基于數字孿生的自動化立體倉庫貨位分配優化方法*

趙 巍，連泰湖，張 雷，張以成，冉 孟，劉欣怡

（1.天津職業技術師范大學，天津 300222；2.天津商業大學，天津 300134）

隨著航空航天相關空間建設計劃的不斷推進，中國于2019年已成為衛星發射第二大國[1]。應未來高質量、大批量衛星發射的計劃要求，衛星裝備的生產模式正在朝著智能制造的方向發展。智能生產線在航空航天制造企業中的應用逐漸擴大，自動化立體倉庫作為智能生產線的重要組成部分，通過其本身的靈活性和布局占領位置的特殊性，為整條產線的自動化需求提供了窗口，具有總控的作用。自動化立體倉庫在智能生產線上的應用對航空航天產品實現智能制造、提質增效具有重要意義。

目前，國內外對自動化立體倉庫各個方面的研究越來越多，其中貨位分配 （Storage location assignment，SLA）系統化設計研究相對較少。陳月婷等[2]提出基于改進粒子群算法來解決貨架的穩定性和出入庫效率問題。馬永杰等[3]用遺傳算法求出動態貨位分配和揀選路徑優化的Pareto最優解，優化了模型中具有約束條件堆垛機容量和行駛速度以及在多任務作業周期中的出庫問題。俞雷霖等[4]提出了一種求解自動化立體倉庫貨位分配與優化的混合禁忌搜索算法（Hybrid tabu search，HTS）對貨位分配進行優化，從而提高立體倉庫的運作效率。潘森等[5]提出比常見貨位分配數學模型更接近實際應用的新的數學模型，采用遺傳算法優化自動化立體倉庫的入庫貨位分配方案。曾強等[6]引入貨物系概念并按照貨物系分配貨位的方式確定同種貨物的分散程度，基于分段交叉和單點變異實現遺傳進化算法，設計了一種非支配排序遺傳算法分段整數編碼方法，解決了有貨位載重約束的自動化立體倉庫貨位的分配問題。……