[发明专利]高密度悬挂式机器人仓储系统的绩效分析方法及分析装置

说明书

本发明提出一种高密度悬挂式机器人仓储系统的绩效分析方法及分析装置，所述绩效分析方法具体包括步骤：S1：基于半开排队网络对高密度悬挂式机器人仓储系统进行模型的构建；S2：基于构建好的半开排队网络模型，利用矩阵几何方法对“换轨机器人‑拣选机器人”对进行两次分析，得到包含换轨操作的节点中的换轨机器人期望数量；S3：基于包含换轨操作的节点中的换轨机器人期望数量，再利用矩阵几何方法对“拣选机器人‑订单”对进行分析，获得指标的解析解。本发明提出的分析方法能够对特定的仓储系统做出评价并在此基础上进行布局优化和资源配置，从而提升工作效率，降低运营成本。

技术领域

本发明涉及仓储系统建模优化技术领域，特别是一种高密度悬挂式机器人仓储系统的绩效分析方法及分析装置。

背景技术

目前，发达的经济催生旺盛且多元化的物流需求，需求则驱动物流服务供给的完善和升级。作为全国支柱产业之一，物流业在新时代技术和经济发展背景也在不断地守正创新。传统物流需求繁盛，新兴物流业态不断涌现，使得我们对物流基础设施的需求持续增长。众所周知，土地资源稀缺，仓储物流设施的用地供应更是紧张。据不完全统计，我国人均仓储面积为0.52平方米，是美国水平的1/14，反映了物流基础设施供应严重不足的窘境。此外，人力成本居高不下，传统的人工物流服务模式也难以为继。如何在土地供给空间受限和人力成本昂贵的双重约束下，来满足日益增长的物流设施需求就成为我国面临的一个亟待解决的现实难题。

破解这一物流设施难题的思路有两点：一是采用“高密度+机器人”物流设施解决方案。向高度要空间，通过自动化的机器人代替人力，在高密度存储的同时实现货物的灵活存取；二是对仓储物流系统进行高质量建模分析，提高仓储物流设施的规划运作水平，挖掘新建/改建仓储物流系统的服务潜力。高密度悬挂式机器人仓储系统是一种新型的货到人拣选系统，目前国内在鞋服、玩具等行业已经有初步的应用，显著提高了库容，降低了系统运营成本。但学术界对高密度悬挂式机器人仓储系统的建模、仿真和优化的技术还缺乏系统性研究，如何进行高密度悬挂式机器人仓储系统空间形态的布局、多类资源的配置、货位分配的优化等都还未有涉及。

现有技术中缺乏一种高密度悬挂式机器人仓储系统的绩效分析方法。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

为了解决现有技术无法有效分析评价高密度悬挂式机器人仓储系统的技术问题，本发明提出一种高密度悬挂式机器人仓储系统的绩效分析方法及分析装置。

为此，本发明提出的高密度悬挂式机器人仓储系统的绩效分析方法具体包括如下步骤：

S1：基于半开排队网络对高密度悬挂式机器人仓储系统进行模型的构建；

S2：基于构建好的半开排队网络模型，利用矩阵几何方法对“换轨机器人-拣选机器人”对进行两次分析，得到包含换轨操作的节点中的换轨机器人期望数量；

S3：基于包含换轨操作的节点中的换轨机器人期望数量，再利用矩阵几何方法对“拣选机器人-订单”对进行分析，获得指标的解析解。

进一步地，所述步骤S1具体包括根据系统的特征，将系统的运作流程适当划分为若干服务节点，并确定各服务节点的服务台数量和通过概率，根据实际的系统布局及尺寸，计算各服务节点的服务时间一阶矩和二阶矩，基于半开排队网络，绘制高密度悬挂式机器人仓储系统的排队网络模型，并进行各服务节点的标注与说明。

进一步地，在计算各服务节点的服务时间一阶矩和二阶矩时，所需的数据包括仓库的布局数据、货箱的尺寸、拣选机器人的数据、换轨机器人的数据和工作站的数据。

进一步地，所述步骤S2中，对“换轨机器人-拣选机器人”对进行的第一次矩阵几何方法分析包括：