自動化立體倉庫作業(yè)優(yōu)化與監(jiān)控技術研究.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行存取作業(yè)，是當代倉儲技術、通訊技術、自動化技術與計算機技術高度集成化的產(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備、自動控制和通訊技術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，造成先進設備作業(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、和理論基礎上，對自動化立體倉庫的作業(yè)優(yōu)化與監(jiān)控技術進行了相關的研究。首先對所研究的對象進行了分析，歸納總結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構，這些都是后續(xù)研究的基礎。其次，進行了立體倉庫作業(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、目標的優(yōu)化數(shù)學模型，對于堆垛機路徑優(yōu)化問題，在詳細分析堆垛機常見作業(yè)模式的基礎上，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準遺傳算法的遺傳操作中引入了模擬退火算法的Metropolis準則。針對具體問題分別用遺傳算法和遺傳退火算法進行求解，求解結果的

5、比較分析進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)化問題進行了求解，得到的求解結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，SOA的架構模式保證了系統(tǒng)更加靈活，易于擴展。接下來詳細介紹了基于Silverlight技術的監(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。本文相關研究成果為今后進一步的工程化應用打下了良