物联网环境下面向成品入库物流的叉车任务优化分配系统

摘要

在制造企业中，为确保产成品顺利向市场输出，企业在保证车间的连续生产的前提下，也要确保成品仓库的存储能力及周转效率。其中，成品入库物流的优化就成为重要的问题，即如何安排各车间下线点缓存区的托盘进行入库。而叉车作为运输托盘入库最重要的资源，其任务的优化分配显得尤为重要。本文针对广东X涂料制造企业的成品入库流程进行研究。在该企业中，叉车需要将产生于车间的成品及时送入成品仓并放在正确的库位。由于车间和仓库的数量较多，所有叉车将频繁的在多个车间和仓库之间往返，对叉车任务的分配存在诸多难点。第一，在成品运输入库的整个过程中缺少高效的识别方式，造成叉车操作员只能通过记忆和经验来操作入库，这样不仅费时费力，且易错遗漏，大大降低数据采集的准确性、高效性;第二，叉车车队管理者没有很好的对叉车任务分配的机制，只能通过人为的经验来安排叉车的运输任务，导致整体任务完成的效率低下。以上两个难点造成有些生产车间下线点缓存区堆满以至于不能连续生产，仓库的库位规划比较混乱，进而影响整个企业的成本和企业竞争力。
　　物联网技术的自动采集信息、对物品实时监控和信息共享等特点为实现制造企业内部叉车任务的优化分配带来了契机。本文选用物联网技术解决叉车运输过程中信息采集难的问题，并以采集的实时数据为基础进行叉车任务的优化分配问题的研究。
　　首先，针对制造企业中各车间生产下线、仓库库位规划和叉车运输作业的运作模式特点，分析叉车运输作业的关键问题，采用物联网技术对叉车运输作业资源进行透明化改造，并搭建了基于物联网的叉车运输作业环境和AUTOM实时基础信息架构。
　　其次，对于制造企业成品入库物流运作中的叉车任务优化分配问题，提出了物联网环境下的动态任务分配机制，建立了任务排序的数学模型，并设计了遗传算法进行求解。
　　最后，设计和开发了基于物联网的成品物流管理系统中的叉车任务优化分配模块。该模块采用B/S架构，并将叉车任务优化分配的机制应用于该模块的核心功能——自动任务分配中，实现了生产过程中叉车任务的动态优化分配。该系统已在广东X涂料制造企业运行，且对该企业的车间和仓库在效率上带来了明显的提高，各车间的连续生产率提高到了95％以上，仓库库位得到了快速释放周转，平均每单库存占用时间减少20％以上。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 研究现状

1．2．1 物流运输任务分配的研究现状

1．2．2 物联网技术在生产、物流领域的应用

1．3 课题来源及研究目的

1．3．1 课题来源

1．3．2 研究目的

1．4 研究内容和章节安排

1．4．1 研究内容

1．4．2 章节安排

1．5 本章小结

第二章 基于物联网的叉车作业环境

2．1 叉车运输作业场景

2．2 叉车运输作业的运作模式

2．3 叉车运输作业的问题及技术需求

2．3．1 问题分析

2．3．2 技术需求

2．4 AUTOM解决方案描述

2．5 AUTOM实时基础信息架构

2．6 基于物联网的智能叉车运输作业环境

2．7 本章小结

第三章 问题描述

3．1 问题的背景

3．2 问题描述

3．2．1 所涉及的数据

3．2．2 问题描述

3．3 问题的目标

3．4 本章小结

第四章 叉车任务优化分配方法

4．1 物联网环境下的动态任务分配机制

4．2 任务排序原则

4．3 任务序列数学模型

4．3．1 假设条件与参数定义

4．3．2 任务序列数学模型的建立

4．4 遗传算法设计

4．4．1 确定编码方式

4．4．2 初始化种群

4．4．3 适应度函数及选择

4．4．4 交叉和变异的设计

4．4．5 终止条件

4．5 实际算例求解

4．6．本章小结

第五章 叉车任务优化分配模块的设计与实现

5．1 开发环境和系统架构

5．2 系统体系架构

5．3 系统模块设计与实现

5．4 系统案例演示

5．5 本章小结

结论及展望

研究结论

研究展望

参考文献

声明

致谢