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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:黃文康
研究生(外文):Wen-kang Huang
論文名稱:以啟發式演算法求解考量進貨需求與支援製造現場供貨之自動倉儲揀貨排程
論文名稱(外文):Implementing meta-heuristics for AS/RS picking scheduling in support of production lines
指導教授:蔡坤穆蔡坤穆引用關係
指導教授(外文):Kune-muh Tsai
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄第一科技大學
系所名稱:運籌管理研究所
學門:商業及管理學門
學類:行銷與流通學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2014
畢業學年度:102
語文別:中文
論文頁數:83
中文關鍵詞:自動倉儲系統禁忌搜尋法汽車零組件各別擊破法
外文關鍵詞:AS/RSDivide and conquerTabu SearchAutomobile component manufacturing
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本研究主要探討汽車零組件工廠內之生產與物料支援,其生產環境包含了許多的工作單元(Cell),這類工作單元可能包含單一加工以及多重加工等方式來進行產品的組裝生產,此生產模式大多運用在以豐田式(Toyota management)生產系統之汽車零組件工廠內,而自動倉儲系統(AS/RS)經常被應用在支援生產環境之物料需求。
本研究著重於考量在多存取機自動倉儲系統環境下其進貨排程以及揀貨排程的搭配,並且滿足生產環境所需之物料供給,以求在更快的時間內完成總訂單的生產。為了達到此目的,本研究利用禁忌搜尋法(Tabu search)並且加入初始解建立策略(Initial solution strategy)、各別擊破法搜尋策略(Divide and conquer)與多對多交換策略(Multi point exchange strategy)等元素,將演算方法分成三種不同的模型,並且尋找最具效率且能夠達到最短訂單完成時間的演算模型,研究結果發現禁忌搜尋法搭配交換策略能夠加強演算方法的求解能力且具有效率。
We study an AS/RS (Automated storage/retrieval system) sequencing problem in support of a Toyota manufacturing system where the production lines are composed of cells to assemble simultaneously a variety of products such as auto parts, electronic devices, etc. Furthermore, because the storage of materials to the AS/RS could occur during the retrieval, this factor is also considered in the sequencing problem. We implemented three Tabu heuristic algorithms based on variations in the search and exchange steps of a Tabu search (TS). The first algorithm (TI) is a regular TS model with special initial solution strategy; the second algorithm (TIDS) combines TI with divide and conquer search strategy; the third algorithm (TIE) is TI with special exchange strategy. The results show that among the three algorithms, TIE performs the best, followed by TIDS and then TI. However, TIE can obtain a solution in the best possible time by saving 54.9% of the computation time over TI.
中文摘要 i
英文摘要 ii
誌 謝 iii
目 錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 vii
壹、緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 本文架構 3
1.4 研究範圍與限制 4
貳、文獻回顧 5
2.1 倉儲管理 5
2.2 倉儲之硬體架構 7
2.3 自動倉儲 10
2.4 自動倉儲之控制策略 15
2.5 禁忌搜尋法 27
參、研究方法 31
3.1 問題定義 31
3.2 研究流程 32
3.3 數學模型 40
3.4 演算方法 43
肆、實驗設計 49
4.1 參數設定 49
4.2 物料假設 51
4.3 產品假設 53
4.4 環境假設 56
4.5 訂單假設 59
4.6 模擬驗證 60
伍、結論與建議 67
5.1 結論 67
5.2 後續研究建議 68
陸、參考文獻 69

圖 1-1 倉儲規劃平面圖 4
圖 2-1 倉儲設計決策因素 6
圖 2-2 水平旋轉式自動倉儲系統 8
圖 2-3 垂直旋轉式自動倉儲系統 8
圖 2-4 自動倉儲構造平面圖 11
圖 2-5 分離式平台自動倉儲系統 12
圖 2-6 走式運載車系統圖 13
圖 2-7 模組化料架結構示意圖 17
圖 2-8 單載式存取機之追蹤模式存貨控制流程圖 23
圖 2-9 單載式存取機之追蹤模式取貨控制流程圖 23
圖 2-10 單載式存取機之動態模式存貨控制流程圖 24
圖 2-11 單載式存取機之動態模式取貨控制流程圖 25
圖 2-12 兩兩交換法移步示意圖 28
圖 2-13 插入法移步示意圖 28
圖 3-1 訂單分配圖 33
圖 3-2 產品及物料需求圖 34
圖 3-3 揀貨排程之編碼圖 35
圖 3-4 研究流程圖 36
圖 3-5 研究架構圖 37
圖 3-6 存取機任務時間配置圖 38
圖 3-7 存取機任務事件完成圖 39
圖 3-8 連續之初始解編碼圖 44
圖 3-9 分散之初始解編碼圖 44
圖 3-10 水平式搜尋方式 46
圖 3-11 圓周式搜尋方式 46
圖 3-12 搜尋方向圖 47
圖 3-13 多單位交換示意圖 47
圖 4-1 自動倉儲之儲位設計圖 58
圖 4-2 AUTOMOD模擬情境圖 62
圖 4-3 時段一實驗結果圖 66
圖 4-4 時段二實驗結果圖 66

表 2-1 傳統倉庫與自動倉庫特性之比較 14
表 3-1 模型交換規模表 47
表 4-1 參數設定表 50
表 4-2 物料假設表 52
表 4-3 產品物料需求表 54
表 4-4 產品總一階物料需求表 55
表 4-5 存取機設定表 56
表 4-6 自動倉儲設定表 57
表 4-7 訂單假設表 59
表 4-8 AUTOMOD環境設定表 60
表 4-9 初始解與模擬結果比較表 61
表 4-10 初始解品質表 63
表 4-11 模型一測試表 64
表 4-12 模型二測試表 64
表 4-13 模型三測試表 65
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38.林明德,強化螞蟻演算法與禁忌搜尋法之混合模式於配水管網設計最佳化之應用,國立中興大學環境工程所,2004。
39.陳俊嘉,運用反應式禁忌搜尋法求解分散式系統中任務配置問題之研究,國立成功大學工業與資訊管理研究所,2004。
40.蔡崇榮,自動倉儲揀貨作業之研究,國立臺北大學企業管理研究所,2000。
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