实体仿真论文

实体仿真论文（精选3篇）

实体仿真论文 篇1

0引言

三维建模技术是研究在计算机上进行空间形体的表示、存储和处理的技术,具有立体感强,表达直观、易于修改等特点。不仅可简捷地完成零件的三维实体建模,而且可以由三维实体自动生成各个方向的视图、局部视图和剖面视图等工程图样,大大节约了绘制零件图的时间,缩短了零件的开发周期。

常用三维建模软件有Solid Works、CATIA、UG NX、Pro/E等。本文采用Solid Works对多连杆压力机的传动机构进行建模。

1三维实体建模

1.1传动部分组成

多连杆压力机传动机构由偏心齿轮、上拉杆、摇杆、下拉杆、三角架、连杆、滑块和机架八个杆件组成,因此,多连杆压力机又称为八杆机构压力机。该机构工作原理为动力源带动偏心齿轮做旋转运动,偏心齿轮带动上拉杆、摇杆、下拉杆、三角架运动[1],最后由连杆带动滑块做上下往复直线运动,滑块下端安装冲压模具,从而完成对板料的冲压。图1 为多连杆机构组成。

1.偏心齿轮2.上拉杆3.摇杆4.下拉杆5.三角架6.连杆7.滑块8.机架

1.2典型零件建模

Solid Works提供了基于特征的、参数化的实体建模功能,可以通过拉伸、旋转、切除、抽壳、扫掠等命令完成零件的建模。建模后的零件可以自动生成工程图,也可与其他零件在装配环境下通过约束关系,形成装配体。

多连杆压力机的三维实体建模包括对偏心齿轮、三角架等零部件的建模和虚拟样机的装配两部分。Solid Works零部件的建模步骤为:首先选取做图的基准平面,绘制零部件的二维草图,二维草图是实体特征建模的基础;其次根据零件特点利用拉伸、扫描、拔模、镜像、阵列等命令完成零件的基本特征的造型;然后利用倒角、圆角、组合等命令完成零件局部造型,最终完成对零件的建模[2]。

本文以L4-1600M3 型16000k N闭式四点多连杆压力机为例,对压力机的各个传动部件进行三维实体建模。先绘制各个零件的二维草图,然后通过拉伸凸台、旋转、拉伸切除等特征操作,完成对零件三维模型的创建。图2、3 为绘制完成的偏心齿轮和三角架。

1.3生成装配体

创建完所有零件的三维模型后,便可以对零件进行装配。Solid Works常见的装配方法有自底向上和自顶向下的装配体建模。在自底向上的装配体设计中,往往先对零件进行独立设计,再根据不同的位置和装配约束关系,将零件装配成部件;自顶向下的装配体建模中,先建立产品的整体模型,在整体模型上分割出各个独立的模型,然后对每个模型进行编辑,零件设计完毕后再将各个零件装配成产品。本文采用的是自底向上的装配体建模方法。

下面通过对多连杆压力机的装配,说明SolidWorks中生成装配体的过程。①新建一个装配体文件,进入装配体生成向导。②在“要插入的零件/装配体组”中,按图1选择要插入的零件。③指定固定零部件。④待插入零件之后,则需对零件之间添加重合、平行、同轴心等装配约束关系,以得到最终的装配体。

最终装配得到的多连杆机构的模型如图4所示。

1.4干涉检查

对零件完成装配后,需要对生成的装配体进行干涉检查,以查看装配体是否装配准确。若所建装配体无干涉则说明所建模型正确,若出现干涉,则根据干涉得到的结果,重新分析模型,查找干涉生成的原因,发现建模过程中的疏漏,对生成装配体的零件重新进行编辑,以修改干涉。对所建模型进行干涉检查后,没有发现干涉现象,说明所建模型正确。

2传动机构运动仿真

2.1机械运动仿真简介

机械系统运动仿真技术又称为虚拟样机技术,是上世纪80 年代随着计算机应用技术的不断发展而得到迅速发展的一项计算机辅助工程(CAE)技术。机械系统运动仿真技术是在机械系统运动学、动力学和计算机技术基础上发展起来的,利用计算机模拟机构在真实环境下的运动和动力特性,并根据机械设计要求和仿真所得结果,修改设计参数直至满足机械性能指标[3]。

对机械系统进行运动仿真,不仅可以验证所建模型是否正确,运动和力学性能参数是否满足设计要求,各运动构件之间是否发生干涉等,而且还可以及时有效地发现设计中存在的问题,进而不断完善设计方案,缩短产品的研发周期,降低了设计成本,提高了产品在同行业的竞争力。

2.2COSMOSMotion机构运动仿真步骤

COSMOSMotion是Solidworks的计算机辅助工程的应用插件,可用于建立运动机构的模型,对机构进行干涉检查,对零件上的任一点进行轨迹跟踪。利用COSMOSMotion强大的运动仿真功能,可对机构中的各零件进行运动学和动力学分析,如分析零件的速度、加速度、位移和动量等,同时也可以分析作用于零件上的力和力矩,分析所得结果可通过动画、表格、图形等形式输出。

利用COSMOSMotion对机构进行运动仿真的步骤如图5所示。

2.3虚拟样机的运动仿真

2.3.1创建装配体

打开已创建的装配体,进入COSMOSMotion分析界面。

2.3.2添加约束和驱动

COSMOSMotion中有三种类型的约束,分别是运动副、虚约束和碰撞约束。本文用到的约束为运动副约束,运动副用于约束一对刚性物体之间的相对运动。在多连杆压力机传动系统装配体中,需要在连杆与连杆之间、连杆与滑块之间添加旋转副,在滑块与机架之间添加滑动副。

COSMOSMotion中运动驱动可以定义运动副的位移、速度、加速度。结合生产实际,给偏心轮与机架之间的旋转副施加值为60d/s的恒定角速度。

2.3.3仿真分析

仿真分析是设计者利用工程软件对真实环境中的运动情况进行模拟分析,获得必要的参数,以便开发出物理模型,其优点是不仅可以节省时间,提高效率,而且节省成本。设计出机构(通过定义约束、运动和可选的力),便可以对其进行仿真,从而观察该机构的性能[4]。设定仿真时间为6s,步数为300 步,对机构进行运动仿真,并将分析所得结果以图形形式输出。仿真之后得到的滑块位移、速度、加速度的曲线如图6、7、8 所示。

根据仿真结果分析可以看出,滑块在3.5s左右行程达到最大,滑块的最大行程为751mm;滑块在1.5s~2.5s内为工作区域,速度波动量较大,不利于拉延成形;滑块在0.1s左右加速度波当量较大,易产生冲击,对模具产生损坏。

3结束语

本文简单介绍了Solid Works软件和机械运动仿真技术,并以Solid Works建立多连杆压力机传动系统的模型为例,介绍了Solid Worksr的建模步骤,利用Solid Works中自带的COSMOSMotion插件对所建模型进行运动仿真。仿真所得结果为多连杆压力机传动系统优化提供了依据。

实体仿真论文 篇2

模具设计与制造是高校机械类专业开设的一门重要的专业课程, 随着模具行业在国民经济中的地位不断加强, 也使得企业对模具专业人才的需求不断扩大, 就业前景广阔。目前各高校对于模具课程的培养方法主要是课堂教学、课程设计、现场实训等环节, 但因为模具专业领域广阔, 内容枯燥, 不能引起学生的兴趣, 学习效果不好, 很多学生由于没找到合理的学习方法, 不能由浅入深循序渐进, 无法掌握专业技能, 毕业时不能适应用人单位的需求, 即便能够进入到企业工厂, 也会经历很长的一段培训适用期, 造成培训成本的浪费。

随着电脑的广泛使用, 现在的大学生对计算机也普遍具有信赖性, 我们可以利用这一点, 将模具课程设计增加一部分电脑设计的内容, 在理论课上有了相关知识积累, 更深层次掌握软件也就水到渠成。再结合实际工程项目, 妙趣横生, 可以有效地提高学习兴趣。三维设计的引入则给我们带来一个全新的设计过程, 整个设计过程与人的思维一致;经过三维装配, 一部真实的设备便展现在设计者面前。本课改所采用的模拟动画设计软件为CAXA三维实体设计。

2 模具结构模模型的创建

在实践教学活动中适当降低理论课学时, 相应地增加实践课及课程设计的学时量, 将学生由教室设计改为计算机机房, 每个学生分配一张已成型的模型二维平面图, 内容包括冲压模具、塑料模具等皆可, 先进行模具设计相关尺寸的计算与设计, 并用计算机AutoCAD绘制二维图纸。

学生在课堂教学中已经看到很多演示模具动作过程的动画, 并且对动画有着很高的兴趣, 我们可以通过课程设计, 先让学生利用三维软件在计算机中建立起相应的模具模型, 在建立三维模型的过程中对二维图纸就会有了透彻的理解, 建模软件如果是Pro E、UG, 则可采用3D max做后期仿真动作设计;如果是CAXA三维实体设计, 则用本例中所采用的方法。

三维模型的建立是一项很精细的工作, 需要对图纸有着透彻的了解, 必要时还要进行计算和设计, 如何将一张平面的图纸变成计算内的三维模型, 将是考验学生耐性和设计能力的一项重要工作。模型创建完成后, 检查各结构与图纸是否完全吻合, 这一步骤很重要, 避免后期制作过程中不必要的重复模型处理, 可以将学生分成几个小时, 以每一个小组为单位, 分别对每一个学生所创建的模型进行集中校对检查, 以激励的方法奖励找出问题的学生, 既提高了所有学生对各个模具结构的理解能力, 又增加了学生间的沟通, 使得整个过程充满挑战性。

模型经过检查没有问题后, 就可以进行仿真动作的设置, 也就是真正提高学生学习兴趣的工作了——让学生的模型动起来。

3 三维仿真动作设置

无论哪一种模具结构, 其动作过程一般都比较简单, 可以通过设置这些简单的动作过程, 让模型在学生的手中“动”起来。以一个双分型面注塑模具:膜片夹片塑模为例 (如图1) , 只做注射完成后的仿真动作。为了看到内部结构, 三维图中做了剖切。

因其为双分型面, 首先, 分出各构件, 把要一起动作的一组零件用 命令装配成一个整体, 选中要设置动画的装配组件, 在右侧设计元素中找到动画设计元素库, 共分五个装配组合: (1) 左侧不动的定模部分零件; (2) 制品; (3) 中间板; (4) 推出机构零件; (5) 右侧动模部分零件通过动画:

(1) 0~5秒, 开模, 共四大装配一及起动作:动模板等零件、推出装置、中间板、制品, 整体向右平移;

(2) 6~10秒, 当定距螺钉右侧螺钉头碰到中间板时, 中间板停止动作, 右侧动模板零件和推出零件继续向右移动;

(3) 11~15秒, 动模板零件和推出零件达到开模终点, 推出机构动作, 推出制品 (即制品和推出机构一起向左平移) , 如图2。

这样, 一个完整的动画演示过程就设置完成了, 动画设置最主要的工作, 就是路径的设置, 注意按坐标输入的方式进行设置, 会使做出的动作精确, 这方面要进行多一些的练习, 才能达到熟练的程度。

4 结论

通过这样的课程设计, 我们把一个枯燥的学习过程转化为活灵活现的设置过程, 既让学生对模型有了透彻的理解, 又使学生掌握了动画的设计过程, 为以后的工作、学习打下了坚实的基础, 提高学生兴趣的同时也为就业增加了一份技能, 本项教学研究的广泛深入开展, 为社会培养大量的复合型、创新型人才。

参考文献

[1]李小海, 王晓霞.模具设计与制造[M].北京:电子工业出版社, 2011, 5.

[2]李集仁, 翟建军.模具设计与制造 (第二版) [M].西安:西安电子科技大学出版社, 2011, 2.

[3]庞祖高.塑料成型基础及模具设计[M].重庆:重庆大学出版社, 2004, 8.

实体仿真论文 篇3

近年来,我国航空货运业务迅速增长,国内各大航空公司、门户机场对航空货运业务的重视程度显著提升。大力发展航空货运是我国民航“十二五”期间的重要任务,民航“十三五”规划中也把航空货运提升到了非常重要的地位。

在航空货运流程中,地面作业起着衔接空中航线的作用,如果没有地面作业的有效衔接,空中运输的优势将逐渐减弱。因此,航空货运中心地面作业的优化对提高航空货运的效率至关重要。航空货运离港作业是地面作业中最重要的内容,航空货运作业中离港作业的有效衔接是缩短地面作业时间、发挥空中运输优势、促进高效航空物流服务的必要前提。

目前,国外针对航空货运系统的研究主要采用运筹学、系统工程的方法,对货运中心的操作流程进行数学建模、设计算法并利用优化软件提出改进。Khan(2000)应用流程再造的方法对某一航空公司的航空货运速度、质量、服务和成本等关键标准进行改进。Paul与Joseph(1992)运用Siman/Cinema4.0和Fortran仿真软件对美国航空货运中心的操作流程进行仿真,评价分析了其操作流程和资源配置的效率,并对不同的配置方案进行对比。Minnie H.Patel(2006)等对航空货运配送的p中位问题进行数学建模并利用仿真技术进行求解[3]。Nsakanda与Turcotte(2004)应用仿真建模的方法对航空货站新设施的引进进行预先评价和分析,对不同的策略和流程量化做对比分析[4]。国内,周泓(2007)等通过e M-Plant7.0仿真平台找出航空货运操作流程中的瓶颈,通过对不同资源配置方案的仿真评价提出改进的建议[5]。周卓丹(2006)运用随机Petri网对国际航空货运流程进行分析研究并提出了改进意见[6]。白杨与朱金福(2012)根据航空货运离港流程建立了随机Petri网模型和同构的马尔柯夫链,分析了系统的运作效率并提出了建议[7]。

但是,上述研究选取的模型大多对航空货运流程做了大量的简化。部分研究运用数学模型,难以理解,计算过程繁琐;部分研究借助仿真平台,但却不能直观的再现复杂的货运作业流程。虽然有部分研究采用了随机Petri网建模再现流程,但模型会变得十分复杂[8]。

基于此,本文采用将实体流程图和Witness相结合的方法对航空货运系统进行研究。实体流程图具有界面简单直观、易理解以及流程清晰的特点,但却无法满足数据量的要求[8]。Witness软件具有模型单元丰富、交互式面向对象建模、提供软件间的数据接口以及统计性能的优点[9]。且相对其他仿真软件更容易学习掌握。但是界面直观度和易理解程度较实体流程图差。将二者结合对航空货运系统进行研究则综合了二者的优点,更好地实现系统的仿真建模。目前,此二者结合的方法大多用于生产型物流系统的仿真研究,有关于其用于航空货运系统研究的文献较少。

本文以国内航空货运离港系统为研究对象,首先,利用实体流程图对航空货运离港系统流程进行建模,直观地展现货物离港的作业流程。然后,运用Witness软件进行仿真,得到离港系统流程中的瓶颈环节,最后对其进行优化,从而提高了航空货运离港系统的效率。

1 航空货运离港流程描述

航空货运离港主要包括两个部分(由于某些类型的航空货物处理流程较复杂,本文只选择将普通货物作为研究对象),如下所示。

(1)货运单证与信息处理,其步骤可总结如下:

①货主根据托运货物情况向航空公司订舱,填写托运书,若危险品则需提供专业的检测报告。

②根据中国民航货物国内运输规则,航空货运单应由托运人填写,连同货物交给承运人。如承运人依据托运人提供的托运书填写货运单并经托运人签字,则该货运单应当视为代托运人填写。

③根据运价类别,货主或托运人(代理人)进行缴费。

(2)货物的装运作业,其步骤可总结如下:

①确定舱位后,交货。根据离港货物的数量多少分为集装型飞机所载货物(以下简称批量货物)和散货,两种货物需进入不同的收货口。

②货物经过收货口进行安检、称重环节。

③安检、称重后,核对托运货物的重量、尺寸、数量等相关信息并入库(货物贴有标注其质量以及需要运达的目的地信息的运货标签)。

④批量货物进入仓库后,暂存在预组装的缓存区内。该区的员工按运单将批量货物组装进集装箱或集装板上,然后通过自动导轨将集装器存在集装货物立体货架上。散货进入离港仓库后,根据外形规则、体积大小的不同将部分货物存放在散货缓存区,然后该区员工将其存放在散货立体货架上。其他散货被放在异型货架上。

⑤航班组装的员工根据配载室下达的舱单进行货物的配载出仓。从集装货物立体货架上将集装货物卸载下来,其中满箱货物直接贴上其航班信息(挂吊牌)运往离港装运区。没有装满的拼箱货被运到配载区,该区员工将放在散货立体货架或异型货架上的散货卸下,并将其与拼装货放在一起装进集装箱或者集装板上,亦或者直接将散货放进一个散货拖斗里。然后,贴上其航班信息后运到离港装运区(研究期间,研究的机场复重环节正在调整,且根据实际情况了解,此环节不会对离港流程的整体效率产生大的影响。因此本文中暂时不涉及该环节)。

⑥机坪驳运人员负责将离港货物运至机下。

⑦装机,起飞。

2 航空货运离港系统的实体流程图模型

2.1 实体流程图

对系统进行仿真研究,首先要建立系统的模型。离散事件系统的时间是连续变化的,但系统的状态仅发生在一些离散的时刻,由随机事件的驱动而发生。因此,离散事件系统的模型很难用数学方程来描述。所以,逐渐形成一些与连续系统不同的建模方法。实体流程图方法就是其中之一。该方法可以描述临时实体产生、流动、消亡及其被永久实体加工、处理的过程和逻辑关系,应用比较广泛。

2.2 实体流程图方法

采用与计算机程序流程图类似的图示符号和原理,建立表示临时实体产生、在系统中流动、接受永久实体服务以及消失等过程的流程图。其步骤可总结如下:

(1)辨识组成系统的实体和属性。将队列作为一种特殊的实体考虑。

(2)分析各种实体的状态和活动,及其相互间的影响。队列实体的状态是队列的长度。

(3)确定引起实体状态变化的事件。

(4)分析各种事件发生时,实体状态的变化规律。

(5)在一定的服务流程下,分析与队列实体有关的特殊操作。

(6)通过以上分析,以临时实体为主线,画实体流程图。

2.3 某航空货站离港系统的实体流程模型

航空货运离港作业具有时间方面的严格限制。因此,对该作业的各个环节进行优化和有效地衔接能极大地提升航空货运的运输效率。本文只针对航空货运离港作业流程进行研究,忽略货主订舱,航空公司出具货运单,货主或代理人缴纳运费,货物的报关、通关以及相关书面材料的准备工作。默认这些工作在货物送达前已经完成。将要离港的货物视为临时实体,各个作业环节中的工作人员以及机器视为永久实体,货物在每个环节排队的队列长度视为特殊实体。根据航空货运离港流程描述和实体流程图建模方法,建立航空货运离港系统的实体流程模型。如图1所示。

3 基于Witness的航空货运离港系统的仿真与优化

3.1 仿真目标

由于每天航空货运离港业务量大,且离港作业环节复杂,大多数环节又主要依靠人工完成,因此就有可能造成机器、人工配置方面的问题,以及各作业环节衔接方面的问题。根据某枢纽机场航空货站离港的实际情况,现提出以下仿真研究目标:

(1)针对目前研究的航空货站离港作业的实际情况,通过Witness仿真判断该离港系统设备、人员配置是否合理,以及各作业环节衔接是否存在问题;

(2)通过仿真结果的分析,找出制约货站离港系统运作效率的瓶颈,并就瓶颈环节尝试改变参数进行改进优化;

(3)对优化后的方案进行仿真;

(4)将优化前后的方案进行对比,证明优化方案的有效性。

3.2 仿真模型的基本假设

对于复杂系统的建模分析无法反映全部现实系统,仿真模型也不是全部现实系统的重复和预演,因此必须对模型进行合理的简化假设。本文对根据某枢纽机场航空货站离港的实际情况,现对仿真模型做出如下假设:

(1)由于本文研究的是航空货运站正在办理离港的整个地面作业流程,不考虑一天中没有货物离港的那段时间。因此假设该条工作线上在仿真时间段(离港作业总时间)货物总数一定。

(2)仿真时间采用全天24小时制,假定系统开始时间为零点。

(3)离港作业的各个环节的具体操作都被抽象为时间延迟,时间参数按照实际操作的时间设置。

(4)仿真初始状态,系统内没有货物。研究时间内机器不发生故障,工作人员随时准备工作,不存在停工现象。机器、工作人员的准备时间为零。

(5)货运站负责运输货物的叉车足够充足,且由于调查的是某中小型机场货站的离港系统(离港货物交接区与停机坪的距离近),因此将涉及运输的环节的运输时间忽略不计(大型枢纽机场不能忽略必要的运输时间)。

(6)在模型里,每个工序均假设在一台“机器”上完成(时间参数的设置已经考虑了各工序的工作人员的实际工作时间)。把所有货件需要等待的地方抽象成一个缓存区,即货物经前一项加工完毕进入下一项操作的缓存区。所有离港货物被定义成元件,并被抽象成不同的颜色进行仿真,需要对货物操作的环节抽象成机器操作。

3.3 航空物流离港作业的相关数据及参数描述

本文收集的输入数据全部来自某航空货站离港系统的真实数据。经过实地调研统计数据结果显示航空货运离港作业各工作环节服从无记忆性的泊松分布。货物到达时间规律也服从泊松分布。表1中Poisson(x,y)表示泊松分布,其中x为货物到达的均值,y为伪随机数流。该航空中心货物离港作业的相关数据及参数描述,见表1。

3.4 仿真模型的建立与运行

在建立的实体流程模型、关于模型仿真的假设以及参数描述的基础上,对该航空货运站离港流程应用Witness仿真软件进行仿真。其仿真模型如图2。根据实际调查,航空货物离港交货主要集中在每日凌晨到8时。于是选取0时为仿真起点,仿真8小时,取系统默认的时间单位为1s,即28 800个仿真单位。模型运行后的数据,见表2。

3.5 仿真模型的分析及优化

本文研究的目的是通过仿真结果的分析,找出制约货站离港系统运作效率的瓶颈,通过遍历算法和专家经验结合的方法试图对原方案进行改进以提高离港作业效率。由表2可知,航空货物在进行批量货物和散货分类操作之前的传送环节出现排队现象,排队货物比例占进入系统货物总数的1.15%。说明可能是货物初分拣环节工作效率低导致货物到港出现排队现象;货物在进行批货、散货的初步分拣操作以及在进行散货细分为规则散货和异形散货的操作环节的繁忙程度相对较高,已分别达到75.55%、94.09%。其中散货细分环节的繁忙程度是整个离港作业中最高的。装机操作较其他操作繁忙。而批货的各项操作均显示空闲程度很高,全部操作的繁忙程度均在10%以下,与散货的处理流程形成强烈的对比。出现该现象可能与货站保障的航班机型性质有关,但不具普遍意义。造成货物进港出现排队现象以及货物初分类环节繁忙的主要原因是散货的操作麻烦,操作效率低。于是瓶颈目标直接锁定散货有关操作环节;散货在待细分之前的缓存区(实际是散货仓库)逗留时间最长,达到280.58个仿真时间。较之其他缓存区,明显高出200倍以上。

综上可见,航空货物散货的初次分拣,即M1散货操作环节,与散货细分环节是制约整个航空货运离港系统效率的瓶颈环节。因此从这两个环节着手,对该航空站离港作业进行调整优化。根据该货运中心的实际资源限制,设定M1(批货、散货分类)1台或者2台,模拟保持原有总的劳动量或者增加新的劳动量。M7(散货细分)1台或者2台,模拟保持原有总的劳动量或者增加新的劳动量(在平均总成本最低的背景下)。由此产生四种不同的方案,即方案一:M1(1)M7(1);方案二:M1(1)M7(2);方案三:M1(2)M7(1);方案四:M1(2)M7(2)。其中方案一即该货站离港系统实际情况,运行如图2,数据结果如表2。利用Witness仿真对其他三种方案进行仿真,输出数据,如表3。

3.6 模型优化前后对比分析

从表3可以看出,批货和散货初步分类操作以及散货细分环节的繁忙程度均有所缓解。方案三的散货细分环节虽然有所改变,但是效果很不理想,M7繁忙程度仍在93.26%,B6处的逗留时间仍然很长,货物在港时间仍然没得到缩短。因此,此方案没有达到理想的优化效果,不再讨论;方案四虽然使得散货每个环节的繁忙程度都得到了缓解,消除了排队现象,缩短了货物在港时间,由方案一的458.47个仿真时间缩短到315.83个仿真时间。但是同时也造成了资源的浪费,散货环节空闲程度较原来水平增加了许多。

因此,认为方案二是解决该航空货站离港系统瓶颈问题的较优方案。不仅解决了货物到港排队等待分类的现象,节约了货物初分类环节的能源消耗,同时缓解了散货细分环节的劳动强度,提高了散货处理效率。B6的堵塞率从280.58降到了1.25,整体缩短了货物在整个系统逗留(Avg.Time)的时间,从原方案的458.47缩短到315.52个仿真时间。且货物平均逗留时间(Avg.W.I.P)说明该系统的瓶颈问题已经消除,系统整体效率得到了提高。但散货环节的繁忙程度虽然得到了缓解,却使得其空闲程度增加了很多。因此该方案仍存在不足,今后仍需要不断进行调整检验。将方案一和优化后的方案二的主要变化参数进行对比,见表4。

从表4中反映货站离港系统作业效率的重要指标优化前后的变化率可以看出,优化后的作业效率明显比优化前的效率高。优化前后的变化率高达100%,最低的也超过30%。以上分析可以说明该优化方案是可行的。

4 结束语

本文选择我国某中小型机场中的典型案例作为研究对象,采用实体流程图建模与Witness仿真对航空货运系统离港流程运作效率进行研究,实现了作业流程的可视化。实体流程图结构简单,通俗易懂,逻辑性很强。Witness仿真界面再现了货物离港的作业流程,并且在仿真后可以得到供分析的数据。通过仿真找出了被调查货站离港作业中的瓶颈环节主要有散货进港进行初步分类环节以及散货理货环节。通过三种改进的可行方案的运行数据分析,排除两种较劣方案,得到一个优化方案。通过优化后方案与原方案进行重要参数的对比,证明了优化方案的可行性,明显提升了该航空货运离港效率。

研究还发现批货处理的各种资源闲置比较严重,因此必要时,货站可以适当调动批货的操作人员进入散货协助操作,但需避免散货操作人员冗余。由于散货的处理比较繁琐,建议该货站可以采用标准化的包装,节省散货的理货时间。在节省购置硬件设备成本的条件下,对散货安检、称重可以使用规格托盘,提高速度。此外,货物装机效率并不是很理想,耗时比较长。建议根据航班到达出发时间,提前规划好装机人员,提高装机速度,实现有限人员的合理运用。另外,在研究期间,该机场的复重环节正在调整,且根据实际情况了解该环节并不会对整个离港流程的效率产生大的影响,因此暂时忽略。

本文的研究对提高该航空货站离港系统的整体运作效率作用显著。对进一步提高离港运作效率仍需继续精确研究。对其他新兴的枢纽机场以及中小型机场的航空货运离港作业有着很好的借鉴意义。

参考文献

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