金属制品立体仓库货位分配和作业顺序优化研究

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a76s333
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着中国制造业转型升级进程的加速,传统制造企业制造模式和仓储模式发生剧烈变革,同时也暴露了传统制造企业自动仓储系统管理能力的短板。本文以S金属公司单元仓储立体仓库为研究对象,针对企业需求开发适合不同仓储作业场景的优化管理算法,提升企业应用自动仓储系统的水平和技术,降低企业仓储成本,提高企业生产效率。主要研究内容如下:1)回顾了立体仓库货位分配优化问题和立体仓库作业顺序优化问题的研究现状,调研了立体仓库货位分配优化问题和立体仓库作业顺序优化问题研究的主要解决方案,同时发现当前立体仓库优化研究对金属工业缺乏适配性。2)说明了S金属公司立体仓库结构布局及仓储行业相关作业流程与原则,明确企业仓库管理目标;然后,对组合优化问题基础知识和主要求解方法进行了简要回顾;最后,着重介绍了两种经典的元启发算法特点及主要流程,初步提出分阶段混合优化框架。3)针对S金属公司集中采购入库需求,定义了立体仓库入库货位分配优化问题,建立包含堆垛机作业负载均衡、货架稳定性及作业效率的货位分配优化模型,根据分阶段混合优化框架提出了GA-LAHC两阶段混合优化算法,并设计高效的货位贪婪交叉算子提升GA-LAHC算法优化性能。仿真实验表明能够较好求解金属制品入库货位分配优化问题,满足S公司入库需求。4)针对S金属公司降低日常运营成本需求,定义了立体仓库货位分配和作业顺序集成优化问题,建立最小化最大作业完成时间和最小化最大货架重心波动量的多目标优化模型,设计了融合贪婪分解重组交叉算子的两阶段多目标混合优化算法NSMA-VNS。仿真实验表明NSMA-VNS能够较好地对仓储环境变化和参数波动,并提供S金属公司相对可行的立体仓库日常作业管理方案。5)根据服务器/浏览器架构设计了立体仓库管理系统原型及其数据模型,并使用C#完成了原型系统用户界面设计。金属制品立体仓库货位分配和作业顺序优化研究能够一定程度提高S金属公司自动仓储设备管理能力,降低企业仓储成本;同时为其他传统制造企业提供了一种解决思路,具有一定的实际价值。
其他文献
硬质金属材料表面精密制造依赖于超硬磨粒加工技术。金刚石磨粒硬度高和导热性好,但其石墨化温度仅为600~700℃,通常采用需切削液的耐高温CBN磨粒加工。为实现金属干式磨削,前期开发了脉冲放电热诱导石墨化的粗金刚石磨粒机械热化学修整修平技术,利用大面积的磨粒切削面快速导热,可干式磨削模具钢,达到高质量光滑表面,但脉冲放电功率受到加工过程中的放电间隙随机影响,导致金刚石磨粒修整过程不稳定,磨粒修平面无
学位
近年来,智能汽车发展快速,作为智能汽车的重要组件之一,线控转向(Steer-byWire,SBW)系统采用电信号代替了传统转向系统中的机械结构,提升了车辆转向的可控制性,然而众多的电子元器件同时也提升了故障发生的概率。本文以SBW车辆为研究对象,以保证车辆横向稳定性为研究目标,开展了故障模型搭建、控制器设计、仿真与实验验证等一系列工作,主要内容如下:第一,通过线控底盘转角测试实验发现了目前市面上的
学位
相比锂离子电池,钠离子电池凭借金属钠的储量丰富和成本低廉等巨大优势,受到专家学者们的广泛关注。然而,传统涂布工艺制备的平面结构电极存在活性物质利用率与能量密度较低等问题,制约了钠离子电池的发展。直写墨水3D打印和激光加工技术加工精度较高,可实现电极的快速成型,两者结合可按需制备三维结构化电极。为此,本论文提出采用3D打印(直写墨水技术)和激光加工工艺制备钠离子电池用三维结构化电极,探究打印浆料影响
学位
自动导引小车(Automated Guided Vehicle,AGV)作为一种集成了多种先进技术的智能物流装备,其自动化、高柔性、高效率以及并行作业性使得其在生产车间的物料运输上得到广泛的应用。调度优化可以降本增效,是工业生产系统中的重要环节,与仅考虑机器单一资源的传统生产调度不同,集成多AGV协同作业的生产场景更为复杂,其调度是一个更为复杂的NP-hard问题,需要考虑的调度约束更多。虽然可用
学位
ZrO2因具有耐高温、耐腐蚀、抗氧化、抗蠕变、高硬度等诸多优良性能,在航空航天、化学、冶金、电子、机械、生物医学工程等领域发挥着重要的作用。传统的成形工艺难以用于复杂形状陶瓷零件的制造,而模具的使用导致制造周期长、成本高,且模具往往受制于成形工艺无法广泛使用。粘结剂喷射增材制造技术具有成形效率高,无模成形,成型材料广泛等优点,可用于ZrO2的增材制造。光敏树脂粘结剂喷射增材制造不仅具有粘结剂喷射技
学位
当下工业技术和机器人技术处于不断革新和发展中,机器人无序分拣技术在生产制造、搬运码垛以及智能物流等领域中起到越来越重要的作用。本文针对非结构化环境下的目标自动化抓取任务,开展了基于3D视觉堆叠混乱目标的机器人无序分拣研究,主要包括了堆叠混乱目标的点云分割、目标点云筛选和识别、目标6D位姿估计和抓取三个方面,并设计了无序分拣系统软硬件平台,进行实验验证本文方法的可行性,最终实现堆叠混乱目标的机器人无
学位
车辆的乘坐舒适性是汽车设计的重要指标之一。由于空气弹簧具有较为理想的反“S”型刚度特性和良好的隔振性能,因此被广泛应用于车辆悬架中。相比于单个空气弹簧,带附加气室的空气弹簧能在不影响悬架布置空间的情况下,通过外接气室来减小悬架的刚度,进而提高悬架系统的隔振性能。为将带附加气室空气弹簧更好的应用于车辆中,对空气弹簧系统特性的研究是其设计和应用的关键。本文以带附加气室空气弹簧系统为研究对象,针对空气弹
学位
在工业现代化快速推进的今天,手工焊接方式因其生产效率低下等逐渐被机器人焊接所取代。但传统焊接机器人“示教-再现”的工作模式容易因工件装夹误差和热变形等而引起焊接误差,且该模式需要进行大量重复示教,影响生产效率。为此,在广东省自然科学基金面上项目“面向焊缝跟踪实时应用的焊缝特征点检测定位机理研究”(编号:2021A1515011736)和广州市应用基础研究计划项目“面向焊缝跟踪实时应用的激光视觉传感
学位
面对传统能源枯竭和环境污染严重等问题,清洁、可持续新能源的开发成为解决传统能源危机的重要手段。氢能作为高效、零污染的新能源,承担着国家能源转型发展的重要使命。质子交换膜燃料电池(PEMFC)作为氢能绿色发电装置的能源载体,具有能量密度高、工作温度低、转化效率高和清洁无污染等特点,因此成为解决环境与能源问题的重要突破口。针对传统PEMFC流道存在着流场结构设计无法进一步改善传热传质、性能提升不足等问
学位
随着工业机器人的应用领域不断增长,机器人不仅要准确跟踪目标位置,而且要对机器人与环境的交互力进行精确控制,以实现开放化的人机协作能力。但是工业机器人通常没有集成力矩传感器,对作用力的感知能力较弱,所以在人机协作的实现上存在较大的困难。因此,采用动力学模型代替力矩传感器计算机器人的受力情况是实现力感知能力的重要途径。本文以工业机器人为研究对象,从动力学建模、动力学参数辨识与拖动示教方法等方面进行了系
学位