大型仓储装备系统关键技术分析

1、货位优化货位优化(Slotting Optimization)，就是根据SKUs和充满未知量的变化因素 而动态再配置仓库中货物的位置，从而保障货位的分布出于比较合理的状态，达到降低仓库操作成本和提高拣货效率的目的。货位优化追求不同设备和货架 类型特征、货位规划、货品分组、人工成本内置等因素以实现最佳的货位布局， 进而及时掌握货物变化情况，实现最大化的节约成本。1. 货位优化的重要原则(1) 高频拣取的货物选择黄金区域，从而实现拣货效率的最大化和拣货成本 的最小化；(2)货物的放置一般要遵循先近后远、先下后上，上重下轻；(3)平衡各工作区的工作量；(4)根据货物尺寸选择合理的货位。2. 货位优化

2、的基本功能(1)对货物按照内置属性或自定义属性进行分组；(2)评估建议每一货物的可 用货位和最佳货位；(3)在货物分类及属性发生变化的情况下及时调整实施的状 态；(4)数字化或三维图形化的分析结果输出。3. 货位优化的策略很多原始资料与数据在货位优化时会经常用到，因而货物的品规编号、品 规描述、尺寸、重量、材料类型、保质期、储存环境、每箱件数、每托盘箱数 等，甚至包括客户定单的信息都是需要知道的。在收集到完整的原始数据之后， 异常重要的就是选用怎样的优化策略了。研究调查表明，一些凭借直觉和想当 然的方法必然会产生误导，乃至出现相反的结果。因此增加吞吐量，减少工伤， 改善劳动力的使用情况等都是可

3、以依靠一个高效的货位优化策略来实现的，从 而更好地利用仓储装备系统的空间，并且减少产品的损坏。为了便于学习和研 究，以下一些货位优化的策略可供参考选择。(1) 周期流通性的货位优化。根据某一时间段内(如年、季、月等)货物的 流通性来确定存储模式和相对应的储位。(2) 分拣密度的货位优化。分拣密度较高的货物应当放在黄金区域。(3) 单位体积的货位优化。根据承载货物的体积以及承载货物的箱、托盘或 周转箱等容器来进行优化。(4) 销售量的货位优化。根据货物在每一段时间内的出货量来确定存储模式并进行合理的空间分配参考文献：1 郑凌莺：物流中心仓库货位优化系统的研究物流技术2004(8).28302 柳

4、赛男，柯映林，李江雄，等.基于调度策略的自动化仓库系统优化问题研究J.计算机集成制造系统，2006, 12(9):1438- 1443.3 商允伟，裘聿皇，刘长有自动化仓库货位分配优化问题研究J.计算机工程与应用，2004(26):16- 18.调度优化大型仓储装备系统作为现代物流系统的核心部分，正在越来越广泛地运用 于各行各业。由于大型仓储装备系统的出入库效率对物流系统的整体效率有着 深远的影响，因此如何更好实现对大型仓储装备系统的各个子系统的调度，最大程度地优化其性能，就成为增强现代物流系统效率的一个关键技术和重要目 标。大型仓储装备系统出入库调度优化问题就是根据大型仓储装备系统的现有 资

5、源、任务特性和工作能力，科学合理地安排出入库任务的操作顺序，并及时选择出入库货位，从而提高大型仓储装备系统的效率以及相关设备的使用率。 经过前期的学习研究发现，大多数大型仓储装备系统对于调度优化问题所采用 的方法有模拟退火、时态逻辑、神经网络、遗传算法、专家系统等。其中，遗 传算法(GeneticAlgor ithm， GA)将一组初始可行解作为出发点，实现只有 在目标函数值的条件下对可行域的全局高效搜索，从而以概率收敛的形式得到 全局最优解。因其有较强的全局搜索能力和自适应性，广泛地应用于工程的各 种问题中，在组合优化和函数优化等方面同样可以把GA可作为有力工具，并在车间作业调度等调度问题的

6、研究中得到了广泛的应用，但一般情况下都是针 对于规模较小的调度问题或者比较单纯的调度类型(单机调度、并行机调度和 Flowshop调度)。然而随着问题难度的增大和现代工业加工流程的复杂化(可 重入式调度、混合流程)，使得染色体编码方式和操作算子的设计在各种约束 条件下变得极其困难。由于大型仓储装备系统的出入库调度问题具有不确定性、 复杂性、多约束性和多目标等特点，这些特点使其出入库调度问题的优化增加了更大的难度。为了更好地解决大型仓储装备系统出入库调度优化的多约束性 和多目标等问题，一般采用可行性较高的整数编码、层次分析法(An alytichierarchyprocess AHP)分层计算适

7、应度值的GA/ AHP调度问题求解方式。参考文献：1 徐香玲等. 基于专家系统的自动化立体仓库出入库调度研究J.物流技术，2005，( 2) : 38240，51.2 常发亮， 刘长有，等.自动化立体仓库输送系统调度的优化仿真及其应用研究J.系统仿真学报，1998， 10( 5) : 14219.3 郑锋，孙树栋， 吴秀丽.基于遗传算法和模型仿真的调度规则决策方法J 计算机集成制造系统，2004， 10( 7) : 8082814.故障诊断大型仓储装备系统是一种涵盖信息、储存、管理的高度智能化、自动化的 先进系统，它符合代化企业现发展的目标和方向，大大提高了企业物流的自动 化管理水平，从而进一

8、步增强了企业市场的竞争力。然而一旦该系统发生故障, 不仅会产生影响系统正常使用的后果，甚至可能产生影响企业现代化物流系统 运行安全的严重后果，势必会给企业效益以及社会经济造成极其惨重的冲击。 大型仓储装备系统是一种高度集成化、自动化、智能化的大型系统，这就使得 其机构极其复杂、模块性、层次性非常强大，再加上整个系统的诊断信息数量 庞大、种类繁多，一旦发生故障，寻找故障点的位置和原因就显得难上加难。 大型仓储装备系统的故障自诊断要求使得各种传统的故障诊断方法显得相对滞 后，尤其是大型仓储装备系统的实时故障诊断，更是对故障诊断提出了极其严 格的要求，因为它需要在系统发生故障的瞬间，立即反馈故障的位

9、置和情况。 故障大型仓储装备系统的自诊断系统是一种以微机自动控制为依托的多功能、 智能化和自动化系统，能够实现在线实时故障信息的自定获取，并能自动将发 生故障通过声光的形式进行显示，通过微机自动地将故障部位、类别、原因、 程度及趋势进行预报或者诊断。通过对大型仓储装备系统故障自诊断系统的研究，从而实现系统故障的低发生 率，系统安全性、可靠性和可维修性的提高，进一步显著提高仓库故障诊断的 准确性和快速性，最终达到提高经济效益，降低大型仓储装备系统的维修费用 的目的。经过广泛收集大型仓储装备系统的故障历史数据资料，并结合对大型仓储 装备系统的运行原理以及故障诊断原理的分析，可知整个系统的安全性、可

10、靠 性主要起决于其控制、检测系统及运行环境。大型仓储装备系统中的巷道堆垛 机是该系统的关键设备，发生故障的频率极高，而且这些故障具有随机性、不 确定性、模糊性等特点。大型仓储装备系统常见的故障现象主要有：满货位入 库，空货位取货，入库台等待、载货台上有无货物判错，载货台上货物未放准, 伸叉超时、堆垛机定位不精确、认址不准，运行、伸叉电机过流、运行、起升 超时等。根据这些故障现象，大型仓储装备系统的设备故障主要包括结构故障、 运行故障和状态或工况异常等，因此建立大型仓储装备系统故障自诊断系统的关键就在于如何准确地识别与诊断这些故障。由于生产厂家早已对结构上的故 障给予了充分的考虑，因而结构故障相

11、对少见。因此，运行故障与工况异常故 障就成了建立自诊断系统时主要考虑的因素。运行故障主要体现在某一模块的 某一动作不能顺利完成，如堆垛机的超速、松绳、控制系统异常、导引小车移 动障碍，堆垛机的上升、行走不到位等等。这类故障出现的原因很多，而系统 控制网络内各种反映设备运行状态的信号、位置信号以及I/O信号等都是与这类故障联系最密切的。因而一旦发生故障，找到发生故障的大致部件或者位置 一般都是根据设备的控制故障代码或者控制器内各类信号及其间的逻辑关系； 这部分故障信号一般可利用实时通讯的方法直接获取，但要借助于各设备的自 诊断系统、大型仓储装备系统控制网络。设备工况故障或异常主要表现在以下 几个方面：如堆垛机的位置、速度反馈异常，堆垛机定位不精确，伸叉、行走 电机的电压、电流不正常，驱动机构故障，控制柜过热等等。通过在设备主要 功能执行部件的相关部位上安装传感器来检测这类信号，进而监测设备的压力、 振动和温度等能够反映设备工况的信息，因此需要单独建立信号采集、通讯和 处理模块。大型仓储装备系统有关故障的数据主要源于两个方面：一方面是设 备控制