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六肖中特期期准王中王好日子:公司自動化立體倉庫建設規劃研究

時間:2019-05-15 來源:河北科技大學 作者:王杰 本文字數:6132字
  摘 要
  
  倉儲在現代物流系統中處于重要位置,是物流活動的重要支柱之一。自動化立體倉庫作為物流系統的核心和樞紐,具有較強的空間利用率和出入庫能力,可構建更有效率的物流系統??蒲Ш俠淼墓婊季侄蘊岣咦遠⑻宀摯獾目占淅寐?、提高生產效率以及減少庫存積壓等都具有非常重要的作用,因此,對自動化立體倉庫布局規劃的研究具有重要的現實意義。

公司自動化立體倉庫建設規劃研究
  
  本文以 H 公司 A 倉庫作為研究對象,在對 A 自動化立體倉庫項目以及原倉庫倉儲業務分析的基礎上,運用回歸分析預測法對 A 倉庫未來 5 年內的倉儲需求量進行預測。同時定位 A 自動化立體倉庫的業務功能,進而對 A 自動化立體倉庫進行業務流程設計與功能區劃分,在確定 A 自動化立體倉庫的主要動線進行方向并選擇合適的動線模型后,依據各功能區的流程相關順序采用物流動線布局法對功能區域進行布局最后設計出總體布局圖。根據貨位分配原則建立數學模型對 A 自動化立體倉庫存儲區進行貨位分配,在確定相關參數初始值的基礎上選用多種群遺傳算法對模型進行求解并得出貨位分配方案。為驗證總體布局方案是否可行,從物流效率、布局規劃、安全因素以及合理程度四個方面構建 A 自動化立體倉庫總體布局方案評價指標體系,并運用層次分析法與模糊綜合評價法相結合的綜合評價方法對 A 自動化立體倉庫總體布局方案進行評價。研究成果對提高 A 倉庫的空間利用率以及提升 H 公司的整體競爭能力都具有重要意義。
  
  關鍵詞 :  自動化立體倉庫;物流動線布局法;貨位分配;遺傳算法;層次分析法。
  
  Abstract
  
  Warehousing is an important position in modern logistics system and is one of the important pillars of logistics activities. As the core and hub of the logistics system, the automated three-dimensional warehouse has strong space utilization and storage capacity,which can build a more efficient logistics system. Scientific and reasonable layout planning plays an important role in improving the space utilization rate, increasing production efficiency and reducing inventory overstocking of automated three-dimensional warehouses. Therefore, the research on the layout of automated warehouses has important practical significance.
  
  This paper takes A warehouse of company H as the research object, based on the analysis of A automated warehouse project and the original warehouse warehousing business, the regression analysis method is used to predict the storage demand of A warehouse in the next 5 years. At the same time, the business function of A automated three-dimensional warehouse is positioned, and then the business process design and functional division of A automated three-dimensional warehouse are conducted. After determining the direction of the main moving lines of A automated three-dimensional warehouse and selecting the appropriate moving line model, according to the sequence of the process of each functional area, the Flow line layout method was adopted to lay out thefunctional area and finally designed the overall layout diagram. Based on the principle of cargo space allocation, mathematical model is established to allocate the cargo space in A automated three-dimensional warehouse storage area. On the basis of determining the initial value of the related parameters, the multi-population genetic algorithm is selected to solve the model and get the solution of cargo allocation. In order to verify the feasibility ofthe overall layout scheme, an evaluation index system of the overall layout scheme of A automated three-dimensional warehouse was constructed from four aspects of logistics efficiency, layout planning, safety factors and reasonable degree, and using the Analytic Hierarchy Process and Fuzzy Comprehensive Evaluation of comprehensive evaluation method to evaluate A automated stereoscopic warehouse general layout scheme. The research results are of great significance to improve the utilization rate of A warehouse and enhance the overall competitiveness of H company.
  
  Key words :   Automated warehouse ; Flow line layout method ; Storage location assignment;Genetic algorithm;Analytic Hierarchy Process。
  
  第 1 章 緒 論
  
  1.1 研究背景與意義。
  
  1.1.1 選題背景。

  
  隨著世界經濟一體化和科學技術的飛速發展,物流已經進入一個快速發展的階段,被認為是企業的“第三利潤來源”,因為它不僅可以降低整個供應鏈的成本,而且可以提高企業的貨物運轉效率和綜合服務水平。作為現代物流重要環節之一的倉儲在整個企業的供應鏈管理中起著十分重要的作用,對倉庫進行科學高效的管理不但可以提高貨物和生產材料間的轉運效率,而且可以加快資金與貨物之間的轉換速度,在提升企業經濟效益的同時更能增強企業的綜合實力。第二次世界大戰結束后,在工業生產需求亟待滿足與技術水平亟待發展的前提下,高度自動化的立體倉庫便應運而生。
  
  自動化立體倉庫與傳統倉庫相比,具備存取自動化、高層合理化以及操作簡便化等優點,具備很強的出入庫能力,它在實現貨物的密集存儲的同時有效地提高了空間利用率,構建了更為高效的物流系統,節省了大量的人力物力資源,管理上實現了自動化、合理化、統一化以及智能化,是許多貨運樞紐、配送中心不可缺少的重要組成部分,也是物流系統實現物流合理化的關鍵所在。而大多數企業由于條件限制,無法建設自動化立體倉庫,因此,一個高效率的自動化立體倉庫在企業之間的共享逐漸演變成一種趨勢。然而,我國自動化立體倉庫的庫內布局,仍以人工經驗管理為主,忽視了科學的布局方法,缺乏現代化的管理手段,很少利用科學的作業設備,難以在運作的過程中體現物流為“第三利潤源泉”的作用。因此,如何有效提高自動化立體倉庫的布局水平成為必須要解決的關鍵問題。
  
  H公司是以綜合物流服務為主業,集倉儲和運輸等相關物流服務于一體的5A級大型綜合物流企業,公司現有兩個庫區庫房面積近40000平方米,擁有鐵路專用線2公里,年貨物吞吐能力超百萬噸,業務輻射全國多個省市和地區。H公司原有倉庫建于1985年,外立面殘破,裝卸搬運設備設施老舊,物流效率低下,無法滿足H公司業務增長的倉儲需求,急需現代化的物流設施及先進設備幫助公司解決倉儲需求問題。
  
  因此,公司計劃改建原有倉庫,因A倉庫為公司計劃改建的第一個倉庫,因此本研究即選取A倉庫作為研究對象,對此倉庫進行總體布局規劃,研究重點為A自動化立體倉庫的整體布局與存儲區貨位的分配。
  
  1.1.2 研究意義。
  
  自動化立體倉庫作為連接消費者和生產者之間的紐帶,是物流系統中的一個關鍵環節。自動化立體倉庫科學合理的規劃布局對提高倉庫的空間利用率、物流服務水平、降低企業生產成本以及加快物料流通等都具有重要意義,在一定程度上可以減少員工重復作業,節省搬運移動的次數和勞動強度,解決倉庫布局中因功能區域布置的不合理而產生的運力浪費,提高倉庫運營安全,避免倉庫運營過程中的擁堵、貨物混淆、貨物錯發。本文研究 A 倉庫的總體布局不僅可以提高 A 倉庫的倉儲作業效率,更對 H 公司后續其他倉庫的改建有一定的借鑒意義。
  
  1.2 國內外研究現狀。
  
  1.2.1 國外研究現狀。

  
  上世紀 50 年代美國率先出現了橋式堆垛機立體倉庫,自此之后工程師在前人基礎上對橋式堆垛機立體倉庫進行了技術創新與改進后誕生了巷道式堆垛機。1963 年,美國應用計算機管理技術建成了世界上第一座自動化立體倉庫。隨后巷道式堆垛機、橋式堆垛機立體倉庫開始進入歐美各國并得到廣泛應用。日本和德國也開始逐漸涉足立體倉庫的研究,迄今為止日本已建成 3.8 萬多座自動化立體倉庫。國外學者對立體倉庫及其布局的研究主要集中在以下幾個方面:
  
  (1) 立體倉庫建設研究。
  
  國外對于自動化立體倉庫建設研究較早,Roberts(1972)在設計立體倉庫貨架的參數方面提出了以立體倉庫建設和運行費用為目標函數的優化模型[1]。Karasawa(1980)以非線性規劃模型的研究為背景,將此模型應用于構建自動化立體倉庫的貨架,大大縮減了自動化立體倉庫的總體投資[2]。A.A.斯麥霍夫(1984)以貨架的長度和高度作為連續變量建立了貨架和貨位建設費用函數,并總結出制定倉庫貨架最佳高度和長度的策略,被稱為“斯麥霍夫模型”[3]。Mansuri(1997)研究出自動化立體倉庫的運行作業周期模型,并設計出貨位存儲規則下貨位分配的算法[4]。Y.H.Lee(2004)以 M/G/1 排隊論模型為基礎對自動化立體倉庫的總體建設進行分析并做出評價,研究結果表明揀選出的訂單數量都服從隨機分布[5]。Kovacs(2009)提出了最優存儲分配的取貨方式,并將這種循環取貨的方式應用于在多個命令訂單的情況下揀選作業問題。通過實驗表明,所提出的方法比訂單體積指數(Cube-Per-OrderIndex,簡稱 COI)策略的效率高出 36%-38%[6]。Chen(2011)等人研究出了在貨位分析下的整數規劃模型,運用兩階段啟發式算法求出初始解并通過禁忌搜索的方式得出最優解,最后得出當倉庫機械設備出現瓶頸時重新分配的貨位方案[7]。YihengKung(2014)等以多個堆垛機在同一個軌道上進行揀選作業時堆垛機的無碰撞調度問題為背景,提出了一種訂單迭代聚類分組算法以快速尋找最優訂單組合,通過仿真結果表明兩個堆垛機協同工作效率較原來提高了 90%[8]。
  
  (2) 立體倉庫布局研究 。
  
  1961 年美國學者 Muther 提出了具有代表性的系統布置規劃(Systematic Layout Planning,SLP)和系統搬運分析(Systematic HandingAnalysi,SHA)理論。Muther 提出的方法理論技術條理清晰,通過結合圖表能有效解決復雜的問題,是一種應用能力較強的科學方法,關于設施布局研究從此進入了定量分析的“新紀元”[9]。Te-King Chien(2014)指出系統布置設計法被廣泛應用于立體倉庫的布局,但是傳統的 SLP 系統布置設計法得出合理的結果并不容易,因此作者在文章中給出了相關概念計算法,如分組原則、距離假設等來鞏固傳統 SLP 方法的應用性[10]。Alan R.McKendall Jr(2010)等人對不等面積倉庫動態設施布置問題求解時應用了一種改進的禁忌搜索算法[11]。Anirban Kundu 和 Pranab K.Dan(2012)系統具體的分析了立體倉庫布局問題的研究現狀,最終總結出了新的設計目標以及布局研究未來發展的新方向[12]。Miguel Horta(2016)提出了一種基于最小二乘的數學規劃方法,該方法可以設計一個交叉對接倉庫的布局,為實時配送操作提供了支持[13]。
  
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  1.2.2 國內研究現狀
  1.2.3 文獻研究評述
  1.3 研究內容與技術路線
  1.3.1 研究內容
  1.3.2 技術路線
  
  第 2 章 相關理論與方法
  
  2.1 自動化立體倉庫理論
  2.1.1 自動化立體倉庫的定義和分類
  2.1.2 自動化立體倉庫的構成
  2.1.3 自動化立體倉庫的功能
  2.1.4 自動化立體倉庫的特點
  2.2 自動化立體倉庫布局規劃理論
  2.2.1 自動化立體倉庫布局規劃的概念
  2.2.2 自動化立體倉庫布局規劃的原則
  2.2.3 自動化立體倉庫布局規劃的目標
  2.3 相關方法
  2.3.1 回歸分析預測法
  2.3.2 物流動線布局法
  2.3.3 遺傳算法
  2.3.4 層次分析法
  2.3.5 模糊綜合評價法
  2.4 本章小結
  
  第 3 章 A 自動化立體倉庫概況及倉儲需求預測
  
  3.1 A 自動化立體倉庫項目概況
  3.2 原倉庫倉儲業務分析
  3.2.1 原倉庫客戶類型
  3.2.2 原倉庫業務流程
  3.2.3 原倉庫吞吐量
  3.3 A 自動化立體倉庫倉儲需求預測
  3.3.1 服裝類倉儲需求量預測
  3.3.2 鞋類倉儲需求量預測
  3.3.3 母嬰類倉儲需求量預測
  3.3.4 洗護類倉儲需求量預測
  3.4 本章小結
  
  第 4 章 A 自動化立體倉庫整體布局
  
  4.1 A 自動化立體倉庫業務流程設計
  4.1.1 入庫作業
  4.1.2 在庫作業
  4.1.3 出庫作業
  4.2 A 自動化立體倉庫功能區劃分
  4.3 A 自動化立體倉庫總體布局方案
  4.3.1 物流動線模型
  4.3.2 功能區需求面積比例計算
  4.3.3 確定物流動線形式
  4.3.4 A 自動化立體倉庫總體布局
  4.4 本章小結
  
  第 5 章 A 自動化立體倉庫存儲區貨位分配
  
  5.1 貨位分配原則
  5.2 貨位分配數學模型
  5.2.1 模型假設
  5.2.2 貨位分配目標函數及約束條件
  5.2.3 貨位分配算法的選擇
  5.3 多種群遺傳算法設計
  5.3.1 初始化操作
  5.3.2 適應度函數設計
  5.3.3 選擇操作
  5.3.4 交叉操作
  5.3.5 變異操作
  5.3.6 重插入與移民操作
  5.3.7 進化終止判斷
  5.4 貨位分配方案
  5.4.1 確定貨格總量
  5.4.2 參數初始值的選取
  5.4.3 多種群遺傳算法求解結果
  5.5 本章小結
  
  第 6 章 A 自動化立體倉庫總體布局方案評價
  
  6.1 布局方案評價指標體系構建
  6.1.1 評價指標體系的構建原則
  6.1.2 評價指標體系的構建依據
  6.1.3 評價指標體系的構建
  6.1.4 指標數據的獲取
  6.2 評價指標權重分析
  6.2.1 構建層次結構
  6.2.2 確定指標權重
  6.3 模糊綜合評價
  6.3.1 構建模糊綜合評價模型
  6.3.2 模糊綜合評價結果
  6.4 本章小結

六肖中特免费公开109 www.cffyz.icu   結 論

  自動化立體倉庫作為物流系統的一個核心和樞紐,是物流系統實現物流合理化的關鍵所在,本文以 H 公司原 A 倉庫改建為自動化立體倉庫為出發點,對 A 自動化立體倉庫的倉儲需求量進行預測,在此基礎上對 A 自動化立體倉庫進行整體布局,并對存儲區進行貨位分配,最后對整體布局方案進行評價,本文主要結論包括:

  (1) A 自動化立體倉庫倉儲需求預測 基于 2010-2016 年倉庫庫存數據,找出了年份與倉儲量之間的依存關系,建立回歸方程運用回歸分析模型對 A 自動化立體倉庫 5 年內的倉儲需求量進行了預測。

  (2) A 自動化立體倉庫的整體布局 結合 A 自動化立體倉庫的實際情況對其進行業務流程設計與功能區劃分,并選擇物流動線布局法依據各功能區的流程相關順序對功能區域進行布置,并確定行政辦公區的位置得到總體布局圖。

  (3) A 自動化立體倉庫存儲區貨位分配 結合貨位分配的原則,在確定貨位分配目標的條件下建立數學模型,并對多種群遺傳算法進行設計進行模型的求解,最終得出 A 自動化立體倉庫非預留區域的貨位分配方案。

  (4) A 自動化立體倉庫布局方案評價 根據上文設計的總體布局方案選取物流效率、布局規劃、安全因素、合理程度四個方面構建 A 自動化立體倉庫總體布局方案評價指標體系,運用層次分析法確定各評價指標的權重,最后采用模糊綜合評價法進行布局方案的綜合評價。

  雖然本文在對 A 自動化立體倉庫空間布局規劃的研究中作了大量工作,但限于時間與作者水平,本文還有一些地方需要進一步完善:

  (1)倉儲需求預測部分本文主要以 A 倉庫 2010-2016 年的庫存數據作為原始數據進行預測,沒有考慮到未來幾年內環境的變化對倉儲需求的影響;(2)A 自動化立體倉庫存儲區貨位分配部分本文主要考慮的是在預測基礎上的貨位分配,但是,隨著 H 公司的逐漸發展,A 自動化立體倉庫中存儲區的物資類型和數量會發生改變,因此在 A 自動化立體倉庫運行原布局方案一段時間后,原有已設計完成的貨位分配方案將不再適用,便需要對貨位重新進行分配。

  布局方案涉及的諸多問題還需在今后的學習和工作實踐中進一步分析和研究,這也將是本課題未來的研究方向。

  參考文獻

    王杰. A自動化立體倉庫空間布局規劃[D]. 河北科技大學 2019
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