智慧倉庫規劃與設計：自動化拆零揀選系統配置優化

序1
序2
前言
第1章緒論
1.1智慧倉庫
1.1.1智慧物流與智慧倉庫
1.1.2智慧倉庫裝備技術
1.1.3智慧倉庫規劃與設計原則
1.2智慧拆零揀選系統簡介
1.3智慧拆零揀選系統研究現狀
1.3.1人到貨拆零揀選系統
1.3.2貨到人拆零揀選系統
1.3.3自動化拆零揀選系統
第2章陣列式自動揀選系統
2.1系統結構與佈局
2.1.1陣列式自動揀選機結構
2.1.2陣列式自動揀選系統佈局
2.2系統人工成本分析
2.2.1配送中心倉庫內作業流程
2.2.2分揀區內人工成本分析
2.3訂單處理總時間分析
2.3.1單機訂單處理總時間
2.3.2多機訂單處理總時間
2.4小結
第3章揀選品項選擇與通道配比優化
3.1分揀區人工成本模型
3.2通道配比優化問題
3.3自動化分揀品項選擇優化問題
3.3.1連續空間最優品項選擇法
3.3.2離散空間品項選擇法
3.4實例分析
3.5小結
第4章串列合流下單機品項分配優化
4.1品項分配模型
4.2品項間相關性分析
4.2.1基於揀選次數的品項相似係數
4.2.2基於揀選量的品項相似係數
4.2.3改進品項相似係數
4.3品項聚類演算法
4.3.1單品項單通道
4.3.2品項分配通道數為變數
4.4實例分析
4.5小結
第5章並行合流下單機列品項貨位分配優化
5.1列品項貨位元分配模型建立
5.1.1揀貨區工作時序
5.1.2訂單處理總時間模型簡化
5.1.3列品項與貨位分配
5.2列品項貨位元分配模型求解
5.3實例分析
5.4小結
第6章串列合流下系統組態綜合優化
6.1綜合優化建模
6.2模型求解方法
6.2.1轉為單目標優化問題
6.2.2啟發式反覆運算演算法
6.2.3配置方案改進策略
6.3實例分析
6.4小結
參考文獻
後記

序1
隨著電子商務和大規模定制化生產的快速發展，貨物品種越來越多，訂單批量越來越小，時效要求越來越高，倉庫功能已經由傳統的物料存儲與保管為主，轉變為以訂單揀選和分撥作業為主。
為應對倉庫內越來越多的訂單揀選任務，實現越來越快的訂單履行效率，各類智慧拆零揀選技術在國內外得到廣泛應用。例如我國商業煙草公司大量採用自動化通道揀選線實現了接近30000條/h的捲煙分揀效率；在大型電商企業唯品會採用基於多層穿梭車系統的貨到人揀選系統，實現每人每小時300~500訂單行的揀選效率。由於智慧裝備的一次性投入大，運營後期改動調整成本高，因此做好前期的規劃與設計對智慧倉庫至關重要。
本書系統地對人到貨、貨到人和自動化三類智慧拆零揀選技術的研究現狀進行了介紹，重點對自動化拆零揀選裝備的配置優化進行了深入分析。由於本書作者在攻讀博士期間參與了多項大型企業智慧化物流系統集成專案，積累了豐富的現場實戰經驗，因此閱讀本書可以瞭解當前國內外先進的智慧倉庫技術，並且書仲介紹的各類優化方法對智慧倉庫的規劃與設計具有較好的借鑒作用。
清華大學 蔡臨寧
2018年8月

序2
隨著中國特色社會主義進入新時代，我國社會主要矛盾已經轉化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發展之間的矛盾。在當前體驗經濟的發展浪潮中，“線上+線下+物流”的“新零售”商業模式正在試圖為消費者提供近乎完美的購物體驗，而物流配送是體驗中的重要一環，訂單回應的時效性與準確性的要求正在逐漸逼近極限。傳統的物流體系以人工輔以搬運裝備作業為主，已經無法滿足日益提高的服務標準，因此越來越多的企業在倉庫和運輸環節中，大量採用大資料、物聯網、人工智慧、自動化裝備等智慧技術應對挑戰。大量新技術、新裝備的應用與經驗積累，為智慧物流體系的建立和研究奠定了豐富的實踐基礎。
物流科學是一門工程背景強且側重於運用運籌優化理論知識解決實際問題的學科。在傳統物流倉庫規劃與設計研究中，優化場景多以人為中心，通過貨位的分區與佈局優化、作業線路設計等方法提高人效、降低人工成本；隨著智慧技術在倉庫中的投入使用，優化場景轉變為以智慧裝備為中心，通過設備佈局與配比、品項分配和貨位分配實現提高機效，充分發揮設備的使用價值。因此，優化場景的轉換，為倉庫規劃與設計提供了大量更複雜、更深入的研究課題，也必將成為物流領域新的研究熱點。
本書對智慧倉庫內拆零揀選環節的新技術、新裝備的研究現狀進行了較為全面的介紹，在此基礎上，以自動化拆零揀選設備為物件，研究了各類設備配置優化演算法，採用現場實際訂單資料，驗證了演算法應用效果。這些成果和方法是作者在長期的專案規劃設計與設備開發調試過程中研究發現的，對自動化拆零揀選設備的應用和管理具有很強的借鑒作用，同時對倉庫內其他智慧裝備的優化研究具有理論參考價值。
山東大學 吳耀華
2018年8月