基于现代物流的自动化立体仓库研究
|
摘要
现代化的生产系统对物流现代化的要求越来越高,而自动化立体仓库作为现代物流系统的重要组成部分,其应用越来越广泛。本文基于现代物流的应用和发展要求,着重研究自动化立体仓库的管理和控制技术,并利用人工智能理论进行货位优化。课题研究内容可分为三大部分:
第一部分基础篇——以现代物流为背景,阐述自动化立体仓库与现代物流的关系、自动化立体仓库在现代物流系统中的作用;介绍了自动化立体仓库的分类、构成以及基本概念;分析了自动化立体仓库的基本作业流程和参数计算方法,为后续设计开发打下理论基础。
第二部分应用篇——按照需求分析,系统设计,编程的步骤,设计和开发出一个拥有良好的“0客户端维护”和跨平台特性的自动化立体仓库管理信息系统雏型。把先进的射频识别技术引入到自动化立体仓库的货物出/入库控制中,弥补现有条码识别技术的不足。通过对一个立体仓库模型进行控制,具体实现应用PLC对堆垛机的定位及存取控制。
第三部分提高篇——在实现自动化立体仓库管理和控制基本功能的基础上,对货位优化问题进行了研究。选用人工智能中的遗传算法对由货架稳定性和存取效率构成的组合多目标优化问题进行求解。算法同时可为用户提供多个优化解,以便用户根据实际情况确定最终货位分配。
The requirement for modern logistics increases with the development of advanced manufacturing system. As an important part of modern logistics, the application of automatic warehouse has been increasingly popular. Based on application and development requirements of modern logistics, this paper puts emphasis on the research of control and management techniques in automatic high-rise warehouse. And artificial intelligence theory is used to solve slotting optimization. The whole paper includes three sections.
The first section relates on foundation- studies organization, fundamental concepts on modern logistics and expounds performance of automatic high-rise warehouse in modern logistics system and their relationships. Primary operation flows and calculation methods of chief parameters are analyzed, which placed foundation for further study and design.
The second section relates on application- develops a prototype of management information system on automatic high-rise warehouse with characteristics of“none client service”and cross- platform attribution. In this section advanced radio frequency identification is used in the control of goods flow, which covers the shortcuts of barcode scanning identification. Taking a model warehouse for example, this paper demonstrates how to utilize PLC in stacker positioning control.
The third section relates on improvement- discusses slotting optimization on the basis of completion of control and management on automatic high-rise warehouse. Genetic algorithm is used to realize the multi-objects optimization, including stabilization of racks and frequency of In-Out flows. The algorithm offers several optimized options, which bring conveniences to decide the final slot considering practical situations.
第一部分基础篇——以现代物流为背景,阐述自动化立体仓库与现代物流的关系、自动化立体仓库在现代物流系统中的作用;介绍了自动化立体仓库的分类、构成以及基本概念;分析了自动化立体仓库的基本作业流程和参数计算方法,为后续设计开发打下理论基础。
第二部分应用篇——按照需求分析,系统设计,编程的步骤,设计和开发出一个拥有良好的“0客户端维护”和跨平台特性的自动化立体仓库管理信息系统雏型。把先进的射频识别技术引入到自动化立体仓库的货物出/入库控制中,弥补现有条码识别技术的不足。通过对一个立体仓库模型进行控制,具体实现应用PLC对堆垛机的定位及存取控制。
第三部分提高篇——在实现自动化立体仓库管理和控制基本功能的基础上,对货位优化问题进行了研究。选用人工智能中的遗传算法对由货架稳定性和存取效率构成的组合多目标优化问题进行求解。算法同时可为用户提供多个优化解,以便用户根据实际情况确定最终货位分配。
The requirement for modern logistics increases with the development of advanced manufacturing system. As an important part of modern logistics, the application of automatic warehouse has been increasingly popular. Based on application and development requirements of modern logistics, this paper puts emphasis on the research of control and management techniques in automatic high-rise warehouse. And artificial intelligence theory is used to solve slotting optimization. The whole paper includes three sections.
The first section relates on foundation- studies organization, fundamental concepts on modern logistics and expounds performance of automatic high-rise warehouse in modern logistics system and their relationships. Primary operation flows and calculation methods of chief parameters are analyzed, which placed foundation for further study and design.
The second section relates on application- develops a prototype of management information system on automatic high-rise warehouse with characteristics of“none client service”and cross- platform attribution. In this section advanced radio frequency identification is used in the control of goods flow, which covers the shortcuts of barcode scanning identification. Taking a model warehouse for example, this paper demonstrates how to utilize PLC in stacker positioning control.
The third section relates on improvement- discusses slotting optimization on the basis of completion of control and management on automatic high-rise warehouse. Genetic algorithm is used to realize the multi-objects optimization, including stabilization of racks and frequency of In-Out flows. The algorithm offers several optimized options, which bring conveniences to decide the final slot considering practical situations.
引文
[1] 朱宏辉.物流自动化系统设计及应用[M].化学工业出版社,2004
[2] 钟麦英,汤兵勇.基于电子商务环境的自动化立体仓库系统研究系统[J].工程与 电子技术,2001(6):102-105
[3] 戮一鸣.电子商务与物流再构造[J].武汉大学学报,2004(7):454-458
[4] 张维君,索世文,牛军.PLC 在自动化立体仓库控制系统中的应用[J].机械设计 与制造,2004(4):54-56
[5] 鲁晓春.仓储自动化[M].清华大学出版社,2002
[6] 王敏.自动化立体仓库固定货架堆垛机拣选路径优化方法研究[D].吉林大学
[7] 高钧.仓储管理[M].东南大学出版社,2006
[8] 陈国仁.物流输送系统的智能控制与调度研究[D].北京机械工业自动化研究所,硕士学位论文
[9] 荆刚.货物城区配送车辆路线问题建模与算法研究[D].山东大学,硕士学位论文
[10] 张丹羽等.基于面向对象技术的物流系统的调度与仿真[J].机械工业自动化,1999(3):50-52
[11] 郝渊晓.现代物流信息化[M].中山大学出版社,2001
[12] 需求分析方法 http://www.cndw.com/tech/program/2006041947340.asp
[13] 张铎.现代物流信息系统建设[M].首都经济贸易大学出版社,2004
[14] 田新锋..NET 技术在航空电子商务系统中的应用研究与实现[D].西北工业 大学,硕士学位论文
[15] Ollie Carnes,Chris Goode,崔识斌.ASP.NET 入门经典[M].清华大学出版社,2002
[16] 张基温,曹渠江.信息系统开发案例[M].清华大学出版社,2003
[17] 雷超阳,徐正权,张治元.基于 C/S 模式中影响数据库系统性能的研究[J].电脑与信息技术,2005(1):174-176
[18] 邓晶,沈晨鸣.管理信息系统及应用实例[M].中国电力出版社,2004
[19] 陈卫.B/S 结构应用程序开发揭秘[M].国防工业出版社,2001
[20] 刘言,刘帆.ASP. NET 开发实例完全剖析[M].中国电力出版社,2006
[21] 王承君等.Web 数据库技术应用教程[M].中国水利水电出版社,2005
[22] 叶蓓.SQL Server 2000 关系数据库特性分析[J].现代电子技术,2003(11):70-71
[23] 刘韬.SQL Server 2000 数据库系统开发实例导航[M].人民邮电出版社,2004
[24] 闪四清.SQL Server 实用简明教程[M].清华大学出版社,2002
[25] 网冠科技.ASP.NET2.0+SQL Sever 网络应用编程二合一百例[M].机械工业出版社,2007
[26] 孙俊等.ASP 技术与 ASP.NET 技术的比较[J].微型机与应用,2003(1):6-8
[27] 孙三才,许董尹.精通 C#与 ASP. NET 程序设计[M].铁道出版社,2003
[28] 汪晓平等.PLC 可编程控制器系统开发实例导航[M].人民邮电出版社,2004
[29] 西门子 S7-200 系列定位模块选型手册 http://www.chinakong.com/manual/view.asp?id=39
[30] Mawhinney D. Microwave tag identification systems. RCA Rev,1983(44):589-610
[31] Pobanz,C.W. A microwave noncontact identification transpondent using subharmonic interrogation. IEEE Transactions on Microwave Theory Techniques,1995:1673-1679
[32] Small D. The potential of RFID is finally a reality. Industrial Engineering,1992(46):46-47
[33] 周朝栋,王元坤,杨恩耀.天线与电波[M].西安电子科技大学出版社,1994
[34] 张铎,林自葵.电子商务与现代物流[M].北京大学出版社,2002
[35] Carlos A Coello. A Comprehensive Survey of Evolutionary-based Multiobjective Optimization Techniques. Knowledge and Information Systems,1999(3):269-308
[36] Gen M.,Y Tsujimura. Genetic Algorithms and Intelligent Systems.Gordon and Breach,1997
[37] 于勇,姜兴渭.基于遗传算法的组合预测方法研究[J].高技术通讯 2001(3):75-78
[38] Goldberg D.,R. Lingle. Alleles Loci and the Traveling Salesman Problem. Grefenatette. Proc of the 1st Int Conf on Genetic Algorithms and their Applications,1985(6):154-159
[39] 朱耀明.自动化立体仓库优化调度研究[D].山东大学硕士学位论文
[40] 玄光男,程润伟.遗传算法与工程优化[M].清华大学出版社,2004
[2] 钟麦英,汤兵勇.基于电子商务环境的自动化立体仓库系统研究系统[J].工程与 电子技术,2001(6):102-105
[3] 戮一鸣.电子商务与物流再构造[J].武汉大学学报,2004(7):454-458
[4] 张维君,索世文,牛军.PLC 在自动化立体仓库控制系统中的应用[J].机械设计 与制造,2004(4):54-56
[5] 鲁晓春.仓储自动化[M].清华大学出版社,2002
[6] 王敏.自动化立体仓库固定货架堆垛机拣选路径优化方法研究[D].吉林大学
[7] 高钧.仓储管理[M].东南大学出版社,2006
[8] 陈国仁.物流输送系统的智能控制与调度研究[D].北京机械工业自动化研究所,硕士学位论文
[9] 荆刚.货物城区配送车辆路线问题建模与算法研究[D].山东大学,硕士学位论文
[10] 张丹羽等.基于面向对象技术的物流系统的调度与仿真[J].机械工业自动化,1999(3):50-52
[11] 郝渊晓.现代物流信息化[M].中山大学出版社,2001
[12] 需求分析方法 http://www.cndw.com/tech/program/2006041947340.asp
[13] 张铎.现代物流信息系统建设[M].首都经济贸易大学出版社,2004
[14] 田新锋..NET 技术在航空电子商务系统中的应用研究与实现[D].西北工业 大学,硕士学位论文
[15] Ollie Carnes,Chris Goode,崔识斌.ASP.NET 入门经典[M].清华大学出版社,2002
[16] 张基温,曹渠江.信息系统开发案例[M].清华大学出版社,2003
[17] 雷超阳,徐正权,张治元.基于 C/S 模式中影响数据库系统性能的研究[J].电脑与信息技术,2005(1):174-176
[18] 邓晶,沈晨鸣.管理信息系统及应用实例[M].中国电力出版社,2004
[19] 陈卫.B/S 结构应用程序开发揭秘[M].国防工业出版社,2001
[20] 刘言,刘帆.ASP. NET 开发实例完全剖析[M].中国电力出版社,2006
[21] 王承君等.Web 数据库技术应用教程[M].中国水利水电出版社,2005
[22] 叶蓓.SQL Server 2000 关系数据库特性分析[J].现代电子技术,2003(11):70-71
[23] 刘韬.SQL Server 2000 数据库系统开发实例导航[M].人民邮电出版社,2004
[24] 闪四清.SQL Server 实用简明教程[M].清华大学出版社,2002
[25] 网冠科技.ASP.NET2.0+SQL Sever 网络应用编程二合一百例[M].机械工业出版社,2007
[26] 孙俊等.ASP 技术与 ASP.NET 技术的比较[J].微型机与应用,2003(1):6-8
[27] 孙三才,许董尹.精通 C#与 ASP. NET 程序设计[M].铁道出版社,2003
[28] 汪晓平等.PLC 可编程控制器系统开发实例导航[M].人民邮电出版社,2004
[29] 西门子 S7-200 系列定位模块选型手册 http://www.chinakong.com/manual/view.asp?id=39
[30] Mawhinney D. Microwave tag identification systems. RCA Rev,1983(44):589-610
[31] Pobanz,C.W. A microwave noncontact identification transpondent using subharmonic interrogation. IEEE Transactions on Microwave Theory Techniques,1995:1673-1679
[32] Small D. The potential of RFID is finally a reality. Industrial Engineering,1992(46):46-47
[33] 周朝栋,王元坤,杨恩耀.天线与电波[M].西安电子科技大学出版社,1994
[34] 张铎,林自葵.电子商务与现代物流[M].北京大学出版社,2002
[35] Carlos A Coello. A Comprehensive Survey of Evolutionary-based Multiobjective Optimization Techniques. Knowledge and Information Systems,1999(3):269-308
[36] Gen M.,Y Tsujimura. Genetic Algorithms and Intelligent Systems.Gordon and Breach,1997
[37] 于勇,姜兴渭.基于遗传算法的组合预测方法研究[J].高技术通讯 2001(3):75-78
[38] Goldberg D.,R. Lingle. Alleles Loci and the Traveling Salesman Problem. Grefenatette. Proc of the 1st Int Conf on Genetic Algorithms and their Applications,1985(6):154-159
[39] 朱耀明.自动化立体仓库优化调度研究[D].山东大学硕士学位论文
[40] 玄光男,程润伟.遗传算法与工程优化[M].清华大学出版社,2004