快递企业分拣作业方案优化设计文献综述

 2022-07-14 06:07

文献综述

论文题目: 快递企业分拣作业方案优化设计

  1. 国内研究现状

在快递分拣系统方面具有代表性的成果有:袁阿勇用模糊建模与模糊识别理论研究了目前最先进的分拣技术,尝试将电子代码加入到分拣系统中,对智能化分拣设备升级重组,实现货物编码信息的全球统一。他还设计了新型锟子浮出式货物分类装置,实现物流分拣系统中的设备与信息网络实时连接,提高了物流分拣系统的分拣效率,实现了快件分拣的信息化。卢少平、张贻弓等人研究挡板动作时序对分拣总时间的影响,使用分拣策略优化方法和启发式聚类算法找出分拣最短时间和缓存区最佳容量。易开刚研究了航空物流快递分拣系统,运用物理学方法和排队论建立模型,对系统里供件机上件规则、方式、过程逐步分析和优化,提升航空快件的分拣效率和分拣的准确度。吴颖颖主要研究自动分拣系统的拣选策略:1.在分区分配策略上采用串行与并行合流分拣模式,找出影响订单处理时间的因素;2.在品项分配策略上,通过对品项数量固定和非固定两种情况下,证明了禁忌搜索算法和动态聚类算法在分拣品项分配问题上的可行性;3.在订单拣选策略上,以订单顺序和订单时间为影响因素建立拣选模型,运用遗传算法对此模型进行求解,并在初始种群的生产过程和交叉、变异的概率上对算法进行优化。谭俊华等人以配送中心的人工分拣系统为研究对象,使用精确算法和启发式算法解决订单分批问题,证明了多种算法在分拣系统上研究的可行性。王艳艳建立以虚拟拣选时间为基础的并行作业分拣模型,分析了品项拣选量的拆分对拣选时间的影响,利用对进行仿真运行,最终证明了拣选量拆分法能大大的提高拣选作业的效率。

物流系统仿真优化方面:在中国仿真优化用于分拣方面的研究还比较少,其代表性成果有:薛永吉、李旭宏和程日盛等使用 Agent 仿真软件对配送中心的站台数量进行仿真优化,在此基础用排队论方法找出最合适站台数量的方法。Agent仿真弥补了排队论算法存在的一些缺点,为后人解决类似的问题提高了很好的方法。龚波对生产物流系统规划中的各种技术、设备、资源进行了深入的研究,使用 SLP 方法对系统里各方面逐一分析总结,提出了具有长效性的改良方案,提高了设备利用率。迟晶研究了顺丰快递集团的未来发展需求量,根据对其下属的集散中心进行分析并设计出整体的规划设计方案,方案的新颖之处在于对快件有初分、细分、线下再分的三次分类检验,避免了分拣过程出现过多的错误。他又利用了 Witness 仿真软件对设计的方案建立仿真模型,对其装卸、搬运、分拣过程进行了优化,提升了快件分拣的效率。赵凯、熊云红等研究了烟草物流中的自动卷烟分拣系统,提出了一种新的虚拟队列容器的概念,构造了自动卷烟排序算法的数学模型,并在 Lab view 上验证了自动排序算法的有效性。并使用了一种易于实现、易于操作、易于在工业 PLC 上实现的开环控制算法,通过仿真验证了算法的正确性和可行性。卢卫使用 Flexsim 仿真软件对港口物流系统进行仿真,分析出该港口目前存在过度使用集装箱的问题,减少港口物流分拣过多的流程,节约整体的经费开支。纪寿文、曹新裔和吴兴华使用 Flexsim 仿真软件对某牛奶仓库配送中心进行仿真,基于不同库存的条件下分析比较,发现该配送中心存在叉车和处理器利用率低等问题,提出优化方案来充分利用资源。郝海光和王新嘉运用 Flexsim 仿真软件对港口中集装箱大门进行仿真,根据仿真的运行结果分析得出进口大门位置、数量设置不合理,对集装箱大门位置和数量重新设计规划,提升客户的满意度。董娜针对某面膜企业存在生产能力无法达到实际需求的问题,使用 Flexsim 对加工车间进行仿真模拟,找出车间生产量不足的原因,优化了生产工序和对设备的合理配置,为企业生产提供了参考依据。卓突君使用 Flexsim 对农机生产线进行仿真模拟,分析存在生产效率低的原因,提出了简化生产工序和改良产品类型的优化方案,仿真软件的使用降低了设计成本,提高了生产效率。吴兆明和林榕研究了物流仓储系统存在的问题,用 Petri 网建立仓储出库、入库的简化模型,再使用 Flexsim 仿真软件对其模型进行仿真优化,根据分析报告结果找出问题所在,提出升级设备配置,使得配送中心的仓储更合理。浙江大学的张欢欢、黄芳和曹衍龙等学者研究国内先进的自动化立体仓库构成原理和工作流程,运用 Flexsim 仿真软件建立自动化立体仓库的仿真模型,结合排队论方法找出堆垛机和叉车最合适数量,提升自动化立体仓库的使用效率。葛安华、隋姗姗和刘栋通过对工业企业中的鼓风机叶轮加工系统的数据收集和分析建立了系统模型,使用 Flexsim 对加工系统进行仿真模拟,发现了卷筒机、色检等多个设备出现空闲率高等问题,提出阵列混合式布局,提高设备利用率。

在分拣技术研究方面:姜德智提出目前各大分拣中心频繁出现“暴力分拣、快件爆仓”现象,其真正原因是国内快递企业配置的设备智能化水平低,尤其是分拣中心的分拣设备的自动化水平极大影响快件的配送速度,进而影响公司规模发展。他对分拣中心的直线型分拣机和环形分拣机这两种分拣设备作了详细的介绍,证明了这两种设备不适应当前的发展。冉文学应用轮询理论来研究单元物料订单分拣控制策略和轮询控制机理,提高分拣线上的设备使用率。张大伟研究了快递企业的输送分拣设备,对分拣设备进行标准化、模块化升级,同时满足物流快件中“多品种、小批量、多批次、短周期”等多种需求。灵活地组织和实施物流作业。宋佳娜对最常见的邮包自动分拣化设备系统进行各项指标的分析,为快递企业管理人员在分拣设备选择方面提供参考价值和意义。

  1. 国外研究现状

在分拣系统方面国外主要成果有:Martin Christopher 把射频技术(RFID)嵌入分拣系统,再构建数学模型寻找最优的模型,使自动分拣系统更加高效化、智能化。Daria Battini 等认为分拣作业在物流活动中耗费大量的人力和时间,找出最优分拣策略,合理分配仓储位置,减少分拣过程的行走路径。Tricia Hyland 第一个建立环形分拣模型,设计出快件分拣信息控制系统,在实际分拣过程中在快件上贴上条形码,以便快件分拣时数据信息的采集,在次基础又一次提升了自动分拣的速度,也能让每个快件的信息能通过网络就可以及时查到。Ulrich Beck研究快件区域追踪技术,利用离散并行系统的数学对自动分拣系统中的供件子系统优化更新,对堆块式分拣系统中的静态模型和动态模型的上件过程分别分析,优化了堆块式分拣系统中的供件机,提升它的供件效率。Eiichi Tariguchi 研究机器自动识别破损物件,可以运用到快件自动分拣流水线上,利用 SVM 对快件进一步分类,采取针对性的包装,以防快件进一步损坏。Hsien Hua、Lee Pei和 Wen Wang 研究航空分拣路径定位问题,通过在电子信息系统的基础上建立分拣路由模型,找出最短路径。

物流快件仿真优化研究方面:国外在快递物流分拣方面的研究相比我国先进很多,像 Automod、Witness、Flexsim 仿真软件在快件分拣的方面使用比较广泛,而且都已经进入到了实施阶段。国外主要代表性成果有:Jerry Bank 设计出滑块分拣系统的机器结构,对其工作原理和参数的设置作了详细的说明,在静态模式和动态模式下进行模拟,分别验证出 Auto Mod 单元库的可重复性和模块建立的合理性,在此基础上继续优化和分析模块分拣系统存在的问题。SoemonTakakuwa 和 Hiroki Takizawa 利用 Aren 对非自动化仓库建模分析,找出合理布局和最佳运作流程,并结合相关的数据文档,分析出非自动化仓库由于补货操作过多而影响仓库吞吐能力。Masel 研究环形物件分拣系统下的固体物件分拣时间,总结出分拣时间的数据公式。Masel Dale 对分拣系统设施规划进行仿真模拟,合理分配分拣出口,并找出配送物件的最佳设备。Norman Saenz JR 通过搭配多种类型传送带,找出合适的组合模式,构建最佳的物流分拣系统。国外仿真软件的理论已经发展成熟,开始运用于实施阶段。像英国的 Witness、美国的Flexsim 已经运用到实际生产领域。

在分拣技术研究方面:Ihsan Arkan 在无线射频技术的基础上设计出了快件的实时定位系统,通过分析系统各项的性能指标,优化快件分拣流程。EiichiTaniguchi 等研发了分拣传送带上破损物件的自动识别系统,该系统主要是结合了 SVM 分类判断方法和模糊皮层识别机制检测技术,它能够迅速识别出超过一定破损程度的快件,并把它自动分离出传送带进行二次包装。Hua Lee H 在电子信息系统的基础上构建分拣递送路由模型,成功地解决了分拣运输过程的快件定位问题。Poon. T.C.使用无线射频技术对快件进行策略性控制分拣,同时完成了分拣系统中快件的信息采集、输送、反馈与控制,提升快件分拣效率和智能化水平。

  1. 参考文献

[1] 袁阿勇.新型智能化货物分拣系统的研究与开发[D].武汉理工大学,2006.

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