自動(dòng)化課程設(shè)計(jì)--自動(dòng)化倉庫的存儲策略分析(編輯修改稿)
2025-02-09 17:29 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 按分區(qū)原則的不同，具體有幾種分區(qū)方法。(1)根據(jù)貨品特性分區(qū)貨品特性分區(qū)就是根據(jù)貨品本身固有的性質(zhì)，將需要特別儲存、搬運(yùn)或分離儲存的貨品進(jìn)行分開存放，以保證貨品的品質(zhì)在儲存期間保持一定。例如藥品的存放就需要考慮分區(qū)原則，易串味的藥品需要單獨(dú)一個(gè)區(qū)域，需低溫存放的藥品也需要單獨(dú)物理劃區(qū)。這里的分區(qū)并沒有考慮到出入庫效率因素，主要是滿足物品存放的要求。(2)出入庫優(yōu)先級分區(qū)可以根據(jù)不同物品出入庫的優(yōu)先級別把整個(gè)庫區(qū)劃分成幾個(gè)部分，優(yōu)先入庫區(qū)即離入庫臺比較近的區(qū)域，用來存放需優(yōu)先入庫的物品，優(yōu)先出庫區(qū)即離出庫臺比較近的區(qū)域，用來存放需要優(yōu)先出庫的物品，其他沒有特定優(yōu)先級的物品則放在其他的中間區(qū)域。這里就是利用提高效率的方法來解決物品優(yōu)先出入庫的問題。一般而言，自動(dòng)化立體倉庫都會有至少三個(gè)的分區(qū)。(3)出入庫頻率分區(qū)這種分區(qū)方法通常對于同一端進(jìn)行出入庫作業(yè)的立體倉庫系統(tǒng)來說有很大的必要。在這種自動(dòng)化立體倉庫系統(tǒng)中由于物品出入庫臺都在同一端，則靠近出入庫臺貨位的出入庫效率很高，而貨架另一端則是效率最低的區(qū)域。因此可以把出入庫頻率較大的物品放在離出入庫口近的區(qū)域，以充分利用出入庫作業(yè)的效率。這次研究的倉庫是同端出入，而且貨物特性差別不大，也沒有出入庫優(yōu)先級區(qū)別，所以只需考慮出入庫頻率。②貨位存儲策略良好的存儲策略可以減少出入庫移動(dòng)的距離、縮短作業(yè)時(shí)間，甚至能夠充分利用存儲空間。存儲策略按大類可分為兩種：一種是專用存儲策略(Dedicated Storage Polices)；另一種是共享存儲策略(Shared Storage Polices)。專用存儲策略又可分為定位儲放與分類存儲，共享存儲策略又可分為隨機(jī)存儲、分類隨機(jī)存儲和共享存儲。定位存儲：每一存儲物品都有固定貨位，物品不能互用貨位，因此須規(guī)劃物品的貨位容量不得小于其可能的最大在庫量。定位存儲可按周轉(zhuǎn)率大小或出貨頻率來安排，以縮短出入庫搬運(yùn)距離，可針對各種物品的特性作貨位的安排調(diào)整，將不同物品特性之間相互影響減至最小。缺點(diǎn)是貨位必須按各項(xiàng)物品之最大在庫量設(shè)計(jì)，因此貨區(qū)空問平時(shí)的使用效率較低。分類儲放：所有的存儲物品按照一定特性加以分類，每一類物品都有固定存放的位置，而同類的不同物品又按一定的法則來分配貨位。分類存儲通常按產(chǎn)品相關(guān)性、流動(dòng)性、產(chǎn)品尺寸、重量或產(chǎn)品特性來分類。分類存儲的優(yōu)點(diǎn)是便于暢銷品的存取，具有定位存放的各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。各分類的存儲區(qū)域可根據(jù)物品特性再作設(shè)計(jì)，有助子物品的存儲管理。缺點(diǎn)是貨位必須按各項(xiàng)物品最大在庫量設(shè)計(jì)，因此貨區(qū)空間平均的使用效率低。隨機(jī)存儲：每一個(gè)物品被指派存儲的位置都是經(jīng)由隨機(jī)過程所產(chǎn)生的，而且可經(jīng)常改變，也就是說，任何物品可以被存放在任何可利用的位置。此隨機(jī)原則通常按貨品入庫的時(shí)間順序存放于靠近出入口的儲位。隨機(jī)儲放的優(yōu)點(diǎn)是貨區(qū)空間使用效率較高。缺點(diǎn)是貨品出入庫及盤點(diǎn)工作的進(jìn)行困難度較高，周轉(zhuǎn)率高的物品可能被存放在離出入口較遠(yuǎn)的位置，增加了出入庫的搬運(yùn)距離，具有相互影響特性的物品可能相鄰儲放，造成物品的傷害或發(fā)生危險(xiǎn)。分類隨機(jī)存儲：每一類物品有固定存放位置，但在各類貨區(qū)內(nèi)，每個(gè)貨位的分配是隨機(jī)的。分類隨機(jī)存儲具有分類儲放的部分優(yōu)點(diǎn)，又可節(jié)省貨位數(shù)量，提高貨區(qū)利用率。缺點(diǎn)是物品出入庫及盤點(diǎn)工作進(jìn)行困難度較高。共享存儲：在確定知道各物品的出入庫時(shí)，不同物品可共享相同貨位的方式稱為共享存儲。共享存儲在管理上雖然較復(fù)雜，所需的存儲空間及搬運(yùn)時(shí)間卻更為經(jīng)濟(jì)。這次主要討論隨機(jī)存儲和分類隨機(jī)存儲的效率區(qū)別。隨機(jī)存儲在VB實(shí)現(xiàn)上較簡單，先建立一個(gè)三維數(shù)組（貨架長，高，深度）來表示貨架貨位的狀態(tài)，如0表示空貨位，1表示已存放，然后用四重循環(huán)（第幾天，第幾次，哪種貨物，存還是?。﹣韺ψ鳂I(yè)時(shí)間表里的每次作業(yè)進(jìn)行操作，操作的時(shí)候用三重循環(huán)（貨架長，高，深度）來實(shí)現(xiàn)對貨位的查找，若發(fā)現(xiàn)有空貨位則存入，同時(shí)改變貨位狀態(tài)，否則尋找下一個(gè)貨位。分類隨機(jī)存儲需先把貨架按照貨物的出入庫頻率（這里由于貨物特性相差不大，只考慮出入庫頻率）劃分為不同的區(qū)域，在同一個(gè)區(qū)域內(nèi)再按照上述隨機(jī)方法實(shí)現(xiàn)，下面介紹一下區(qū)域劃分的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)。③存儲策略優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)建立該系統(tǒng)基于如下假設(shè)：(1)該自動(dòng)化立體倉庫系統(tǒng)的存取方式是單元貨格式(Unit Load，簡稱UL)。倉庫有一個(gè)通道，一個(gè)貨架，有一臺堆垛機(jī)。(2)貨架是矩形，貨架的I/O處位于貨架的右下角。貨架的長度L，高度H已知，貨架在行程時(shí)間上是矩形的，即堆垛機(jī)從I/O處到達(dá)貨架最遠(yuǎn)點(diǎn)的垂直和水平方向的時(shí)間是不一樣的。貨架共有N列，M層，貨位長度為W，高度為h。(3)系統(tǒng)中有多種貨物，且每個(gè)托盤只存取一種類型的貨物，并且所有的托盤是相同的。貨架上所有貨位尺寸都是相同的，并且任意一個(gè)托盤都可以存放于貨架上的任意一個(gè)貨位。(4)系統(tǒng)中對各種貨物的需求是固定且已知，且貨物之間沒有相關(guān)性。(5)堆垛機(jī)的運(yùn)行模式為混合模式，即當(dāng)存貨隊(duì)列和取貨隊(duì)列中都不為空時(shí)，進(jìn)行雙指令(DC)周期作業(yè)，當(dāng)存貨隊(duì)列和取貨隊(duì)列一個(gè)為空一個(gè)不為空時(shí)，進(jìn)行單指令(SC)周期作業(yè)。(6)堆垛機(jī)不可以在水平方向上和垂直方向上同時(shí)運(yùn)動(dòng)，并設(shè)其在水平和垂直方向上的加減速是線性的。已知水平和垂直方向上的最大速度以及加速度都是V,A，并設(shè)水平和垂直方向的減速度與該方向上的加速度在數(shù)值上相等。(7)堆垛機(jī)從貨位中取貨和放貨時(shí)間與堆垛機(jī)的運(yùn)行速度，以及貨架的形狀無關(guān)。立體倉庫基本參數(shù)：表21 立體倉庫基本參數(shù)堆垛機(jī)X、Y最大速度：2m/s貨架長：25m托盤長：1m貨架列數(shù)：25堆垛機(jī)X、Y啟動(dòng)加速度：^2貨架高：24m托盤高：貨架層數(shù)：20初始位置的裝卸貨時(shí)間：10s貨格裝卸時(shí)間：20s貨架深度方向可容納2個(gè)托盤目標(biāo)函數(shù)：(1)貨架貨位編號以堆垛機(jī)運(yùn)行效率最優(yōu)為原則進(jìn)行貨位編號，根據(jù)上表所示堆垛機(jī)X、Y最大速度為2m/s，^2，則根據(jù)貨架貨位到達(dá)出入庫口的堆垛機(jī)運(yùn)行時(shí)間t的計(jì)算公式：①i8且j7 ,則t=Sqr(i/2) * 4 + Sqr(*j /2) * 4②i8且j=8，則t= Sqr(i/2) * 4 + {8 + (*j 8) / 2} * 2③i=8且j8，則t= {8 + (i8) / 2} * 2 + Sqr(*j /2) * 4④i=8且j=8，則t= {8 + (i8) / 2 + 8 + (*j 8) / 2}* 2將第i列第j層貨位上的貨品搬運(yùn)到出入庫臺的時(shí)間進(jìn)行計(jì)算可得（按貨架的從左到右、從上到下的順序排列，）時(shí)間表，如圖21所示：圖21 每個(gè)貨格堆垛
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