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《物流自动化》练习册答案

物流自动化练习册答案

第一章绪论

1．自动化物流系统的特点是什么？

答：

（1）采用现代化的物流设备，如自动化立体仓库系统，自动输送系统（如AGV小车），自动作业系统（如自动分拣设备）等设备；

（2）采用计算机管理：

计算机系统与其它系统有机地联系；

（3）实现了系统化与集成化，传统物流和生产制造、采购、销售相互割裂，而自动化物流系统将这些方面有机地结合在一起。

2．自动化物流系统的控制结构怎样构成的？

作用是什么？

答：

自动化物流系统采用三层控制结构，分别是由管理层、控制层、执行层构成的。

它们的作用是：

管理层：

物流系统的中枢，是一个物流系统管理软件，主要完成接受上级系统指令；调度输送指令；管理自动化立体仓库库存；统计分析系统运行情况；对物流系统信息处理。

控制层：

是物流系统的承上启下的部分，它接受来自管理层的指令，控制执行层的设备完成指令规定的任务。

主要作用是：

实时监控物流系统状况；将监测到的信息反馈给管理层，为管理层调度提供决策依据。

执行层：

由自动化物流设备组成，采用自动化控制器（如PLC，可编程控制器），作用是接受控制层指令，控制器控制设备各种操作。

执行层包括：

自动存储/提取系统（AS/RS系统）；输送系统（如AGV，SKY-RAV）；各种缓冲站（Buffer）。

3．自动化物流系统各个控制层次的特点是什么？

答：

管理层的特点是：

具有较高的职能，能够提供决策数据；控制层的特点是：

较高的可靠性，数据处理能力不强；执行层的特点是：

较高的实时性。

4．为什么采用系统仿真技术对物流系统模拟？

答：

物流系统是一个复杂的系统，采用传统的系统分析、系统设计技术将需要较长的周期，也会加大物流系统建设的成本。

采用仿真技术后，可以在计算机上对物流系统各种建设方案进行模拟，这样就可以缩短物流系统开发的周期，降低物流系统的开发费用，保证物流系统实施更加快速、高效，更加经济。

第二章自动化仓库

1．什么是自动化仓库？

它和立体仓库的区别是什么？

答：

自动化仓库是指由电子计算机进行管理和的控制，不需人工搬运作业，而实现收发作业的仓库。

立体仓库是采用高层货架配以货箱或托盘储存货物，用巷道堆垛起重机及其他机械进行作业的仓库。

自动化仓库和立体仓库的主要区别是：

看仓库是否采用计算机管理控制。

若是采用计算机管理控制的就是自动化仓库，否则就是立体仓库。

一般而言，自动化仓库是立体仓库，而立体仓库不一定是自动化仓库。

2．查找资料，试介绍某一自动化仓库应用实例。

答题要点：

介绍企业的背景（行业、规模、主业等），为何建造自动化仓库，该自动化仓库的结构、布局，配备设施（最好有图片说明），该自动化仓库应用情况（主要的出入库流程）。

答案：

略。

3．重力式货架有何特点？

适合存储什么样的货物？

答：

重力式货架没有作业用的通道，每个存货滑道只能存放同一种货物。

它的空间利用率高，但存在上、下死角，滑道越长，死角越大。

由于进入货格后的货物都处于流动状态，因此重力式货架适合采用先进先出存取原则的仓库。

又由于每个存货滑道只能存放同一种货物，所以重力式货架适合存储货物品种少，但需求数量大、不易长久积压货物的仓库。

4．自动化仓库的排、列、层分别指什么？

答：

在平面图上的宽度方向的计数货格单位为排，长度方向的计数货格单位为列，在货架高度方向的计数货格单位为层。

5．查找资料，讨论自动化仓库的发展趋势。

参考答案：

采用人工智能技术，进行智能物料储运设计和智能物料储运作业。

自动化仓库一般采用小规模、反应速度快，用途更广的方向发展；提高堆垛机的电子控制技术；采用条码辨识技术，提高信息的传输速度和准确性等。

第三章物流自动化设备

1．AGV是指什么？

AGV有哪些常见的固定路径导引方式？

答：

AGV是自动导引车，它是能够自动行驶到指定地点的无轨搬运车辆。

常见的固定路径导引方式有：

电磁导引、光学导引、磁带（磁气）导引三种方式。

2．试比较巷道式堆垛起重机和高架叉车的特点。

答：

巷道式堆垛起重机在立体仓库的货架巷道间来回穿梭运行，整机结构高而窄，并且是在轨道上运行。

高架叉车又称作无轨巷道堆垛机，是一种变型叉车，它不在轨道上运行，能在货架巷道之间运行，又能够在巷道外运行。

巷道式堆垛起重机和高架叉车都有货叉，能够叉取货物。

巷道式堆垛起重机可以采用计算机控制、自动控制、或者半自动控制，也可以采用手动控制。

而高架叉车只能通过人工驾驶，手动控制。

3．在企业生产中，采用悬挂输送机有何好处？

答：

在企业生产中，采用悬挂输送机可以起到在制品的暂存作用。

物料可以在悬挂输送系统上暂时存放一段时间，直到生产或装运为止。

这就避免了在车间地面暂存所造成的劳动力和空间的浪费。

4．巷道式堆垛机的货叉与运行，起升机构的为什么要联锁？

答：

巷道式堆垛机的货叉在叉取货物时，货叉是伸出的状态，此时，若堆垛机运行或起升，货叉和货架就会发生碰撞。

所以，为避免发生事故，货叉和运行机构、起升机构要联所。

第四章自动化仓库的管理与控制

1．货物单元的自动认址方法有那几种？

各有什么特点？

答：

货物单元自动认址的方法基本上有两种方法：

携址法与跟踪法。

携址法：

货物单元自身携带目的地址信息。

输送机各分岔口均装设读址器。

当一个货物单元来到分岔口前时，读址器读出其所携带地址。

跟踪法：

用检测器及存储器检测和储存每一运输区段上货物单元的队列。

并通过输送机上的监测器将货物单元信息传送到下一区段。

携址法货物单元自身要携带地址片。

而跟踪法不需要大量的货物单元地址，对于货物单元数量特别大的系统很适用，但认址过程比较复杂，可靠性不如携址法。

2．货位管理有哪些原则？

答：

入库原则有：

（1）均匀分布的原则；

（2）“就近入/出库”的原则；（3）对货架受载有利的原则；

出库原则有：

（1）“先入先出”的原则；

（2）未满单元先出库的原则；（3）均匀分布的原则。

3．如何理解均匀分布的原则？

采用传统管理的方法能否实现货位均匀分布？

答：

均匀分布的原则就是对于自动化仓库同一品种规格的货物尽量做到仓库的各个巷道内都有大体上等量的存放。

以便出/入库时能够使各巷道的起重机同时出/入库，提高速度。

采用传统的管理方式没有计算机管理，所以很难做到对货位进行均匀分布，通常采用按区分布进行货位管理的方法。

4．某公司仓库中有13种物料，试用ABC分类法对库房中的物料分类。

物料号

每周平均消耗量

单位价格（元）

每周消耗的价值

1

3

30

9

2

90

40

360

3

2

40

8

4

1

100

10

5

1

20

2

6

20

40

80

7

6

50

30

8

14

50

70

9

150

20

300

10

2

30

6

11

2

10

2

12

15

60

90

13

1

20

2

按ABC分类法完成下表.

物料号

每周价值

累计价值

总价值的百分比

累计价值占总价值的百分比

ABC分类

2

360

360

37.2%

37.2%

A

9

300

660

31%

68.1%

A

12

90

750

9.3%

77.4%

B

6

80

830

8.3%

85.7%

B

8

70

900

7.2%

92.2%

B

7

30

930

3.1%

96%

C

41

10

940

1%

97%

C

1

9

949

0.9%

97.9%

C

3

8

957

0.8%

98.8%

C

10

6

963

0.6%

99.4%

C

131

2

965

0.3%

99.6%

C

11

2

967

0.2%

99.8%

C

5

2

969

0.2%

100%

C

5．接上题，若该仓库总共的货位为1000个货位，请给物料按分区分配货位。

解：

A类货物所占的比例为：

68.1%，B类货物所占的比例为：

24.8%，C类货物占的比例为：

7.1%。

所以A类货物的货位分配量为：

1000×68.1%=681（个）

分区为：

1－681；

B类货物的货位分配量为：

1000×24.8%=248个

分区为：

682－929；

C类货物的货位分配量为：

1000×7.1%＝71个

分区为：

930－1000；

6．什么是绝对数字认址？

什么是相对数字认址？

二者有何特点？

答：

相对数字认址是用计数的方法来计算起重机实际走过的路程，从而确定起重机的位置。

相对数字认址系统的检测装置和地址运算都比较简单，所以得到了广泛的应用。

缺点是因检测元件失灵或外来干扰容易导致计数错误，走错地址。

在绝对数字认址系统中，每一个货位的列数和层数分别用编码表示。

沿巷道纵长方向每一列货位前均有一块标号牌，用二进制码（或其他码制）标出列数；沿垂直方向在起重机立柱上对应于每一层货格的高度也均有一块标号牌，用二进制码标出层数。

绝对数字认址系统可靠性高，不易出错，但设备复杂，比较昂贵，因此用得比较少。

第五章自动化仓库设计

1．某企业仓库，每天的进货数量为：

400个货箱，出库的数量为600个货箱，每个货箱占一个货位，该企业的订货提前期为一周（7天），该企业要求必须有100箱货物作为安全库存。

试确定该企业仓库的货位总量应为多少？

解：

每天的库存需求为：

600-400=200（个）货位

该仓库的货位量为：

200×7＝1400（个）

因考虑必须有100箱货物作为安全库存，故该仓库的货位数为：

1400＋100＝1500个

2．接上题，若该公司的货箱大小均为1200×800×600毫米的货箱，托盘厚度约为20厘米，若采用立体货架存储货物，并准备设计为2个巷道，采用叉车作为搬运设备，叉车的宽度为1.5米，最小起升高度为50厘米，试设计该仓库。

解：

因该仓库采用2个巷道，故货架为4排。

每排货架的货位数=1500/4=375个

考虑到采用叉车作为搬运设备，故货架不宜太高，采用3层即可每排货架的列数为：

375/3=125列

故此仓库的货架为4排，3层，125列

单元货格的高度：

600+200+（叉车最小起升高度）

=600+200+500

=1300（毫米）

=1.3米

故：

货架的高度为：

1.3×3＝3.9（米）（初步估算值），取整为4米

货架有125列，货格的长度为1200毫米，

故：

货架的长度为125×1.2＝150（米）

货架的宽度为：

800毫米＋间隙，考虑到叉车作业，间隙值可以取大一些，本题中取100毫米，

故：

货架的宽度为800＋100＝900（毫米）＝0.9米

巷道宽度为：

叉车宽度＋间隙，间隙值为150－400毫米，对于无轨机械，间隙值取大值，故巷道宽度为：

叉车宽度＋400＝1.5米＋400毫米＝1.9米，取整2.0米

此仓库采用4排，3层，125列的货架，每排货架的长度为150米，高度为4米，宽度为0.9米。

巷道为2个，巷道宽度为2米。

（以上设计计算仅供参考，也可以有其他设计方案，例如可以采用4排，4层，95列的设计方案）

3．高层货架区与作业区可以有哪几种衔接方式？

有何特点？

答：

有4种形式：

叉车-出入库台方式：

效率较低

自动导引小车-出入库台方式：

效率居中，需要有叉车配合作业

自动导引小车-输送机方式：

效率较高

叉车（或升降机）-连续输送机：

比较适合用于有积防功能要求的工厂。

4．货物单元出入高层货架的形式有几种？

各有何特点

答：

有三种：

贯通式：

入库验货和出库理货的场地要求大，

同端出入式：

出入库作业均在同侧，比较容易控制出入库物流的平衡

旁流式：

需要在货架中间开设通道，或者有自动输送机，适用于作业场地比较紧张的仓库。

第六章自动分拣系统

1．试画出配送中心的分拣作业流程图

答案：

如下图所示：

2．按单拣选作业有何特点？

答：

按订单拣选，易于实施，而且配货的准确度较高，不易出错。

对各用户的拣选相互没有约束，可以根据用户需求的紧急程度，调整配货先后次序。

拣选完一个货单货物便配齐，因此，货物可不再落地暂存，而直接装上配送车辆，这样有利于简化工序，提高作业效率。

用户数量不受限制，可在很大范围内波动。

拣选作业人员数量也可以随时调节，在作业高峰时，可以临时增加作业人员，有利于开展即时配送，提高服务水平。

对机械化、自动化没有严格要求，不受设备水平限制。

3．批量拣选作业有何特点？

答：

需要在收到一定数量的订单后进行统计分析，安排好各用户的分货货位之后才能反复进行分货作业，因此，这种工艺难度较高，计划性较强，和按单拣选相比错误率较高。

由于是各用户的配送请求同时完成，可以同时开始对各用户所需货物进行配送，因此有利于车辆的合理调配和规划配送路线，与按单拣选相比，可以更好的利用规模效益。

对到来的订单无法作及时的反应，必须等订单达到一定数量时才做一次处理，因此会有停滞的时间产生。

只有根据订单到达的状况做等候分析，决定出适当的批量大小，才能将停滞时间减至最低

4．下图是采用的何种订单分割策略？

图1

答：

采用的是拣货方式分区分割订单的策略。

图2

这是按拣选单位分区分割订单的策略

第七章港口物流的自动化系统

1、标注下图作业带的名称：

答：

1前沿堆场，2道路，3仓库前制动距离，4一线仓库

2、下图是一种什么样的作业布置方式？

答：

这是船-门座式起重机-堆场的作业方式

3、集装箱港口采用跨运车进行装卸作业有何优点？

有何缺点？

答：

其优点是：

跨车既可以进行水平运输，又可以完成4～5层的堆垛作业，当工作量增加而机械装备不足时，可以随时调入调出跨车，重新调整。

具有投资少，装卸速度快，堆场使用率高的优点。

其缺点是：

跨车的结构比较复杂，维修工作量大，因而装卸成本高。

4、为什么说在集装箱港口码头，装卸设备（尤其是起重机）的利用率不能太高？

答：

若是装卸设备的利用率太高，那么这些装卸设备非常繁忙，当有货船到岸后，往往需要等待，不可能马上进行装卸作业，这样造成船舶的在港时间延长，从而使得运输周期变长，最后造成船舶的运输成本增加。

所以，装卸设备的利用率不能太高。

若设备的利用率适中，则船舶到港后，能够等待较短的时间就可以进行装卸作业，就可以缩短在港时间。

利用率不能太高并不是指工作效率低。

我们在设计港口物流系统时，要求装卸设备利用率稍低，但工作效率要求仍然较高。

第八章物流系统模拟

1、采用计算机模拟技术是否能够准确预测未来某天将发生什么情况？

答：

采用计算机模拟技术是通过模型来研究系统的行为，但是并不是预测系统的行为，通过模拟它能够告诉研究者在什么样的情况下，将会出现什么样的问题，但是不能够准确预测某天会出现什么情况。

所以模拟技术只能反映系统的特性，而不是反映系统的具体行为。

若是对随机系统进行模拟，那么每一次模拟的结果都不尽相同，但是能够反映出系统的总体规律。

2、加油站设计模拟

一家石油公司计划在市中心公路旁增设一个加油站。

在落实这项计划中，公司业务负责人提出加油站应修为双加油通道，理由是一个通道可能使等候加油的队伍过长，而影响公路交通。

而基建负责人则认为目前加油站的建筑面积有限，资金不足，难以建成双通道的加油站。

公司总经理请管理专家进行研究，提出决策意见。

对100辆车调查到达时间的间隔，数据如下：

间隔（分）

1

2

3

4

5

6

车次

10

20

50

10

6

4

汽车加油时间情况的调研数据如下：

加油时间（分）

1

2

3

4

5

6

车次

20

30

30

10

6

4

解：

参见Excel文件：

加油站设计_1.xls，及加油站设计_2.xls

通过对990辆汽车进行模拟，采用一个通道时，汽车的等待概率为69%，汽车最大等候时间为19分钟，加油站通道利用率为89%，因此，采用一个通道进行加油，汽车等候时间较长，服务质量不高。

采用两个通道时，汽车的等待概率为2%，最大等待时间为2分钟，平均等待时间为0.2分钟，加油站通道的利用率为44%，因此采用两个通道的设计方案比较合理，汽车几乎不用等待，顾客的满意度也会得到提高。

3、晚报订货模拟

有一个报亭销售晚报，晚报需要当天批发，当天销售。

为了获得最大收益，必须确定合理的晚报批发量。

若批发量太少，会造成供应不足，失去应得的收益；若批发量太多，则造成过剩。

由于晚报的时间性，第二天无法继续销售，从而造成损失。

该报亭收集了过去100天晚报销售情况，并加以归纳，得出了100天的销售需求量分布，见下表。

已知晚报销售价为0.5元，批发价为0.1元。

报亭曾这样制定每日晚报批发量的决策：

根据前一天的实际需求量来确定第二天的批发量。

按此决策试行一段时间，结果有时有大量剩余，有时又远远不够，若长期按此决策经营结果如何？

是否能够按过去100天的平均日需求量来确定批发量？

100天晚报销售需求频率分布

需求量范围

需求量中间值

频率

190-240

215

0.05

240-290

265

0.10

290-340

315

0.20

340-390

365

0.30

390-440

415

0.20

440-490

465

0.10

490-540

515

0.05

答：

有两个策略：

策略1：

每日批发量等于前一天的需求量；其模拟见晚报模拟_1.xls，其中第一天的批发量为100天的均值365份，模拟结果为：

在300天的模拟时间里，收益为：

43616元

策略2：

不论前一天的需求量如何，批发量为100天的平均值，为365分，其模拟见晚报模拟_2.xls，模拟结果为：

在300天的模拟时间里，收益为：

44446元。

可以看到采用策略2收益要更高一些。

第九章系统及模拟实例

1、请查阅资料和搜索网络，写出一个自动化物流系统的案例。

答案：

略

2、试写出一个应用模拟技术对物流系统进行分析、设计的案例。

答案：

略

物流自动化模拟试题答案A

一填空（25分，每空1分）

1.自动化物流系统的三层控制结构是管理层，控制层，执行层。

控制层具有承上启下的作用，它接受管理层的指令；执行层要求要有较高的实时性。

2.AS/RS系统是指自动存取系统，通常是由高层货架（立体货架）、堆垛机、出入库台、缓冲站构成的。

3.自动化仓库和立体仓库的主要区别是：

自动化仓库采用计算机控制和管理，而立体仓库不是；一般来说，自动化仓库是立体仓库，而立体仓库不一定是自动化仓库。

4.港口码头通常分为散料码头、普通件杂货码头、集装箱码头三种。

5.在自动化仓库中，堆垛机采用的数字认址方式有绝对数字认址和相对数字认址。

6.物流作业模拟的数学模型依据的是排队论理论。

7.自动分拣设备可以分为自动分选机和自动拣选机，以及无线分拣系统。

按人员的作业方式，分拣方式可以分为人到货处、货到人处、无人拣选。

二选择（10分，每题1分）

1.一个物流系统具备下列F条件，我们可以说这是一个自动化物流系统

A）自动化立体仓库系统B）计算机管理的物流系统C）系统化与集成化的物流系统

D）现代化的物流设备E）A、B、CF）B、C、D

2.AGV是指C。

A）叉车B）货架C）自动导引小车D）物流监控系统

3.下面D不是自动化仓库的优点。

A）自动存取B）计算机控制C）高层货架存储D）提高库存周转期

4.重力式货架是C的一种类型

A）单元式货架B）移动式货架C）贯通式货架D）垂直循环式货架

5.高位拣选叉车是在B进行拣选的叉车

A）垂直循环式货架B）中高层立体货架C）平面库D）移动式货架

6.采用激光导航方式进行导引的AGV，导引方式是D

A）固定路径导引B）惯性导航导引C）光学导引D）自由路径导引

7.某自动化仓库存储的是军队所用的被褥、服装，这些被服由生产商送货时，采用集中送货入库的方式；而部队领用时，则是零散领用，该自动化仓库应采用B货位分配原则。

A）均匀分配B）就近入库C）就近出库D）受载有利

8.自动化仓库货物出入货架（物流流向）有ACD方式。

A）贯通式B）点到点C）旁流式D）同端出入

9.按单拣选也被人们称为D

A）批量拣选B）订单分割拣选C）播种式拣选D）摘果式

10.若拣选单位是单品（单件货物），则存储单位可以采用A,C

A）单品B）托盘C）箱D）集装箱

三、计算：

（65分）

1.某配送中心主要向超市配送生活用品，每天的配送量为300货箱，到货量为100货箱，该配送中心的采购周期为10天，同时考虑到节假日的配送供应量较大，所以需要有100货箱的安全库存量。

已知一个货箱占一个货位，试计算该配送中心的货位数。

（7分）

解：

配送中心的每日需求量：

300-100=200（货箱）

配送中心的库存量为：

200货箱*10+100=2100货箱

故配送中心的货位数为2100个

2.接上题，若该配送中心的库房准备设计为4个巷道的立体仓库，并且准备采用叉车作业，立体货架的层数不能超过5层，请设计该立体仓库。

（3分）

解：

因该配送中心的货位数为2100个，巷道数为4，所以立体货架为2*4=8排；

立体仓库为3层，故列数为2100/（8*5）=53列，考虑取整为55列

所以此立体仓库的参数为：

8排，5层，55列，4个巷道，共计2200个货位

3.接上题，若此立体仓库的货箱尺寸为800*600*1500mm（长*宽*高），要求货箱和货架在高度方向的净空间为100mm，长度方向左右净空间各为50mm，宽度方向后方净空间为50mm，高架叉车宽度为1.2米，叉车在巷道里运行的安全间隙为左右各200mm，试确定该仓库的存储区的总体尺寸。

（10分）

解：

货格的高度为：

1500+100=1600（mm）；

货格的长度为：

800+50*2=900（mm）；

货格的宽度为：

600+50=650（mm）；

因货架为5层，每排货架总高度为1600*5=8000（mm）=8m

货架为55列，故每排货架的长度为：

900*55=49500（mm）=49.5m

每排货架的宽度为：

650mm；

巷道的宽度为：

叉车宽度+左右间隙=1200+200*2=1600（mm）=1.6m

该仓库存储区的总体尺寸为：

总长=49.5m，取整为50m；总高=8m；

总宽为：

4个巷道宽度+8排货架宽度=4*1.6+8*0.65=11.6（m），取整为12m

4.接上题，若叉车作业效率为每小时为15个货箱，则此立体仓库应配置多少辆叉车（5分）

解：

在第1题中，每天配送量为300箱，入库到货量为100箱；

故每天的出入库量为300+100=400箱；

若一天按8小时工作制计算，出入库频率为400/8=50箱；

所以应配备的叉车数量为：

50/15=4.5辆，取整为5辆

此配送中心的应配备查车数量为5辆

5.某配送中心每天有货车进行配货作业，已知货车到达的时间间隔服从以下的概率分布，

到达的时间间隔（分钟）

概率

0

0.2

10

0.3

20

0