Simulatorji WIA SOOM

Logistično vozlišče hladne verige Model v živo

Vodite nakladalno rampo in hladno skladišče distribucijskega vozlišča za temperaturno občutljivo blago, kot so cepiva. Vsaka odprta vrata spuščajo topel zrak, vsak tovornjak v vrsti je čakajoč tovor, izdelek pa mora ostati med 2 °C in 8 °C.

Kaj se boste naučili

Simulator

Čas 0 min
Temperatura izdelka 5,0 °C · Čakajoči tovornjaki 0 · Čakalni čas tovornjakov 0 min❄ 5,0 °C · 📦 5,0 °C · ⚡ 0,0 kW···✕✕✕🚚 0 · ⏱ 0 min
  • Vrata prosta
  • Raztovarja (vrata odprta)
  • Tovornjak čaka
  • Pokvarjen hladilnik

Kontrole

Vsaka zasedena vrata raztovorijo en tovornjak naenkrat – in medtem ko so odprta, spuščajo topel zrak.

Znotraj območja 2–8 °C. Nižje daje več rezerve, a porabi več energije.

Dva kompresorja, vsak s 40 kW hlajenja.

Zmanjša vdor toplega zraka skozi odprta vrata; ventilatorji porabijo nekaj moči.

Tovornjak s pokvarjeno hladilno enoto premakne na začetek vrste.

Kazalniki

Temperatura izdelka
5,0°C
običajno
Čakalni čas tovornjakov
0min
običajno
Temperaturni odmik
0,00°C·h
običajno
Tovor pokvarjenega hladilnika
4,0°C
običajno
Zrak v hladilnici5,0 °C
Čas osebja (zasedene ure vrat)0,5 h
Čakajoči tovornjaki0
Izkoriščenost rampe0 %
Moč hlajenja0,0 kW

Trend

Temperatura izdelka: — °C14,00,0

Krizni scenariji

Stopnja 1 · Odpoved kompresorja v vročem dnevu

Zunaj 33 °C, tovornjaki enakomerno prihajajo, štiri vrata so odprta za raztovarjanje. Eden od obeh kompresorjev bo kmalu odpovedal. Cepiva ohranite znotraj 2–8 °C.

  • Izdelek nikoli nad 8 °C
  • Zrak v hladilnici nikoli nad predalarmom 7 °C (nastavitev objekta – predpostavka)
  • Povprečno čakanje tovornjakov ≤ 60 min

Stopnja 2 · Praznična konica

Štiri ure po začetku 14-urnega obratovalnega dne se začne praznična konica: sedem ur prihaja 7 tovornjakov na uro v rezerviranih terminih – več kot dvakrat več kot običajni 3 – zasedena pa so le troja vrata. Vozniki z rezervacijo imajo določene termine, zato mora povprečno čakanje ostati pri 20 minutah ali manj. Dodatne ekipe za rampo so v pripravljenosti, a proračun za nadure pokrije 68 zasedenih ur vrat za ves dan. Pravočasno odprite dovolj vrat – ne da bi hladilnico skuhali v popoldnevu s 33 °C.

  • Povprečno čakanje tovornjaka ≤ 20 min od začetka konice (termini – trda meja)
  • Izdelek nikoli nad 8 °C
  • Povprečna moč hlajenja ≤ 55 kW
  • Čas osebja ≤ 68 ur vrat (proračun za nadure – predpostavka)

Stopnja 3 · Okvara hladilnega tovornjaka na dvorišču

Dvanajst tovornjakov že čaka, zasedena pa so le dvoja vrata. Nato odpove hladilna enota tovornjaka na koncu vrste – pri 35 °C vročine.

  • Tovor pokvarjenega hladilnika nikoli nad 8 °C
  • Izdelek v skladišču nikoli nad 8 °C
  • Povprečno čakanje tovornjakov ≤ 90 min

Osnova – model za številkami

Vsaka zveza, ki jo simulator uporablja, z virom. Konstante, označene kot predpostavke, so ilustrativne umeritve.

Toplotna bilanca hladilnice: stene in odprta vrata prinašajo toploto, hlajenje jo odvaja.
C · dT/dt = UA·(T_out − T) + Q_door − Q_refrig[3][2]Predpostavka: toplotna masa, prevodnost sten in vrat, velikost kompresorjev in čas strežbe so ilustrativne vrednosti.
Vdor skozi vrata raste s številom odprtih vrat in temperaturno razliko; zračne zavese ga zmanjšajo.
Q_door = n_open · 0.6 · 1.2 kW/K · (T_out − T) · (1 − 0.7·curtain)[2]Predpostavka: toplotna masa, prevodnost sten in vrat, velikost kompresorjev in čas strežbe so ilustrativne vrednosti.
Učinkovitost hlajenja kot delež Carnotove meje.
COP = 0.45 · T_evap / (T_cond − T_evap) [K][4]
Temperatura jedra izdelka sledi zraku z dvournim zaostankom.
T_product(t+Δt) = T_room + (T_product − T_room)·e^(−Δt/2h)[3]
Odmik: stopinjske ure zunaj skladiščnega območja 2–8 °C (pretoplo ali zmrzovanje).
excursion = Σ max(0, T − 8, 2 − T) · Δt [°C·h][1]
Druge obratovalne konstante, ki jih uporablja model.
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-2Predpostavka: toplotna masa, prevodnost sten in vrat, velikost kompresorjev in čas strežbe so ilustrativne vrednosti.
Tovornjaki brez rezervacije prihajajo naključno, rezervirani tovornjaki v svojih terminih (nekaj jih termin zamudi), vrata pa jih strežejo vzporedno. Čakalni čas sledi Littlovemu zakonu: vrsta, deljena s številom tovornjakov, ki so bili v zadnji uri dejansko raztovorjeni na uro, zato nespremenjena vrsta ne poskoči, ko se spremeni hitrost prihodov.
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]
Čas osebja: vsaka zasedena vrata so plačana, ne glede na to, ali je pri njih tovornjak ali ne.
crew time = Σ c_staffed · Δt [door-hours]

Naključnost: generator mulberry32 s semenom; uporabljene porazdelitve – enakomerna, eksponentna (inverzna CDF), normalna (Box–Muller), Poissonova (Knuth). Seme je prikazano in ga je mogoče deliti.

Viri

  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

Kdo se s tem ukvarja poklicno

Izobraževalni model – ni za operativne odločitve. Resnični objekti vsako konstanto umerijo na svojo opremo in podatke.