大型倉儲(chǔ)裝備系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)分析

貨位優(yōu)化貨位優(yōu)化(SlottingOptimization)，就是依據(jù)SKUs和充溢未知量的改變因素而動(dòng)態(tài)再配置倉庫中貨物的位置，從而保障貨位的分布出于比較合理的狀態(tài)，達(dá)到降低倉庫操作成本和提高揀貨效率的目的。貨位優(yōu)化追求不同設(shè)備和貨架類型特征、貨位規(guī)劃、貨品分組、人工成本內(nèi)置等因素以實(shí)現(xiàn)最佳的貨位布局，進(jìn)而剛好駕馭貨物改變狀況，實(shí)現(xiàn)最大化的節(jié)約成本。1.貨位優(yōu)化的重要原則(1)高頻揀取的貨物選擇黃金區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)揀貨效率的最大化和揀貨成本的最小化；(2)貨物的放置一般要遵循先近后遠(yuǎn)、先下后上，上重下輕；(3)平衡各工作區(qū)的工作量；(4)依據(jù)貨物尺寸選擇合理的貨位。2.貨位優(yōu)化的基本功能(1)對(duì)貨物依據(jù)內(nèi)置屬性或自定義屬性進(jìn)行分組；(2)評(píng)估建議每一貨物的可用貨位和最佳貨位；(3)在貨物分類及屬性發(fā)生改變的狀況下剛好調(diào)整實(shí)施的狀態(tài)；(4)數(shù)字化或三維圖形化的分析結(jié)果輸出。3.貨位優(yōu)化的策略許多原始資料與數(shù)據(jù)在貨位優(yōu)化時(shí)會(huì)常常用到，因而貨物的品規(guī)編號(hào)、品規(guī)描述、尺寸、重量、材料類型、保質(zhì)期、儲(chǔ)存環(huán)境、每箱件數(shù)、每托盤箱數(shù)等，甚至包括客戶定單的信息都是須要知道的。在收集到完整的原始數(shù)據(jù)之后，異樣重要的就是選用怎樣的優(yōu)化策略了。探討調(diào)查表明，一些憑借直覺和想當(dāng)然的方法必定會(huì)產(chǎn)生誤導(dǎo)，乃至出現(xiàn)相反的結(jié)果。因此增加吞吐量，削減工傷，改善勞動(dòng)力的運(yùn)用狀況等都是可以依靠一個(gè)高效的貨位優(yōu)化策略來實(shí)現(xiàn)的，從而更好地利用倉儲(chǔ)裝備系統(tǒng)的空間，并且削減產(chǎn)品的損壞。為了便于學(xué)習(xí)和探討，以下一些貨位優(yōu)化的策略可供參考選擇。(1)周期流通性的貨位優(yōu)化。依據(jù)某一時(shí)間段內(nèi)（如年、季、月等）貨物的流通性來確定存儲(chǔ)模式和相對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)位。(2)分揀密度的貨位優(yōu)化。分揀密度較高的貨物應(yīng)當(dāng)放在黃金區(qū)域。(3)單位體積的貨位優(yōu)化。依據(jù)承載貨物的體積以及承載貨物的箱、托盤或周轉(zhuǎn)箱等容器來進(jìn)行優(yōu)化。(4)銷售量的貨位優(yōu)化。依據(jù)貨物在每一段時(shí)間內(nèi)的出貨量來確定存儲(chǔ)模式并進(jìn)行合理的空間安排。參考文獻(xiàn)：[1]鄭凌鶯:物流中心倉庫貨位優(yōu)化系統(tǒng)的探討物流技術(shù)2004(8).28～30[2]柳賽男，柯映林，李江雄，等.基于調(diào)度策略的自動(dòng)化倉庫系統(tǒng)優(yōu)化問題探討[J].計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2006，12(9):1438-1443.[3]商允偉，裘聿皇，劉長(zhǎng)有.自動(dòng)化倉庫貨位安排優(yōu)化問題探討[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2004(26):16-18.

調(diào)度優(yōu)化大型倉儲(chǔ)裝備系統(tǒng)作為現(xiàn)代物流系統(tǒng)的核心部分，正在越來越廣泛地運(yùn)用于各行各業(yè)。由于大型倉儲(chǔ)裝備系統(tǒng)的出入庫效率對(duì)物流系統(tǒng)的整體效率有著深遠(yuǎn)的影響，因此如何更好實(shí)現(xiàn)對(duì)大型倉儲(chǔ)裝備系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)的調(diào)度，最大程度地優(yōu)化其性能，就成為增加現(xiàn)代物流系統(tǒng)效率的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)和重要目標(biāo)。大型倉儲(chǔ)裝備系統(tǒng)出入庫調(diào)度優(yōu)化問題就是依據(jù)大型倉儲(chǔ)裝備系統(tǒng)的現(xiàn)有資源、任務(wù)特性和工作實(shí)力，科學(xué)合理地支配出入庫任務(wù)的操作依次，并剛好選擇出入庫貨位，從而提高大型倉儲(chǔ)裝備系統(tǒng)的效率以及相關(guān)設(shè)備的運(yùn)用率。經(jīng)過前期的學(xué)習(xí)探討發(fā)覺，大多數(shù)大型倉儲(chǔ)裝備系統(tǒng)對(duì)于調(diào)度優(yōu)化問題所采納的方法有模擬退火、時(shí)態(tài)邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、專家系統(tǒng)等。其中，遺傳算法（GeneticAlgorithm，GA）將一組初始可行解作為動(dòng)身點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)只有在目標(biāo)函數(shù)值的條件下對(duì)可行域的全局高效搜尋，從而以概率收斂的形式得到全局最優(yōu)解。因其有較強(qiáng)的全局搜尋實(shí)力和自適應(yīng)性，廣泛地應(yīng)用于工程的各種問題中，在組合優(yōu)化和函數(shù)優(yōu)化等方面同樣可以把GA可作為有力工具，并在車間作業(yè)調(diào)度等調(diào)度問題的探討中得到了廣泛的應(yīng)用，但一般狀況下都是針對(duì)于規(guī)模較小的調(diào)度問題或者比較單純的調(diào)度類型（單機(jī)調(diào)度、并行機(jī)調(diào)度和Flowshop調(diào)度）。然而隨著問題難度的增大和現(xiàn)代工業(yè)加工流程的困難化（可重入式調(diào)度、混合流程），使得染色體編碼方式和操作算子的設(shè)計(jì)在各種約束條件下變得極其困難。由于大型倉儲(chǔ)裝備系統(tǒng)的出入庫調(diào)度問題具有不確定性、困難性、多約束性和多目標(biāo)等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)使其出入庫調(diào)度問題的優(yōu)化增加了更大的難度。為了更好地解決大型倉儲(chǔ)裝備系統(tǒng)出入庫調(diào)度優(yōu)化的多約束性和多目標(biāo)等問題，一般采納可行性較高的整數(shù)編碼、層次分析法(Analytichierarchyprocess，AHP)分層計(jì)算適應(yīng)度值的GA/AHP調(diào)度問題求解方式。參考文獻(xiàn)：[1]徐香玲等.基于專家系統(tǒng)的自動(dòng)化立體倉庫出入庫調(diào)度探討[J].物流技術(shù)，2005，(2):38240，51.[2]常發(fā)亮，劉長(zhǎng)有，等.自動(dòng)化立體倉庫輸送系統(tǒng)調(diào)度的優(yōu)化仿真及其應(yīng)用探討[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，1998，10(5):14219.[3]鄭鋒，孫樹棟，吳秀麗.基于遺傳算法和模型仿真的調(diào)度規(guī)則決策方法[J].計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2004，10(7):8082814.故障診斷大型倉儲(chǔ)裝備系統(tǒng)是一種涵蓋信息、儲(chǔ)存、管理的高度智能化、自動(dòng)化的先進(jìn)系統(tǒng)，它符合代化企業(yè)現(xiàn)發(fā)展的目標(biāo)和方向，大大提高了企業(yè)物流的自動(dòng)化管理水平，從而進(jìn)一步增加了企業(yè)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。然而一旦該系統(tǒng)發(fā)生故障，不僅會(huì)產(chǎn)生影響系統(tǒng)正常運(yùn)用的后果，甚至可能產(chǎn)生影響企業(yè)現(xiàn)代化物流系統(tǒng)運(yùn)行平安的嚴(yán)峻后果，勢(shì)必會(huì)給企業(yè)效益以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)造成極其慘重的沖擊。大型倉儲(chǔ)裝備系統(tǒng)是一種高度集成化、自動(dòng)化、智能化的大型系統(tǒng)，這就使得其機(jī)構(gòu)極其困難、模塊性、層次性特別強(qiáng)大，再加上整個(gè)系統(tǒng)的診斷信息數(shù)量浩大、種類繁多，一旦發(fā)生故障，找尋故障點(diǎn)的位置和緣由就顯得難上加難。大型倉儲(chǔ)裝備系統(tǒng)的故障自診斷要求使得各種傳統(tǒng)的故障診斷方法顯得相對(duì)滯后，尤其是大型倉儲(chǔ)裝備系統(tǒng)的實(shí)時(shí)故障診斷，更是對(duì)故障診斷提出了極其嚴(yán)格的要求，因?yàn)樗氁谙到y(tǒng)發(fā)生故障的瞬間，馬上反饋故障的位置和狀況。故障大型倉儲(chǔ)裝備系統(tǒng)的自診斷系統(tǒng)是一種以微機(jī)自動(dòng)限制為依托的多功能、智能化和自動(dòng)化系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)在線實(shí)時(shí)故障信息的自定獲得，并能自動(dòng)將發(fā)生故障通過聲光的形式進(jìn)行顯示，通過微機(jī)自動(dòng)地將故障部位、類別、緣由、程度及趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)報(bào)或者診斷。通過對(duì)大型倉儲(chǔ)裝備系統(tǒng)故障自診斷系統(tǒng)的探討，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)故障的低發(fā)生率，系統(tǒng)平安性、牢靠性和可修理性的提高，進(jìn)一步顯著提高倉庫故障診斷的精確性和快速性，最終達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)效益，降低大型倉儲(chǔ)裝備系統(tǒng)的修理費(fèi)用的目的。經(jīng)過廣泛收集大型倉儲(chǔ)裝備系統(tǒng)的故障歷史數(shù)據(jù)資料，并結(jié)合對(duì)大型倉儲(chǔ)裝備系統(tǒng)的運(yùn)行原理以及故障診斷原理的分析，可知整個(gè)系統(tǒng)的平安性、牢靠性主要起決于其限制、檢測(cè)系統(tǒng)及運(yùn)行環(huán)境。大型倉儲(chǔ)裝備系統(tǒng)中的巷道堆垛機(jī)是該系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，發(fā)生故障的頻率極高，而且這些故障具有隨機(jī)性、不確定性、模糊性等特點(diǎn)。大型倉儲(chǔ)裝備系統(tǒng)常見的故障現(xiàn)象主要有：滿貨位入庫，空貨位取貨，入庫臺(tái)等待、載貨臺(tái)上有無貨物判錯(cuò)，載貨臺(tái)上貨物未放準(zhǔn)，伸叉超時(shí)、堆垛機(jī)定位不精確、認(rèn)址不準(zhǔn)，運(yùn)行、伸叉電機(jī)過流、運(yùn)行、起升超時(shí)等。依據(jù)這些故障現(xiàn)象，大型倉儲(chǔ)裝備系統(tǒng)的設(shè)備故障主要包括結(jié)構(gòu)故障、運(yùn)行故障和狀態(tài)或工況異樣等，因此建立大型倉儲(chǔ)裝備系統(tǒng)故障自診斷系統(tǒng)的關(guān)鍵就在于如何精確地識(shí)別與診斷這些故障。由于生產(chǎn)廠家早已對(duì)結(jié)構(gòu)上的故障賜予了充分的考慮，因而結(jié)構(gòu)故障相對(duì)少見。因此，運(yùn)行故障與工況異樣故障就成了建立自診斷系統(tǒng)時(shí)主要考慮的因素。運(yùn)行故障主要體現(xiàn)在某一模塊的某一動(dòng)作不能順當(dāng)完成，如堆垛機(jī)的超速、松繩、限制系統(tǒng)異樣、導(dǎo)引小車移動(dòng)障礙，堆垛機(jī)的上升、行走不到位等等。這類故障出現(xiàn)的緣由許多，而系統(tǒng)限制網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各種反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的信號(hào)、位置信號(hào)以及I/O信號(hào)等都是與這類故障聯(lián)系最親密的。因而一旦發(fā)生故障，找到發(fā)生故障的大致部件或者位置一般都是依據(jù)設(shè)備的限制故障代碼或者限制器內(nèi)各類信號(hào)及其間的邏輯關(guān)系；這部分故障信號(hào)一般可利用實(shí)時(shí)通訊的方法干脆獲得，但要借助于各設(shè)備的自診斷系統(tǒng)、大型倉儲(chǔ)裝備系統(tǒng)限制網(wǎng)絡(luò)。設(shè)備工況故障或異樣主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：如堆垛機(jī)的位置、速度反饋異樣，堆垛機(jī)定位不精確，伸叉、行走電機(jī)的電壓、電流不正常，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)故障，限制柜過熱等等。通過在設(shè)備主要功能執(zhí)行部件的相關(guān)部位上安裝傳感器來檢測(cè)這類信號(hào)，進(jìn)而監(jiān)測(cè)設(shè)備的壓力、振動(dòng)和溫度等能夠反映設(shè)備工況的信息，因此須要單獨(dú)建立信號(hào)采集、通訊和處理模塊。大型倉儲(chǔ)裝備系統(tǒng)有關(guān)故障的數(shù)據(jù)主要源于兩個(gè)方面：一方面是設(shè)備限制器內(nèi)部反映設(shè)備運(yùn)