Логистички центар за ладен синџир Модел во живо

Го водите доковите и ладилното складиште на дистрибутивен центар за стока осетлива на температура, како вакцини. Секоја отворена врата пушта топол воздух, секој камион во редицата е товар што чека, а производот мора да остане меѓу 2 °C и 8 °C.

Што ќе научите

Симулатор

Време 0 мин
Температура на производот 5,0 °C · Камиони што чекаат 0 · Време на чекање на камионот 0 min❄ 5,0 °C · 📦 5,0 °C · ⚡ 0,0 kW···✕✕✕🚚 0 · ⏱ 0 min
  • Врата слободна
  • Се истоварува (врата отворена)
  • Камион чека
  • Расипан ладилник

Контроли

Секоја опслужувана врата истовара по еден камион — и пушта топол воздух додека е отворена.

Во опсегот 2–8 °C. Пониска дава повеќе резерва, но троши повеќе енергија.

Два компресори, по 40 kW ладење.

Го намалува навлегувањето топол воздух низ отворени врати; вентилаторите трошат малку струја.

Го поместува камионот со расипана ладилна единица на почеток на редицата.

Показатели

Температура на производот
5,0°C
нормално
Време на чекање на камионот
0min
нормално
Температурно отстапување
0,00°C·h
нормално
Товар од расипан ладилник
4,0°C
нормално
Воздух во ладилната комора5,0 °C
Време на екипата (опслужувани врата-часови)0,5 h
Камиони што чекаат0
Искористеност на доковите0 %
Снага на ладењето0,0 kW

Тренд

Температура на производот: — °C14,00,0

Кризни сценарија

Ниво 1 · Откажување на компресор во жежок ден

33 °C надвор, камиони пристигнуваат рамномерно, четири врати отворени за истовар. Еден од двата компресори е близу до откажување. Задржете ги вакцините во 2–8 °C.

  • Производот никогаш над 8 °C
  • Воздухот во ладилната комора никогаш над предалармот од 7 °C (поставка на локацијата — претпоставка)
  • Просечно чекање на камион ≤ 60 мин

Ниво 2 · Празничен врв

Четири часа по почетокот на работен ден од 14 часа почнува празничниот врв: седум часа пристигнуваат по 7 камиони на час во закажани термини — повеќе од двојно од вообичаените 3 — а се опслужуваат само три врати. Закажаните возачи имаат фиксни термини, па просечното чекање мора да остане на или под 20 минути. Дополнителни екипи за доковите се во приправност, но буџетот за прекувремена работа покрива 68 опслужувани врата-часови за денот. Отворете доволно врати навреме — без да ја препечете ладилната комора во попладне од 33 °C.

  • Просечно чекање на камион ≤ 20 мин од врвот наваму (закажани термини — строга граница)
  • Производот никогаш над 8 °C
  • Просечна снага на ладењето ≤ 55 kW
  • Време на екипата ≤ 68 врата-часови (буџет за прекувремена работа — претпоставка)

Ниво 3 · Откажување на ладилник во дворот

Дванаесет камиони веќе чекаат, а се опслужуваат само две врати. Потоа ладилната единица на камион на крајот од редицата откажува — на жештина од 35 °C.

  • Товарот од расипаниот ладилник никогаш над 8 °C
  • Производот во складиштето никогаш над 8 °C
  • Просечно чекање на камион ≤ 90 мин

Основа — моделот зад бројките

Секоја релација што ја користи симулаторот, со својот извор. Константите означени како претпоставки се илустративни калибрации.

Топлински биланс на ладилната комора: ѕидовите и отворените врати внесуваат топлина, ладењето ја одвлекува.
C · dT/dt = UA·(T_out − T) + Q_door − Q_refrig[3][2]Претпоставка: термичката маса, спроводливоста на ѕидовите и вратите, големината на компресорот и времето на услуга се илустративни вредности.
Навлегувањето низ врати расте со бројот на отворени врати и температурната разлика; воздушните завеси го намалуваат.
Q_door = n_open · 0.6 · 1.2 kW/K · (T_out − T) · (1 − 0.7·curtain)[2]Претпоставка: термичката маса, спроводливоста на ѕидовите и вратите, големината на компресорот и времето на услуга се илустративни вредности.
Ефикасност на ладењето како дел од границата на Карно.
COP = 0.45 · T_evap / (T_cond − T_evap) [K][4]
Температурата во јадрото на производот го следи воздухот со доцнење од два часа.
T_product(t+Δt) = T_room + (T_product − T_room)·e^(−Δt/2h)[3]
Отстапување: степен-часови надвор од опсегот на чување 2–8 °C (премногу топло или замрзнување).
excursion = Σ max(0, T − 8, 2 − T) · Δt [°C·h][1]
Други работни константи што ги користи моделот.
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-2Претпоставка: термичката маса, спроводливоста на ѕидовите и вратите, големината на компресорот и времето на услуга се илустративни вредности.
Камионите без закажан термин пристигнуваат случајно, а закажаните во своите термини (неколку ги пропуштаат), и вратите ги опслужуваат паралелно. Времето на чекање следи од законот на Литл: редицата поделена со бројот на камиони што навистина се истоварени на час во последниот час, па непроменета редица не скока кога ќе се смени стапката на пристигнување.
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]
Време на екипата: секоја опслужувана врата се плаќа, без разлика дали има камион на неа или не.
crew time = Σ c_staffed · Δt [door-hours]

Случајност: генератор mulberry32 со зрно; користени распределби — рамномерна, експоненцијална (инверзна CDF), нормална (Box–Muller), Поасонова (Knuth). Зрното е прикажано и може да се сподели.

Извори

  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

Кој го работи ова професионално

Едукативен модел — не за оперативни одлуки. Вистинските објекти секоја константа ја калибрираат според сопствената опрема и податоци.