傳統(tǒng)的物流倉(cāng)儲(chǔ)與揀選系統(tǒng)主要以人工揀選為主,近年來(lái)由于新零售概念的興起與電商行業(yè)的飛速發(fā)展,客戶(hù)的在線(xiàn)訂單結(jié)構(gòu)逐漸傾向“小批量、多頻次”的特點(diǎn)。傳統(tǒng)的人工揀選十分耗時(shí)、耗力,因此,基于“貨到人”模式的自動(dòng)化揀選系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。基于儲(chǔ)分一體的穿梭車(chē)系統(tǒng),因其較高的靈活性和魯棒性備受研究者的關(guān)注。該系統(tǒng)分為多層和跨層穿梭車(chē)系統(tǒng),本文將跨層穿梭車(chē)系統(tǒng)作為研究對(duì)象。在自動(dòng)化揀選系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段,設(shè)計(jì)人員大多數(shù)采用商業(yè)軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真,以尋找最優(yōu)的設(shè)備配置。但系統(tǒng)涉及參數(shù)多、仿真難度大、仿真運(yùn)行過(guò)程十分耗時(shí),成為設(shè)計(jì)中的一個(gè)瓶頸問(wèn)題。另外,如何通過(guò)減少穿梭車(chē)和提升機(jī)的相互等待時(shí)間來(lái)提高系統(tǒng)效率的調(diào)度問(wèn)題也是一個(gè)研究的難點(diǎn)。因此,本文通過(guò)對(duì)跨層穿梭車(chē)系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程深入研究,建立半開(kāi)環(huán)排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)模型,通過(guò)系統(tǒng)性能分析,求解系統(tǒng)最優(yōu)設(shè)備配置。針對(duì)任務(wù)調(diào)度難的問(wèn)題,通過(guò)建立任務(wù)調(diào)度精準(zhǔn)數(shù)學(xué)模型,獲得單時(shí)間窗內(nèi)批量訂單的最優(yōu)作業(yè)順序隊(duì)列。首先,通過(guò)對(duì)跨層穿梭車(chē)系統(tǒng)取貨作業(yè)流程分析,將穿梭車(chē)和提升機(jī)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程分為六個(gè)階段,結(jié)合訂單等待時(shí)間和穿梭車(chē)等待時(shí)間建立單訂單作業(yè)時(shí)間模型。通過(guò)對(duì)作業(yè)時(shí)間模型分析,描述了影響系統(tǒng)作業(yè)效率的因素。其次,根據(jù)跨層穿梭車(chē)系統(tǒng)內(nèi)部的作業(yè)流程和作業(yè)時(shí)間建立半開(kāi)環(huán)排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)模型,在該模型中,穿梭車(chē)為訂單的服務(wù)機(jī)構(gòu),提升機(jī)為穿梭車(chē)的服務(wù)機(jī)構(gòu)。采用近似平均值分析算法以及生滅過(guò)程分析求解半開(kāi)環(huán)排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)求得系統(tǒng)的性能參數(shù),即穿梭車(chē)和提升機(jī)的利用率,單訂單平均完成時(shí)間。通過(guò)應(yīng)用MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了排隊(duì)模型的準(zhǔn)確性,進(jìn)一步利用該模型考慮最優(yōu)的單訂單平均完成時(shí)間求解了在多種場(chǎng)景下系統(tǒng)最優(yōu)設(shè)備配置。最后,為了減小提升機(jī)的空閑時(shí)間和穿梭車(chē)的等待時(shí)間,針對(duì)作業(yè)順序調(diào)度問(wèn)題,在綜合考慮訂單和設(shè)備各種約束的基礎(chǔ)上,構(gòu)建以完成單時(shí)間窗內(nèi)的所有訂單任務(wù)總時(shí)間最小為目標(biāo)函數(shù)的任務(wù)調(diào)度優(yōu)化模型。利用Gurobi線(xiàn)性規(guī)劃求解器對(duì)該模型進(jìn)行求解,獲得最短的訂單揀選總時(shí)間及最優(yōu)作業(yè)順序,從而提高了系統(tǒng)的作業(yè)效率。
【學(xué)位單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：F724.6;F724.2;F274
【部分圖文】：

對(duì)于穿梭車(chē)系統(tǒng)的研宄還沒(méi)有深入。但是它與自動(dòng)小車(chē)存取系統(tǒng)逡逑（Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ邋Ｖｅｈｉｃｌｅ邋Ｓｔｏｒａｇｅ邋ａｎｄ邋Ｒｅｔｒｉｅｖａｌ邋Ｓｙｓｔｅｍ，ＡＶＳ／ＲＳ）有很大的相似性，逡逑自動(dòng)小車(chē)存取系統(tǒng)立體圖如圖１－１所示。自動(dòng)小車(chē)存取系統(tǒng)包括高位貨架、自動(dòng)逡逑小車(chē)、提升機(jī)、鋪設(shè)在貨架間隙的軌道以及可供小車(chē)實(shí)現(xiàn)跨巷道運(yùn)動(dòng)的橫向通道逡逑等設(shè)施設(shè)備構(gòu)成。自動(dòng)小車(chē)可以通過(guò)橫向通道實(shí)現(xiàn)跨巷道行駛，在提升機(jī)的作用逡逑４逡逑

層穿梭車(chē)系統(tǒng)利用提升機(jī)取代了堆垛機(jī)垂直方向的運(yùn)動(dòng)，穿梭車(chē)取代了堆垛機(jī)水逡逑平方向的運(yùn)動(dòng)，采用并行作業(yè)方式，不僅使任務(wù)的出入庫(kù)運(yùn)作更加靈活，而且大逡逑大提高了系統(tǒng)的揀選效率，如圖２－１所示。逡逑跨層穿梭車(chē)系統(tǒng)主要由硬件和軟件兩個(gè)部分組成，其中硬件部分主要由高位逡逑立體貨架、穿梭車(chē)、提升機(jī)、出／入庫(kù)站臺(tái)、輸送系統(tǒng)等組成，而軟件部分主要逡逑有倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)和倉(cāng)庫(kù)監(jiān)控系統(tǒng)等組成，下面將對(duì)它們進(jìn)行詳細(xì)的介紹。逡逑圖２－１跨層穿梭車(chē)系統(tǒng)立體圖逡逑１、高位立體貨架逡逑高位立體貨架是倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)中的基礎(chǔ)存儲(chǔ)設(shè)備，通常以托盤(pán)或者周轉(zhuǎn)箱為單位逡逑放置。該貨架可以提供具有成本效益的存儲(chǔ)，增加土地的利用率。貨架配置一般逡逑可提供放置單個(gè)托盤(pán)／料箱深度或兩個(gè)托盤(pán)／料箱深度。本文研宄的是跨層穿梭車(chē)逡逑９逡逑

層穿梭車(chē)系統(tǒng)利用提升機(jī)取代了堆垛機(jī)垂直方向的運(yùn)動(dòng)，穿梭車(chē)取代了堆垛機(jī)水逡逑平方向的運(yùn)動(dòng)，采用并行作業(yè)方式，不僅使任務(wù)的出入庫(kù)運(yùn)作更加靈活，而且大逡逑大提高了系統(tǒng)的揀選效率，如圖２－１所示。逡逑跨層穿梭車(chē)系統(tǒng)主要由硬件和軟件兩個(gè)部分組成，其中硬件部分主要由高位逡逑立體貨架、穿梭車(chē)、提升機(jī)、出／入庫(kù)站臺(tái)、輸送系統(tǒng)等組成，而軟件部分主要逡逑有倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)和倉(cāng)庫(kù)監(jiān)控系統(tǒng)等組成，下面將對(duì)它們進(jìn)行詳細(xì)的介紹。逡逑圖２－１跨層穿梭車(chē)系統(tǒng)立體圖逡逑１、高位立體貨架逡逑高位立體貨架是倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)中的基礎(chǔ)存儲(chǔ)設(shè)備，通常以托盤(pán)或者周轉(zhuǎn)箱為單位逡逑放置。該貨架可以提供具有成本效益的存儲(chǔ)，增加土地的利用率。貨架配置一般逡逑可提供放置單個(gè)托盤(pán)／料箱深度或兩個(gè)托盤(pán)／料箱深度。本文研宄的是跨層穿梭車(chē)逡逑９逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2828333