特别是周转库内的工作多数依靠人工经验，具有较大盲目性。
作为一家4A级物流公司，双汇物流是双汇集团的基础，其承担着双汇集团所有的物流工作。因此，双汇物流需要拥有急速物流运作体系作为企业的支撑。所以双汇物流的仓储中心在双汇集团作业过程中起着关键作用。双汇集团对客户做出的“一日产、两日检、三日送，五日达”的承诺，对双汇物流提出了更高的要求和挑战。
二、双汇仓储中心不合理现象分析
双汇物流周转库前出入库通道长约230米。工人总是要拖着液压车上的货物，在出入库通道上来回走动很长的距离，光是在通道上运输就要占近一个小时。这一问题大大降低了出入库的效率。同时，由于出入库通道宽只有7米，而托盘的宽为1米，当人员、车辆的移动过多时，会造成通道的堵塞，降低作业效率。双R物流按照货物种类对仓库内部进行了简单的货位分区，并使用摘果式人工拣选方式。但随着订单量和单个订单货物种类越来越多，出货量越来越大，此方式分拣效率低、出错率高的弊端逐渐凸显。双汇物流在装货时普遍采用人工码货，由于车厢内部空间的狭小，只有一到两名工人参与装货。需要4小时的时间装货，在一辆车的整个作业流程中占很大比重。
三、双汇仓储中心优化方案设计
当一辆货车进入仓储中心时，我们需要根据它的所有订单所包含的品种及其数量，搜索出当前空闲的停车位中，最适合这一辆车的停车位，以使这些订单的所有的入库（或出库）作业在出入库通道上行驶的总路程最短。考虑到在实际操作中，一辆车的订单数据可能较多，在车辆进入仓储中心时再录入会降低效率。经调研得知，双汇物流的ERP系统中已有所有订单信息。因此本程序采用文件输入输出的方式，可直接读取从ERP中导出的订单数据。使用穷举算法模拟该车辆停放在每一个空闲车位时的作业情况，并计算出相应的总路程，找出最小值后，以其对应的停车位作为最优解。首先我们使用随机数生成了停车位状态的数据。数据状态比较杂乱无序，由此可见，随机数在很大程度上反应了企业现实停车位选择的情况。之后我们生成了15辆车及其订单数据，对优化前后的停车位选择进行了模拟。假设这十五辆车依次进入仓储中心，根据数据计算得出，这一批次15辆货车所有货物的平均移动距离降低了26.87%。
（一）基于PCBEIQ分析的分拣策略的设计
通过对订单分析，得出以下结论：以P出货占60.8%，共3800托盘，即箱；剩下的都以C出货，占39.2%，总计196000箱；以P出货的订单，可采用PP（叉车搬运）。
依据EQ分析，得知各订单订货量差别较大，规划时可将订单分类，少数而量大的订单可作重点管理，相关拣货设备的使用亦可分级。根据EN分析，看出各订单品项数差别相对较大，制定分拣策略时，可考虑分级分拣。品项数量分布趋于两极化，应结合ABC分类分析。规划时可将产品分类以划分储区。A类货品应列为重点处理对象，在储位方面应结合IK分析做决定，如果其出货频率也相应较高的话，就应选固定储位，否则可考虑弹性储位；A类商品出货频率较高，故采用固定储位。A类产品出库量大，应采用以托盘为单位的连续作业和大量搬运，使用叉车搬运最为有效，保管时可在靠近出入库处直接堆放；B类产品库存期比A类商品长，需加强日常管理，先进先出，C类商品库存量较少，但B，C两类商品分拣难度较A类商品大一些，出货量较少，出货品种增多，采用传送带播种式分拣能显著提高分拣效率。
（二）分拣策略的设计
我们决定对现有九个仓库统一进行分区，分为PP模式分拣区，CC模式分拣区，传送带播种式分拣区，根据出货量的大小，各分拣区的数量比例为5∶2∶2。
PP模式分拣区，单品种整托盘出货，不需要分拣，仓库只需要叉车搬运，满足先进先出原则。CC模式分拣区，此模式分拣区针对上文以C出货中A类产品，出货量大，但是不满一托盘，本区分拣压力较小，叉车搬运结合人工简单分拣。传送带播种式分拣区，这里针对以C出货中的B.C类产品，由于出货种类多，出货量大，因此分拣压力较大，传统的摘果式分拣效率太低，不能满足需求，且与订单越来越小，种类越来越多的趋势不相适应，故我们给出的解决方案是对原有仓库进行升级改造，采用播种式分拣。
主传送带的走向与原巷道的走向相同，辅传送带垂直于主传送带。设计传送带的宽度为r=0.5m，设主传送带的高度为2.5m，辅传送带高度为0.75m，主辅传送带之间设置螺旋上升的传送带连接。形成5个出货口。相比于方案一，方案二虽然储货面积减少了15.1%，但是单次作业平均行驶路程下降了60%。同时，考虑到周转库的自身功能定位，周转功能应当更被看重。所以应当采用双行道线路设计。多对多模式，即，在传送带首端多名工人拣货，每位工人只负责一块区域内的几个品种，包括所有订单对这几个品种的需求；在传送带末端多名工人复核集货，每位工人只负责一个订单，包括这一订单的所有品种。电子显示标签设于辅传送带末端，面向货位，每个货位设置一个。
（三）优化前后数据对比与分析
通过Flexsim仿真实验模拟，我们得出以下数据：我们将优化前后模型分别运行10800s（3h）.得出如下对比：A、三小时内输出的满载托盘总数提高了23.4%；B、平均每托盘满载所需处理时间减少了23.3%；由AB综合得出，X库的分拣效率提高了23.35%；三小时内X库工人搬运量增长了22.62%工人搬运总量优化前后增长了22.62%；空闲率增加了60.53%情况下，搬运总量不减反增；三小时内X库单位时间处理订单数增长了23.42%；优化后叉车使用时长减少了91%，叉车数减少了15辆。
四、设计新型概念车，变革装货方式
首先，设计新型运输货架。货架由钢柱组成，可伸缩调节高度，可组合分割。货架下层摆放托盘，上层堆放散货。能够适应多品类货物的集并运输其次，拓宽原有月台，并在月台上安装液压导轨。当需要装货时，在车厢内也铺设可拆卸液压导轨，并使勺榈脊煜嗔接。在一辆货车驶达双汇物流仓储中心之前，提前数小时开始处理其订单。订单上的货物出库后全部运送到指定月台，按一定规则组装。车辆到达后，通过液压导轨将整个的货物移动到车厢内。
五、总结
本论文研究和设计的优化方案对双汇物流既有现实意义又有长远意义。一方面，基于双汇物流现有业务量，可以大幅提高周转效率，控制成本。另一方面，根据高层提出趋势分析，双汇物流的订单将越来越细化，可以预见在不久的将来该企业会越来越细化物流运作的各个流程，所以本方案对公司的未来发展极具参考价值。本方案的研究成果不仅对双汇物流问题改进有重大影响，同时对国内其他类似企业的物流问题优化也有一定的借鉴意义。
（指导老师：韦道菊）
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[6]段春辉，赵景波，李梦婷.仓储电子标签辅助拣货系统的研究与设计[J].微型机与应用，2011（11）
Abstract： In this article， Flexsim simulation technology is used to analyze the S company production logistics system. The new project put into production on the workshop makes it a new challenge for production logistics. Through the qualitative and quantitative study of the production logistics， assess the present situation of the current workshop production logistics. Through the simulation method for simulating production logistics， it can be more intuitive to describe the current situation of production logistics. Through process analysis， layout optimization to improve the S company workshop production logistics， it has obtained remarkable achievement.
关键词： 生产物流；Flexsim；仿真优化
Key words： production logistics；Flexsim；simulating optimization
中图分类号：TH181 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）24-0278-04
0 引言
生产物流通常是指：当原材料或外部加工件等投入生产之后，通过下料、发料、输送到各个加工工位和存储处，作为在制品，从某一个生产单元流入另外一个生产单元，根据规定的生产工艺来加工并储存，使用特定的运输工具从某一个生产点加工后又流转到另一个生产点，可以看作不间断连续的生产物料的流转过程。生产物流系统是企业物流系统的子系统，同时也是制造系统的重要组成部分。生产物流系统的优化不但可以提高企业生产中物流的顺畅程度，提高生产效率，还可以降低物料搬运成本，进而提高企业的成本H、质量 Q、交货期 G 等各项系统性能指标。
本文主要通过建立评价模型，研究S公司生产物流优化问题。通过深入研究该公司的生产物流现状，在定性分析的基础上全面搜集数据，使用Flexsim软件进行仿真模拟。通过构建仿真模型，定量研究该生产物流系统，寻找优化方案。本文在理论上可以探索仿真方法在生产物流中的应用基本方法；在生产实际中为生产实践如何规划、优化该厂物流系统进行有益探索，这对许多制造企业都具有借鉴意义。
1 S公司生产物流现状及分析
S公司是一家生产制造企业，采用看板拉动流水线方式。原材料入库后分成两种方式，一种是大宗物料，体积较大，一般以木托盘或铁托盘形式入库；另一种是小宗物料，体积较小，一般以箱为单位成托入库。大宗物料存放于原材料仓库（Warehouse），小宗物料成托进入原材料仓库（Warehouse），然后由原材料仓库叉车工成箱搬运至邻近领货仓位（Picking Bin）。
生产线上料员根据生产线看板上料，生产线上料员有两种，一种是负责大宗物料上料，使用GLT叉车从原材料仓库（Warehouse）取料运至生产线。一种是小宗物料的上料员，使用KLT叉车从邻近领货仓位（Picking Bin）取料运至生产线。生产线产出的成托完成品由GLT叉车工搬运至打包区，打包完成后由成品仓库叉车工搬运至成品仓库等待发货。
生产过程如图1所示，叉车运输物料流程如图2。
在这个生产和物流过程中存在的主要问题是：
①该车间的生产和仓库布置是建厂初期设置的，近年来随着投产项目的增多，生产车间的布局变得零散，上料员工作负荷变重。
②大宗物料和小宗物料分开存储，虽然便于分别管理，但是对于车间的物料运输却不方便。
③叉车的操作程序死板繁琐，不够精益。
2 S公司生产物流Flexsim建模的构建
2.1 模型的假设与构建
本文主要研究S公司的M产品的生产物流，该产品有两条生产线，型号分别是M-1和M-2。M-1的生产节拍是0.4min，M-2的生产节拍是0.5min。配有一个大宗物料上料员、一个小宗上料员。M产品的生产流程比较简单，工艺流程为：OP1，内部预组装；OP2，外部预组装；OP3，成品组装；OP4，终检及包装。
对于复杂生产物流建模无法完全展现实际情况，因此本模型有如下合理化假设：
①处理器（Processor）模拟复杂的操作，时间参数按照实际操作时间设置。
②仓库的原材料由生成器生成，模拟原材料入库步骤。
③原材料都是成箱或者托盘搬运，而生产线上是对单个零件的加工，因此假设实体是成箱或成托盘的单位，对运输至生产线的原材料进行分解步骤，以实现对单个零件的加工。
④由于本文主要研究车间的生产物流，次品的处理步骤复杂且不会影响生产物流，因此假设生产过程中不良率为零。
⑤本生产线主要有人工操作为主，因此假设工装不会发生故障，人力资源总能满足生产要求，工装的准备时间为零。
⑥员工中间会有休息时间，鉴于生产线不存在预热时间，以及便于仿真模拟，这里假设车间实行10小时不间断工作制。
按照车间的布局、生产流程以及合理性假设建立仿真模型如图3。
2.2 模型主要实体的参数设置
该模型不仅模拟了生产物流的运输状态还尽量对生产线的零部件组装进行模拟，因此，模型比较复杂，表1列出了模型中的实体元素以及其功能。
①生成器（Source）参数设置。该模型包含两个生成器，Box Source是产生箱子的生成器，Flow Item Class属性选为Box。Pallet Source是产生托盘的生成器，Flow Item Class属性选为Pallet。
②暂存区（Queue）参数设置。该模型中暂存区数量很多，原材料仓库暂存区容量设置为6。生产线暂存区容量设置为看板数量2。仓库暂存托盘容量设置为6。仓库回收托盘容量设置为10。生产线暂存托盘容量设置为3。生产线暂存完成品托盘容量设置为1。成品仓库暂存成品托盘容量设置为10。
③分解器（Separator）参数设置。本模型中分解器主要是模拟成箱或者成托盘物料的分解。因此分解器是根据每箱包装数量设置参数。
④合成器（Combiner）参数设置。合成器是模拟零部件组装的实体，参数设置根据每一站的原材料组装数量决定。
⑤叉车（Track）参数设置。叉车的参数设置主要是指叉车移动速度、最大容量、装载时间、卸载时间等。KLT叉车移动速度设置为0.8m/s，最大容量设置为10，装载时间设置为65s，卸载时间设置为55s。GLT叉车移动速度设置为0.6m/s，最大容量设置为1，装载时间设置为60s，卸载时间设置为80s。
3 仿真输出分析
企业为10小时工作制，是典型的终止形仿真，因此要确定终止型仿真模拟的系统初始状态，以及仿真运行终止事件。
3.1 确定仿真初始状态
终止型仿真的系统初始状态对系统性能有重要影响，因此，仿真运行时应使初始状态尽可能接近实际情况。本文中生产物流的仿真模型初始状态即为上个班组的结束状态，该模型用另外两个生成器模拟初始状态。设置物料为在零时刻到达，并随机设置26种物料的到达数量。
3.2 确定仿真终止状态
本生产物流仿真模型的自然终止时间是一个班组的实际工作时间，因此仿真运行的固定长度就是10小时。在实验设计器里设置运行时间为36000s。
3.3 运行仿真模型并分析输出结果
运行仿真模型后输出的叉车状态饼形图如图4所示。叉车状态输出分析如表2所示。工作站输出分析如表3所示。
图中可以看出，GLT叉车和KLT叉车的工作负荷分别达到了85.11%和90.61%。并且看出KLT叉车的空载运行时间比较长。结合现场的生产物流实际情况以及模型运行情况，分析总结造成目前车间现状的原因：
①仓库布局不合理。由于公司建厂比较早，车间布局受限于前期项目的制约。从模型中可以明显看出，叉车从仓库到生产线的运输路线较长，这是造成叉车空载运输时间较长的主要原因。
②路线布置不合理。模型中可以看出叉车路线错综复杂，不便于叉车司机工作。
③叉车工作业任务复杂。应尽量简化叉车工的操作，保证物料的及时供应。
④存在瓶颈作业。由表3可以看出，ST04 和ST08存在等待时间，因此ST03和ST07为瓶颈作业。
4 模型优化
4.1 布局优化
从减少运输路径出发，对车间仓库以及生产线进行了布局的优化，本模型优化结果如图5所示。模型中明显可以看出，优化后的运输距离大大缩短。
4.2 路径优化
避免出现叉车路径混乱，不便于管理，对本模型的路径进行了优化。优化后GLT叉车和KLT叉车分通道运输，避免了叉车交会以及带来的不安全因素。
4.3 模型参数优化
由分析得到ST03和ST07为瓶颈作业，因此对现场的装配进行分析后，通过平衡生产线把ST03和ST07的作业适当分配给其他工位，解决瓶颈问题。修改这两个工位的操作时间到平衡时间。
车间KLT叉车的最大容量为10，导致叉车工频繁的往来生产线和仓库，大部分时间浪费在运输途中。对叉车进行容量扩大，会减少叉车工频繁的往来，提高运输效率。因此将KLT的最大容量设置为15。
4.4 运行优化模型
将仿真时间依然设置为36000s。运行优化仿真后的模型，输出运行优化仿真模型结果如图6。优化模型叉车输出分析见表4。优化模型的工作站输出分析见表5。
分析输出表可以看出，优化后GLT 和KLT 叉车的工作负荷明显降低，GLT的工作负荷从85.11%降低到62.6%，KLT的工作负荷由90.61%降低到70.87%。对车间布局优化后，缩短了运输时间。GLT的空载运输时间占比由11.11%降低到8.42%，负载运输时间由23.53%降低到17.86%。KLT的空载运输时间占比由18.12%降低到15.22%，负载运输时间由20.63%降低到16.07%。并且，对线平衡进行优化后，从表4看出没有明显的瓶颈工位存在，加工过程更加顺畅。
5 结论与展望
本文通过对车间生产物流的研究，发现存在的问题。通过Flexsim进行建模模拟，定性与定量分析后，更加直观地发现生产物流存在的问题。分析问题找出原因后，从布局、路径、线平衡等方面进一步对模型进行优化。优化后的模型有很大的改善，并对生产物流的优化起到借鉴作用。
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在仓储管理方面，五云有不足之处，也有让人感触颇深的地方：比如，仓库的全体工作人员在没有直属领导的现状下，自觉性仍很强，值得肯定;我们的货架、电瓶车、叉车、周转箱等的投入也非常大器，这些是我们的仓库做得不算太差的缘故之一。
但是，因为内在和外在的许多原因，我们的仓库其实还存在着一些不足的地方。针对那些不足之处，我特拟定了仓储三个阶段的工作计划。
详见我的《阶段工作计划》、《第二阶段工作计划》、《第三阶段工作计划》。
在工作推展期间，我们主要针对仓库工作的现状及时提出来了一些改革措施：
首先、“定量制”的恢复：仓库尤其是半成品仓如果不对袋装、箱装进行定量包装，对于仓库管理将带来收发存上的巨大困扰。比如：我在四部抽盘时发现，许多周转箱内的产品有600/袋，也有700袋，对于发收盘的确影响非常之大!
在李部长的协助下，《注塑件定量包装规定》的文件下发到各相关部门，仓库进行管控，起到了明显的成效，在后续的工作中，将一如既往对定量包装进行持续监控。
其次，对于进出仓中存在的一些不好的现象，如：注塑件没有入库单进行仓库车间双方交接、有些半成品没有办理入库就被一些部门直接领用掉、有些物料或半成品没有经手仓管或品管就被车间拉走等等这些工厂管理中出现的“乱象”，我们及时做出了《关于包材、半成品及成品进出仓控管程序之相关事宜》的文件，以便迅速扭转这种管理不规范的局面。目前，文件已由人事部发出，在各部门收到后，即生效，仓库将按照此规章制度来执行。
接着，我们针对在交接过程中出现的一些问题，及时提出将待检区规范化，让待检区成为真正意义上的待检区，而不是和返修区搞在一起，使一些节外生枝的问题出现在其中。
然后，我们的退料须依照《不良品退库程序》操作，所有的报废半成品需要按照公司下发的《产品报废申请原因分析表》的流程运转。
最后，在这半月的时间内，我们还对一些硬件或软件提出一些改良建议，对放在电器厂那边的库存包材也进行了及时的处理。
创新产品彰显技术实力
自上世纪50年代起，永恒力就开始生产叉车。在近60年的发展历史上，永恒力始终以创新技术引领行业发展。在此次会上，永恒力重点介绍了即将于2012年春季向全球市场推出的新产品：EFG4系列电动平衡重叉车和VFG 5s型静压传动内燃叉车。
1.EFG 4系列电动平衡重叉车
据永恒力平衡重叉车事业部总监Stefan Pfetsch先生介绍，全新的EFG 4系列电动平衡重叉车共有两款，采用永恒力最新一代环保三相交流电技术，以洁净能源取胜，同时操作效率高，能源消耗较低。根据德国工程师协会(VDI)的统计，新车与之前推出的叉车相比，减少了13％的能源消耗量，可谓经济型叉车。永恒力将这种高性能、高效率与极佳的能源节约的优势称为“能源优势”。
EFG 4系列使用了80伏的蓄电池，配备了专门的蓄电池更换装置――SnapFit调节器。操作者可使用永恒力步行式叉车轻松进行电池更换，整个过程快捷而安全。“由于使用了这种操作简便、灵活的蓄电池更换装置，叉车实现了极大的能源节约，在技术上再次成功突破。”Stefan Pfetsch说。
根据不同客户的需求进行配置是这款新车型的另一特色。EFG 4系列叉车拥有两种不同的性能设置，满足2.5吨至3吨车的所有需求。永恒力在车上配用了能源高效、驱动／提升加强装置，使车辆实现了多种不同的配置方式，保证了更高的输出量。
另外，EFG 4系列叉车在人体丁学方面也进行了调节及改良，并配置了多个模块式辅助系统，以帮助操作者更安全、高效地使用叉车。如，车辆使用更为柔韧的转向柱，操作者可以通过一键式调节器对转向柱的高度及倾斜度进行调整，整个过程更加简单。新车使用的行驶驱动加强技术，则是在永恒力弯道控制技术的基础上研发、升级而成。叉车由直道进入弯道减速时，在指定提升高度下，其行驶速率将受到限制。而叉车的提升加强则确保了装载搬运过程的安全性。
2.VFG 5s型静压传动内燃叉车
永恒力本次的另一全新车型是采用静压传动技术的内燃平衡重叉车VFG 5s系列。据永恒力内燃叉车产品管理事业部总经理Marek Seheithauer先生介绍，这款“大型”叉车的运载量达到了5吨，荷载中心距为600毫米，最大举升高度7米。新车使用德国大众的发动机，配备永恒力全新的控制系统，使得新叉车在拥有极佳操作性能的同时保证了能源节约，符合永恒力“高效、环保双赢”的发展理念。
“我们在2008年推出了VFG425s-435s系列叉车，在市场上获得极大成功。此次最新推出的VFG 540s-550s系列，在设计中将先前几款叉车上经过市场严格考验的先进驱动技术、人性化设计及安全操作系统完美融合，并对原有设计理念进行优化，进一步实现了技术进步，也再次完善了永恒力静压传动叉车系列。”MarekScheithauer说道。
VFG 5s采用先进的静压传动技术，提高了整车的操作舒适度，并确保了车辆输出的稳定性能，尤其是在密集使用过程中，这种驱动技术的优势将更加突出。在进行物料提升操作时，发动机将自动为车辆提速。驱动及液压之间进行直接传动控制，静压传动装置确保了传动的精确性及有效性。车上配有5种提前预设的操作程序，既可以降低操作性能指数来实现能源节约，也可以实现最大的输出性能。操作人员可以根据具体的操作环境，来调整叉车的操作方法。
低能耗、低排放是VFG 5s系列的一大特色。与使用液力变矩器的叉车相比，静压传动技术使用较少的机械零配件，因而更便于进行维修、检查服务，同时其所需的维修保养工作也更少。通过配用德国大众提供的最为先进的直列发动机技术，永恒力将汽车行业的一些优势与内燃叉车完美结合，确保了低能耗、低振动以及较低的废气排放、较少的噪声污染。此外，永恒力叉车上还使用了标准制式的柴油颗粒过滤器，完美符合2013年即将生效的第Ⅲ b阶段排放标准法令要求。“目前，永恒力所提供的柴油叉车是市场上同类产品中最为洁净的。”Scheithauelt自豪地说。
VFG 540s-550s系列叉车的安全性也优于同类产品。如，永恒力对叉车配重进行特殊设计，将高转向枢轴安装在了悬浮座椅上，使叉车拥有较低的装载中心距，并实现了优异的操作稳定性，无需再额外配用电子稳定系统。前置操作板的特殊设计为操作者确保了绝佳的视野，可以清楚地看见装载物料及货叉齿尖，提高了车辆的安全水平。护顶架上安装了安全玻璃作为窗户，为操作者提供了一览无余的上方视线，在进行托盘堆高操作时将更加安全。而多种可选的辅助系统也为进一步确保叉车的安全性及能源高效性提供了条件。此外，VFG540s-550s系列延续了永恒力产品一贯的人性化设计，操作舒适。前沿技术领行业之先
从以上两个新的叉车系列，我们不难发现，高科技在永恒力产品上的使用，突出体现在低能耗、高效率与环保方面，使其产品无不彰显“永恒力制造”的高品质。
永恒力工程管理委员会成员Klaus-Dieter Rosenbaeh博士在题为《高能效产品凸显环保理念》的演讲中介绍，永恒力自1953年就研制出高能效电动系统“E-mobility”，一直是高效节能电动叉车行业的领军企业，其核心竞争力在于先进的充电技术、高效的储能电池和驱动系统。以充电技术为例，永恒力的智能电池管理充电技术可以大幅减少热量损失，使充电能量损失降低30％。另外，采用能量回收技术的永恒力高能效交流电动叉车，不仅降低了能源消耗，更能回收能量，使叉车行走与举升操作的能量消耗下降了30％。
谈到技术创新，不能不提到锂电池叉车。对此，永恒力技术研发事业部总经理Peter Dibbem在题为《永恒力的锂电池技术》的演讲中作了详细介绍。永恒力是锂电技术的领导者，早在3年前就推出了锂电池叉车。率先应用锂电技术的永恒力EJEll2i步行式电动搬运车，在2011年已实
现量产。全球零售巨头乐购成为世界上首家购买并使用作为商业用途的锂电池叉车的企业。
与传统的铅酸电池相比，锂电池有许多优点：能量密度高，使用更高效，大大降低能源消耗；可以快速充电；电池重量轻，更换电池更加轻松；使用寿命更长，免维护；碳排放大大降低，更环保。除了以上优势，采用永恒力锂电池叉车还能够帮助用户降低叉车总拥有成本(TCO)，包括：设计紧凑的叉车占用空间更小，其快速充电技术可以减少或不再需要设置电池更换人员，甚至连充电室都可以省掉，节约了仓库面积，降低了人力成本。总之，用户购买锂电池叉车属于一次投入长远获益的选择。
Peter Dibbern认为，随着锂电技术的发展，在不久的将来，锂电池的成本将大幅下降，锂电池叉车的经济性将越来越突出，加上高效率、低能耗、环保的优势，无疑会成为客户的最佳选择。永恒力率先生产出锂电池叉车，成功实现了“让用户今天就享受明日技术”的承诺，为客户创造最大价值。
在环保方面，永恒力的表现也非常突出。其所有系列产品都已通过德国TnV NORD公司的碳足迹安全认证，成为全球首家拥有“设备使用周期评估”环保认证的叉车制造企业。永恒力之所以在环保认证领域取得如此巨大的成功，其中一个原因在于：近十年来，永恒力的工业车辆在其整体操作过程中所排放的二氧化碳量减少了四分之一。这是TuV NORD公司针对车辆的所有环保特性进行了详细调研后得出的结果：
对永恒力的环保认证是根据国际环境保护标准ISO 14040设定的，通过对比工业车辆的碳足迹来进行评定。在计算车辆使用周期时，除了考察工业车辆本身的能源消耗量及排放量，还会将其他所有对环境造成影响的凶素考虑在内，涵盖了从基本物料及预制产品的制造，到实际的叉车生产过程。
TuV NOllD公司总监说：“通过此次认证再次显示了永恒力的技术实力，表明永恒力在技术研发方面再次成功实现突破。在车辆使用周期评估中，永恒力叉车表现出极佳的操作性能，叉车的能源消耗量极大减少，在碳足迹方面表现优异。通过对其叉车碳足迹进行审核、评估，永恒力再次展示了在环保工业车辆研发方面的领先技术，为全球叉车行业设定了新的衡量标准。”
此外，永恒力还拥有多项创新技术为用户带来收益。例如，其专利产品仓库导航系统(Warehouse Navigation System)可以让叉车实现无人驾驶。当仓库管理系统发送作业命令后，仓库导航系统会自动找到最佳的路径，让叉车以最简单方式、最快速度到达目标货位。与手动驾驶叉车相比，装配了仓库导航系统的叉车缩短了行走时间，节约了作业能耗，并减少了差错率，从而大大提升了作业效率。这意味着在某些情况下，客户不再需要投入新的设备，从而实现了整个仓储系统的节能环保。据悉，该技术自两年前推出后备受市场欢迎，目前已安装在200多台叉车上，其用户包括宜家、ZF等。
让物流成为客户的成功要素
定位于生产型物流服务提供商的永恒力，不仅在物料搬运设备制造领域处于世界领先地位，还将服务范围拓展至整个内部物流，可以为客户提供叉车、货架、仓库管理系统等软硬件设备以及整体解决方案。永恒力强调根据客户的实际需求提供适合的产品，开发仓库管理软件，进行仓库规划、设计与系统集成，最终目的是帮助客户解决物流问题，使物流成为客户成功的关键。
永恒力认为，企业内部物流系统建设投资越来越取决于总拥有成本(TCO)。永恒力可以帮助客户将运营成本降低20％，以实现保障客户“最佳投资”的承诺。
在新闻会的次日，所有媒体在参观了由永恒力规划建设的瑞士LagerhauserAarau公司现代化物流中心后，对永恒力的系统集成能力和解决方案服务留下了深刻印象。
重视中国市场发展
本次会除了使我们更清晰地认识到永恒力的技术优势之外，也让我们对全球叉车市场状况以及永恒力的发展战略有所了解。
会刚一开始，永恒力集团销售董事Helmut Limberg博士发表了题为《2011年全球叉车市场及内部物流发展趋势》的演讲。据他介绍，2011年，全球共销售工业车辆891346台，较上年增长了25％。其中，欧洲(不含土耳其)增长24％，亚洲增长22％，北美增长29％，南美增长18％。从市场份额来看，欧洲占全球工业车辆市场份额的34％，亚洲为40％(中国为25％)，北美为17％，南美为4％，其他地区占6％。
