一轨双机自动化立体仓库货位分配优化研究
一轨双车在自动化立体仓库中的应用
一轨双车在自动化立体仓库中的应用摘要:本文介绍龙岩烟草工业有限责任公司自动化物流系统嘴棒库的系统构成和采用一轨双车的调度策略。
关键词:自动化立体库一轨双车策略效率为加强质量控制与提高生产效率,在成型车间采用了一套先进的自动化立体仓库,用于中转存储过滤嘴棒,实现了滤棒高效有序的管理与柔性化调度。
1 系统方案设计1.1 系统构成我厂的滤棒库物流系统由两列货架共629个货位、一套一轨双车堆垛机系统以及17台皮带输送机组成,滤棒固化库连接成型机组的装盘机和滤棒发射机组的卸盘机,通过物流系统软件管理和控制,实现滤棒的自动存储和出入库。
1.2 设计数据(2)另一堆垛机有任务。
另一堆垛机有任务,则查找另一堆垛机(假设编号为SC)正在执行的任务的起始地、目标地,(设条件A:另一堆垛机已取到货,若SC是一号堆垛机且起始地列位值大于目标地列位值;或SC是二号堆垛机且起始地列位值小于目标地列位值。
)若A成立,则按时间排序取与另一堆垛机当前位置不冲突的任务,若A不成立,则按时间排序取与另一堆垛机当作前任务的起始地,目标地,当前位置均不冲突的任务,取到则发送。
2.3 特殊情况时的调度策略为了防止任务太多时,有些任务路线不太好,始终轮不到的特殊情况特作此处理。
状态为“未开始”任务中,最早产生的任务的创建时间距离堆垛机(设SC1)申请任务时超过五分钟,则取此任务(T1)的起始地,目标地,若另一堆垛机(设SC2)有任务(T2),则判断T1与T2是否有冲突,若无冲突,则发送,若有冲突,则不发送;若SC2无任务,则计算SC1、SC2执行T1所需行走的距离S1、S2;若S1>S2,则SC1不执行此任务,待SC2申请时再给;若S1<S2,则判断T1与另一堆垛机当前位置是否有冲突,若无冲突,则发送,若有冲突,计算另一堆垛机与此任务不冲突时所需移动的最小距离,发送移动任务给另一堆垛机,移动完成后发送此任务给SC1。
双深式自动化立体仓库货位优化研究
双深式自动化立体仓库货位优化研究双深式自动化立体仓库货位优化研究摘要：随着物流行业的快速发展，提高仓储效率成为了各大企业关注的焦点。
双深式自动化立体仓库作为一种现代化仓储方式，能够最大限度地节约空间并提高货物存取效率。
本文通过研究双深式自动化立体仓库的货位优化问题，分析并提出了一种基于最优路径的货位优化算法，实现了仓库存取效率的最大化。
1. 引言随着物流业务的快速发展，仓储效率成为了企业提高竞争力的重要因素。
传统的立体仓库由于其储存空间利用率低、货物存取效率较低的缺点，逐渐被双深式自动化立体仓库所取代。
双深式自动化立体仓库以其高度可靠性、高储存密度、高货物存取速度等优势，成为了现代物流仓储的主要解决方案。
2. 双深式自动化立体仓库概述双深式自动化立体仓库指的是在储存货架的深度方向上，同时存放两个货物托盘的一种立体储存方式。
与传统的单深式货架相比，双深式货架可以实现储存空间的最大化利用，提高货物存取效率。
双深式自动化立体仓库的核心设备包括载货机、输送系统、存储货架等。
其中，存储货架是仓库中最为重要的组成部分。
3. 货位优化问题货位优化问题是指如何合理安排货位，以最大限度地提高货物存取效率。
在双深式自动化立体仓库中，货位优化问题主要包括两个方面的内容：储存货位的分配和存取路径的规划。
3.1 储存货位的分配储存货位的分配是指根据货物的特性和需求，将货位分配给不同的物品。
在进行货位分配时，需要考虑货物的尺寸、重量以及储存的优先级等因素。
3.2 存取路径的规划存取路径的规划是指为货物存取过程设计最优的路径，以减少存取时间和提高存取效率。
在双深式自动化立体仓库中，存取路径的设计需要考虑多个因素，包括货物的位置、存储货架的结构、运输设备的性能等。
4. 基于最优路径的货位优化算法为了解决货位优化问题，本文提出了一种基于最优路径的货位优化算法。
该算法首先通过对存储货架的布局和结构进行分析，确定存储货架的最优位置。
自动化立体仓库的拣选与储位分配优化
自动化立体仓库的拣选与储位分配优化随着现代科技和全球经济一体化的发展,现代物流己经是现代经济的重要组成部分,是工业化进程中最为经济合理的综合服务模式,是继节约资源和提高劳动生产率的第三利润源。
自动化立体仓库能极大地提高物流整体运行效率,在物流活动中占有举足轻重的地位。
其中,良好的储位分配不仅可以充分利用有限空间,还可以减少货物存取和拣选所消耗的时间,提高货物的周转率和仓库的运行效率;合理的拣选路径不仅可以缩短拣选设备的行走路径和拣选时间,还可以减少拣选设备在拣选过程中的能源消耗,降低拣选成本,提升设备的使用率,减少资源的闲置和浪费。
因此,研究自动化立体仓库的储位分配和拣选优化问题,对提高仓储作业的整体水平和提高企业的经济效益,具有很强的实用价值及意义。
本文在已有研究的基础上,对自动化立体仓库的储位分配和拣选优化问题进行研究,主要做的工作有以下几个方面:①阐述了自动化立体仓库的发展概况,分析了国内外对于储位分配和拣选作业优化问题的研究现状,论述了自动化立体仓库的相关计算理论,为后续的研究奠定了基础。
②借助Flexsim仿真软件建立了自动化立体仓库的仿真模型,并以某配送中心的运作为例,建模仿真并分析了系统中各设备运行的合理性,从而为自动化立体仓库的储位分配和拣选优化研究提供了参考依据。
③确定储位分配问题的研究对象是单元式货架,建立了以货物的出入库效率、货架的稳定性、货物之间的相关性为目标的多目标优化数学模型,针对多目标粒子群算法存在的缺点,从外部存档的更新、粒子学习样本的选择和粒子的变异三个方面对该算法进行改进,分析了改进多目标粒子群算法的计算复杂度,并通过测试函数证明了改进多目标粒子群算法的有效性。
④分析了拣选作业的流程和原理,阐明了拣选作业路径优化问题的实质是一种特殊的TSP问题,建立了以堆垛机拣选路径最短为目标的拣选路径优化模型,针对基本粒子群算法在求解单目标优化问题时存在的缺点,从惯性权重、加速度因子和全局最优位置三个方面进行改进,并通过测试函数证明了改进粒子群算法的优越性。
自动化立体仓库中一轨双车的调度策略研究
2012年第31期(总第46期)科技视界Science &Technology VisionSCIENCE &TECHNOLOGY VISION科技视界0引言随着自动化立体仓库的快速发展,设备技术的不断改进,产生了多种设备调度策略。
本文所述为卷烟生产工艺中滤棒库立体仓库,该仓库采用“输送机+堆垛机”的物流模式。
本文主要介绍了一轨双车在自动化立体仓库的特殊性,并针对现场结构功能设计,研究合理的调度算法,结合策略设置方法来优化调度算法,最终有效的提高了出入库效率。
1业务流程介绍1.1滤棒库货架设计采用牛腿式货架,2行56列10层,实际共937货位,总高为7.18米。
如图1所示。
图1滤棒库货架平面图1.2工艺过程滤棒加工成型后,经过装盘机装入滤棒盒,之后通过输送机输送并由RFID 无线射频识别系统写入滤棒的生产机组号、牌号、批次号和生产日期等信息,在入库站台堆积成一组后由堆垛机存入高架库[1]。
滤棒出库时,首先由下位机台触发要料指令,上位机生成出库任务并下发给堆垛机,堆垛机从库中指定位置取出滤棒盒组放到出库站台,然后由输送机输送并进行RFID 校验物料并确认发送到发射机,发射机发送滤棒到下一生产环节,实现滤棒的出库[2]。
2一轨双车调度策略2.1WCS 与SCS 通信交互协议2.1.1WCS 与SCS 采用TCP/IP Socket 通信,SCS 为服务端,WCS 为客户端,两个堆垛机通过不同端口来区别(8101,8102)。
2.1.2WCS 启动后,每10秒钟与SCS 确认一下心跳连接,每5秒钟轮询任务列表并发送可执行的任务给堆垛机。
2.1.3堆垛机获取到任务,取货完成,放货完成都会告知WCS,WCS 根据这些信号更改任务的执行状态。
2.2一轨双车策略注:2台堆垛机最近时距离相差4个货位的位置。
2.2.1一台堆垛机故障时如下几种情况:1)其中一台堆垛机带任务故障且未取到货时图2另一堆垛机获取任务时,需考虑故障堆垛机的当前位置,及它任务的起始地址、目标地址。
自动化立体仓库出入库调度优化
工业工 程与管理
２ ０ 年第 ５ ０８ 期
文章 编号 ： ０ ７５ ２ （ ０ ８ ０ —０ ５０ １ ０ — ４ ９ ２ ０ ） ５０ １ —６
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ａｉ ｎ ｔｔｅｐ ｏ ｌｍ ｆ ｃ ｅ ｕｉｇｏ ｔ ｚｔ ｎｏ ｄｎ ｎ ｎｏ ｄｎ ｅａ ｔｍａｉ 埘 ｇ ａ ｈ ｒ ｂｅ ｏ ｈ ｄ ｌ ｐｉ ａｉ ｆ ｏ ｉ ａ ｄ ｕ ｌａ ｉ ｉ ｔ ｕｏ ｔ ｓ ｎ ｍｉ ｏ ｌ ｇ ａ ｇ ｎｈ ｃ
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ｉｄ ａｅ ａ ｔ ｓ ｔｏ ｆ ｔ ｅ ｓｄｆｒ ｐｉ ｚｔ ｎｏ ｄ ｄｕ ｌ ｄｎ ｈ ｕｅ ｆＡ ／ ｎｉ ｔｓ ｈ ｔ ｈ ｈ Ｃ ｂ ｅ ｅ ｉ ｌ ｕｅ ｔ ａｉ ｆ ｏｉ ａ ｎｏｉｇ ｓ ｅｌ ． Ｓ ｃ ｔ ｍｅ ｄ ａ ｅ ｆ ｃ ｖ ｙ ｉ ｎ ｏ ｏ ｍｉ ｏ ｌ ｎ ｎ ａ ｇ ａ ｃ ｄ ｏ
自动化 立 体 仓 库 （ ／ ） 为 现 代 物 流 系 统 ＡＳ ＲＳ 作
的核心 部分 ， 越 来 越 多 地 应 用 于 各 个 行 业 。 由 于 正
自动 化 立体仓 库 的出入库 效 率直 接 影 响着整 个 物流
高立体仓库的效率及设 备利用率 。文献［—］ 自 １ 对 ４ 动化立体仓库系统优化调度进行 了较深入的研究 ，
自动 化 立 体 仓 库 出入 库 调 度 优 化
自动化立体仓库中货位实时分配优化问题研究
ｔ ｍ ．Ｉ ｃ ｎ ｂ ｉ ｉ ｅ ｔ ｗｏ ａ ｐ ｃ ｓ ｓ ｉ ｎ ｔ ｅ ｂ ｎ ｆ ｒｔ ｅｓｏ ａ ｅ ｕ ｉ ；ｃ ｏ ｓ ｅｂ ｎ ｆ ｒｒ ｔｉｖ ｌ ｅ ｔ ａ ｅｄ ｖ ｄ ｄ ｉ ｏｔ ｓ ｅ ｔ ：ａ ｓｇ ｈ ｉ ｏ ｔ ｒ ｇ ｎ ｔ ｈ ｏ ｅｔ ｉ ｏ ｒｅ ａ ｎ ｈ ｈ ｅ
维普资讯
第 ６ 第４ 卷 期 ２０ ０ ７年 １ ２月
பைடு நூலகம்
北 京 交 通 大学 学 报 （ 社会 科学 版 ） Ｊ ｕｎ ｌ ｆ ｅ ｉｇＪ ｏｏ ｇＵｎｖ ｒ ｔ（ ｏ ｉ ｃ ｎ ｅ ｄ ｉ ） ｏ ｒａ ｏ ｉ ｉ ｔｎ ｉ ｓ ｙ Ｓ ｃ ｌ ｉ ｃ Ｅ ｉｏ Ｂｊ ｎ ａ ｅｉ ａＳ ｅ ｓ ｔｎ
住 和 为 出库 选 择 货 位 。在 考 虑 了堆 垛 机 的 加 减 速 对 其运 行 速 度 的影 响 后 ， 堆垛 机 将 要 进 行 的 所 有 操 作 的 行 程 时 以
间之 和 作 为优 化 目标 ， 过 调 整 堆垛 机 的 后 续 操 作 的 行 程 时间 在 总 行 程 时 间 中的 权 重 ， 次 构 建 了三 个优 化 目标 通 依 函数 。然 后 利 用 结 合 了模 拟 退 火 方 法 的 遗 传 算 法对 其进 行 了 求解 ， 利 用 了多 种技 术提 高算 法 的 效 率 。 最 后 利 用 并 仿 真技 术 ， 过 改 变仿 真 时 系统 中的 货 物 类 型 总 数 、 垛 机 的 停 留策 略 和 装 载 能 力 ， 该 算 法 在 不 同情 况 下 的 效 果 通 堆 对
ＪＡ — ａ ｇ Ｉ Ｙｕ ｌ ｎ ，Ｍ Ｉ ｉ ＡＯ ｉ ｉ Ｌ— ｎ ｘ
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自动化立体仓库调度策略优化研究
自动化立体仓库调度策略优化研究
自动化立体仓库是现代物流技术、仓储技术、自动化技术发展的产物。
它集先进的计算机控制技术、现场总线技术、信息管理技术为一体，实现了货物存取、搬运的自动化，在各行各业中有着广泛的应用。
本文以西安科技大学自动化物流仓储系统为研究平台，针对自动化立体仓库存在存储效率较低、稳定性差等问题，提出一种基于货位调度策略优化问题的优化算法，仿真实验验证其有效性，并在此基础上设计一种全自动防碰撞保护装置。
论文首先介绍并分析我校自动化物流仓储系统的硬件组成，然后深入剖析立体仓库出入库特点，根据出入库货位分配策略，建立了以提高工作效率为目标的货位优化数学模型，并将其规划为多目标优化问题，分析并比较解决多目标优化问题的算法。
针对遗传算法和模拟退火算法的各自优点与不足，将两种算法进行了适当的改进与融合，提出一种基于货位优化的模拟退火Memetic算法，利用该算法优化立体仓库货位优化问题，并在Matlab环境下进行了仿真，得到了满意的优化结果。
其次，针对自动化立体仓库在存取货物时，堆垛机可能会发生碰撞的危险，本文设计一种全自动防碰撞保护装置，当堆垛机发生碰撞时，开关信号采集板将采集的碰撞指令，通过Zigbee模块无线传送给上位机，经过上位机处理后，上位机界面会迅速弹出“碰撞危险”窗口，并瞬间自动切断电源，达到自动保护的效果，使得立体仓库免受碰撞损坏。
自动化立体仓库货位分配优化研究
ｌ 引 言
对 自动 化 立 体 仓 库 进 行 货 位 优 化 的 意 义 在 于 ： 根据货 物 大 小 来 确 定 货 物 的存 取 位 置 ， 能 够 减 少当货架 出现 空货 位 进 行 补货 时所 需 的 劳动 ； 将 出入 库频率 大 的货 物 平 均 分 配在 不 同 的存储 区域 ，
ａ ｌ ｇ ｏ ｉｔ ｒ ｈｍ ｉ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ ｓ ｔ ｏ ｒ ａ ｇ ｅ ｌ ｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ． Ｔｈ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｉ ｓ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｉｃ ｆ ａ ｎ ｔ ｌ ｙ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｓ ｈｅ ｔ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｒ ａ ｃ ｋ ａ ｎ ｄ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｓ ｈｅ ｔ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ｏ ｆ ｃ ａ ｒ ｇ ｏ ａ ｃ ｃ ｅ ｓ ｓ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ：Ａｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｅ ｄ ｓ ｔ ｅ ｒ ｅ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐ ｉ ｃ ｗａ ｒ ｅ ｈｏ ｕ ｓ ｅ；Ｓ ｔ ｏ ｒ ａ ｇ ｅ ｌ ｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ；Ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ
ｍｕ ｌ ｔ ｉ — ｏ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ； Ｐ ａ ｒ ｅ ｔ ｏ ａ ｌ ｇ ｏ ｉ ｒ ｈ ｔ ｍ； Ｇ ｏ ｏ ｄ ｓ ｄ ｉ ｓ ｔ ｉ ｒ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
中图分类号 ： Ｔ Ｐ ２ ７ ３＋ ． ５
自动化立体仓库出库货位分配优化研究
＝ ｒ ￣ ｘ
６ ） 改变各 路段信 息素值 的大 小，通过 采用一 定 的更
新 规则 。当蚂 蚁完成 一次循 环后 ，各路径 上信 息素量 的
大小可 以根据 以下公式进 行调整 ： （ ， ＋ １ ） ＝ ｐ ｖ （ ｒ ） ＋ （ １ 一 Ｐ ） △ （ ｆ ） ７ ） 若满足 终止条件 ，则结 束 ；否则转 向步骤２ ） 进行
Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ Ｔ Ｒ Ｏ Ｎ Ｉ Ｃ Ｓ ＷＯ Ｒ Ｌ Ｄ・ 技 术 交 流
自动 了 匕豆 俸 仓 库 幽 库 货 伍 分 配 优 化 研 究
中北 大学机械与动力工程 学 院动 化立体仓库 的基 础上 ，分析 了立体仓库 出库作 业的拣选 策略 。针 对仓储 中的 出库拣选优化 问 题 ，以巷道 堆垛机行走距 离最短为 目标 建立 函数模 型。并 以某 自动化 立体仓库 为例 ，运用人工蚁群 算法进 行 实例仿 真 来求解最短路径 ，优化后得到一组收敛可行解 ，同时提 高了货物的 出入 库效率。 【 关键词 】自动化立体仓库 ；人工蚁群算法
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｓ ｔ ｏ ｒ ａ ｇ ｅ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｔ ｒ ｉ ｅ ｖ ａ ｌ ｓ ｙｓ ｔ ｅ ｍ； ａ ｎ ｔ ｃ ｏ ｌ ｏ ｎ ｙ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ
１ 建立出库货位优化模型
１ ． １ 拣选作业优化 目标的定义
货物并将托盘送 回原货位所需要时间［ ２ ］ ：
好解和实现收敛 的能力 ，在解 决组合优 化 问题方面 ＿ ３ ］ 。因
此 ，用蚁群算法来进行求解 。 ２ － ２ 蚁群算 法求解 步骤 １ ） 进 行初始化 设置 ，即 ：设 置最大 迭代次 数Ｉ ｍ ａ ｘ ， 当前迭代次数 Ｉ 和蚂蚁总数ｍ ； ２ ） 放置ｍ 只蚂蚁在起点； ３ ） 进 行路 线的构造 。堆垛 机用蚂 蚁进行 模拟 ，每一 个 巷道堆 垛机用 一只蚂 蚁代表 ，根据 各路径 上信 息素量 的大小，蚂 蚁 自己决定下 一步 的转移方 向［ 。 ４ ） 将各路段局部信息素量的大小进 行更新；
自动化立体仓库货位分配与任务调度集成研究
摘要自动化立库在整个物流流程中起着重要的作用，其主要应用于配送和生产制造环节，加快立体仓库的存取速度，保证物资的及时供应，对于准时制配送和生产都有着重大的意义。
本文首先探讨研究了自动化立库的分类，介绍了传统的单载位和多载位自动化立库，在进行传统的单载位自动化立库的介绍时，说明了货位时间表的生成方法以及出入库能力的计算方法；在介绍多载位自动化立库时，简要说明了其作业方法，并通过穿梭车式密集仓储的例子突显了多载位堆垛机提高存取效率的能力。
通过增加存取工具载位数量的方式来提高仓库的存取效率属于硬件问题上的突破口，而本文主要通过优异的算法来达到目的，分别针对单载位和多载位自动化立库进行了货位分配与任务调度的集成研究，以使自动化立库以最快速度完成货物的出入库操作。
对于单载位自动化立库，单个作业周期内最多只包含一对出入库任务，其方法及操作都比较简单，本文中主要介绍了最近邻近法和最小时间周期法两种策略性的方法来对单载位自动化立库进行货位分配。
但是，单纯的货位分配对总的作业时间只能起到一定的优化作用，出入库作业顺序的调度也可以使出入库任务操作时间大大减少。
为此，本文设计了单载位自动化立库货位分配及出入库调度集成研究的一系列方法：基于ＮＮ、ＳＴＴ策略的全局搜索算法和基于ＮＮ、ＳＴＴ策略的多种群遗传算法四种算法，通过对四种算法进行比较分析，得出基于ＮＮ和ＳＴＴ策略的多种群遗传算法有着明显的优越性，其存取效率更高。
最后，为了验证算法对后续操作无负面影响，对算法进行了连续性地实验，证明了方法的有效性。
对于多载位自动化立库，单个作业周期中最多可以同时包含ｎ对出入库任务，ｎ为堆垛机的载位数，其货位的分配及周期内出入库任务的顺序安排比较复杂，本文针对货架分区模式设计了分区改进型作业原则，并通过仿真验证了该设计方法的有效性。
然后，对多载位自动化立库进行了货位分配及任务调度的集成研究，设计了基于分区改进型作业原则的多种群遗传算法对问题进行求解，经ｍａｔｌａｂ仿真，可以大幅降低存取货物所用时。
双向式自动化立体仓库货位分配及调度优化研究
双向式自动化立体仓库货位分配及调度优化研究双向式自动化立体仓库货位分配及调度优化研究摘要：随着现代物流业的快速发展，仓储管理成为了物流体系中的重要环节之一。
为了提高仓库的存储效率和货物调度能力，本文基于双向式自动化立体仓库系统，对货位分配和调度进行了研究和优化。
通过建立数学模型，设计合理的算法，并采用仿真实验进行验证，本文得出了一些实用的结果和结论，对于提升仓库管理和运营效率具有一定的指导意义。
1.引言随着全球市场的开放和电子商务的蓬勃发展，物流行业正面临着日益增长的需求和更高的要求。
仓储是物流系统中一个至关重要的环节，在货物的存储和调度方面起着关键的作用。
传统的仓储方式存在着一些问题，如货物存储效率低、调度不灵活等。
因此，如何优化货位分配和货物调度成为了一个迫切的问题。
2.双向式自动化立体仓库系统双向式自动化立体仓库系统是一种新的仓储管理模式，其主要特点是在垂直方向上充分利用空间，通过自动化设备实现货物的存储和调度。
这种系统能够有效提高仓库的存储效率和货物的调度能力。
3.货位分配优化模型在双向式自动化立体仓库系统中，货位分配的合理性对仓库的存储效率和货物调度能力起着关键作用。
本文基于仓库布局和货物属性，建立了货位分配优化模型。
通过优化算法，我们能够得到最优的货位分配方案，使得货物的存储和调度更加高效。
4.货物调度优化模型货物调度是双向式自动化立体仓库系统中的另一个重要问题。
本文基于货物属性和调度策略，建立了货物调度优化模型。
通过合理设计调度算法，能够最大程度地提高仓库的货物调度能力，使得货物的出入库过程更加顺畅。
5.仿真实验与结果分析为了验证所提出的货位分配和调度优化模型的实用性，本文采用仿真实验进行了验证。
通过对比不同方案的存储效率和调度能力，我们可以得出一些结论。
实验结果表明，所提出的优化算法能够显著提高仓库的存储效率和货物调度能力。
6.结论和展望本文通过研究和优化双向式自动化立体仓库系统的货位分配和调度问题，取得了一些实用的结果。
自动化立体仓库优化调度研究
自动化立体仓库优化调度研究一、综述随着科技的高速发展和全球市场竞争的加剧，物流行业在国民经济中的地位日益凸显。
自动化立体仓库（ASRS）作为现代物流系统的重要组成部分，通过采用先进的自动化设备和技术，实现了仓库的高效运作，降低成本并提高客户满意度。
随着需求的日益增长，如何进一步提高自动化立体仓库的调度效率，成为了亟待解决的问题。
本文将对自动化立体仓库的优化调度进行深入研究，探讨不同调度算法和策略在实际应用中的表现，为仓储行业的发展提供有益的参考。
现有调度算法研究：介绍目前常用的自动化立体仓库调度算法，如遗传算法、蚁群算法、模拟退火算法等；案例分析：结合具体企业或项目的实际情况，分析各种调度算法在实际中的应用效果；优化调度策略研究：提出改进自动化立体仓库调度的策略，如动态路径规划、负载均衡、智能推荐等；1. 自动化立体仓库的重要性随着现代工业的飞速发展，物料搬运领域正面临着前所未有的挑战和机遇。
在此背景下，自动化立体仓库应运而生，逐渐成为了物料搬运领域的研究焦点。
作为现代物流系统中重要组成部分，自动化立体仓库在企业的供应链和仓储管理中发挥着举足轻重的作用。
本文将对自动化立体仓库的重要性进行深入探讨。
自动化立体仓库具有较强的战略价值。
企业通过运用自动化立体仓库，可以在有限的空间内存储更多的产品，极大提高了空间利用率。
自动化立体仓库能够根据需求自动调整货物存储量，帮助企业合理安排生产计划和采购计划，从而降低生产成本并提高盈利能力。
在资源利用方面，自动化立体仓库具有很高的优势。
它采用先进的自动化设备和技术，实现了对货物的快速、准确、高效的搬运，减少了人力劳动成本。
自动化立体仓库还可以实现对货物的自动分类、堆垛、检索等功能，进一步提高仓库管理的效率和准确性。
自动化立体仓库有助于提升物流系统的整体效能。
通过引入自动化立体仓库，企业可以构建一个集信息化、智能化、高效性于一体的现代物流系统。
这一系统能够实时监控库存情况，实现信息的快速传递和处理，从而有效减少库存成本和运输成本。
自动化立体仓库的货位优化与管理
自动化立体仓库的货位优化与管理一、本文概述随着现代物流业的飞速发展，自动化立体仓库作为现代物流系统的重要组成部分，其货位优化与管理问题逐渐凸显出其重要性。
本文旨在探讨自动化立体仓库的货位优化与管理策略，以期提高仓库的存储效率、降低运营成本，并增强物流系统的整体性能。
本文首先将对自动化立体仓库的基本概念、结构特点及其在现代物流中的作用进行简要介绍。
随后，将重点分析货位优化与管理的关键要素，包括货位分配原则、货物分类与编码、货位利用率的提升以及库存周转率的优化等方面。
在此基础上，本文还将探讨如何利用先进的信息化技术和智能化设备，实现自动化立体仓库货位优化与管理的智能化、高效化。
本文的研究不仅有助于提升自动化立体仓库的管理水平，也为现代物流业的发展提供了有益的参考和借鉴。
通过不断优化货位管理策略，我们可以推动自动化立体仓库向更高效、更智能的方向发展，为现代物流业的可持续发展贡献力量。
二、自动化立体仓库的基本构成与工作原理自动化立体仓库，又称高层货架仓库或自动仓储系统，是现代物流系统中的重要组成部分。
其基本构成主要包括货架系统、堆垛机系统、出入库输送系统、控制系统以及信息管理系统等。
货架系统：货架是立体仓库的主体结构，通常采用多层、多列的钢结构设计，以适应大量货物的存储需求。
货架的高度、宽度和层数根据仓库的实际需求和存储货物的特性进行定制。
堆垛机系统：堆垛机是自动化立体仓库中实现货物存取的关键设备。
它沿着货架的巷道运行，通过升降机构和货叉机构，实现对不同层、不同列货物的快速、准确存取。
堆垛机的运行速度和精度直接影响到仓库的作业效率。
出入库输送系统：该系统负责将货物从仓库外部运送到指定货位或从货位运出。
通常包括输送机、分拣系统、升降平台等设备，确保货物在仓库内外的顺畅流转。
控制系统：控制系统是自动化立体仓库的大脑，负责协调和管理各个子系统的运行。
它通过对堆垛机、输送设备等的精确控制，确保货物的准确存取和高效流转。
自动化立体仓库货物混合装箱与货位分配优化研究
自动化立体仓库货物混合装箱与货位分配优化研究自动化立体仓库货物混合装箱与货位分配优化研究随着物流行业的迅速发展，自动化立体仓库成为了现代物流管理的重要组成部分。
自动化立体仓库以其高效、智能的特性，能够提高仓储运营的效率和质量，降低人力成本，满足现代商业对物流快速响应的需求。
而货物混合装箱与货位分配，则是自动化立体仓库管理的核心环节。
货物混合装箱是指将具有不同特性的货物放置在一个箱子中，以最大程度地利用仓库空间。
这种方式可以大幅度减少空间浪费，并降低仓库占用成本。
然而，货物混合装箱也面临着装箱组合问题的挑战。
对于不同尺寸、重量和特性的货物，如何合理组合、装箱，使得装箱后的货物密度最大化，是一个需要解决的难题。
货位分配是指根据货物的属性和特征，将货物分配给仓库中的不同货位。
合理的货位分配可以充分利用仓库空间，优化货物的存储和取货路线，提高作业效率。
货位分配的优化目标包括最小化货物的取货路径长度、最大化货物存储密度、合理分配货位的类型和数量等。
现代自动化立体仓库中，货物混合装箱与货位分配涉及到大量的数据和计算。
首先，需要对不同尺寸、重量和特性的货物进行分类和归类，并制定相应的装箱策略。
这要求仓库管理系统能够根据货物属性快速、准确地做出装箱决策。
其次，需要对仓库的货位进行规划和布局，将不同尺寸的货物与相应的货位相匹配。
最后，还需要根据货物的入库和出库需求，动态地进行货位分配和调整，以满足仓库的作业需求。
针对上述问题，研究人员提出了一种基于智能算法的货物混合装箱与货位分配优化方法。
这种方法通过构建数学模型，结合遗传算法、模拟退火等智能优化算法，实现货物的最优组合与装箱，并根据仓库需求进行货位的动态调整。
研究结果表明，这种方法能够有效提高货物存储密度，减少取货路径长度，提高仓库作业效率。
此外，为了实现自动化立体仓库货物混合装箱与货位分配的优化，还需要借助先进的仓库管理系统和物流设备。
仓库管理系统需要具备强大的数据处理和分析能力，能够实时监测和控制仓库中的货物状态和运动。
H公司自动化立体仓库货位优化研究的开题报告
H公司自动化立体仓库货位优化研究的开题报告一、课题概述近年来，随着物流业快速发展，自动化立体仓库已逐渐成为企业保证产能和提高物流效率的有效手段。
在自动化立体仓库中，货位的优化显得尤为重要，它直接关系着仓库的存储效率和操作效率，对于企业的经济效益和竞争力具有重要作用。
本研究旨在探讨自动化立体仓库货位优化的相关问题，提出一种有效的货位优化方案，以提高仓库的存储效率和操作效率。
二、研究内容1.分析自动化立体仓库中货位的特点，探寻货位优化的必要性。
2.梳理货位优化的相关研究成果，评估现有方案的优缺点，为本研究提供参考。
3.在深入了解企业仓储运作的基础上，研究如何利用先进的信息技术和自动化设备，对货位进行优化，提高存储容量和操作效率。
4.通过模拟实验和数据分析，验证提出的货位优化方案的可行性和实用性。
三、研究意义1.提高仓库存储效率和操作效率，降低企业的物流成本，增强市场竞争力。
2.探索自动化立体仓库中货位优化的新思路、新方法、新技术，为实现信息化、智能化、高效化的现代企业管理理念提供参考。
3.为整个仓储物流行业提供有益的理论探索和应用经验，促进仓储物流业的健康发展。
四、研究方法和技术路线本研究主要采用文献研究、实地调研、案例分析、数学建模和仿真实验等方法，涉及到的技术有：物流管理软件、仓库管理系统、自动化货架、AGV等。
五、预期成果1.提出一种有效可行的自动化立体仓库货位优化方案，为企业优化仓库存储和运作效率提供参考。
2.设计一套自动化立体仓库联动控制系统，可以高效地管理货位的使用，提高仓储效率和操作效率。
3.在实际应用中实现货位优化方案，证明其可行性和实用性。
六、研究进度安排第一阶段：调研阶段，对自动化立体仓库中货位优化的相关问题进行调查研究，确定研究课题及研究目标。
第二阶段：理论分析阶段，分析货位优化的基本理论和方法，总结现有解决方案和成果。
第三阶段：技术方案设计阶段，制定自动化立体仓库货位优化的技术方案和实施方案。
自动化立体仓库中一轨双车的调度策略研究
自动化立体仓库中一轨双车的调度策略研究0 引言随着自动化立体仓库的快速发展，设备技术的不断改进，产生了多种设备调度策略。
本文所述为卷烟生产工艺中滤棒库立体仓库，该仓库采用“输送机+堆垛机”的物流模式。
本文主要介绍了一轨双车在自动化立体仓库的特殊性，并针对现场结构功能设计，研究合理的调度算法，结合策略设置方法来优化调度算法，最终有效的提高了出入库效率。
1 业务流程介绍1.1 滤棒库货架设计采用牛腿式货架，2行56列10层，实际共937货位，总高为7.18米。
如图1所示。
图1 滤棒库货架平面图1.2 工艺过程滤棒加工成型后，经过装盘机装入滤棒盒，之后通过输送机输送并由RFID 无线射频识别系统写入滤棒的生产机组号、牌号、批次号和生产日期等信息，在入库站台堆积成一组后由堆垛机存入高架库[1]。
滤棒出库时，首先由下位机台触发要料指令，上位机生成出库任务并下发给堆垛机，堆垛机从库中指定位置取出滤棒盒组放到出库站台，然后由输送机输送并进行RFID校验物料并确认发送到发射机，发射机发送滤棒到下一生产环节，实现滤棒的出库[2]。
2 一轨双车调度策略2.1 WCS与SCS通信交互协议2.1.1 WCS与SCS采用TCP/IP Socket通信，SCS为服务端，WCS为客户端，两个堆垛机通过不同端口来区别（8101，8102）。
2.1.2 WCS启动后，每10秒钟与SCS确认一下心跳连接，每5秒钟轮询任务列表并发送可执行的任务给堆垛机。
2.1.3 堆垛机获取到任务，取货完成，放货完成都会告知WCS，WCS根据这些信号更改任务的执行状态。
2.2 一轨双车策略注：2台堆垛机最近时距离相差4个货位的位置。
2.2.1 一台堆垛机故障时如下几种情况：1）其中一台堆垛机带任务故障且未取到货时图2另一堆垛机获取任务时，需考虑故障堆垛机的当前位置，及它任务的起始地址、目标地址。
如图，取与所有这三个地址均在4个货位以外的区域范围。
2）其中一台堆垛机带任务故障，且已取到货，而且目标地址趋向于远离另一堆垛机。
仓储货位优化问题的研究
随着社会经济的快速发展,自动化立体仓库得到了越来越多的应用.它不仅是现代物流系统的重要环节,也是现代制造业普遍采用的与生产线配套的主要仓储形式.当前许多仓储管理仍在沿用以往的习惯和经验放置货物,这样既浪费了时间,又导致仓库作业效率不高.货位优化是提高仓库作业整体水平的关键,合理的货位优化对减少无用消耗、缩短订单履行时间、提高工作效率、降低仓储成本等起着重要作用.本文对某汽车制造公司零部件立体仓库如何优化货位做了进一步的研究,有如下研究成果：1.针对仓储中心因货物集中存储于某一巷道所导致的订单履行时间延迟问题,提出了“分巷道存储”解决方案.2.建立了以提高出库效率、平衡各巷道工作量和保证货架稳定为目标的多目标货位优化模型.3.选用并列选择遗传算法求解模型.4.对模型做了实例仿真,仿真结果表明该模型实用有效,算法运行稳定.
自动化立体仓库的优化调度研究
自动化立体仓库的优化调度研究为提高自动化立体仓库的运行效率，通过归纳总结调度原则，建立简易专家系统的货位管理知识库及相应的推理机制，得出货位分配方案。
在此基础上，利用遗传算法对堆垛机存取路径进行优化，建立优化模型。
通过Matlab仿真，得出上述方法在优化调度中的可行性。
标签：自动化立体仓库；优化；调度；遗传算法1 引言自动化立体仓库的货位分配及作业调度的优化问题一直是业界研究关注的重点，所采用的方法包括时态逻辑、模拟退火、遗传算法、神经网络、Petri网等[1-3]。
其中，遗传算法在自动化立体仓库调度优化问题上已有多项研究。
本文结合调度专家的知识经验，依据推理策略建立货位管理专家系统，在此基础上采用遗传算法对自动化立体仓库的调度问题进行建模仿真，验证了该方法的可行性和有效性。
2 立体仓库模型自动化立体仓库的出入库调度任务主要包括两个方面：一是作业调度原则，二是货位管理原则[4]。
一般作业调度原则有：先到先服务原则、优先权原则、处理时间最短原则、处理时间最长原则、随机原则、联合出入库原则、中断抢先原则。
一般货位管理原则有：分巷道存放原则、就近原则、货架受力均匀原则、先入先出原则、货位分区原则。
3 货位管理的专家系统模型3.1 专家系统基本结构专家系统一般由6部分组成：人机接口、知识库、推理机、综合数据库、方法库和解释系统，其中知识库和推理机是专家系统的两个重要组成部分。
3.2 货位管理知识库的建立3.3 推理机制的选择推理系统负责整个专家系统的运行，本文采用正向推理机制。
4 组合优化的作业调度问题描述在得到优化后的货位分配前提下，建立寻求运输效率最高或运输费用最低的目标函数是解决优化掉问题的关键。
本文针对减少堆垛机的空载运行时间，得出对货物的存取顺序进行排列，从而达到作业调度最优。
5 堆垛机作业优化调度的遗传算法设计5.1 编码本文采用顺序表示的遗传基因编码方法。
例如：顺序表为C=（1 2 3 4 5 6 7 8），运送路线为：1-3-5-7-2-8-4-6，则编码为：L=（1 2 3 4 1 3 1 1）。
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一轨双机自动化立体仓库货位分配优化研究A study on the allocation and optimization of cargo space in a two-machine automated warehouse徐伟华1，张 婷1，郭 炀2，崔敬伟1，巫仁亮1XU Wei-hua 1, ZHANG Ting 1, GUO Yang 2, CUI Jing-wei 1, WU Ren-liang 1（1.昆明理工大学 交通工程学院，昆明 650500；2.颐中（青岛）烟草机械有限公司，青岛 266021）摘 要：以一条轨道两台堆垛机模式的自动化立体仓库货架的货位分配问题为研究对象，引入历史专家知识库，减少堆垛机的碰撞、避让、等待，建立以堆垛机出入库的运行距离最短为目标函数的动态货位分配模型。
通过比较动态货位分配方法与货位就近分配策略两种方法，动态货位分配策略减少了一轨双机自动化立体仓库中堆垛机的作业路程，计算验证得出动态货位分配是有效的。
关键词：一轨双机；动态货位分配；专家知识库中图分类号：TP182 文献标识码：B 文章编号：1009-0134(2018)10-0102-04收稿日期：2018-04-28基金项目：昆明理工大学实验精品项目资助（1096832119）作者简介：徐伟华（1966 -），男，高级工程师，博士，主要从事自动化物流技术研究和规划设计工作。
0 引言自动化立体仓库由于具有很高的空间利用率、很强的出入库能力、采用计算机进行控制管理而利于企业实施现代化管理等特点，已成为企业物流和生产管理不可缺少的仓储技术，越来越受到企业的重视。
许多学者对仓储自动化立体仓库的效率的提升做了大量研究，如文献[1～4]研究了自动化立体仓库货位优化、堆垛机最优路径、系统最优调度等，在一定程度上都大大提升了自动化立体仓库的效率。
然而其中大部分研究均是基于传统一条轨道一台堆垛机的情况。
为了提高自动化立体仓库系统的搬运能力，有些立体库采用一条轨道放置两台堆垛机，但一条轨道的两台堆垛机容易产生交叉作业，反而会降低系统效率。
因此，本文以某生产企业滤棒库自动化物流系统为例，拟对立体库的货位分配进行优化，缓解货物出库过程一条轨道上的堆垛机交叉作业，从而提高一轨双机自动化立体仓库的效率。
1 问题背景滤棒库（如图1所示）有一排固定货架，货架左右两侧分别是出入库站台，其中出、入库站台与固定货架之间对应两台堆垛机，分别为A 、B 和C 、D 堆垛机，以此来提高系统的出入库效率。
出库时，堆垛机搬运某货位的货物至出库站台，由于一条轨道有两台堆垛机，货位分配不合理时，两台堆垛机容易产生避让、等待过程，降低系统搬运能力。
基本假设：1）考虑一轨双机模式下自动化立体仓库系统，托盘的存取均为整盘作业，每个托盘一次仅搬运一种物料，一轨双机作业模式下的存储货架只有一排，共i 列j 层，且空货位数a 不大于立库系统总的货位数；2）每个货位只能存储一个托盘，立库仓储系统中的货位均相同具有相等的长宽高。
将一个时间段的入库作业分割为多个作业周期，单位作业周期内要入库的物料品种和数量已知，周期初始库存状态已知，周期初始专家库信息已知，每个货位到每个站台的距离已知；3）待入库物料托盘数b_n 不大于空货位数a 。
基于上述假设，本文引入历史专家知识库对待入库的托盘预测未キ䋻キ图1 滤棒库示意图来出库时所对应的出库站台，完善出入库信息，在此基础上以实时立库货位载货信息建立动态货位分配优化 模型。
2 货位分配模型通过分析专家库中的N 种物料品规在专家库中出库到出库站台T 的物料d tn ，可知专家库中每个品规对应每个出库站台的数量占专家库中该品规总量的比例为ρtn =d tn /∑T t=1d tn ，结合现有库存中的N 种物料出库至站台T 的托盘数c tn ，比较与ρtn ∑Tt=1c tn，根据专家库预测所得T 站台理论出库物料数小于等于立库实际物料数时，表明某T 站台已处于饱和状态，不再对该站台进行物料出库分配；当ρtn ∑T t=1c tn >c tn 时，物料n 出库到t 站台还未达饱和，将入库物料对未饱和的出库站台进行分配出库，对应品种n 在t=1，2，3，…，T 的范围内满足ρtn ∑T t=1c tn >c tn ，t 的取值个数记为n t 。
基于专家历史库及现存库存中的物料信息预测待入库物料的出库站台，分配货位。
如下：1）基于专家库和当前立库货位信息求解待入库托盘对应各个出库站台的理论分配数量；111()/()TTTtn n tn tn tn tn tn tn t t t float b c c c c ρρ=== = −−∑∑∑ (1)2）由于理论分配数量可能为小数，故对其进行取整：(2)3）取理论分配数量的小数部分：tn tn tn deci float int =−(3)4）满足条件的出库站台集合：(4)5）依据上述步骤求得：(5)基于上述专家库对待入库物料品规的出库站台预测，减少了两台堆垛机的交叉碰撞几率，但选取最优货位时，不仅要考虑堆垛机之间的碰撞几率，出入库距离的长短、货架的稳定性均为立库系统考虑的必要因素。
如下：ar L =(6)at S =(7)其中，式(7)表示的是入库站台r 到货位a 的距离，式(8)表示的是货位a 到出库站台t 的距离。
s 2jr 表表示的是入库站台r 的横坐标到a 货位所处的第j 列横坐标之间的水平距离。
i 为a 货位所处层数，k 为一个设定的大于立库最大层数的值。
选用上述距离指标，在放大货位和出入库站台水平距离影响的同时，对同一列的货位按层数从高到低进行了距离远近的区分，而i/k 本身为一个小于1的数，经过平方处理后，其值对水平距离的影响甚微，从而保证了货位到出入库站台水平距离的主导地位。
通过以上约束模式，建立如下一轨双机模式下的动态货位分配模型目标函数：其中：X at 表示单位作业周期内，货位a 处存储的货物对应的出库站台为t 时，取值为1，否则为0；Y an 表示单位作业周期内，货位a 处载货的物料种类为N 时，取值为1，否则为0；U ar 表示单位作业周期内，货位a 处存放的托盘是经r 站台入库时取值为1，否则为0。
3 算例与结果分析某生产企业滤棒库，单排货架7层77列，共计539个货位，每个货位长宽高分别为2.6m ，0.9m ，0.6m ，即货架宽度2.6m ，货架总长度0.9×77m ，轨道宽2.8m ，滤棒库中共有13个入库站台和16个出库站台。
该生产企业在一段时间内出入库的品规种类共计5种，以15分钟作为单个作业周期时长，在作业周期内，要入库5个品规的滤棒共计20盘，5个品规编号为1、2、3、4、5，对应的入库数量分别为7、3、3、2、5，由13个入库站台入库的数量和品牌如表1所示。
表1入库托盘信息表专家库中对应的5种品规的货物信息整理如表2所示。
表2 专家库5种品规数量信息立库中对应的5种品规的货物载货信息整理如表3所示。
表3 立库5种品规数量信息根据专家库信息、立库货位信息等，利用上述模型，应用MATLAB 进行求解。
求解结果如图2所示。
图2 适应度曲线图迭代次数在140次时所对应的值即总出入库距离为262.62m ，根据此时的求解信息得出20盘物料的入库货位和对应出库站台信息如表4所示。
表4待入库物料动态分配入库信息目前工业上一轨双机模式下货位分配常用的策略为分区就近策略，针对入库区堆垛机的数量将立库分为两个区，每个区的入库与出库均按出入库距离远近分别采用就近原则，最优货位如表5所示。
表5待入库物料分区就近策略货位信息在该就近原则的策略下，对20盘物料的出入库作业进行分配，总的出入库距离为298.39m 。
基于两种策略下的出入库距离的数据的比对可知，动态货位分配相对于就近策略减少了作业距离35.77m 。
4 结束语本文提出的一轨双机自动化立体仓库的动态货位分配方法在一定程度上较传统的分区就近策略的货位分配方法更有效，在考虑避免一条巷道内两台堆垛机交叉作业碰撞的前提下，动态货位分配方法减少了出入库作业距离，一定程度上提高了一轨双机立体仓库的效率。
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5 结束语对鸽子啄食时头颈运动及鸽眼视野进行分析，可以发现在运动控制中视觉反馈发挥着关键作用，视觉的反馈有助于鸽子啄食时的姿态调整以及准确地啄取食物。
根据自动控制原理，对鸽子啄食运动进行分析，可以建立其啄食过程的视觉定位与运动控制模型，将视觉反馈的运动控制模型应用到爬壁制孔机器人中，使用半闭环与开环方式不断切换的控制方式，提高定位精度和效率，提出了一种由自然生物表征到工程实际的仿生控制应用方案。
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