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料箱式多载具自动化存取系统作业调度与绩效评价
随着仓储技术的进步和市场需求的增加 , 自动化存取系统 (Automated
Storage and Retrieval System AS/RS)得到了广泛的应用。料箱式多载具 AS/RS
通常用于质量与体积较小的物品的存储与拣选 , 由货架、多载具堆垛机以及拣选
系统组成 , 存储单元为料箱或托盘。
堆垛机执行存取作业 , 拣选工作站对取出的存储单元进行拣选及补货等操作。
料箱式多载具 AS/RS应用于小批量多品种的订单拣选 , 能够节省人力劳动 , 提高
拣选准确率和仓储系统的工作效率。
本文对料箱式多载具 AS/RS中多载具堆垛机的作业调度问题进行研究 , 并通
过解析和仿真方法对系统的绩效进行评价 , 为系统的设计和运作提供决策参考。
首先分析堆垛机存取作业特点 , 建立了取货指令调度的整数规划模型 , 设计了先
到先服务、最近邻居算法以及禁忌搜索算法。
通过对不同规划批次规模下调度方法的求解质量及效率进行对比分析可知 ,
最近邻居算法与禁忌搜索算法均能显著改进解的质量 , 且禁忌搜索算法能够在短
时间内获得问题的近似最优解。 进一步对最近邻居算法下堆垛机的期望行程时间
进行了解析分析 , 提出了系统的周期时间、吞吐量及拣选员和堆垛机使用效率的
解析表达。
通过蒙特卡洛数值实验验证了解析值具有较高的准确性。 同时数值实验结果
表明单位拣选时间的随机波动、批次规模和载具数量影响系统吞吐量。
对不同拣选时间和存取作业时间组合下的系统绩效进行分析 , 发现以及当系
统瓶颈位于堆垛机的行驶时间时 , 作业调度能够显著提升系统绩效。当拣选员的
拣选时间与堆