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交叉带分拣机分拣能力计算模型简介

发布时间:2017-06-27  信息来源:http://www.lisheng168.com

一.交叉带分拣机模型

建模前,我们做以下假定:

1.供包区1供包X包/小时,供包区2供包Y包/小时;

2.分拣区1分拣M包/小时,分拣区2分拣N包/小时;

3.包裹X中有比例a的包裹从分拣区1分拣成功,剩余(1-a)比例包裹从分拣区2分拣;包裹Y中有比例b的包裹从分拣区2分拣成功,剩余(1-b)比例包裹从分拣区1分拣;

4.分拣机逆时针转动;

交叉带分拣机模型如下:

则:

1.供包量=X+Y,分拣量=M+N,且分拣量=供包量,即X+Y=M+N;

2.分拣量:

3.线体流量:

.逻辑利用系数模型

1.交叉带分拣机最大包裹流量(F)

将分拣机分为A-->B/B-->C/C-->D/D-->A四段,A-->B段包裹流量最大点在A点,D-->A段包裹流量最大点也为A点,也即D-->A-->B包裹流量最大值出现在A点。同理,B-->C/C-->D包裹流量最大值出现在C点。

所以分拣机最大包裹流量出现在供包区后端,即本模型中的A点或C点:

2.交叉带分拣机分拣包裹量(S)

交叉带分拣机分拣包裹量等于供包量,即:

3.逻辑利用系数(σ)

我们将交叉带分拣机分拣包裹量与分拣机上最大包裹流量的比值定义为逻辑利用系数,则:


三.交叉带分拣机分拣能力模型

1.交叉带分拣线设备最大输送能力(Ca)

假定分拣线运行速度V(m/s),小车截距L(m),小车利用系数85%。则:

1)一车一带

分拣线设备最大输送能力:

2)一车两带

假设分拣包裹中有比例c的包裹需要使用两条皮带线,剩余(1-c)的包裹只需要使用一个车上的一条皮带线,则分拣线设备最大输送能力:


鉴于目前行业项目中使用一车两带形式较多,故本文中以一车两带形式作为模型计算基础。

2.交叉带分拣机分拣能力(S)

分拣线上最大包裹流量小于等于设备最大输送能力,从1中可以得到F《Ca,即:

为了最大化利用分拣机设备能力,我们令分拣线上最大包裹流量等于设备最大输送F=Ca
可以推导出分拣机分拣能力
四.单侧供包分拣能力计算

单侧供包即只有一个供包区,即分拣机模型中Y=0。各节点流量如下图中所示

可以得到逻辑利用系数:

则分拣机分拣能力:

假设分拣机速度为2m/s,小车截距1m,分拣包裹中有2%包裹需要1车两带,其余均一带,那么此分拣机能力为:

试算不同的供包比例和不同的分拣比例下,逻辑利用系数的变化范围(分拣速度与小车截距不变的情况下,即为分拣能力的范围)如下表所示

预分可以通过供包前包裹预分或滑槽双备份实现。预分状况下,对于单个逻辑区来说,分拣量等于供包量,因此a=b=1,分拣机模型上A点流量等于供包区1的供包量,B点流量为0C点流量等于供包区2的供包量,D点流量为0

1.最大分拣能力

当供包与分拣都均衡的时候,分拣能力最大化。假设双侧供包均衡X=Y,则M=N,分拣机模型如下

可以得到逻辑利用系数:

则交叉带分拣机分拣能力:

假设分拣机速度为2m/s,小车截距1m,分拣包裹中有2%包裹需要一车两带,其余均一带,那么此分拣机能力为:

即双侧供包在预分的情况下,比单侧供包最大增加100%的能力。

2.影响分拣能力因素

影响交叉带分拣机分拣能力的因素有两点,一是双侧供包的不均衡,二是两端分拣的不均衡。因为预分情况下,单侧的分拣量等于单侧的供包量,因此影响因素只有供包不均衡的情况。

假定双侧供包量X:Y=3:2,即M:N=3:2。则:

则分拣机分拣能力:

假设分拣机速度为2m/s,小车截距1m,分拣包裹中有2%包裹需要一车两带,其余均一带,那么此分拣机能力为:

即当双边供包不均衡,一侧为另一侧供包量1.5倍时,分拣机分拣能力下降约16.5%。下降幅度大于不预分情况下供包不均衡对分拣机分拣能力的影响幅度。

当两侧供包量XY比例越大,逻辑利用系数越小,分拣机分拣能力越低。当差异接近无限大,模型接近单侧供包情况,逻辑利用系数接近1,此为双侧供包下最差解。

3.分拣能力范围

试算不同的供包比例下,逻辑利用系数的变化范围(分拣速度与小车截距不变的情况下,即为分拣能力的范围)如下表所示

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