随着网上购物需求的极速增长,电商行业进入了高速发展的时期。海量订单的高效处理以及消费者对于订单响应速度的高要求,成为当前电商企业面临的最大难题。近年来“货到人”存取系统在电商企业中受到广泛关注,它通过优化系统调度,来协调大量的运载设备,将货物运送至拣货人员面前,大大的节省了拣货人员行走与找货的时间,成为电商行业拣货系统未来的发展趋势。目前“货到人”存取系统主要分为两大类:一类是基于平面作业模式的“货到人”存取系统,该系统从人体工程学角度出发,将存储货架高度进行限制,主要存储设备为可移动平面式货架,故称其为平面作业模式的“货到人”存取系统,以亚马逊公司的Kiva系统为代表;另一类是基于立体作业模式的“货到人”存取系统,该系统充分利用仓储立体空间,采用立体库模式存储货架实现货物的密集存储,故称其为基于立体作业模式的“货到人”存取系统,以多层穿梭车系统为代表。本文对基于平面和立体作业模式的两类“货到人”存取系统进分析比较。基于平面作业模式的“货到人”存取系统以Kiva系统为研究对象,该系统通过多个移动机器人并行作业,往返于拣选台和存储区域,完成系统的存取任务。基于立体作业模式的“货到人”存取系统以跨巷道作业的多层穿梭车存取系统为研究对象,该系统通过穿梭车和提升机的并行协同作业,完成系统的存取任务。本文研究两类“货到人”存取系统的性能分析和配置优化问题,首先详细描述了系统的主要设备、仓储布局以及作业流程。运用排队网络建模方法,对系统的输出效率和订单拣选时间等性能进行分析,总结系统配置对系统性能的影响规律。之后对系统配置进行优化,确定系统最优的配置参数,为电商企业选择与自己订单结构相匹配的智能仓储系统提供理论依据。本文的主要的研究内容和成果如下:1)基于平面和立体作业模式的两类“货到人”存取系统的性能分析。通过对基于平面和立体作业模式的两类“货到人”存取系统的作业流程进行分析,建立排队网络模型,并计算设备之间的等待时间以及设备利用率。提出订单拣选时间模型和系统效率分析模型。订单拣选时间是电商行业拣货系统的关键性能,通过模型分析系统配置对订单拣选时间的影响规律,以及系统瓶颈,并提出通过改变系统配置参数来消除系统瓶颈的方法。2)基于平面和立体作业模式的“货到人”存取系统的配置优化。结合性能分析模型,本文提出基于平面和立体作业模式的“货到人”存取系统配置优化分析模型,以设备成本最低和系统性能最优为优化目标,提出启发式算法,求解系统最优配置,使其在满足系统性能要求的前提下成本最低。3)基于平面和立体作业模式的“货到人”存取系统的分析比较。分别从仓储布局以及作业流程方面,对基于平面和立体作业模式的两类“货到人”存取系统进行描述,分析两类“货到人”存取系统的不同作业模式。从设备成本、占地面积以及订单拣选时间三个方面对两类“货到人”存取系统进行分析比较,结果显示当需求存储容量较少,对系统输出效率要求较低时,基于平面作业模式的“货到人”存取系统会较经济;当需求存储容量较大,要求系统输出效率较高时,基于立体作业模式的“货到人”存取系统的优势会更加明显。