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自动化立库/AGV物流仿真详细步骤

web 2025/5/2 5:56:06

以下是一种可以在预算和周期内实现自动化立库及AGV 方案仿真分析的方法：

一、工具选择

软件工具FlexSim：这是一款流行的离散事件仿真软件。它具有直观的图形用户界面，通过简单的拖拽操作就可以构建自动化立库和 AGV 的模型。其内置的丰富的对象库，包含了各种输送机、货架、AGV 等物流设备的模型，方便快速搭建场景。而且它能够对系统的运行进行详细的动态模拟，提供如设备利用率、货物等待时间等多种性能指标分析。

Plant Simulation： 也是一款功能强大的系统仿真软件。它可以有效地模拟生产和物流系统的运作流程。它在工业系统仿真领域应用广泛，提供了直观的图形化界面来创建和编辑模型，能够对自动化物流系统进行详细的性能分析。

硬件要求一般的普通办公电脑就可以满足基础的模型构建和仿真运行要求。但如果模型规模较大、运行的数据量多或者需要进行复杂的3D 可视化展示，建议配置性能较好的计算机，如具有较高的 CPU 处理能力（英特尔酷睿 i7 或以上）、足够的内存（16GB 或以上）和独立显卡（NVIDIA GeForce 系列），以确保软件运行流畅。

二、实现步骤

需求分析和数据收集与客户沟通详细了解自动化立库和 AGV 方案的具体目标，例如是侧重于提高仓储容量利用率、还是提高货物搬运效率等。同时，明确立库的基本参数，如立库的尺寸（长、宽、高）、货架的类型（如横梁式货架、穿梭式货架）、货架的层数和列数。
收集 AGV 数据包括 AGV 的类型（如牵引式 AGV、背负式 AGV）、尺寸、负载能力、运行速度、导航方式（如激光导航、视觉导航），以及 AGV 的数量和初始布局位置。
物流流程信息了解货物的类型、尺寸、重量，以及货物的出入库流程，如入库的来源、出库的目的地，每天 / 每周 / 每月的货物流量等。
模型构建立库模型搭建以 FlexSim 为例，在软件界面中从对象库中选择合适的货架模型，将其拖放到工作区，并根据收集到的立库尺寸、货架层数和列数等参数进行设置。例如，设置货架的货位大小以匹配货物尺寸，确定货架的布局方式（如巷道式布局）。
AGV 模型设置添加 AGV 模型，配置其速度、加速度、转弯半径等运动参数。根据实际的导航方式，在软件中设置 AGV 的路径规划规则。例如，如果是激光导航，可以通过定义一系列的导航点来确定 AGV 的行驶路径。同时，设置 AGV 与货架、货物装卸点之间的交互规则，如 AGV 如何识别货物、如何将货物准确放置到货架货位等。
货物生成和任务分配模型创建货物生成器，按照收集到的货物流量信息设置货物的生成时间间隔和批量大小。建立任务分配系统，使 AGV 能够根据一定的规则（如先到先服务、最短路径优先等）接收和执行货物搬运任务。
模型验证和参数调整初步运行验证运行构建好的模型，观察系统是否能够按照预期的物流流程运行。检查 AGV 是否能够正确地在立库中行驶，是否能够准确地完成货物的装卸和搬运任务，货物是否能够正确地存储到指定的货架货位等。
参数调整根据初步运行的结果，对模型的参数进行调整。例如，如果发现 AGV 的行驶速度过快导致碰撞风险增加，可以适当降低速度；如果货物等待 AGV 搬运的时间过长，可以调整任务分配规则或者增加 AGV 的数量。同时，对货架布局等物理参数进行优化，如调整货架之间的巷道宽度，以确保 AGV 能够顺利通行。
仿真分析性能指标设定确定需要分析的系统性能指标，如立库的存储空间利用率（已使用货位数量 / 总货位数量）、AGV 的利用率（AGV 工作时间 / 总运行时间）、货物的平均等待时间、系统的吞吐量（单位时间内完成的货物搬运量）等。
数据收集和分析运行仿真模型，收集各项性能指标的数据。通过多次运行模型，改变不同的参数（如 AGV 数量、货物流量等），观察性能指标的变化情况。例如，逐步增加 AGV 数量，记录每次增加后系统吞吐量和 AGV 利用率的变化，分析这些变化之间的关系。
报告生成结果整理将仿真分析得到的数据进行整理和总结，以表格和图形（如柱状图、折线图）的形式直观地展示性能指标。例如，用柱状图对比不同 AGV 数量下的系统吞吐量，用折线图展示货物平均等待时间随货物流量变化的趋势。
建议提出根据仿真结果，为客户提供优化自动化立库和 AGV 方案的建议。例如，如果发现某个区域的货架利用率较低，可以建议调整货物存储策略；如果 AGV 利用率过高导致设备疲劳和故障风险增加，可以建议增加 AGV 数量或者优化任务分配方式。最后，将完整的仿真分析报告提交给客户。