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多层穿梭车密集库系统作业效率优化研究

贾璐  
【摘要】:近年来,我国电子商务经历了巨大的发展浪潮,其背后提供服务的是处在风口浪尖上的物流行业。分拣环节是自动化物流环节中的关键一环,其高效性和精准性制约着整个物流服务的质量。多层穿梭车系统是自动化拣选系统中关键的一部分,它综合地运用信息化中央集控调度系统和机械化任务执行系统,以实现"货到人"方向的物流流通。密集库是按信息系统的编码存储原则,尽最大可能将货物通过三维空间上的紧密压缩,使货架与货物之间形成一个高密度且规律排列的集合,从而极大地提升了仓储空间利用率。多穿系统与密集库的配合使用,正是呈现出小批量、多批次、组合化等特点的电商企业订单拣选效率低下的克星。本课题来源于某W电商平台的多层穿梭车自动化密集立体库项目。在电商海量订单的前提和分拣作业快速响应机制的背景下,本文针对采用"货到人"拣选模式的多层穿梭车密集库,介绍了库存量单位SKU等基本的仓储物流概念和多穿系统密集库的基本组成:仓储运输机械系统和管理监控信息系统两大部分,以及系统的作业流程、作业效率指标等。本文主要研究以下两方面的问题:一方面是库存箱间的库存量合并策略问题,简称库存箱合箱问题。本文汲取实际运营中的经验,制定了库存箱合箱的标准,将部分剩余库存量较小的库存箱作为主要研究对象,在考虑SKU相关性的基础上,引入了 SKU的实际体积,提出了考虑SKU体积的启发式库存箱合箱策略,将相关性强并且符合体积存放原则的SKU进行两两合箱操作,将提高货物存储效率指标和订单拣选效率指标作为衡量合箱效果优良的标准。另一方面是基于合箱策略的巷道内穿梭车效率优化问题。本文分析了多巷道多层混放方式是使得多层穿梭车密集库系统出库效率更高效的存储方式。在多层穿梭车密集库系统中合箱策略背景下,建立了巷道内穿梭车工作量平衡的问题模型,提出了巷道内穿梭车工作量平衡的启发式策略,在一定程度上直接疏解了少数巷道内穿梭车积压出库任务的瓶颈问题,并间接地提升了系统的拣选作业效率指标,得到了有助于实际运营的仓储和调度策略。以上两方面研究均以实际运营过程中的真实分拣订单为基础,通过实例数据加以验证,最终作业效率的优化结果体现在货物存储效率指标和订单拣选效率指标的提高上。


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