智慧倉(cāng)儲(chǔ)管理

智慧倉(cāng)儲(chǔ)規(guī)劃目錄庫(kù)位規(guī)劃智慧倉(cāng)儲(chǔ)規(guī)劃認(rèn)知01智慧倉(cāng)儲(chǔ)規(guī)劃內(nèi)容0203智慧倉(cāng)儲(chǔ)規(guī)劃303Warehouselocationplanning庫(kù)位規(guī)劃3.庫(kù)位規(guī)劃5庫(kù)位規(guī)劃快速揀貨區(qū)庫(kù)位規(guī)劃準(zhǔn)則庫(kù)位規(guī)劃優(yōu)化方法3.1庫(kù)位規(guī)劃準(zhǔn)則6貨物庫(kù)存周轉(zhuǎn)率進(jìn)出頻繁的物品靠近出入口放置。零售型倉(cāng)庫(kù)首先要考慮將高周轉(zhuǎn)率貨物靠近出口放置。產(chǎn)品相關(guān)性法則高相關(guān)性的品:相鄰貨位。分析歷史訂單數(shù)據(jù)找出貨品的相關(guān)性。相關(guān)性隨季節(jié)變化。產(chǎn)品同一性法則同一種物品應(yīng)存放在同一個(gè)貨位。但是一貨一位很難做到。產(chǎn)品類似性法則類似物品相鄰存放，分類存儲(chǔ)。但有時(shí)會(huì)降低空間利用率、增加揀選路徑，所以用這個(gè)法則時(shí)要酌情變通。先進(jìn)先出法則適用于保質(zhì)期較短的貨物。需要認(rèn)真規(guī)劃貨位和入庫(kù)出庫(kù)流程。否則就要多占貨位和空間。疊高法則貨物疊高存放提高倉(cāng)容利用率。直接疊放難以選擇性取貨。不同多層高位貨架不同裝卸機(jī)械。重量特性法則重貨在下輕貨在上。考慮機(jī)械化搬運(yùn)和人工搬運(yùn)的不同。產(chǎn)品互補(bǔ)性法則可互補(bǔ)的物品靠近存放，一種缺貨用另一種代替。適用面比較窄。預(yù)先有約定可以這樣做。產(chǎn)品尺寸法則貨物需按照外形大小的不同來(lái)設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的貨位空間大小。是選用貨架類型的一個(gè)依據(jù)。儲(chǔ)位表示法則使用簡(jiǎn)單規(guī)范、具有唯一性的方法來(lái)表示貨位。字母+數(shù)字貨區(qū)、通道、排列、層、格等明示法則貨位信息必須標(biāo)示明顯。大小標(biāo)牌、看板、位置指示燈、電子顯示屏等顯示貨位信息。面對(duì)通道法則面對(duì)通道擺放存取方便快捷。貨物和貨位的編號(hào)標(biāo)志、名稱。出貨頻率較高的貨物靠近主通道存放。3.2快速揀貨區(qū)73.2快速揀貨區(qū)8大大降低揀貨工人的步行距離，顯著提升出庫(kù)效率；監(jiān)管工人的揀貨工作更容易。倉(cāng)庫(kù)內(nèi)銷量較高、出庫(kù)頻率較高的商品:較少的數(shù)量在分揀區(qū)分揀，相對(duì)較小的區(qū)域完成揀貨。快速揀貨區(qū)需要從存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行補(bǔ)貨。需要決策哪些商品種類存放在揀貨區(qū)，以及各商品存儲(chǔ)數(shù)量。快速揀貨區(qū)內(nèi)的商品種類和商品數(shù)量決定了快速分揀區(qū)的價(jià)值。若存放商品的種類不當(dāng)，增加揀貨成本；若是商品數(shù)量不當(dāng)，補(bǔ)貨的成本可能會(huì)超出任何可節(jié)省的分揀成本。3.3庫(kù)位規(guī)劃優(yōu)化方法9庫(kù)位規(guī)劃優(yōu)化方法模型假設(shè)與參數(shù)設(shè)置兩階段優(yōu)化方法優(yōu)化準(zhǔn)則庫(kù)位規(guī)劃整數(shù)規(guī)劃模型模型求解3.3.1庫(kù)位規(guī)劃優(yōu)化準(zhǔn)則10相關(guān)性準(zhǔn)則產(chǎn)品尺寸準(zhǔn)則重量特性準(zhǔn)則產(chǎn)品周轉(zhuǎn)率出庫(kù)頻次高的產(chǎn)品集中存儲(chǔ)分類存儲(chǔ)確保同一性12項(xiàng)準(zhǔn)則對(duì)產(chǎn)品的貨位分配影響最大的是：產(chǎn)品周轉(zhuǎn)率和相關(guān)性3.3.2兩階段優(yōu)化方法11階段1：確定每一大類的貨位區(qū)域step1根據(jù)產(chǎn)品特性劃分大類，計(jì)算每一大類的產(chǎn)品種類，統(tǒng)計(jì)每一大類的平均出庫(kù)頻次與大類間的相關(guān)性。首先，A類：暢銷品：出庫(kù)頻次前10%。

其貨位靠近分揀區(qū)其次，B類：出庫(kù)頻次較低，按類存儲(chǔ)，同時(shí)滿足同一性和相容性。按大類進(jìn)行細(xì)分為14個(gè)大類

統(tǒng)計(jì)每一類的日均出庫(kù)量所占比重與每個(gè)整體間的訂單相關(guān)性。

最后，計(jì)算15個(gè)類別的日均出庫(kù)量、訂單相關(guān)性數(shù)據(jù)與每一類別產(chǎn)品的日均出庫(kù)體積數(shù)據(jù)。3.3.2兩階段優(yōu)化方法12階段1：確定每一大類的貨位區(qū)域step2根據(jù)產(chǎn)品特性劃分大類，計(jì)算每一大類的產(chǎn)品種類，統(tǒng)計(jì)每一大類的平均出庫(kù)頻次與大類間的相關(guān)性。計(jì)算每個(gè)貨位與分揀區(qū)的距離，根據(jù)倉(cāng)庫(kù)貨架大小、數(shù)量及在不同區(qū)域分布的具體情況，大體分為15個(gè)片區(qū)。并計(jì)算15個(gè)片區(qū)距分揀區(qū)的折線距離。計(jì)算十五個(gè)片區(qū)相互之間的折線距離以及每個(gè)區(qū)域貨位的平均體積。3.3.2兩階段優(yōu)化方法13階段1：確定每一大類的貨位區(qū)域step3根據(jù)數(shù)學(xué)模型計(jì)算，將產(chǎn)品大類與倉(cāng)庫(kù)片區(qū)一一對(duì)應(yīng)。并根據(jù)各大類產(chǎn)品種數(shù)調(diào)節(jié)各片區(qū)的面積與貨位數(shù)量。將step1計(jì)算結(jié)果（15個(gè)類別的日均出庫(kù)量，訂單相關(guān)性數(shù)據(jù)、每一類別產(chǎn)品的日均出庫(kù)體積）以及step2計(jì)算結(jié)果（15個(gè)片區(qū)距離分揀區(qū)的折線距離，相互之間的折線距離以及每個(gè)區(qū)域貨位的平均體積）代入數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算，得出每一類別產(chǎn)品大體應(yīng)該放置的片區(qū)。再根據(jù)每一類別產(chǎn)品種類上的不同，在臨近區(qū)域之間調(diào)節(jié)貨位數(shù)量，并根據(jù)每類產(chǎn)品的業(yè)務(wù)擴(kuò)大速度，預(yù)留一定數(shù)量的貨位給新產(chǎn)品。3.3.2兩階段優(yōu)化方法14階段2：為每一大類產(chǎn)品分配具體貨位統(tǒng)計(jì)各大類貨位到分揀包裝線的折線距離，統(tǒng)計(jì)每種產(chǎn)品的日均出庫(kù)頻次與兩兩間的相關(guān)性。代入建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算，得出產(chǎn)品與貨位對(duì)應(yīng)表。出庫(kù)頻次越高的產(chǎn)品放在離分揀區(qū)越近的貨位；相關(guān)性強(qiáng)的兩個(gè)產(chǎn)品放相近的貨位上；保證貨位的同一性、相容性。兩階段庫(kù)位優(yōu)化方法3.3.3模型假設(shè)與參數(shù)設(shè)置15假設(shè)（1）產(chǎn)品已存在銷售記錄；（2）揀貨區(qū)的貨位數(shù)已知；（3）產(chǎn)品SKU數(shù)已知；（4）選定時(shí)間內(nèi)倉(cāng)庫(kù)的產(chǎn)品出庫(kù)數(shù)據(jù)、訂單數(shù)據(jù)已知；（5）只考慮產(chǎn)品出庫(kù)；（6）只考慮產(chǎn)品兩兩之間的相關(guān)性；（7）兩點(diǎn)之間的距離按折線記。模型的目標(biāo)為：出庫(kù)頻次越高距離分揀區(qū)越近；產(chǎn)品的相關(guān)性越強(qiáng)貨位距離越近。3.3.3模型假設(shè)與參數(shù)設(shè)置16參數(shù)及變量設(shè)置如下：i，j為產(chǎn)品種類，i，j=1，2，3，...，n；k，l為平面貨位，k，l=1，2，3，…，n；p為貨架層數(shù)，p=1，2，3，...，m；ckp為kp貨位到分揀區(qū)的折線距離ai為第i種產(chǎn)品日均出庫(kù)頻次；dii為i產(chǎn)品到分揀區(qū)的折線距離；dij(i≠j)為i產(chǎn)品到j(luò)產(chǎn)品的折線距離；ckplq(k≠l,且p≠q)表示kp貨位到lp貨位的折線距離；vi為i產(chǎn)品的日均出庫(kù)體積；Vk為k貨位的體積；Wkp為放置在kp位置產(chǎn)品的重量；ti為i產(chǎn)品的每天補(bǔ)貨次數(shù)；xikp（xjlq）為0-1變量，取1時(shí)表示i(或j）產(chǎn)品放在k位置p層（或l位置q層）貨位。17分揀包裝線l

kA類A類A類

存儲(chǔ)區(qū)3.3.3模型假設(shè)與參數(shù)設(shè)置18參數(shù)的計(jì)算方法如下：

有如下重力約束，使得產(chǎn)品放置重心在貨架中位線以下。距離計(jì)算：(2-1)(2-2)bij表示i產(chǎn)品與j產(chǎn)品相關(guān)系數(shù)（為避免不相關(guān)的產(chǎn)品之間因?yàn)榕既辉虮憩F(xiàn)出相關(guān)性，當(dāng)bij<0.05時(shí)令其取0），具體計(jì)算方法如下：3.3.3模型假設(shè)與參數(shù)設(shè)置19Step1.對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，取得一段時(shí)間的所有訂單，統(tǒng)計(jì)出包含產(chǎn)品i的訂單個(gè)數(shù)，組成數(shù)列：（2-3）Step2.在含有產(chǎn)品i的訂單中，統(tǒng)計(jì)出含有j的訂單個(gè)數(shù)，組成矩陣：（2-4）Step3.得到頻率矩陣，當(dāng)i=j時(shí)，bij=1。（2-5）3.3.4庫(kù)位規(guī)劃整數(shù)規(guī)劃模型20根據(jù)模型的目標(biāo)，給出目標(biāo)函數(shù)，如下所示：（2-6）（2-7）（2-8）因?yàn)楫a(chǎn)品與自己本身總是“同時(shí)出現(xiàn)在一個(gè)訂單中”，故bii=1，由此對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行化簡(jiǎn)。產(chǎn)品之間的距離實(shí)際上就是產(chǎn)品所放置的貨位之間的距離，dij實(shí)際上是ckplq與決策變量的乘積，因此目標(biāo)函數(shù)也相應(yīng)變成式（2-8）。3.3.4庫(kù)位規(guī)劃整數(shù)規(guī)劃模型21目標(biāo)函數(shù)中的中貨位采用平面位置與層數(shù)二位編碼，表達(dá)冗余且不利于計(jì)算機(jī)計(jì)算，可轉(zhuǎn)換成一位編碼采用如下方式：

（2-9）3.3.4庫(kù)位規(guī)劃整數(shù)規(guī)劃模型22（2-10）一個(gè)貨位只能放一種產(chǎn)品（2-11）一種產(chǎn)品只能放在一個(gè)貨位（2-12）i產(chǎn)品的日均出庫(kù)體積小于等于k貨位的體積與i產(chǎn)品的補(bǔ)貨次數(shù)之積（2-13）表示產(chǎn)品放置使得貨架重心在中位線以下s.t.3.3.5模型求解23采用啟發(fā)式算法中的模擬退火算法求得次優(yōu)解。模擬退火算法出發(fā)點(diǎn)是基于物理中固體物質(zhì)的退火過(guò)程與一般組合優(yōu)化問(wèn)題之間的相似性。模擬退火算法的思想是：在某一初始溫度下，伴隨溫度參數(shù)的不斷下降，結(jié)合概率突跳特性在解空間中隨機(jī)尋找目標(biāo)函數(shù)的全局最優(yōu)解，即能從局部最優(yōu)解中概率性地跳出并最終趨于全局最優(yōu)的可行解。x為模型的決策變量，其中表示模型的最優(yōu)解，為模型初始解，為每次迭代計(jì)算產(chǎn)生的新解；n為溫度的迭代次數(shù)；r為每次溫度迭代的乘數(shù)；為當(dāng)前迭代時(shí)的溫度，Tmin為最低溫度，Tmax為最高溫度，

；j為當(dāng)前溫度下運(yùn)算的次數(shù)，k為每個(gè)溫度下最大運(yùn)算次數(shù)；E(x)為當(dāng)解為x時(shí)的目標(biāo)