《紧致化仓储系统设计与运行的优化理论与方法》

仓储系统作为供应链快速响应的重要组成部分,其运作效率对整个供应链的运作绩效具有重要的影响。一方面,提升仓储系统的运作效率可以快速满足消费者的需求,提升客户服务水平;另一方面,随着土地和人力成本的上升,提高仓储空间的利用率以及运作效率对于降低总的运营成本至关重要。因此仓储系统的转型升级对提升供应链对于顾客的服务水平,减少全局的物流成本都具有重要意义。在劳动力成本不断上升且土地资源日益稀缺的当下,实现紧致化仓储系统是仓储系统转型升级的关键一环。该项目系统研究了有关紧致化仓储系统的理论和方法,主要发现和贡献包括:

(1)提出了倍深式存取货架的自动存取系统,基于此系统,在假设随机存储策略和先到先服务的取货策略下,提出了一个四指令循环的行走时间模型评估自动存取系统的绩效。通过算例分析,验证了该模型可以大幅提高系统的运作效率,例如当存储容量为400时,系统效率的提升的百分比超过22%。

(2)提出了小车与电梯同时运行的并行运行模式,并建立fork-join排队网络评估该运行模式的绩效,然后分析串、并联运行模式在基于层AVS/RS系统中的适用场景。在真实系统中将并行运行策略与串行运行策略进行对比。计算的结果表明在服务载荷下(每小时),使用并行运行策略可以将取货作业系统反应时间提高2.1%。

(3)基于随机存储策略,S型分拣路径策略,先分拣再分类的策略和先到先服务的打包策略的假设,提出了可变时间窗打包下的顾客订单期望有效产出时间模型。算例分析的结果表明系统期望产出时间是打包大小的凸函数,当打包大小为5左右时,系统吞吐时间最小,例如当拣货巷道等于30,打包大小为5时,系统吞吐时间为310,是该情况下最小值。因此,管理者能够获得最优的打包大小来最小化顾客订单的有效产出时间。

(4)提出了平台分离的自动存取系统在I/O待命位点策略下的双指令循环行走时间模型。随后,文章使用计算机仿真验证了模型的精确性。结果表明,当货架的形状因子b=1的时候,双指令循环的期望行走时间取得最小值,这说明square-in-time货架的效率最高。同时还发现,当货架的总面积一定的时候,总的存储货位的数量越多,模型的精确度越高。最后对比了其他模型,结果表明,双指令循环的效率高于单指令循环的效率。

(5)提出了在有限时期内,包含一个生产商和一个零售商在内供应链关于变质产品的决策问题。

文章建立了关于集中式和分散式的多变量模型,并提出了RS和RRS合同以协调供应链系统。随后利用数据仿真对模型进行了检验,并对协调模式下的关键参数进行了敏感度分析。实验结果表明在协调模式下供应链整体利润提高了至少1/3,两套合同体系都可以起到协调供应链的作用,并都存在合适的利润分成比例使得双方都接受合同。同时,改进的利润分成合同相比于之前的合同会带来更高的利润,与协调供应链下的利润一致。

研究成果被International Journal of Production Research、Transportation Research Part E、EngineeringOptimization、Engineering Applications of Artificial Intelligence、Computers & Industrial Engineering、International Journal Of Production Economics等国际重要学术期刊引用和跟踪研究,其中6篇代表作谷歌学术他引100次。徐贤浩教授主持的国家自然科学基金重点项目结题验收评价为“优秀”,同时在人才培养和国际合作交流方面以及成果应用方面也取得了较大的成效。

  1. 下载详细PDF版/Doc版

提示:为方便大家复制编辑,博主已将PDF文件制作为Word/Doc格式文件。