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重载多AGV的智能仓库储运策略研究
| 论文题名： | 重载多AGV的智能仓库储运策略研究 |
| 关键词： | 智能仓库;自动导引车;调度策略;启发式算法 |
| 摘要： | 随着我国快步加强仓储环节由自动化向智能化转化的建设工作，仓储业、物流业转型对智能化提出了更高的需求。随着智能化发展的推进，仓储作业中运输设备走向智能化，通过引入自动导引车（AutomatedGuidedVehicle，简称AGV）代替叉车，实现了无人化作业。本文以建材行业为背景，以多重载储运式AGV“出-入库”联合调度问题为研究对象，考虑该问题的物流具有时空不均衡特点，从出入库算法设计和算法应用展开研究。具体研究内容如下： 首先，针对岩板企业的无固定货架平面仓库存储方式，以及各种尺寸和规格的岩板的独特存储特性，建立了以总完工时间为优化目标的多AGV储运问题的数学模型，考虑企业对出入库联合调度的时效性要求，提出一种基于复合规则的两阶段算法框架。本文把多重载AGV储运调度问题分解为两个子问题：货位分配子问题和AGV调度子问题，分别针对两个子问题的特点，提出相应的启发式算法，通过该算法框架产生大量求解该问题的复合规则。 接着，针对货位分配子问题，通过对货位状态进行划分，提出了货位锁概念，分别考虑货物出库频率、货物价值、随机选择、入库运输距离和出库运输距离，构建了5种货位分配启发式规则算法。针对AGV调度子问题，分别考虑了AGV优先级、AGV与接驳点距离、AGV与卸货点距离、AGV空闲率、AGV运输距离、随机选择，构建了6种AGV调度启发式规则算法，通过复合算法框架产生30种组合优化求解算法。并根据实际车间布局搭建了PlantSimulation仿真平台，嵌入货位分配启发式算法和AGV调度规则算法。 然后，通过该仿真平台设计考虑了接驳工位容量、AGV空载和装载速度、订单到达时间间隔和任务类型比例的5个影响因素多水平的实验算例，针对每个算例，分别采用30种组合算法进行仿真求解。分别以最大完工时间、入库运输距离、出库运输距离、货位利用率系统性能评价指标对30种组合优化算法进行了分析，得出在不同性能指标下较优算法集合。通过仿真结果进行仿真因素的ANOVA方差分析，得到不同因素对目标函数值的影响情况。 最后，依据企业需求，开发了重载多AGV智能仓库管控系统，并将货位分配启发式算法和AGV调度规则算法研究成果应用转化为系统中算法调度模块。通过系统的应用，实现企业的货位透明化管理以及支持依据生产环境切换不同的货位分配算法和AGV调度策略，使得岩板企业仓库管理更加高效，进一步提升了企业的市场竞争力。 |
| 作者： | 郑剑平 |
| 专业： | 机械 |
| 导师： | 黎展滔;池焱荣 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广东工业大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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