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摘要：随着科技的发展，原有的仓储系统已不能满足现代物流的需要，因此自动化立体仓库就基于此应用而生。自动化立体仓库的应用，有利于合理规划、管理、使用仓库进行存储。但是在货位存储的策略、货位的分配原则上存在着其弊端。对自动化立体仓库入库货位进行优化，可以降低使用成本，提升存储效率，合理有效利用仓库空间，对此，以货位优化算法为基础建立数据模型，综合入库的原则，进行入库货位优化设计。
关键词：自动化立体仓库；入库货位；优化入库
自动化立体库是将数据科技与仓储物流相结合的产物，其推广有利于有效管理货物的存储，有利于合理的进行货物分配。它是将管理与分配、运输与传送、统计与储存相结合的综合体。而自动化立体仓库的关键就是如何进行科学合理的货位分布与布局，只有分配的合理才更加方便货物的记录与提取，使得运输与传送更加顺畅，因此优化入库货位有其重要的应用价值，是整个自动化系统运行的关键步骤。
一、自动化立体仓库的概述
自动化立体仓库，是一种与时代结合的新型概念，是一种自动化的仓储模式。对仓库内的存储货物借用巷道堆垛机完成自动存取，通过计算机技术进行信息的总管理。
自动化立体仓库已逐步成为拥有物流模块、仓库存储功能的企业，在本行业中竞争的优势。它加速了企业的发展，完善了企业的供应链。其通过高层立体货架与托盘系统的应用扩大了仓库的存储容量、提升了存储规划的科学性，提升了从存储作业的效率性。
但自动化立体仓库与企业进步的速度不相符，不能完全满足公司的实际需要，其出入库流程尚未形成规范的流程方案，效率不能到达最大值。那么在数量庞大的货物中如何做的货物选取最优化呢，就要加强入库货位的优化设计，提高选取货物的效率，完成有效的出入库工作。
二、入库货位的概述
自动立体仓科设计及的优化目的即使要实现对空间的有效利用和存放货物的最大值，给每种货物制定最优化的存储方案。因此，考虑到种种问题就要对货物入库的基础进行完备的设计，即寻求入库货位最佳方案。
（一）入库货位的论述
通俗意义上说入库货位即为货品在入库的时候选择的摆放存贮选择的位置。但具体的为一个系统，包含多种原则。
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图1 入库流程
（二）现状与不足
我国的自动化立体仓库大部分还基于理论设计阶段，在调度与入库货位上仍存在极大不足，缺乏规范的应用设计方案。大部分的优化方案对初期的整体规划起到作用，但日常的出入库效率却滞后，使得仓库整体使用不当，空间利用不足。
（三）优化入库货位的必要性
通常是大型仓库的存储需要自动化立体仓库的应用，那么如何在巨大的空间里准确的将货物进行合理有效的分配，就需要对入库流程进行准确科学的设计，使得按其流程执行操作就会是空间利用到达最大化。优化入库货位的设计，可以节省入库工作的时间，大大提高工作的效率，使得有限的设备发挥最大的价值，加速货物运转的周期，提升物流的速度，也使得出库工作更加便捷，突出自动立体仓库的优势，使得流程加系统完整。
三、入库货位的优化设计
（一）优化原理
对入库货位的优化设计，可以使得每次操作自动选择最优化的入库方案，提升整体的作业实效，将货品运送至众多空间位置中最合适的地方，以此减少搬运货物会产生的成本，尽量降低存储、搬运中的额外损耗，缩短每次作业的时间，进而降低物流的成本，提升总体收益。针对优化的原理，主要的设计理念为：
1.根据ABC分析的方法，将挑选频率最突出的货位放于仓库的黄金区域，即靠近入货台距离最小的扇形区域内。由此来缩短挑选制定物物品时的移动距离和挑选时间，加快挑选关键物的速度，提升入库作业的处理能力。
2.分析存储物品的特性特征，划分不同区域，结合货品大小型号、托盘的规模和存储法则，准确定位物品的存储位置。避免取货时会存在拥挤的问题，改善流程的便利度，缩短入库所需的消耗，使批量补货的问题得到化解。使得每部分的设备都能发挥最大效能，缩短从指令下达到完成取货的时间。
3.充分应用存储策略，使得货物入库更加准确。根据存储策略中的定位分区、分类均布以及共享原则等准确地进行货位定位储存，使得系统提升调度的时间。
（二）优化方案
通过合理设计入库货物存储顺序，使得入库方案的选择是最大效益的，基于此用算术优化法计算堆垛机的运行参数。
1.首先要依据立体仓库的内在限定并结合一定抽象整合，运用数学工具，建立合理的模型。立体仓库的内在限定，就是货品、货物、堆垛机的运行原则。对于货品货物，要遵循分区原则（物品特性分区、入库优先级分区、入库频率分区、重力分区原则）、均布原则（货位均布、货物均布、设备超载均布等）、存储策略（定位、分类、随机、共享存放）、货位分配原则（上轻下重、先入先出、分巷存放、就近原则、相关物品相邻存放等），综合考虑3S1L原则；针对堆垛机要考虑其最大上升速度、最大移动速度以及其起始点的位置。
2.其次，进行假设，建立一个与实际相符合的货位优化模型，然后对该模型进行求解。运用遗传算法将问题及进行转化，以此求解。其中，遗传算法的基本流程为：
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图2 遗传算法基本流程
把货位转内化为三维建模，在建模的基础上提出已时间为基础的最大时间算法和距离参数算法。
最大时间算法即为推垛机在水平与垂直方向上运动的最大时间，各个运行到入库台的最小时间即为最短入库时间:.png)
距离参数法则同理以为距离为轴进行计算。
3.此外对两种算法进行理论比较，为了省去每次都要计算的麻烦，可以将提前算好的代码输入系统中，将距离参数表应用到货位管理表的入库模块，这样每次入库时只需找到此模块的对应字段，就可得到最佳货位；结合两种方法的一般出入库流程如图:
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四、结语
对于入库货位的优化，本文是首先能够建一个三维立体空间，在其中进行设计；其次，将数学结合为入库货位的构建建立模型，而此模型采用的解题方法为遗传算术法；再次，采用最大时间算法与距离参数法进行求解，将结果输入编程中。那么，每次在对应结果所出现的字段内即为最优货物存贮位置。最后，用仿真法进行检验。
参考文献：
[1]孙嘉炜. 立体仓库出入库货位优化模型与算法研究[D].东北大学,2013.
[2]陈厚松. 自动化立体仓库出入库货位分配优化研究[D].武汉理工大学,2011.
[3]张仰森,刘安宇. 智能化立体仓库入库货位分配的综合优化算法[J]. 计算机科学,2010,(12):175-177+189.
[4]杜盛霖. 基于货位优化的自动化立体仓库出入库系统设计[D].山东大学,2006.
论文作者:吕建苏
论文发表刊物:《江苏科技报》2017年2期
论文发表时间:2017/9/22
标签：货位论文; 货物论文; 立体仓库论文; 算法论文; 时间论文; 流程论文; 原则论文; 《江苏科技报》2017年2期论文;