【正文】 統(tǒng)、細胞自動機、混沌理論與人工智能一樣，都是對今后十年的計算技術(shù)有重大影響的關(guān)鍵技術(shù)”。遺傳算法在本質(zhì)上是一種不依賴具體問題的直接搜索方法。在一系列研究工作的基礎(chǔ)上，八十年代由 Goldbcrg 進行歸納總結(jié)，形成了遺傳算法的基本框架。遺傳算法最早由美國的 Holland 教授提出，起源于六十年代對自然和人工自適應(yīng)系統(tǒng)的研究?？偟恼f來，遺傳算法是按不依賴于問題本身的方式去求解問題。 但是這次研究貨物重量不考慮，所以只需研究第一個目標(biāo)條件。 表 23 出入庫貨品頻率 F及庫存容量 C 原料編號 原料名稱 庫存容量 C 日平均用量 出入庫貨品頻率 F（日平均用量 /100） COI（ C/F） 6 乳酸 15 1 150 10 潤滑油 5 5 油料豆 210 60 350 7 粘性油 140 25 560 1 鋼帶 35 4 875 8 維生素 20 2 1000 9 備件 10 1 1000 3 空桶 55 5 1100 2 空紙袋 1250 4 藥物 3750 合計 500 100 1 (3)優(yōu)化函數(shù) 根據(jù)出入庫堆垛機運行時 間 最少原則，當(dāng)堆垛機運行時間 t和貨品 COI 的乘積之和 Q 最小時，得到一個優(yōu)化目標(biāo)條件： 式 21 根據(jù)上輕下重的原則，倉庫每排貨架共有 20層 25 列，設(shè)地面層為第一層，離出入口最近的列為第一列，處在第 i層第 j 列的貨品重量記為 W，我們貨位分配優(yōu)化目標(biāo)是每個托盤上貨品的質(zhì)量與其所在層的乘積之和 S最小。 出入庫貨品頻率 F10 類貨物相對比的頻率，他們的加權(quán)和為 l,可根據(jù)日平均用量 歸一化得到，如表 22 所示 ： 所占貨格數(shù) 表示當(dāng)該類貨物存儲量最大時需要占據(jù)的貨格數(shù)量 C（這里考慮到深度方向上有 2個托盤，所以 是原始數(shù)據(jù)表中最大庫存量的一半 ） 。 根據(jù)貨品的 COI 值 (COI 為立方體索引號， Heskctt 給出的 COI 的計算公式為： I=C／ F，其中 C為某種貨品儲存總量所需的庫存容量； F為某種貨品的出庫頻率 )分配貨格 ,貨品 COI 值越小，所給 圖 22 中的貨位 編號也就越小。 表 22 出入庫頻率排序 編號 原料名稱 庫存容量 出入庫頻率 5 油料豆 210 7 粘性油 140 3 空桶 55 1 鋼帶 35 8 維生素 20 10 潤滑油 5 6 乳酸 15 9 備件 10 2 空紙袋 4 藥物 但是上述方法有一個缺點 ：若貨品庫存量很大，即使它的出入庫頻率很大，放在靠近 I/O 的地方也會因占用太多好的貨位而給后面的貨 物存取帶來不便。 立體倉庫基本參數(shù) ： 表 21 立體倉庫基本參數(shù) 堆垛機 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 X、 Y啟動加速度： ^2 貨架高： 24m 托盤高： 貨架層數(shù)： 20 初始位置的裝卸貨時間： 10s 貨格裝卸時間： 20s 貨架深度方向可容納 2個托盤 目標(biāo)函數(shù) ： 浙江工業(yè)大學(xué) 自動化倉庫的存儲策略分析 14 (1)貨架貨位編號 以堆垛機運行效率最優(yōu) 為原則進行貨位編號，根據(jù)上表所示 堆垛機 X、 Y 最大速度為 2m/s， 啟動加速度 為 ^2， 則根據(jù)貨架貨位到 達出入庫口的堆垛機運行時間 t 的計算公式： ① i8 且 j7 ,則 t=Sqr(i/2) * 4 + Sqr(*j /2) * 4 ② i8 且 j=8，則 t= Sqr(i/2) * 4 + {8 + (*j 8) / 2} * 2 ③ i=8 且 j8，則 t= {8 + (i8) / 2} * 2 + Sqr(*j /2) * 4 ④ i=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到出入庫臺的時間進行計 算可得（按貨架的從左到右、從上到下的順序排列，及 表示貨架最左上角的 貨 格到 I/O 處的運行時間） 時間表，如圖 21 所示 ： 浙江工業(yè)大學(xué) 自動化倉庫的存儲策略分析 15 圖 21 每個貨格堆垛機運行時間表 然后 將第 i列第 j層貨位上的貨品搬運到出入庫臺所用的時間 由短到長進行排序， 得到 貨位 編號如 圖 22所示 ： 浙江工業(yè)大學(xué) 自動化倉庫的存儲策略分析 16 圖 22 貨位編號 (2)貨品編號 一種是根據(jù)出入庫頻率的大小來分配貨位，即出入庫頻率大的貨物優(yōu)先放在浙江工業(yè)大學(xué) 自動化倉庫的存儲策略分析 17 圖 22中貨位編號小的貨格。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。 (5)堆垛機的運行模式為混合模式，即當(dāng)存貨隊列和取貨隊列中都不為空時，進行雙指令 (DC)周期作業(yè)，當(dāng)存貨隊列和取貨隊列一個為空一個不為空時，進行單指令 (SC)周期作業(yè)。貨架上所有貨位尺寸都是相同的，并且任意一個托 盤都可以存放于貨架上的任意一個貨位。貨架共有 N 列， M層，貨位長度為 W，高度為 h。 (2)貨架是矩形，貨架的 I/O 處位于貨架的 右 下角。 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)該自動化立體倉庫系統(tǒng)的存取方式是單元貨格式 (Unit Load，簡稱 UL)。 隨機存儲在 VB 實現(xiàn)上較簡單，先建立一個三維數(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)時間表里的每次作業(yè)進行操作，操作的時候用三重循環(huán)（貨架長，高，深度）來實現(xiàn)對貨位的查找，若發(fā)現(xiàn)有空貨位則存入，同時改變貨位狀態(tài)，否則尋找下一個貨位。共享存儲在管理上雖然較復(fù)雜，所需的存儲空間及搬運時間卻更為經(jīng)濟。缺點是物品 出入 庫及盤點工作進行困難度較高。 分類隨機存儲：每一類物品有固定存放位置，但在各類貨區(qū)內(nèi)，每個貨位的分配是隨機的。隨機儲放的優(yōu)點是貨區(qū)空間使用效率較高。 隨機存儲：每一個物品被指派存儲的位置都是經(jīng)由隨機過程所產(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。各分類的存儲區(qū)域可根據(jù)物品特性再作設(shè)計，有助子物品的存儲管理。分類存儲通常按產(chǎn)品相關(guān) 性、流動性、產(chǎn)品尺寸、重量或產(chǎn)品特性來分類。缺點是貨位必須按各項物品之最大在庫量設(shè)計，因此貨區(qū)空問平時的使用效率較低。 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)劃物浙江工業(yè)大學(xué) 自動化倉庫的存儲策略分析 12 品的貨位容量不得小于其可能的最大在庫量。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)。 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。在這種自動化立體倉庫系統(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。一般而言，自動化立體倉庫都會有至少三個的分區(qū)。 (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)先級別把整個庫區(qū)劃分成幾個部分，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。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一個區(qū)域，需低溫存放的藥品也需要單獨物理劃區(qū)。實際應(yīng)用中按分區(qū)原則的不同，具體有幾種分區(qū)方法。分區(qū)也有其 自身的特點，以此作為一種功能，系統(tǒng)要保留分區(qū)的功能。對于一些特殊需求的物品，分區(qū)也很有必要。分區(qū)還要考慮所存儲物料的性質(zhì)。對于出入庫周期較多的物品則可以安排在出入庫臺較近的區(qū)域，從而更好地滿足頻繁出入庫的要求。因為運輸設(shè)備效率在行程較短的情 況 下，主要取決于加速、減速過程，只有在較長行程的情況下，才能體現(xiàn)出運行時間的差異，這樣根據(jù)貨物出入庫優(yōu)先級不同或者貨位的周轉(zhuǎn) 周期不同來進行分區(qū)，才顯得很有必要。立體庫是不是需要分區(qū)，主要取決于倉庫的形式以及倉庫出、入庫頻率高低。 ABC 分析法又稱帕雷托 (Pareto)分析法、 ABC 分類管理法、 ABC 動態(tài)管理法、重點管理法等。 由于這次研究的倉庫只考慮一排貨架，堆垛機只對一排貨架作業(yè)，而且也沒有先進先出的要求，所以只需考慮入庫原則中的分區(qū)原則和效率原則， 下面簡單闡述 分區(qū) 原則： 分區(qū)原則就是根據(jù)貨物特性、貨位揀選方式和作業(yè)方式的不同，把一個整體的立體倉庫，邏輯上劃分為幾個不同的分區(qū)，從而更好的滿足不同貨物存儲要求的同時，也能提高 物品出入庫效率。 出庫原則，主要是按照先入先出原則作為總的指導(dǎo)思想，兼顧效率原則和均布原則，從而在 滿足貨物出入庫要求的同時，更好地提高自動化立體倉庫的出庫效率。原始庫存量 =Rnd*（ 最大儲存量 訂貨點 ） +訂貨點 +1 存儲策略 ①出入庫原則 入庫原則從考慮貨物入庫的角度出發(fā)，在實現(xiàn)滿足貨物入庫基本要求的同時，盡可能提高貨物入庫的效率，還要兼顧貨物