Aukstuma ķēdes loģistikas centrs Dzīvais modelis

Jūs vadāt temperatūrjutīgu preču, piemēram, vakcīnu, izplatīšanas centra pieņemšanas laukumu un aukstuma noliktavu. Katras atvērtas durvis laiž iekšā siltu gaisu, katrs kravas auto rindā ir gaidoša krava, un produktam jāpaliek starp 2 °C un 8 °C.

Ko jūs uzzināsiet

Simulators

Laiks 0 min
Produkta temperatūra 5,0 °C · Gaidošie kravas auto 0 · Kravas auto gaidīšanas laiks 0 min❄ 5,0 °C · 📦 5,0 °C · ⚡ 0,0 kW···✕✕✕🚚 0 · ⏱ 0 min
  • Durvis brīvas
  • Izkrauj (durvis atvērtas)
  • Kravas auto gaida
  • Bojāts refrižerators

Vadīklas

Katras apkalpotās durvis izkrauj vienu kravas auto vienlaikus — un atvērtas laiž iekšā siltu gaisu.

Diapazonā 2–8 °C. Zemāks dod lielāku rezervi, bet patērē vairāk enerģijas.

Divi kompresori, katrs 40 kW dzesēšanas.

Samazina siltā gaisa iekļūšanu pa atvērtām durvīm; ventilatori patērē nedaudz jaudas.

Pārvieto kravas auto ar bojāto dzesēšanas agregātu rindas priekšgalā.

Rādītāji

Produkta temperatūra
5,0°C
normāls
Kravas auto gaidīšanas laiks
0min
normāls
Temperatūras novirze
0,00°C·h
normāls
Bojātā refrižeratora krava
4,0°C
normāls
Aukstuma kameras gaiss5,0 °C
Brigāžu laiks (nodrošinātās durvju stundas)0,5 h
Gaidošie kravas auto0
Kraušanas laukuma noslodze0 %
Dzesēšanas jauda0,0 kW

Tendence

Produkta temperatūra: — °C14,00,0

Krīzes scenāriji

Līmenis 1 · Kompresora atteice karstā dienā

Ārā 33 °C, kravas auto ierodas vienmērīgi, četras durvis atvērtas izkraušanai. Viens no diviem kompresoriem drīz atteiks. Noturiet vakcīnas 2–8 °C robežās.

  • Produkts nekad virs 8 °C
  • Aukstuma kameras gaiss nekad nepārsniedz 7 °C priekšbrīdinājumu (vietas iestatījums — pieņēmums)
  • Vidējā kravas auto gaidīšana ≤ 60 min

Līmenis 2 · Svētku pīķis

Četras stundas pēc 14 stundu darba dienas sākuma sākas svētku pīķis: septiņas stundas pa rezervētajiem laika logiem ierodas 7 kravas auto stundā — vairāk nekā divreiz vairāk par parastajiem 3 — un nodrošinātas ir tikai trīs durvis. Rezervētajiem vadītājiem ir noteikti laiki, tāpēc vidējai gaidīšanai jāpaliek 20 minūtēs vai mazāk. Papildu kraušanas brigādes ir izsaucamas, bet virsstundu budžets sedz 68 nodrošinātas durvju stundas dienā. Atveriet pietiekami daudz durvju laikus — nepārkarsējot aukstuma kameru 33 °C pēcpusdienā.

  • Vidējā kravas auto gaidīšana ≤ 20 min no pīķa sākuma (laika logi — stingra robeža)
  • Produkts nekad virs 8 °C
  • Vidējā dzesēšanas jauda ≤ 55 kW
  • Brigāžu laiks ≤ 68 durvju stundas (virsstundu budžets — pieņēmums)

Līmenis 3 · Refrižeratora atteice pagalmā

Divpadsmit kravas auto jau gaida, un nodrošinātas tikai divas durvis. Tad rindas beigās esoša kravas auto dzesēšanas agregāts atsakās — 35 °C karstumā.

  • Bojātā refrižeratora krava nekad virs 8 °C
  • Noliktavas produkts nekad virs 8 °C
  • Vidējā kravas auto gaidīšana ≤ 90 min

Pamats — modelis aiz skaitļiem

Katra simulatora izmantotā sakarība ar tās avotu. Konstantes, kas atzīmētas kā pieņēmumi, ir ilustratīvas kalibrācijas.

Aukstuma kameras siltuma bilance: sienas un atvērtas durvis ienes siltumu, dzesēšana to aizvada.
C · dT/dt = UA·(T_out − T) + Q_door − Q_refrig[3][2]Pieņēmums: termiskā masa, sienu un durvju vadītspēja, kompresora izmērs un apkalpošanas laiks ir ilustratīvas vērtības.
Durvju infiltrācija aug līdz ar atvērto durvju skaitu un temperatūras starpību; gaisa aizkari to samazina.
Q_door = n_open · 0.6 · 1.2 kW/K · (T_out − T) · (1 − 0.7·curtain)[2]Pieņēmums: termiskā masa, sienu un durvju vadītspēja, kompresora izmērs un apkalpošanas laiks ir ilustratīvas vērtības.
Dzesēšanas efektivitāte kā Karno robežas daļa.
COP = 0.45 · T_evap / (T_cond − T_evap) [K][4]
Produkta kodola temperatūra seko gaisam ar divu stundu nobīdi.
T_product(t+Δt) = T_room + (T_product − T_room)·e^(−Δt/2h)[3]
Novirze: grādstundas ārpus 2–8 °C uzglabāšanas diapazona (pārāk silts vai sasalst).
excursion = Σ max(0, T − 8, 2 − T) · Δt [°C·h][1]
Citas modeļa izmantotās darbības konstantes.
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-2Pieņēmums: termiskā masa, sienu un durvju vadītspēja, kompresora izmērs un apkalpošanas laiks ir ilustratīvas vērtības.
Kravas auto bez rezervācijas ierodas nejauši, rezervētie — savos laika logos (daži tos nokavē), un durvis tos apkalpo paralēli. Gaidīšanas laiks seko Litla likumam: rinda, dalīta ar kravas auto skaitu, kas pēdējās stundas laikā faktiski izkrauti stundā, tāpēc nemainīga rinda nelec augšup, kad mainās ierašanās intensitāte.
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]
Brigāžu laiks: par katrām nodrošinātajām durvīm tiek maksāts neatkarīgi no tā, vai pie tām ir kravas auto.
crew time = Σ c_staffed · Δt [door-hours]

Nejaušība: sēklas mulberry32 ģenerators; izmantotie sadalījumi — vienmērīgais, eksponenciālais (apgrieztā CDF), normālais (Box–Muller), Puasona (Knuth). Sēkla tiek rādīta un to var kopīgot.

Avoti

  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

Kas ar to nodarbojas profesionāli

Izglītojošs modelis — nav paredzēts ekspluatācijas lēmumiem. Reālas vietas kalibrē katru konstanti pēc savas iekārtas un datiem.