Soğuk zincir lojistik merkezi Canlı model

Aşı gibi sıcaklığa duyarlı malların dağıtım merkezinin rıhtımını ve soğuk deposunu yönetiyorsunuz. Açık her kapı sıcak hava sokar, kuyruktaki her kamyon bekleyen yüktür ve ürün 2 °C ile 8 °C arasında kalmalıdır.

Neler öğreneceksiniz

Simülatör

Zaman 0 dk
Ürün sıcaklığı 5,0 °C · Bekleyen kamyonlar 0 · Kamyon bekleme süresi 0 min❄ 5,0 °C · 📦 5,0 °C · ⚡ 0,0 kW···✕✕✕🚚 0 · ⏱ 0 min
  • Kapı boşta
  • Boşaltılıyor (kapı açık)
  • Kamyon bekliyor
  • Arızalı frigorifik

Kontroller

Personelli her kapı aynı anda bir kamyon boşaltır — ve açıkken sıcak hava içeri alır.

2–8 °C bandı içinde. Daha düşük daha fazla tampon sağlar ama daha çok enerji harcar.

İki kompresör, her biri 40 kW soğutma.

Açık kapılardan sıcak hava sızmasını azaltır; fanlar bir miktar güç harcar.

Soğutma ünitesi arızalı kamyonu kuyruğun başına taşır.

Göstergeler

Ürün sıcaklığı
5,0°C
normal
Kamyon bekleme süresi
0min
normal
Sıcaklık sapması
0,00°C·h
normal
Arızalı frigorifik yük
4,0°C
normal
Soğuk oda havası5,0 °C
Ekip süresi (personelli kapı-saat)0,5 h
Bekleyen kamyonlar0
Rıhtım kullanımı0 %
Soğutma gücü0,0 kW

Eğilim

Ürün sıcaklığı: — °C14,00,0

Kriz senaryoları

Seviye 1 · Sıcak günde kompresör arızası

Dışarıda 33 °C, kamyonlar düzenli geliyor, boşaltma için dört kapı açık. İki kompresörden biri arızalanmak üzere. Aşıları 2–8 °C içinde tutun.

  • Ürün hiçbir zaman 8 °C'nin üzerine çıkmasın
  • Soğuk oda havası hiçbir zaman 7 °C ön alarmının üzerine çıkmaz (tesis ayarı — varsayım)
  • Ortalama kamyon bekleme süresi ≤ 60 dk

Seviye 2 · Tatil yoğunluğu

14 saatlik bir çalışma gününün dördüncü saatinde tatil yoğunluğu başlar: yedi saat boyunca randevulu slotlarla saatte 7 kamyon gelir — olağan 3'ün iki katından fazla — ve yalnızca üç kapıda personel var. Randevulu sürücülerin slot saatleri olduğundan ortalama bekleme 20 dakikada veya altında kalmalıdır. Ek rıhtım ekipleri çağrıya hazır, ama fazla mesai bütçesi gün için 68 personelli kapı-saati karşılıyor. Zamanında yeterince kapı açın — 33 °C'lik bir öğleden sonra soğuk odayı pişirmeden.

  • Pikten itibaren ortalama kamyon beklemesi ≤ 20 dk (slot saatleri — kesin sınır)
  • Ürün hiçbir zaman 8 °C'nin üzerine çıkmasın
  • Ortalama soğutma gücü ≤ 55 kW
  • Ekip süresi ≤ 68 kapı-saat (fazla mesai bütçesi — varsayım)

Seviye 3 · Sahada frigorifik kamyon arızası

On iki kamyon zaten bekliyor ve yalnızca iki kapıda personel var. Sonra kuyruğun sonundaki bir kamyonun soğutma ünitesi bozulur — 35 °C sıcakta.

  • Arızalı frigorifik kamyon yükü hiçbir zaman 8 °C'nin üzerine çıkmasın
  • Depodaki ürün hiçbir zaman 8 °C'nin üzerine çıkmasın
  • Ortalama kamyon bekleme süresi ≤ 90 dk

Dayanak — sayıların ardındaki model

Simülatörün kullandığı her bağıntı, kaynağıyla birlikte. Varsayım olarak işaretlenen sabitler örnek kalibrasyonlardır.

Soğuk oda ısı dengesi: duvarlar ve açık kapılar ısı getirir, soğutma onu dışarı alır.
C · dT/dt = UA·(T_out − T) + Q_door − Q_refrig[3][2]Varsayım: termal kütle, duvar ve kapı iletkenliği, kompresör boyutu ve hizmet süresi örnek değerlerdir.
Kapı sızıntısı açık kapı sayısı ve sıcaklık farkıyla artar; hava perdeleri bunu azaltır.
Q_door = n_open · 0.6 · 1.2 kW/K · (T_out − T) · (1 − 0.7·curtain)[2]Varsayım: termal kütle, duvar ve kapı iletkenliği, kompresör boyutu ve hizmet süresi örnek değerlerdir.
Soğutma verimi, Carnot sınırının bir oranı olarak.
COP = 0.45 · T_evap / (T_cond − T_evap) [K][4]
Ürün çekirdek sıcaklığı havayı iki saatlik gecikmeyle izler.
T_product(t+Δt) = T_room + (T_product − T_room)·e^(−Δt/2h)[3]
Sapma: 2–8 °C depolama aralığı dışındaki (fazla sıcak veya donma) derece-saat.
excursion = Σ max(0, T − 8, 2 − T) · Δt [°C·h][1]
Modelin kullandığı diğer işletme sabitleri.
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-2Varsayım: termal kütle, duvar ve kapı iletkenliği, kompresör boyutu ve hizmet süresi örnek değerlerdir.
Randevusuz kamyonlar rastgele, randevulu kamyonlar ise randevu slotlarında gelir (birkaçı slotunu kaçırır) ve kapılar onlara paralel hizmet verir. Bekleme süresi Little yasasını izler: kuyruk, son bir saatte saat başına gerçekten boşaltılan kamyon sayısına bölünür; böylece varış hızı değiştiğinde değişmeyen bir kuyruk sıçrama yapmaz.
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]
Ekip süresi: personel konan her kapının ücreti ödenir, kapıda kamyon olsun ya da olmasın.
crew time = Σ c_staffed · Δt [door-hours]

Rastgelelik: tohumlu bir mulberry32 üreteci; kullanılan dağılımlar — düzgün, üstel (ters CDF), normal (Box–Muller), Poisson (Knuth). Tohum gösterilir ve paylaşılabilir.

Kaynaklar

  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

Bunu meslek olarak kim yapar

Eğitim amaçlı model — operasyonel kararlar için değildir. Gerçek tesisler her sabiti kendi ekipmanlarına ve verilerine göre kalibre eder.