自动化立体仓库设计与智能存取方法研究

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自动化立体仓库主要应用于生产制造和配送环节,在整个物流过程中具有非常重要的作用,具有节约劳动力、作业准确率高以及仓库利用率高等特点。自动化立体仓库能够加快原材料向半成品及成品的转化,保证货物及时供应产品制造的各个环节,其工作模式直接影响了自身的运行效率,进而影响制造车间的生产效率,最终影响企业的运营成本。但是,目前制造企业存在采用地面堆积式摆放并且货物出库时间长等问题,大大降低了企业的运行效率。“十三五”规划纲要中提出了要提高装备水平、优化生产流程,加快淘汰落后工艺技术和设备,加快产品升级换代。因此,对自动化立体仓库开展研究具有重大的理论意义和工业应用价值。本文以江苏某船用设备公司的货物为研究对象,开展大吨位自动化立体仓库的设计,整座自动化立体仓库主要由6排固定货架、3台堆垛机及一条滚筒输送线组成,每排固定货架的货位为6层6列,仓库的占地面积为9.8m×9.8m、高度为6.6m。并且通过力学性能分析,在满载的条件下其弯曲强度与弯曲刚度均小于许用值,整座自动化立体仓库的设计满足工程使用要求。然后开展以自动化立体仓库为对象的货位分配优化研究,建立以提高仓库效率、降低货架整体重心及平衡各巷道工作量为目标的优化模型,根据理想点法建立目标的评价函数,结合细菌觅食算法在MATLAB中进行仿真试验。结果表明:各个分目标函数的优化效果均达到了各自对应的优化目标;多目标优化后评价函数值由优化前的18.16降低为1.95,优化后货物的摆放位置更加合理有序、货物出库效率得到提高、货架的整体重心得到降低并且各个堆垛机得到了合理的使用。最后开展以堆垛机存取货所用时间为对象的存取货路径优化研究,提出一种新的存取货方式,建立以堆垛机行走时间最短为目标的优化模型,结合细菌觅食算法在MATLAB中进行仿真。结果表明:优化后的堆垛机行走时间缩短了80%,在很大程度上提高了堆垛机的运行效率。
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