物流機(jī)器人揀選流程仿真研究

龔志鋒 陳滔滔 石 超 陳建銀

(北京科捷物流有限公司 北京 100085)

0 引 言

隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，電子商務(wù)不斷深入人們生活的各個(gè)領(lǐng)域，不斷對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)揀選效率提出更高的要求，在此背景下，電商行業(yè)廣泛應(yīng)用倉(cāng)儲(chǔ)物流機(jī)器人(AGV)，在提高倉(cāng)儲(chǔ)揀選效率的同時(shí)應(yīng)對(duì)不斷上漲的勞動(dòng)力成本[1]。但是，受限于圖像識(shí)別以及機(jī)器人手臂技術(shù)的發(fā)展，目前在商品包裝較為復(fù)雜的電商行業(yè)之中，倉(cāng)庫(kù)還無(wú)法做到完全的無(wú)人化揀選，仍然需要人工配合機(jī)器人完成商品的揀選，因此如何使用最少的人員完成每天的訂單量是每個(gè)倉(cāng)庫(kù)的工作重點(diǎn)之一[2]。

1 研究背景

本次研究以位于天津武清區(qū)科捷機(jī)器人倉(cāng)(如圖1所示)為背景，該倉(cāng)主要業(yè)務(wù)為某品牌的日常洗護(hù)用品，采用人與機(jī)器相互配合完成商品出庫(kù)。

圖1 科捷機(jī)器人倉(cāng)

該揀選模式的主要流程如下：

(1) AGV前往派單站點(diǎn)領(lǐng)取揀選單，完成綁定，接收下架任務(wù)。

(2) AGV自動(dòng)前往相關(guān)的下架站點(diǎn)獲取商品，在各個(gè)下架站點(diǎn)的工作人員將所需商品從貨架上取下放入機(jī)器人所帶空貨架中，如圖2所示。

圖2 智能機(jī)器人與運(yùn)輸貨架

(3) 當(dāng)AGV獲取到揀選單中的所有商品后，自動(dòng)前往播種站點(diǎn)。

(4) AGV到達(dá)播種站點(diǎn)后，工作人員會(huì)將運(yùn)輸貨架上的商品取下并進(jìn)行二次分揀，完成后AGV返回派單站點(diǎn)領(lǐng)取下一個(gè)揀選單并重復(fù)上述過(guò)程。揀選流程如圖3所示。

圖3 揀選流程

2 仿真系統(tǒng)架構(gòu)

本次仿真采用C++編程語(yǔ)言，使用Qt Creator平臺(tái)編寫完成。

從系統(tǒng)的整體功能上，本文所研究的仿真系統(tǒng)分為人機(jī)交互模塊、模型模塊、動(dòng)畫模塊以及結(jié)果輸出模塊[3-6]，如圖4所示。

圖4 人機(jī)交互界面

其中人機(jī)交互模塊為系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行前用于調(diào)節(jié)機(jī)器人數(shù)量、人員數(shù)量等參數(shù)的UI界面；模型模塊包含了模擬場(chǎng)景中的機(jī)器人、各個(gè)站點(diǎn)、工作人員等對(duì)象；動(dòng)畫模塊主要負(fù)責(zé)將開(kāi)始仿真開(kāi)始后的運(yùn)行圖像實(shí)時(shí)更新至窗口界面上；結(jié)果輸出模塊用于將一個(gè)仿真循環(huán)結(jié)束后的結(jié)果輸出到一個(gè)TXT文本之中[7-10]。

2.1 人機(jī)交互模塊與模型模塊

2.1.1人機(jī)交互模塊

人機(jī)交互模塊主要負(fù)責(zé)操作人員對(duì)仿真參數(shù)的調(diào)節(jié)。根據(jù)實(shí)際研究背景中的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，現(xiàn)場(chǎng)日常需要調(diào)節(jié)的內(nèi)容主要有機(jī)器人數(shù)量、下架人員數(shù)量、播種墻數(shù)量，因此在仿真中這幾項(xiàng)參數(shù)必須是可調(diào)的。此外，需要對(duì)場(chǎng)景的運(yùn)行時(shí)間以及仿真系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間做出調(diào)節(jié)，因此添加2項(xiàng)與時(shí)間相關(guān)的參數(shù)。

綜上所述，界面上的主要參數(shù)包括循環(huán)時(shí)間、機(jī)器人數(shù)量、人員數(shù)量、播種墻數(shù)量、加速倍數(shù)。

1) 循環(huán)時(shí)間與加速倍數(shù)。循環(huán)時(shí)間即為所模擬的業(yè)務(wù)流程的工作時(shí)間，單位為秒。通過(guò)在程序中建立一個(gè)計(jì)時(shí)器，使其定時(shí)發(fā)出信號(hào)促使各個(gè)對(duì)象不斷更新其當(dāng)前的狀態(tài)，從而模擬整個(gè)業(yè)務(wù)流程的運(yùn)轉(zhuǎn)。

由于實(shí)際場(chǎng)景的工作時(shí)間較長(zhǎng)，若要快速地得到結(jié)果，那么在模擬時(shí)進(jìn)行加速是必不可少的。加速倍數(shù)參數(shù)會(huì)影響計(jì)時(shí)器中定時(shí)發(fā)出信號(hào)的周期，從而調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行頻率。

2) 機(jī)器人數(shù)量、下架人員數(shù)量、播種墻數(shù)量。機(jī)器人、下架人員、播種墻都是在實(shí)際業(yè)務(wù)中必不可少的，同時(shí)他們的數(shù)量都是可調(diào)的，因此，一旦在交互模塊中確定好相應(yīng)的數(shù)量，程序開(kāi)始模擬后就會(huì)建立相應(yīng)數(shù)量的不同對(duì)象。

2.1.2模型模塊

由于本文的研究背景具體到某倉(cāng)庫(kù)的實(shí)際業(yè)務(wù)，因此模型的整體布局是完全根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際進(jìn)行設(shè)置的，配置相對(duì)固定，組成元素也較為簡(jiǎn)單，主要包括派單站點(diǎn)、下架站點(diǎn)、播種站點(diǎn)、貨架、AGV、下架工作人員、AGV行走網(wǎng)格。其中，派單站點(diǎn)、下架站點(diǎn)、貨架以及AGV行走網(wǎng)格數(shù)量固定，其余組成元素通過(guò)參數(shù)化建模方法，根據(jù)操作人員輸入的參數(shù)即各個(gè)對(duì)象的數(shù)量，系統(tǒng)自動(dòng)完成場(chǎng)景的搭建。由于實(shí)際的業(yè)務(wù)并不涉及到多層揀選，因此最終搭建的場(chǎng)景通過(guò)二維平面的形式進(jìn)行呈現(xiàn)，如圖5所示。

圖5 仿真系統(tǒng)示例

1)派單站點(diǎn)模型。派單站點(diǎn)系統(tǒng)流程模型如圖6所示。播種完成或處于空閑狀態(tài)的AGV會(huì)自動(dòng)前往派單站點(diǎn)接取下一個(gè)揀選單任務(wù)。

圖6 派單站點(diǎn)系統(tǒng)流程模型

派單站點(diǎn)主要擁有以下屬性與方法：

(1) AGV排隊(duì)隊(duì)列以及隊(duì)列中AGV的個(gè)數(shù)。當(dāng)檢測(cè)到有新的AGV到達(dá)本站點(diǎn)后，其會(huì)將新到AGV放入隊(duì)列之中并將計(jì)數(shù)加一；當(dāng)隊(duì)首的AGV完成派單后便會(huì)把此AGV從隊(duì)列中彈出并將計(jì)數(shù)減一。

(2) 當(dāng)前站點(diǎn)坐標(biāo)。用于AGV規(guī)劃行走路線時(shí)使用。

(3) 派單方法。對(duì)位于當(dāng)前隊(duì)列首位的AGV進(jìn)行派單，派單時(shí)間取現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的平均值，每運(yùn)行一次，派單剩余完成時(shí)間便減一，派單完成的同時(shí)，AGV對(duì)象便會(huì)被賦予整套的行走流程。派單方法偽代碼如下所示：

1:if隊(duì)列中AGV數(shù)量>0 then2: if隊(duì)頭AGV派單時(shí)間==0 then3: 為隊(duì)頭AGV綁定一張揀選單4: 更改隊(duì)頭AGV狀態(tài)為“空閑狀態(tài)”5: 將隊(duì)頭AGV從隊(duì)列中彈出6:else7: 隊(duì)頭AGV派單剩余時(shí)間減1s8: end if9:end if

2) 下架站點(diǎn)模型。下架站點(diǎn)系統(tǒng)流程模型如圖7所示。

圖7 下架站點(diǎn)系統(tǒng)流程模型

在本次業(yè)務(wù)中一共有20個(gè)下架站點(diǎn)，這20個(gè)下架站點(diǎn)位于不同的巷道之中，編號(hào)依次從1到20。因此在仿真中需要?jiǎng)?chuàng)建20個(gè)下架站點(diǎn)模型，它們擁有部分相同的屬性與方法：

(1) AGV排隊(duì)隊(duì)列。當(dāng)檢測(cè)到有新到AGV時(shí)便會(huì)將其放入排隊(duì)隊(duì)列；當(dāng)有AGV完成當(dāng)前站點(diǎn)的下架任務(wù)后，便會(huì)將其從隊(duì)列中取出。

(2) 下架人員隊(duì)列。隊(duì)列最大容量為2。當(dāng)下架人員來(lái)到一個(gè)下架站點(diǎn)后，下架站點(diǎn)便會(huì)將其放入隊(duì)列之中。

(3) AGV停留坐標(biāo)與下架人員停留坐標(biāo)。分別用于AGV與下架人員規(guī)劃行走路徑時(shí)使用。

(4) 下架方法。當(dāng)且僅當(dāng)下架人員隊(duì)列中有人時(shí)，AGV才能夠進(jìn)行下架，有幾個(gè)下架人員便可以同時(shí)對(duì)幾臺(tái)AGV進(jìn)行商品下架操作。下架方法偽代碼如下所示：

1:if隊(duì)列中AGV數(shù)量>=2 then2: if隊(duì)頭AGV派單時(shí)間==0 then3: 更改隊(duì)頭AGV狀態(tài)為“空閑狀態(tài)”4: 將隊(duì)頭AGV從隊(duì)列中彈出5: else if當(dāng)前站點(diǎn)下架人員數(shù)量>=16: 隊(duì)頭AGV派單剩余時(shí)間減1s7: end if8: if隊(duì)伍第二臺(tái)AGV派單時(shí)間==0 then9: 更改該AGV狀態(tài)為“空閑狀態(tài)”10: 將該AGV從隊(duì)列中彈出11: else if當(dāng)前站點(diǎn)下架人員數(shù)量>=212: 該AGV派單剩余時(shí)間減1s13: end if14:else if隊(duì)列中AGV數(shù)量==1 then15: if隊(duì)頭AGV派單時(shí)間==0 then16: 更改隊(duì)頭AGV狀態(tài)為“空閑狀態(tài)”17: 將隊(duì)頭AGV從隊(duì)列中彈出18: else if當(dāng)前站點(diǎn)下架人員數(shù)量>=119: 隊(duì)頭AGV派單剩余時(shí)間減1s20:end if

3)播種站點(diǎn)模型。播種站點(diǎn)系統(tǒng)流程如圖8所示。播種站點(diǎn)由多個(gè)子站點(diǎn)與一條緩沖隊(duì)列構(gòu)成。一個(gè)子站點(diǎn)同時(shí)只能播種處理一臺(tái)AGV，當(dāng)一臺(tái)AGV完成當(dāng)前揀選單的所有任務(wù)后，會(huì)首先行走至播種站點(diǎn)的緩沖隊(duì)列，然后再被分配至空閑的子站點(diǎn)。

圖8 播種站點(diǎn)系統(tǒng)流程模型

(1) 緩沖隊(duì)列以及隊(duì)列中的AGV數(shù)量。用于暫存AGV，當(dāng)AGV到達(dá)后會(huì)先將其放入緩沖隊(duì)列，待有空閑播種墻后，再將AGV從隊(duì)列中取出。

(2) 子站點(diǎn)隊(duì)列。仿真時(shí)根據(jù)播種墻數(shù)量創(chuàng)建相應(yīng)數(shù)量的子站點(diǎn)并構(gòu)成一個(gè)隊(duì)列，用于接收緩沖隊(duì)列中的AGV。

(3) 播種方法。對(duì)隊(duì)列中已經(jīng)前往子站點(diǎn)的AGV進(jìn)行播種，每次循環(huán)扣減機(jī)器人的處理時(shí)間。播種方法偽代碼如下所示：

1:for(int i=0;i<播種墻數(shù);++i)2: if當(dāng)前播種墻有AGV3: if當(dāng)前站點(diǎn)AGV播種完成4: AGV狀態(tài)更改為“空閑狀態(tài)”5: 將AGV從播種墻中彈出6: 播種墻狀態(tài)更改為“空閑”7: else8: AGV播種剩余時(shí)間減1s9: end if10: else if播種墻無(wú)AGV && 播種墻空閑11: if緩沖隊(duì)列中有AGV12: 更改隊(duì)頭AGV狀態(tài)為“空閑狀態(tài)”13: 將該AGV從隊(duì)列中彈出14: 當(dāng)前播種墻狀態(tài)更改為“占據(jù)”15: end if16: end if17:end for

4) AGV模型。AGV系統(tǒng)流程模型如圖9所示。

圖9 AGV系統(tǒng)流程模型

在整個(gè)仿真中，只有兩種模型具有移動(dòng)的功能，而AGV便是其中之一。它具有如下的屬性與方法：

(1) 狀態(tài)碼。共有三種狀態(tài)，分別為行走中、工作中、空閑中，以0、1、2表示，用于分辨當(dāng)前AGV的運(yùn)行狀態(tài)。

(2) 編號(hào)。每臺(tái)AGV都擁有不同的編號(hào)，用于區(qū)分以及索引不同的AGV。

(3) 當(dāng)前任務(wù)剩余時(shí)間。當(dāng)AGV到達(dá)目標(biāo)站點(diǎn)后便會(huì)開(kāi)始在當(dāng)前站點(diǎn)的任務(wù)，如派單、播種、下架等，此時(shí)便會(huì)不斷減少剩余時(shí)間，當(dāng)剩余時(shí)間歸零時(shí)，當(dāng)前站點(diǎn)的任務(wù)便會(huì)被判定為已完成，AGV就會(huì)離開(kāi)當(dāng)前站點(diǎn)。

(4) 目標(biāo)站點(diǎn)。當(dāng)AGV完成一個(gè)站點(diǎn)的任務(wù)后，便會(huì)更新當(dāng)前的目標(biāo)站點(diǎn)，后續(xù)的行走路線會(huì)根據(jù)目標(biāo)站點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。

(5) AGV坐標(biāo)。記錄當(dāng)前AGV此刻的坐標(biāo)，用于行走路線的規(guī)劃。

AGV工作偽代碼如下所示：

1:switch(AGV狀態(tài)碼)2:case空閑:3: 更新AGV的目的地4: 更改AGV狀態(tài)為“行走”5: break6:case行走:7: if AGV到達(dá)目的地then8: AGV進(jìn)入站點(diǎn)隊(duì)列9: 更改AGV狀態(tài)為“工作”10: else11: AGV向目的地繼續(xù)行走12: end if13: break14:case工作:15: break16:end switch

5) 下架人員模型。下架人員系統(tǒng)流程模型如圖10所示。下架人員為另一種具有移動(dòng)功能的模型，只有有人在的下架站點(diǎn)才能夠正常工作。下架人員模型主要有以下的屬性和方法：

(1) 狀態(tài)碼。與機(jī)器人模型相同，分為空閑狀態(tài)、行走狀態(tài)、工作狀態(tài)等三種，用于分辨下架人員當(dāng)前的狀態(tài)。

(2) 編號(hào)。每個(gè)人都擁有不同的編號(hào)，擁有區(qū)分以及索引不同的人員模型。

(3) 目標(biāo)站點(diǎn)。當(dāng)人員所在站點(diǎn)人數(shù)大于所需人數(shù)時(shí)，多余人員便會(huì)切換為空閑狀態(tài)，此時(shí)才能觸發(fā)更新當(dāng)前人員的目標(biāo)站點(diǎn)，同時(shí)根據(jù)目標(biāo)站點(diǎn)規(guī)劃行走路線。

圖10 下架人員系統(tǒng)流程模型

2.2 動(dòng)畫模塊與輸出模塊

2.2.1動(dòng)畫模塊

動(dòng)畫模塊是本次車到人仿真研究的核心部分之一，其可以實(shí)時(shí)顯示仿真過(guò)程中各個(gè)模型的運(yùn)行狀態(tài)，包括派單站點(diǎn)、下架站點(diǎn)、播種站點(diǎn)、AGV以及下架人員。

動(dòng)畫模塊主要依靠定時(shí)器不斷觸發(fā)各個(gè)模型更新?tīng)顟B(tài)進(jìn)行工作。當(dāng)通過(guò)人機(jī)交互模塊完成定時(shí)器的設(shè)置后，便可以根據(jù)相應(yīng)的周期觸發(fā)動(dòng)畫場(chǎng)景更新。默認(rèn)更新周期為1 ms，即每毫秒更新一次場(chǎng)景，仿真流程的主循環(huán)便是依靠動(dòng)畫模型的定時(shí)更新完成。

1)具體流程。如圖11所示，采用可設(shè)置時(shí)間間隔的定時(shí)器觸發(fā)各個(gè)模型進(jìn)行狀態(tài)更新，定時(shí)器觸發(fā)的每一幀都代表實(shí)際的每一秒，避免了時(shí)間與畫面更新速度不匹配的問(wèn)題。定時(shí)器的時(shí)間間隔范圍為1～1 000 ms，可根據(jù)需要自由調(diào)節(jié)。

圖11 動(dòng)畫模塊系統(tǒng)流程

動(dòng)畫模塊的主循環(huán)偽代碼如下所示：

1:創(chuàng)建定時(shí)器2:while(觸發(fā)定時(shí)器)3: 調(diào)用派單站點(diǎn)派單方法4: 調(diào)用下架站點(diǎn)下架方法5: 調(diào)用播種站點(diǎn)播種方法6: 調(diào)用AGV工作方法7: 調(diào)用下架人員工作方法8: if達(dá)到設(shè)定循環(huán)次數(shù)9: break10: end if11:end while

2) 場(chǎng)景更新。動(dòng)畫主循環(huán)的重點(diǎn)在于更新二維的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，其中AGV與下架人員的位置是關(guān)鍵，而位置與路徑規(guī)劃密不可分。

從圖5可以看出，AGV的活動(dòng)范圍是一個(gè)T形區(qū)域。在每一幀中，AGV都會(huì)根據(jù)自身當(dāng)前坐標(biāo)與目標(biāo)坐標(biāo)進(jìn)行判斷，下一步該往哪個(gè)方向前進(jìn)。其路徑規(guī)劃原則如圖12所示。

圖12 AGV路徑規(guī)劃原則

從圖5同樣可以看出，下架人員的活動(dòng)范圍是一個(gè)由下架站點(diǎn)和機(jī)器人區(qū)域構(gòu)成的魚骨區(qū)域，其行走原則如圖13所示。

圖13 下架人員路徑規(guī)劃原則

2.2.2輸出模塊

輸出模塊主要負(fù)責(zé)在仿真結(jié)束后將結(jié)果導(dǎo)出到一個(gè)TXT文本中，目前導(dǎo)出的結(jié)果主要為整個(gè)系統(tǒng)的完成單量、時(shí)間、播種墻數(shù)量、下架人員數(shù)量以及AGV數(shù)量，用于更好地呈現(xiàn)不同人員設(shè)備配置下的系統(tǒng)工作能力。

3 業(yè)務(wù)仿真

3.1 訂單數(shù)據(jù)

仿真中采用的訂單來(lái)源于簡(jiǎn)化后的實(shí)際業(yè)務(wù)場(chǎng)景。在現(xiàn)場(chǎng)記錄實(shí)際揀選單中各個(gè)訂單的SKU數(shù)與商品件數(shù)，同時(shí)記錄每臺(tái)AGV負(fù)責(zé)不同揀選單時(shí)在每個(gè)站點(diǎn)的停留時(shí)間，將所有數(shù)據(jù)以揀選單為單位進(jìn)行匯總處理從而形成一個(gè)揀選單池，進(jìn)行仿真時(shí)隨機(jī)從揀選單池中選擇一項(xiàng)派給AGV。AGV在各巷道下架停留時(shí)間如表1所示。

表1 AGV在各巷道下架停留時(shí)間統(tǒng)計(jì)

根據(jù)表1數(shù)據(jù)，得出不同揀選單在各個(gè)站點(diǎn)下架時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)公式，用于在仿真中生成模擬訂單。

(1)

式中：t為AGV在當(dāng)前站點(diǎn)的下架時(shí)間;l為當(dāng)前巷道的最遠(yuǎn)揀選距離；ni為當(dāng)前巷道每個(gè)SKU的件數(shù)。

設(shè)下架人員步行速度為1 m/s，由于在一條巷道中揀選需要一次往返，因此取時(shí)間為2l；每個(gè)巷道需要下架的SKU數(shù)越多，則停留時(shí)間越長(zhǎng)，平均下架一件商品花費(fèi)1 s，由于找貨具有不確定性，因此再乘以一個(gè)找尋系數(shù)，取1～2之間的隨機(jī)數(shù)；最后需要將所有商品倒入AGV的物料架中并放行，約花費(fèi)5 s。

揀選單播種時(shí)間記錄如表2所示。

表2 揀選單播種時(shí)間記錄

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)播種時(shí)間主要受到訂單行數(shù)量以及商品總件數(shù)的影響，得到以下經(jīng)驗(yàn)公式：

t=order×(1～3)+n×(2～5)

(2)

式中：t為播種總時(shí)間；order為訂單數(shù)；n為商品總件數(shù)。

3.2 仿真結(jié)果

通過(guò)控制變量法，在不同AGV數(shù)量下，調(diào)節(jié)下架人員與播種墻數(shù)量，得到不同的揀選效率，如圖14所示。仿真結(jié)果如表3所示。

(a) 10臺(tái)AGV

(b) 20臺(tái)AGV

(c) 30臺(tái)AGV

(d) 40臺(tái)AGV圖14 不同配置下效率統(tǒng)計(jì)

表3 仿真結(jié)果

時(shí)間/hAGV數(shù)量下架人員數(shù)量播種墻數(shù)量完成單量9401052 1149402052 32394020104 49094020195 54094025195 95894030195 97794035195 94194040195 8479301052 1899301552 2949302052 16293010103 83193010193 77293015103 91893015194 18393020103 80593020194 50993025194 6449201052 058

續(xù)表3

從圖14中可以看出，將數(shù)據(jù)按照AGV數(shù)量分為4類(10、20、30、40)，在每類中總體按照下架人員的數(shù)量進(jìn)行排序，更進(jìn)一步，在每個(gè)人員數(shù)量級(jí)別中再對(duì)播種墻數(shù)量從小到大進(jìn)行排序(用分隔線分開(kāi))。最終可以得到較為清晰的結(jié)果。

(1) 從結(jié)果中可得不同數(shù)量AGV條件下的最大出單量，由于訂單生成具有隨機(jī)性，因此得出的結(jié)果具有浮動(dòng)性。40臺(tái)AGV在9個(gè)小時(shí)不間斷的工作時(shí)間下最大單量約為5 900，30臺(tái)AGV約為4 600單，20臺(tái)AGV約為3 200單，10臺(tái)AGV約為1 600單左右。

(2) 從圖14可以看出，在固定的下架人員數(shù)量下，隨著播種墻數(shù)量的增加，最終出單量會(huì)趨于飽和；此外，將(a)-(d)進(jìn)行對(duì)比觀察，在相同播種墻數(shù)量下，隨著下架人員數(shù)量的增加，最終出單量同樣會(huì)趨于飽和，因此可以從中選取最少的人員設(shè)備配置以獲取最大的出單效率。從當(dāng)前的仿真結(jié)果中可以得出：40臺(tái)AGV的最佳配置約為30個(gè)下架人員，19個(gè)播種墻；30臺(tái)AGV約為20個(gè)下架人員，19個(gè)播種墻；20臺(tái)AGV約為10個(gè)下架人員，10個(gè)播種墻；10臺(tái)AGV約為10個(gè)下架人員，5個(gè)播種墻。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文以實(shí)際倉(cāng)庫(kù)業(yè)務(wù)為背景，研究設(shè)計(jì)了一個(gè)仿真程序用于優(yōu)化人員設(shè)備的配置數(shù)量，進(jìn)行了數(shù)十次的仿真模擬，并簡(jiǎn)單分析結(jié)果，得出以下結(jié)論：

(1) 本文在進(jìn)行仿真時(shí)，引入了人的模型，由于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作時(shí)，人的工作狀態(tài)具有較高的隨機(jī)性，因此根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)構(gòu)建了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，對(duì)比其他較為理想的仿真研究更加貼近現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，得出的結(jié)果更為真實(shí)。

(2) 本文根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)的揀選流程進(jìn)行了仿真研究，最終得到了在不同配置下的揀選效率以及最優(yōu)的數(shù)量配置：40臺(tái)AGV的最佳配置約為30個(gè)下架人員，19個(gè)播種墻；30臺(tái)AGV約為20個(gè)下架人員，19個(gè)播種墻；20臺(tái)AGV約為10個(gè)下架人員，10個(gè)播種墻；10臺(tái)AGV約為10個(gè)下架人員，5個(gè)播種墻。

(3) 本文在設(shè)計(jì)仿真程序時(shí)，有選擇性地采用了較為理想化的設(shè)計(jì)，例如忽略了AGV在移動(dòng)時(shí)的避讓與擁堵以及在各個(gè)站點(diǎn)的排隊(duì)情況，而排隊(duì)與擁堵在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際中為不可忽視的因素，所以導(dǎo)致仿真結(jié)果與實(shí)際情況有所偏差，在今后的研究中需要考慮更為細(xì)致的路徑規(guī)劃與AGV之間的避讓問(wèn)題。

(4) 本文在生成訂單時(shí)是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際記錄時(shí)間進(jìn)行隨機(jī)生成的，公式具有經(jīng)驗(yàn)性與隨機(jī)性，導(dǎo)致在相同配置下輸出的結(jié)果會(huì)有較大的浮動(dòng)性，甚至?xí)霈F(xiàn)低人數(shù)配置的輸出結(jié)果高于高人數(shù)配置，因此需要在經(jīng)驗(yàn)公式加入更多的約束條件，進(jìn)行完善與進(jìn)一步的驗(yàn)證。

(5) 本文的研究背景較為具體，但是整體的仿真架構(gòu)以及更為細(xì)致地引入人的隨機(jī)性行為，對(duì)于日后的其他仿真研究具有一定的參考性。