快速分揀線中自動(dòng)補(bǔ)貨系統(tǒng)的建模與優(yōu)化.pdf

1、隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，勞動(dòng)力成本的上漲，物流系統(tǒng)自動(dòng)化建設(shè)的步伐不斷加快。2012年國內(nèi)物流自動(dòng)化分揀設(shè)備市場(chǎng)增長(zhǎng)在20％以上。自動(dòng)分揀系統(tǒng)具有分揀速度快、準(zhǔn)確率高等特點(diǎn)，在醫(yī)藥、煙草、食品、汽車等行業(yè)應(yīng)用尤為突出。
　　自動(dòng)補(bǔ)貨系統(tǒng)保證了自動(dòng)分揀系統(tǒng)的正常運(yùn)行，是系統(tǒng)高效分揀的前提。但是目前對(duì)于自動(dòng)補(bǔ)貨系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和改進(jìn)，往往只停留在根據(jù)設(shè)備的性能按照經(jīng)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行配置的階段。沒有結(jié)合實(shí)際的分揀情況和品項(xiàng)分配等進(jìn)行精確的定量分析，缺少

2、準(zhǔn)確的理論依據(jù)和衡量指標(biāo)。因此，如何用定量的方法，衡量各個(gè)補(bǔ)貨指標(biāo)，對(duì)自動(dòng)補(bǔ)貨系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和改進(jìn)有十分重要的意義。
　　本文應(yīng)用排隊(duì)系統(tǒng)理論對(duì)自動(dòng)補(bǔ)貨系統(tǒng)進(jìn)行建模，得出了最大補(bǔ)貨效率、平均補(bǔ)貨周期、待執(zhí)行的任務(wù)數(shù)三個(gè)補(bǔ)貨指標(biāo)與分揀效率、補(bǔ)貨設(shè)備的速度、服務(wù)時(shí)間、品項(xiàng)分配等變量的數(shù)量關(guān)系，為系統(tǒng)的配置提供數(shù)值依據(jù)。同時(shí)，對(duì)數(shù)量關(guān)系進(jìn)行分析，在成本不變的情況下，通過優(yōu)化品項(xiàng)分配提高補(bǔ)貨效率。本文對(duì)兩種常用的補(bǔ)貨模式分別進(jìn)行了建模和仿真驗(yàn)

3、證，并對(duì)備貨系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)作過程中因分揀線發(fā)生故障而引起的阻塞問題提供了解決方案。
　　往復(fù)式補(bǔ)貨模式的建模與優(yōu)化:首先將補(bǔ)貨命令到達(dá)的過程和補(bǔ)貨服務(wù)時(shí)間利用卡方分布進(jìn)行模型擬合，由于其分別近似服從Poisson分布和指數(shù)分布，因此將其抽象為M/G/1排隊(duì)系統(tǒng);結(jié)合實(shí)際的補(bǔ)貨流程，根據(jù)分析出的兩種具有實(shí)際意義的補(bǔ)貨服務(wù)時(shí)間改進(jìn)了的三個(gè)補(bǔ)貨指標(biāo)。其次以平均補(bǔ)貨周期為目標(biāo)，利用遺傳算法進(jìn)行品項(xiàng)分配優(yōu)化;最后通過實(shí)例仿真，驗(yàn)證了模型的適用

4、性和優(yōu)化算法的有效性，優(yōu)化后的補(bǔ)貨效率提高了7.2％，并分析了最大補(bǔ)貨效率、分揀效率與各個(gè)補(bǔ)貨指標(biāo)的關(guān)系。
　　環(huán)形補(bǔ)貨模式的建模與仿真:首先將其抽象為M/D/c排隊(duì)系統(tǒng)，根據(jù)兩種服務(wù)時(shí)間求出改進(jìn)的三個(gè)補(bǔ)貨指標(biāo);其次對(duì)模型進(jìn)行實(shí)例仿真，結(jié)果表明該模型可以很好的計(jì)算出環(huán)形補(bǔ)貨的運(yùn)行參數(shù)，為優(yōu)化自動(dòng)補(bǔ)貨系統(tǒng)提供了依據(jù);最后對(duì)兩種補(bǔ)貨模式在占用空間、成本、效率、可擴(kuò)展性等方面進(jìn)行了對(duì)比和分析。
　　本文最后通過設(shè)置最優(yōu)的故障緩存長(zhǎng)