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隨著工業生產力的提高和互聯網技術的普及, 物流產業成為了21世紀的新興產業, 倉儲是整個物流中最重要的部分, 主要功能是保管沒有發出去的貨物。自動化倉儲系統是現代物流領域中集多種技術于一體的新型倉儲模式, 具有機械化、自動化、網絡化的特點成為產品儲存的中心系統。倉儲對于電商行業及其他靠物流運行的企業來說是必不可少的一塊, 倉儲業的發展嚴重影響著物流供應鏈與我國經濟結構。

據仿生學研究結果顯示, 螞蟻在行進途中通過釋放信息素來尋找路徑, 隨機選擇一條陌生路徑, 并根據路徑長度釋放信息素, 路徑越長, 信息素越少, 后來的螞蟻會選擇信息素多的路徑也就是短的路徑。蟻群通過這個方法能夠找到最佳路徑, 就算途中出現障礙物, 也能通過同樣的方法找到最優路徑。從蟻群選擇路徑的方式中得到啟示, 有學者研究出一種仿蟻群行為的蟻群算法即一種新型優化算法。蟻群算法優化包括兩個方面: (1) 自適應蟻群算法。螞蟻在選擇路徑的時候會選擇信息素高于其他的路徑, 這條路徑會被多次選擇從而信息素越來越多, 螞蟻將不再尋找其他路徑。為了防止在運行算法的時候出現類似情況, 對信息素軌跡設置最大值和最小值, 根據信息量揮發度系數調節信息量, 從而使每次選擇后軌跡量在最大值和最小值之間。 (2) 并行蟻群算法。將蟻群分為幾個群體, 采用信息交流調整準側, 在一定周期內通過蟻群間交流更新信息素, (3) 小生境技術。小生境技術選用優秀個體作為若干群體種類的代表, 在同種群和其他種群之間進行信息交流, 從而產生新的群體, 通過選擇或共享完成操作[1]。

合理安排庫區和貨位能夠減少堆垛機的工作量, 減少盤點庫房工作難度, 節省出入庫時間, 提高自動化倉儲系統工作效率。優化固定貨架調度主要做兩方面工作, 一方面:優化固定貨架貨位。貨位優化即根據貨品本身性質和調配過程中可能出現的問題能夠及時合理調整安排貨品存放位置。有如下幾種貨位安排方式: (1) 根據貨品出入庫頻率做定位存儲。 (2) 根據貨品入庫時間做隨機存儲。 (3) 根據產品規格、屬性、流動性做分類存儲。 (4) 貨品共享貨位做共享存儲。貨位分配必須符合上輕下重、分巷道存放、就近出/入庫的原則。另一方面:優化堆垛機作業路徑。堆垛機的種類有三種, 分別是揀選式、單元式、單元-揀選兩用式。堆垛機在獨立運動執行揀選作業時, 操作員操作堆垛機攜帶貨箱到達指定揀選貨位, 在人工將貨物揀選完成后回到巷道口。操作者對貨位的揀選時間不隨在揀選路徑中的貨位順序而變, 堆垛機的水平和垂直移動速度固定, 同批貨單不同貨物的揀選對應不同運行時間。

旋轉貨架是自動化倉系統的創新成果, 是它的重要組成部分, 由于其貨位多、操作靈活的特點適用于種類多、流動性大的貨品存儲。系統運行中的旋轉貨架可繞著豎軸做多方位旋轉, 揀選臺設置在貨架一端, 可獨立移動到每層貨架進行揀選, 配貨系統控制貨架移動方向并往揀選點輸送貨物。優化旋轉貨架調度可從兩點入手。 (1) 優化貨位分配。旋轉貨架移動路程和時間隨著揀選貨物的順序而發生變化, 將常選擇的放在同一區域, 則會減短貨架移動距離。自動化倉儲系統中只有一個揀選臺和一層旋轉貨架的為單揀選臺單層旋轉貨架, 每個貨架有多個貨位, 體統在揀選貨物時要保證貨物之間的關聯性。分層旋轉貨架的每一層都能獨立旋轉, 要保證每層的貨物間、不同層之間間距夠大。 (2) 優化旋轉貨架路徑。提高自動化倉儲系統工作效率的最有效辦法就是縮短揀選路徑。單揀選臺需要尋找最優貨物揀選順序, 合理安排如何在各層貨架間調度, 使完成揀選作業時間最短。

輸送系統是自動化倉儲系統中聯系存儲與分揀的紐帶, 它將貨物運輸到各個揀選臺, 大型貨物除外。輸送系統主要需要解決的是如何揀選問題和控制小車。系統中基本采用多種設備組合工作的形式, 主要是為了協調輸送和上下架。影響輸送系統工作效率的因素主要有以下幾方面:調度、路徑、規劃、自動引導小車的配置數量。輸送系統的優化就是自動引導小車的優化, 將輸送任務分配給自動引導小車, 能夠大大提高輸送系統的工作效率。對于優化自動引導小車的問題可通過遺傳局部搜索混合算法完成。在遺傳算法不能完全解決帶有復雜條件的系統優化問題下, 需要將它與其他算法結合提高搜索能力。局部搜索是在一定區域內進行搜索的算法, 使用該算法需要先定義一個鄰域結構, 從初始解開始, 在鄰域結構內進行相關搜索, 尋找正確的鄰域是尋求最優解的關鍵點。然而并沒有一個具體的通用于所有問題的尋找鄰域的方法, 需要做到具體問題具體分析, 甚至相同的問題可以在不同的鄰域內求解[2]。

總結:在現代企業物流鄰域的發展影響下, 自動化倉儲系統的優化也在不斷進行。通過蟻群算法在系統運行中找到最優路徑, 根據貨品性質和工作需要合理安排貨位, 優化堆垛機工作路徑提高系統運行效率, 有效控制貨架上貨物間距及貨架層距, 縮短揀選路徑, 通過遺傳局部搜索算法優化自動引導車路徑, 找到最優解。由于自動化倉儲系統是一個復雜龐大的系統所以在未來的運行中還存在很大的改進空間。