煙葉原料配方立體倉庫優(yōu)化運(yùn)行與仿真研究.pdf

1、傳統(tǒng)的立體倉庫(Automatic Storage & Retrieval System，簡稱AS/RS)存在貨物進(jìn)出庫效率低，運(yùn)行維護(hù)成本高，人工操作誤差等不利因素，不利于提高煙草企業(yè)的工作效率與市場競爭力。煙葉原料配方自動化立體倉庫(Tobacco RawMaterial Blending of Automatic Storage and Retrieval System，簡稱TRMB-AS/RS)是煙草行業(yè)現(xiàn)代物流的一個重要組成部

2、分，是實施煙葉精確配方、批次管理、排序投料、均勻摻對、批內(nèi)質(zhì)量控制、霉變剔出、緊急補(bǔ)料的物流起源點，TRMB-AS/RS的高效合理的運(yùn)行可以加快物資流動的速度，保障生產(chǎn)的順利進(jìn)行，并可以實現(xiàn)對資源有效控制和管理，對整個煙包生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。本文根據(jù)煙葉企業(yè)的生產(chǎn)實際情況和國內(nèi)外煙廠企業(yè)的發(fā)展趨勢，結(jié)合濟(jì)南將軍卷煙廠煙葉原料配方立體倉庫改進(jìn)升級的實際需求，以“煙葉配方立體倉庫優(yōu)化運(yùn)行及仿真研究”為題，提出了基于多Agent理論的煙廠

3、按需生產(chǎn)控制方法，開展了堆垛機(jī)及AGV的作業(yè)優(yōu)化研究，對于豐富煙廠企業(yè)AS/RS的作業(yè)優(yōu)化具有重要的理論意義，提高煙草企業(yè)自動化立體倉庫的工作效率，降低運(yùn)行維護(hù)成本，增強(qiáng)企業(yè)的市場競爭力，和提高企業(yè)創(chuàng)新能力具有重大的實用價值。 研究了TRMB-AS/RS系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的指導(dǎo)思想、設(shè)計依據(jù)、設(shè)計原則、設(shè)計規(guī)范、設(shè)計內(nèi)容和設(shè)計步驟，規(guī)劃了TRMB-AS/RS的物料單元和相關(guān)參數(shù)，闡述了TRMB-AS/RS的功能區(qū)域劃分，提出了TRMB

4、-AS/RS入庫和出庫區(qū)域的工藝流程設(shè)計，規(guī)劃并選擇了TRMB-AS/RS的高層貨架、堆垛機(jī)、往復(fù)式穿梭車(有軌固定路徑AGV)和托盤輸送機(jī)等設(shè)備及其參數(shù)。 分析了煙草行業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行中存在的問題和開發(fā)煙草行業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)的必要性，提出了基于多Agent理論的煙廠按需生產(chǎn)控制方法，建立了煙廠的按需生產(chǎn)運(yùn)行系統(tǒng)整體框架，定義了各分Agent系統(tǒng)，建立了基于Agent的煙廠按需生產(chǎn)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，以便企業(yè)可通過對各種突發(fā)事件的應(yīng)變措施

5、的不斷學(xué)習(xí)來提高該網(wǎng)絡(luò)模型的可伸縮性與敏捷性，保障企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)的穩(wěn)定、高效運(yùn)行。 為了提高煙葉原料立體倉庫堆垛機(jī)的作業(yè)效率，解泱多臺堆垛機(jī)作業(yè)不均衡問題，基于堆垛機(jī)出入庫優(yōu)先原則，采用了堆垛機(jī)在全速和減速運(yùn)行狀態(tài)下聯(lián)合作業(yè)和單作業(yè)兩種模式的作業(yè)時間計算方法，提出了以各堆垛機(jī)作業(yè)時間總和最小和作業(yè)時間均衡為目標(biāo)的出入庫作業(yè)優(yōu)化模型，提高了出入庫的作業(yè)效率。針對一個具體煙葉立體倉庫實例，在相同參數(shù)下，進(jìn)行了作業(yè)優(yōu)化前后的比較，結(jié)

6、果表明：通過采用優(yōu)化作業(yè)方法，作業(yè)效率得到了提高，各堆垛機(jī)的作業(yè)不均衡性大為減小。 基于出入庫優(yōu)先原則，進(jìn)行了TRMB-AS/RS的調(diào)度運(yùn)行的作業(yè)描述，提出了AGV在出入庫作業(yè)時遵循的原則和建模假設(shè)條件，分析了有軌固定路徑AGV的時間處理模型，建立了基于作業(yè)時間最短，所有等待時間最小的AGV調(diào)度模型，提出了基于遺傳算法的求解策略，闡述了算法實現(xiàn)的設(shè)計流程，遺傳編碼、遺傳操作處理內(nèi)容。針對多AGV的作業(yè)調(diào)度特點，分析了多AGV與單

7、AGV作業(yè)調(diào)度及優(yōu)化求解過程的不同點。為煙草企業(yè)進(jìn)一步應(yīng)用和改進(jìn)自動化倉庫提供了可靠的理論依據(jù)。 使用eM-Plant仿真軟件，對煙葉配方自動化立體倉庫進(jìn)行虛擬仿真?；跓熑~原料出入庫優(yōu)化設(shè)計，自動化立體倉庫堆垛機(jī)工作優(yōu)化設(shè)計，以及自動化立體倉庫AGV自動運(yùn)輸系統(tǒng)的工作優(yōu)化設(shè)計，建立起完整的煙葉配方自動化立體倉庫虛擬模型。對倉庫中可能出現(xiàn)的各種狀況和需要改進(jìn)的部分，在虛擬的環(huán)境下做出詳細(xì)的判斷，在eM-Plant軟件中不斷改進(jìn)倉