Centro loxístico da cadea de frío Modelo en directo

Diriges o peirao e o almacén frigorífico dun centro de distribución de mercadorías sensibles á temperatura, como as vacinas. Cada porta aberta deixa entrar aire quente, cada camión da cola é carga que agarda, e o produto debe manterse entre 2 °C e 8 °C.

O que aprenderás

Simulador

Tempo 0 min
Temperatura do produto 5,0 °C · Camións en espera 0 · Tempo de espera dos camións 0 min❄ 5,0 °C · 📦 5,0 °C · ⚡ 0,0 kW···✕✕✕🚚 0 · ⏱ 0 min
  • Porta libre
  • Descargando (porta aberta)
  • Camión en espera
  • Reefer avariado

Controis

Cada porta con persoal descarga un camión de cada vez — e deixa entrar aire quente mentres está aberta.

Dentro da banda de 2–8 °C. Máis baixa dá máis marxe, pero consome máis enerxía.

Dous compresores, 40 kW de refrixeración cada un.

Reduce a infiltración de aire quente polas portas abertas; os ventiladores consomen algo de enerxía.

Pasa á cabeza da cola o camión coa unidade de refrixeración avariada.

Indicadores

Temperatura do produto
5,0°C
normal
Tempo de espera dos camións
0min
normal
Excursión de temperatura
0,00°C·h
normal
Carga do reefer avariado
4,0°C
normal
Aire da cámara frigorífica5,0 °C
Tempo de equipo (horas-porta con persoal)0,5 h
Camións en espera0
Utilización do peirao0 %
Potencia de refrixeración0,0 kW

Tendencia

Temperatura do produto: — °C14,00,0

Escenarios de crise

Nivel 1 · Avaría dun compresor nun día caloroso

33 °C fóra, camións chegando de xeito constante, catro portas abertas para descargar. Un dos dous compresores está a piques de fallar. Mantén as vacinas entre 2 e 8 °C.

  • Produto nunca por riba de 8 °C
  • Aire da cámara nunca por riba da prealarma de 7 °C (axuste da instalación — suposición)
  • Espera media dos camións ≤ 60 min

Nivel 2 · Pico de vacacións

Catro horas despois do comezo dunha xornada de operación de 14 horas, empeza o pico das festas: durante sete horas chegan 7 camións por hora en franxas reservadas — máis do dobre dos 3 habituais — e só hai tres portas con persoal. Os condutores con reserva teñen franxas horarias, así que a espera media debe manterse en 20 minutos ou menos. Hai equipos de peirao extra de garda, pero o orzamento de horas extra cobre 68 horas-porta con persoal para o día. Abre portas suficientes a tempo — sen cocer a cámara nunha tarde de 33 °C.

  • Espera media dos camións ≤ 20 min desde o pico (franxas horarias — límite estrito)
  • Produto nunca por riba de 8 °C
  • Potencia media de refrixeración ≤ 55 kW
  • Tempo de equipo ≤ 68 horas-porta (orzamento de horas extra — suposición)

Nivel 3 · Avaría de reefer no patio

Doce camións xa están agardando e só hai dúas portas con persoal. Entón a unidade de refrixeración dun camión ao final da cola morre — con 35 °C de calor.

  • Carga do reefer avariado nunca por riba de 8 °C
  • Produto do almacén nunca por riba de 8 °C
  • Espera media dos camións ≤ 90 min

Base — o modelo detrás dos números

Todas as relacións que usa o simulador, coa súa fonte. As constantes marcadas como suposicións son calibracións ilustrativas.

Balance de calor da cámara frigorífica: as paredes e as portas abertas achegan calor, a refrixeración retírina.
C · dT/dt = UA·(T_out − T) + Q_door − Q_refrig[3][2]Suposición: a masa térmica, a condutancia de paredes e portas, o tamaño dos compresores e o tempo de servizo son valores ilustrativos.
A infiltración polas portas crece co número de portas abertas e a diferenza de temperatura; as cortinas de aire redúcena.
Q_door = n_open · 0.6 · 1.2 kW/K · (T_out − T) · (1 − 0.7·curtain)[2]Suposición: a masa térmica, a condutancia de paredes e portas, o tamaño dos compresores e o tempo de servizo son valores ilustrativos.
Eficiencia da refrixeración como fracción do límite de Carnot.
COP = 0.45 · T_evap / (T_cond − T_evap) [K][4]
A temperatura do núcleo do produto segue o aire cun atraso de dúas horas.
T_product(t+Δt) = T_room + (T_product − T_room)·e^(−Δt/2h)[3]
Excursión: graos-hora fóra do rango de almacenamento de 2–8 °C (demasiado quente ou conxelación).
excursion = Σ max(0, T − 8, 2 − T) · Δt [°C·h][1]
Outras constantes de funcionamento que usa o modelo.
cold room 60 MJ/K, walls 0.6 kW/K · door open 60 % of unloading · air curtain −70 % infiltration, +3 kW fan per busy door · 2 × 40 kW compressors, −1 %/K above 32 °C · 4 kW per busy door (levellers, lights) · failed reefer τ = 3 h · scenario site settings: cold-room pre-alarm 7 °C, overtime budget 68 door-hours per 14 h day · booked trucks miss 5 % of slots · unloading Erlang-2Suposición: a masa térmica, a condutancia de paredes e portas, o tamaño dos compresores e o tempo de servizo son valores ilustrativos.
Os camións sen cita chegan ao azar, os camións reservados nas súas franxas horarias (algúns pérdenas), e as portas atenden en paralelo. O tempo de espera segue a lei de Little: a cola dividida entre os camións realmente descargados por hora na última hora, así que unha cola sen cambios non salta cando cambia a taxa de chegada.
arrivals ~ Poisson(λΔt) + booked slots (5 % no-show), service ~ Erlang-2 (mean 45 min), c staffed doors; X = n_busy / 45 min (smoothed, τ = 1 h); W_q = L_q / X[6][5]
Tempo de equipo: cada porta con persoal págase, haxa ou non un camión nela.
crew time = Σ c_staffed · Δt [door-hours]

Aleatoriedade: un xerador mulberry32 con semente; distribucións usadas — uniforme, exponencial (CDF inversa), normal (Box–Muller), Poisson (Knuth). A semente móstrase e pódese compartir.

Fontes

  1. PAHO — Cold chain: vaccines are stored and transported between +2 °C and +8 °C — Pan American Health Organization
  2. ASHRAE Handbook — Refrigeration, ch. 24 Refrigerated-Facility Loads (door infiltration, Gosney–Olama model; air curtains) — ASHRAE, 2022
  3. F. P. Incropera et al. — Fundamentals of Heat and Mass Transfer: lumped capacitance — Wiley, 2011
  4. Y. A. Çengel, M. A. Boles — Thermodynamics: Carnot COP of refrigerators — McGraw-Hill, 2019
  5. J. D. C. Little — A Proof for the Queuing Formula L = λW — Operations Research 9(3), 1961
  6. D. Gross, C. M. Harris — Fundamentals of Queueing Theory (M/M/c) — Wiley, 2008

Quen se dedica a isto

Modelo educativo — non apto para decisións operativas. Os emprazamentos reais calibran cada constante segundo o seu propio equipamento e datos.