自動化立體倉庫作業(yè)優(yōu)化與監(jiān)控技術(shù)研究.pdf

1、自動化立體倉庫又稱為自動倉儲系統(tǒng)(AutomaticStorage&RetrievalSystem，AS/RS)，是社會物流系統(tǒng)的重要組成部分，它用電子計算機控制管理和用堆垛機自動進(jìn)行存取作業(yè)，是當(dāng)代倉儲技術(shù)、通訊技術(shù)、自動化技術(shù)與計算機技術(shù)高度集成化的產(chǎn)物。隨著其在各行各業(yè)越來越廣泛的應(yīng)用，人們對自動化立體倉庫的作業(yè)效率和運行穩(wěn)定性也提出了更高的要求。近些年自動化立體倉庫硬件設(shè)備、自動控制和通訊技術(shù)等方面有了較快速的發(fā)展，但是在作業(yè)調(diào)

2、度、優(yōu)化管理、作業(yè)監(jiān)控等方面則存在著不足，這大大影響了立體倉庫的整體性能，造成先進(jìn)設(shè)備作業(yè)能力的浪費。自動化立體倉庫作業(yè)優(yōu)化可以在不增加設(shè)備投資的情況下，減少作業(yè)時間，提高堆垛機的作業(yè)效率。同時，立體倉庫不斷大型化復(fù)雜化的特點也對作業(yè)監(jiān)控提出了更高的要求，對作業(yè)狀態(tài)和設(shè)備狀態(tài)的實時監(jiān)控是保證立體倉庫各項作業(yè)順利進(jìn)行的重要因素。因此，對自動化立體倉庫作業(yè)優(yōu)化與監(jiān)控技術(shù)的研究具有重要的理論價值和實際意義。
　　 本文在已有的研究成果

3、和理論基礎(chǔ)上，對自動化立體倉庫的作業(yè)優(yōu)化與監(jiān)控技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)的研究。首先對所研究的對象進(jìn)行了分析，歸納總結(jié)了最常見的自動化立體倉庫的組成形式以及各項作業(yè)流程，明確了自動化立體倉庫的功能結(jié)構(gòu)，這些都是后續(xù)研究的基礎(chǔ)。其次，進(jìn)行了立體倉庫作業(yè)性能的分析，從出入庫調(diào)度、貨位分配優(yōu)化和堆垛機路徑優(yōu)化三個方面進(jìn)行了深入的研究，對于出入庫調(diào)度問題，提出基于層次分析法評價各個調(diào)度規(guī)則組合的優(yōu)劣，對于貨位分配優(yōu)化的問題，根據(jù)常見的貨位分配原則，建立了多

4、目標(biāo)的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，對于堆垛機路徑優(yōu)化問題，在詳細(xì)分析堆垛機常見作業(yè)模式的基礎(chǔ)上，分別建立了揀選批作業(yè)和DC模式批作業(yè)的優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。接著介紹了遺傳算法和模擬退火算法的基本原理和步驟，在分析兩者各自優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，提出了兼具遺傳算法和模擬退火算法兩者優(yōu)勢的遺傳退火算法。本文所提出的遺傳退火算法的主要原理就是在標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法的遺傳操作中引入了模擬退火算法的Metropolis準(zhǔn)則。針對具體問題分別用遺傳算法和遺傳退火算法進(jìn)行求解，求解結(jié)果的

5、比較分析進(jìn)一步評價了遺傳退火算法的性能，然后以求解實例的形式，用所提出的遺傳退火算法對貨位分配優(yōu)化和堆垛機路徑優(yōu)化問題進(jìn)行了求解，得到的求解結(jié)果有效的改善了立體倉庫的作業(yè)性能。最后歸納了自動化立體倉庫作業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的功能并介紹了系統(tǒng)的實現(xiàn)架構(gòu)，SOA的架構(gòu)模式保證了系統(tǒng)更加靈活，易于擴(kuò)展。接下來詳細(xì)介紹了基于Silverlight技術(shù)的監(jiān)控系統(tǒng)客戶端實現(xiàn)，之后給出了開發(fā)的監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)場測試。本文相關(guān)研究成果為今后進(jìn)一步的工程化應(yīng)用打下了良