基于负荷控制的平面型仓库入库控制策略仿真研究

摘要

近年来随着中国仓储行业的迅猛发展，制造企业积极引进先进的仓储技术，如自动化立体仓库。但由于立体仓库成本高、技术门槛高等现实原因，珠三角地区大多数制造企业仍然使用传统平面型仓库作为成品的储存场所。随着中国消费市场需求爆发式增长，制造企业面临着爆发式增长的生产需求。由增长的生产需求带来相应的仓储需求使得平面型仓库出现了仓储需求与能力不匹配现象，严重地会出现爆仓现象。而且现在社会已经从卖方市场转变到买方市场，客户需求多种多样且定制化，大多数生产制造企业已经从生产大批量同类产品转化为生产多品种小批量的产品。平面型仓库管理部门如何合理地控制多品种小批量的成品入库存在着一定难度。因此，平面型仓库的运作压力越来越大。为了缓解平面型仓库的运作压力，企业可以选择新建仓库、应用仓库管理系统和使用入库控制技术等。但是由于土地价格昂贵等原因，企业一般会选择应用仓库管理系统和合理的入库控制技术。　　本文在仓储需求与能力不匹配和合理入库控制存在难度使得制造企业平面型仓库运作压力变大的背景下，为了缓解需求与能力不匹配的现象，针对成品入库控制进行了研究，面向存在负荷波动现象的多货道平面型仓库，采用基于负荷控制的解决方法，拓展生产负荷控制的作用对象于平面型仓库，并设计暂存区入库任务排序规则、入库任务投放规则和库位排布规则来解决了因生产波动而引起的仓储需求与能力不匹配的问题。　　首先，本文对负荷控制和平面型仓库的研究现状进行了文献综述，分析了负荷控制方法和平面型仓库的研究现状，提出了现有文献的局限性。然后，对平面型仓库的入库控制问题进行了描述，分析了平面型仓库的运作流程，并分析和总结了流程中出现的问题和研究难点，为提出新的方法铺垫。然后，本文针对仓库入库运作流程中出现的问题，提出基于负荷控制的解决方法，包括将负荷控制的研究对象拓展到仓库，定义了仓库负荷、负荷的计算方法和负荷定额等，并设计了暂存区的排序规则、入库任务投放规则和库位排布规则，用于控制成品入库。然后，本文以某家大型涂料制造企业的平面型仓库作为仿真模型，使用提出的规则进行仿真实验。结果表明，暂存区入库任务排序规则、入库任务投放规则和库位排布规则以及它们之间的相互作用对仓库的平均仓储时间和订单延迟率有显著性影响。然后，对不同规则以及它们之间的相互作用对平面型仓库平均仓储时间和订单延迟率的影响进行总结和分析，分别对三种暂存区排序规则、三种入库任务投放规则和两种库位排布规则以及它们之间的相互作用对仓库运作中的平均仓储时间和订单延迟率两个指标进行性能评估。通过折线图得出规则对平均仓储时间和订单延迟率的有效作用并分析了其原因。最后对周期性投放规则的投放周期、暂存区最大存放托盘数量和成品种类数量这三个参数进行敏感性分析，并得出了有助于仓库运作的管理启示，给制造企业的仓库入库控制提供了管理方案。

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