当前课程知识点:仓储系统建模与分析 > 5 订单拣选的流程、方法、技术和优化要点 > 5.4 订单拣选优化要点 > 订单拣选优化要点
订单拣选中
行走是人工拣选仓库中
消耗劳动力工时资源最大的动作
如何减少拣选员的行走距离
是人工拣选优化的关键
如上图所示
拣选员路径优化
就是寻找拣选员访问一系列货位的路径或顺序
使得行走的距离最短
该问题本质上属于Steiner TSP问题
常用的拣选路径优化的启发式方法包括
S shape策略
即按S型路径依次穿越遍历货位所在的通道
Return策略
即拣选员从通道一侧进入
拣完最远处货位的货物后返回
从通道的同一侧离开通道
依次遍历货位所在的通道
中间点策略
即拣选员从通道一侧进入
最远达到该通道的中间点位置
然后返回
从通道同一侧离开通道
依次遍历货位所在的通道
Largest-gap策略稍微复杂些
但表现相对较好
介绍Largest-gap策略之前
需要先明确gap的含义
这里gap表示任意两个相邻货位间的距离
第一个货位与通道前端之间的距离
或者最后一个货位与通道末端之间的距离
Largest-gap策略
指的是拣选员拣选该通道货物的路径方案
要避免行走最大gap的距离
比如例子中第二个通道中
最大gap是最后一个货位与通道末端之间的距离
拣选员就行走到该通道最后一个货位后
原路返回
避免行走这个最大的gap距离
同样第三个通道中
最大gap是中间相邻两个货位的距离
拣选员就从通道的两侧进入通道进行拣选
避免这个最大的gap
以上介绍的是启发式的拣选路径策略
不能保证获得最优解
当货位规模较小时
可以抽象为最短路问题模型
采用动态规划的算法来获得精确解
我们假设每个通道只能访问一次
从一个通道到达下一个通道时
拣选员可以采用两种方式
一是穿过当前整个通道到达下一个通道
二是先返回到进入当前通道的这一侧后
再到达下一个通道的方式
将起始点 终到点
每个通道的前端点和末端点
视为图中的节点
上例的拣选路径优化可转化为
寻找从1R节点到End节点的最短路问题
接下来看一看各条弧上的权重如何设置
从第一条通道到第二条通道
根据前面的假设
有两种方法实现
一是从1R-1L-2L
穿越通道1实现
二是从1R-1R-2R实现
分别计算这两条路径的距离
标记为对应弧的权重值
从第二条通道到第三条通道
选择会更多一些
当位于2L节点时
会有2L-2L-3L和2L-2R-3R两种方案
同样当位于2R节点时
也有2R-2L-3L和2R-2R-3R的方案
分别计算这四条路径的距离
标记为对应弧的权重值
同样可以获得从第三条通道到第四条通道
各种方案对应弧的权重值
以及从第四条通道到终点
各种方案对应弧的权重值
当所有可行弧的权重都确定后
可形成最终的图
在该结构中根据动态规划的思想
很容易能够获得从1R节点到End节点的最短路
即1R-2R-3L-4L-End
体现的具体仓库拣选路径如右图所示
观察该图的结构
当仓库布局一定时
交叉弧如1R-2L 2R-3L等的权重
即通道前端到通道末端的距离是保持不变的
而1R-2R 2R-3R 2L-3L这类弧的权重
则会随着访问货位的变化而变化
订单拣选路径优化
比较适用于多item和中等规模订单的情况
当订单品类数太少或订单规模太大
优化的效果都不太突出
因为前者比较容易就能够枚举出最优方案
后者因为货位分布广
优化的效果可能跟普通的启发式策略效果相差无几
以上就是本讲的内容
下一讲我们将系统的梳理和介绍
各类仓储系统和设备
-1.1 仓储系统的相关概述
-1.2 从货物流动的角度来分析仓库运作
-1.3 仓储系统中典型的作业环节
-1.4 仓库管理系统
--仓库管理系统
-第一章作业
-2.1 仓库货物单元转换场景
-2.2 托盘单元存取场景特点
-2.3 高效利用空间方法和途径
-2.4 高效利用工时方法和途径
-第二章作业
-3.1 典型整箱拣选场景
--典型整箱拣选场景
-3.2 整箱拣选快速拣选区存储货物数量
-3.3 整箱拣选快速拣选区存储货物种类
-第三章作业
-4.1 典型单件拣选场景
--典型单件拣选场景
-4.2 单件拣选快速拣选区存储货物数量
-4.3 单件拣选快速拣选区存储货物种类
-4.4 单件拣选快速拣选区规模大小设计
-第四章作业
-5.1 库内订单履行流程
--库内订单履行流程
-5.2 订单拣选方法
--订单拣选方法
-5.3 订单拣选技术
--订单拣选技术
-5.4 订单拣选优化要点
--订单拣选优化要点
-第五章作业
-6.1 仓库货物单元化
--仓库货物单元化
-6.2 仓储/搬运系统和设备分类
-6.3 典型的人到货系统和货到人系统
-第六章作业
-7.1 AS/RS研究对象及相关假设
-7.2 AS/RS行程时间模型
-7.3 不同I/O点布局和堆垛机停靠点策略下的行程时间模型
-7.4 考虑不同货位分配策略下的行程时间模型
-第七章作业
-8.1 RMFS货到人仓储系统
-8.2 半开排队网络方法
--半开排队网络方法
-8.3 RMFS的半开排队网络模型
-8.4 模型近似解析解求解思路
-第八章作业
-9.1 AVS/RS货到人仓储系统
-9.2 多类别顾客的半开排队网络方法
-9.3 多类别SOQN模型近似解析解求解思路
-第九章作业