【摘要】：近些年來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,一方面,人們的生活水平越來(lái)越高且生活節(jié)奏越來(lái)越快,傳統(tǒng)物流倉(cāng)儲(chǔ)模式已經(jīng)越來(lái)越難滿足快節(jié)奏生活的要求,而提高倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)效率是解決該問(wèn)題的重要方法之一;另一方面,土地和人力資源成本不斷上升,作為勞動(dòng)密集型的傳統(tǒng)倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)所面臨的壓力也越來(lái)越大,提高運(yùn)作效率以及倉(cāng)儲(chǔ)空間的利用率對(duì)于提高企業(yè)運(yùn)營(yíng)效率進(jìn)而降低企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本均至關(guān)重要。因而,越來(lái)越多的企業(yè)意識(shí)到現(xiàn)代物流系統(tǒng)的重要性,并將現(xiàn)代化的物流系統(tǒng)作為整個(gè)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。不同于傳統(tǒng)物流系統(tǒng)非標(biāo)準(zhǔn)化及人工化的特點(diǎn),現(xiàn)代化的物流系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)化、信息化、自動(dòng)化、可視化及整個(gè)物流環(huán)節(jié)可控的特點(diǎn)。自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)作為現(xiàn)代物流系統(tǒng)的重要組成部分具有倉(cāng)儲(chǔ)密度高和自動(dòng)化程度高的特點(diǎn),能夠有效解決土地資源緊張及人工成本高的問(wèn)題,因而受到越來(lái)越多學(xué)者和企業(yè)的關(guān)注。目前,應(yīng)用及研究最多的自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)包括自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)、自動(dòng)小車存取系統(tǒng)和緊致倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)三種類型。但是,無(wú)論是自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)、自動(dòng)小車存取系統(tǒng)還是緊致倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng),其出入庫(kù)作業(yè)均屬于串行的作業(yè)方式,這在本質(zhì)上限制了出入庫(kù)效率的提高。緊致倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)出入庫(kù)作業(yè)雖然屬于串行的作業(yè)方式,但其每個(gè)貨格內(nèi)均布置了動(dòng)力裝置,又為并行作業(yè)提供了可能�；诖�,本文分別以醫(yī)藥和電商的倉(cāng)儲(chǔ)特點(diǎn)為基礎(chǔ),提出了兩種類型的能夠?qū)崿F(xiàn)并行出庫(kù)的緊致自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng),并行的出庫(kù)方式從本質(zhì)上提高了系統(tǒng)的出入庫(kù)效率,從而滿足醫(yī)藥企業(yè)和電商的倉(cāng)儲(chǔ)需求。以醫(yī)藥企業(yè)為代表的倉(cāng)儲(chǔ)需求具有產(chǎn)品種類少、倉(cāng)儲(chǔ)量大且出入庫(kù)效率要求高的特點(diǎn)。本文首先以醫(yī)藥企業(yè)的倉(cāng)儲(chǔ)特點(diǎn)為基礎(chǔ),提出了一種面向醫(yī)藥企業(yè)的并行出庫(kù)式緊致自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng),該系統(tǒng)具有并行出庫(kù)的特點(diǎn)。同時(shí),本文對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)建模并對(duì)其出入庫(kù)作業(yè)的工作流程進(jìn)行了梳理。行走時(shí)間建模是采用數(shù)學(xué)建模的方法來(lái)表征系統(tǒng)的出入庫(kù)效率,本文對(duì)系統(tǒng)出入庫(kù)作業(yè)的行走時(shí)間分別建立了數(shù)學(xué)模型以表征系統(tǒng)的出入庫(kù)效率,且采用Matlab對(duì)系統(tǒng)的出入庫(kù)作業(yè)進(jìn)行仿真以驗(yàn)證所建模型的有效性。其次,以電商等企業(yè)為代表的倉(cāng)儲(chǔ)需求具有“小批量,多品種”的倉(cāng)儲(chǔ)特征,本文還提出了一種面向電商的并行出庫(kù)式緊致自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng),該系統(tǒng)在同等倉(cāng)儲(chǔ)規(guī)模下能夠容納更多種類的貨物,以滿足該類企業(yè)的倉(cāng)儲(chǔ)需求。本文對(duì)面向電商的并行出庫(kù)式緊致自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)說(shuō)明,并對(duì)系統(tǒng)的工作流程進(jìn)行了詳細(xì)的分析和闡述。同時(shí),本文對(duì)系統(tǒng)出入庫(kù)作業(yè)的行走時(shí)間建立了數(shù)學(xué)模型,以表征其出入庫(kù)效率。另外,本文采用Matlab對(duì)系統(tǒng)的工作流程進(jìn)行仿真分析,并將仿真結(jié)果和模型計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較,以此來(lái)驗(yàn)證模型的有效性。當(dāng)有大量貨物在同一時(shí)間進(jìn)行出庫(kù)作業(yè)時(shí),本文所提出的兩種系統(tǒng)均會(huì)出現(xiàn)阻塞問(wèn)題,本文對(duì)系統(tǒng)出現(xiàn)的阻塞問(wèn)題進(jìn)行深入分析,分析系統(tǒng)產(chǎn)生阻塞問(wèn)題的原因,并提出了消除阻塞問(wèn)題的策略,且采用Matlab對(duì)此策略進(jìn)行進(jìn)一步的仿真分析,在保證消除阻塞問(wèn)題的前提下使總的出庫(kù)時(shí)間趨于最優(yōu)。另外,本文還進(jìn)一步提出了工作負(fù)荷不均衡度的概念,在求可行解時(shí)進(jìn)一步限定了每個(gè)出庫(kù)批次中貨物數(shù)量上限以此來(lái)平衡各個(gè)出庫(kù)批次的工作強(qiáng)度。本文分別以醫(yī)藥和電商的倉(cāng)儲(chǔ)特點(diǎn)為基礎(chǔ),提出了兩種類型的并行出庫(kù)式緊致自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng),并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了全面的闡述分析,本文一方面給科研人員提供了新的研究思路和方向,另一方面給企業(yè)在進(jìn)行倉(cāng)儲(chǔ)建設(shè)時(shí)提供更多的選擇。
【圖文】：

華 中 科 技 大 學(xué) 博 士 學(xué) 位 論 文S/RS 具有空間利用率高、自動(dòng)化程度高、可靠性高及出錯(cuò)率低等優(yōu)點(diǎn)[倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)相比，其初始的建造費(fèi)用也極高，單條巷道的初始投資額元，而控制系統(tǒng)的投資高達(dá) 103000 美元[4]。典型的 AS/RS 主要由輸送統(tǒng)兩大部分組成[5]，，AS/RS 布局示意圖如圖 1.1 所示。

華 中 科 技 大 學(xué) 博 士 學(xué) 位 論 文臺(tái)巷道堆垛機(jī)，且堆垛機(jī)僅能在各自的巷道中運(yùn)動(dòng)，當(dāng)一個(gè)巷道就會(huì)出現(xiàn)碰撞等問(wèn)題。對(duì)于單個(gè)巷道而言，巷道內(nèi)有且僅有一臺(tái)貨物被送至指定位置之后堆垛機(jī)才能執(zhí)行下一條出入庫(kù)指令，的作業(yè)方式，只有增加巷道的數(shù)量才能實(shí)現(xiàn)并行作業(yè)的目的。此和控制系統(tǒng)都比較簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，每條巷道內(nèi)的堆垛機(jī)各庫(kù)效率比較高，傳統(tǒng)的 AS/RS 示意圖如圖 1.2 所示。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH692.3

【參考文獻(xiàn)】

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1 吳梅;方彥軍;;自動(dòng)小車存取系統(tǒng)三維仿真平臺(tái)研究[J];自動(dòng)化與儀表;2015年08期

2 萬(wàn)杰;張少卿;李立;;基于遺傳算法的配送中心訂單揀選優(yōu)化問(wèn)題研究[J];河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2009年05期

3 譚俊華;李詩(shī)珍;;訂單分批問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型及節(jié)約啟發(fā)式算法[J];起重運(yùn)輸機(jī)械;2008年03期

4 李詩(shī)珍,王 轉(zhuǎn),張克誠(chéng);配送中心揀貨作業(yè)中的訂單分批策略研究[J];物流技術(shù);2002年04期

本文編號(hào)：2594653