物流中心拣货作业时程最小化规划

物流中心撿貨作業時程最物流中心撿貨作業時程最小化之規劃小化之規劃本個案研究針對物流中心撿貨作業散裝區本個案研究針對物流中心撿貨作業散裝區進行研究，散裝撿貨區所揀取之品項為單進行研究，散裝撿貨區所揀取之品項為單品，撿貨員將品項撿入物流箱中。而為增品，撿貨員將品項撿入物流箱中。而為增加撿貨效率實務上會同時透過多條撿貨線加撿貨效率實務上會同時透過多條撿貨線來進行撿貨，而同一訂單的品項則於多條來進行撿貨，而同一訂單的品項則於多條撿貨線進行。由於同一訂單之品項位於不撿貨線進行。由於同一訂單之品項位於不同之撿貨線，因此必需將這些位於不同撿同之撿貨線，因此必需將這些位於不同撿貨線之物流箱匯整，因此撿貨線後端為一貨線之物流箱匯整，因此撿貨線後端為一段緩衝區儲存撿貨完畢的物流箱等待匯段緩衝區儲存撿貨完畢的物流箱等待匯整，由於緩衝區之長度有限，因此實務上整，由於緩衝區之長度有限，因此實務上會出現緩衝區堵塞的情形，本個案研究旨會出現緩衝區堵塞的情形，本個案研究旨在透過調整訂單處理順序減少堵塞情形的在透過調整訂單處理順序減少堵塞情形的發生以最小化撿貨作業時程。發生以最小化撿貨作業時程。問題描述問題描述輸送帶、物流箱撿貨設備工作分區、訂單分割撿貨策略訂單別揀取撿貨方式箱保管單位單品撿貨單位模式建構模式建構採用動態規劃採用動態規劃(DynamicProgramming)(DynamicProgramming)來建構問題模型來建構問題模型),(ibiS)(iXP代表訂單分別在所有撿貨線上的物流箱數iX動態規劃之最適化函數，代表由排序i之工作至排序N之工作的最小完工時間，其中i為動態規劃的階段變數用以表示階段，。總訂單筆數n撿貨生產線數目m定義符號1.1.最佳值函數最佳值函數(OptimumValueFunction,(OptimumValueFunction,OVF)OVF)為順序為順序ii之工作到排序之工作到排序nn之工作的最之工作的最小完工時間，其中為一向量，分別代表小完工時間，其中為一向量，分別代表第第11條至第條至第mm條撿貨線上所能容納的物流條撿貨線上所能容納的物流箱數。箱數。),(ibiS2.2.遞迴關係遞迴關係(Recursive(RecursiveRelation,RR)Relation,RR){}{})))())((max(,1())(,0max()(maxiiiiiiXPXPbiSbXPXP−−++−+3.3.邊界條件邊界條件(Boundary(BoundaryCondition,BC)Condition,BC)0),1(1=++NbNS4.4.答案答案(Answer)(Answer)),1(1bS基因演算法模型基因演算法模型1000代或至收斂為止演化代數(終止條件)0.05突變率多次隨機雙點突變方式突變0.5互換率隨機單點方式互換輪盤法複製最大完工時間適應度函數值隨機產生起始解訂單編號編碼編碼方式方式基因演算法參數實驗設計實驗設計緩衝區所能容納之物流箱數緩衝區長度撿貨線的數目撿貨線數目所需處理訂單的數量訂單筆數每一物流箱皆有其處理時間，因此透過本因子以決定處理時間隨機變數之型態。物流箱處理時間分配由於每張訂單於各撿貨線上皆需要一定物流箱來儲存其訂購之物品，而本研究將每張訂單於各撿貨線所需之箱數視為一隨機變數，而透過本因子以決定此隨機變數之型態。物流箱數分配型態描述因子AA組組控制三項因子，分別為物流箱數分控制三項因子，分別為物流箱數分配型態、物流箱處理時間分配型配型態、物流箱處理時間分配型態、以及訂單筆數態、以及訂單筆數)2,3(~NBi)0,12(~NP)4,12(~NP)9,12(~NP)4,5(~NBi)0,12(~NP)4,12(~NP)9,12(~NP)9,7(~NBi)0,12(~NP)4,12(~NP)9,12(~NP500A18300A17500A16300A15500A14300A13500A12300A11500A10300A9500A8300A7500A6300A5500A4300A3500A2154300A1緩衝區長度撿貨線數目(L)訂單筆數物流箱處理時間分配型態物流箱數目分配型態問題形式BB組組控制三項因子，分別為物流箱分配控制三項因子，分別為物流箱分配型態、物流箱處理時間分配型態、型態、物流箱處理時間分配型態、以及撿貨線的數目以及撿貨線的數目)2,3(~NBi)0,12(~NP)9,12(~NP)4,5(~NBi)0,12(~NP)9,12(~NP)9,7(~NBi)0,12(~NP)9,12(~NP8B186B174B168B156B144B138B126B114B108B96B84B78B66B54B48B36B2153004B1緩衝區長度訂單筆數撿貨線數目(L)物流箱處理時間分配型態物流箱數目分配型態問題形式CC組組控制物流箱數目分配、物流箱處理控制物流箱數目分配、物流箱處理時間分配以及緩衝區長度三項因子時間分配以及緩衝區長度三項因子)2,3(~NBi)0,12(~NP)4,12(~NP)9,12(~NP)4,5(~NBi)0,12(~NP)4,12(~NP)9,12(~NP10C1215C1110C1015C910C815C710C615C510C415C310C2300415C1訂單長度撿貨線數目(L)緩衝區大小物流箱處理時間分配型態物流箱數目分配型態問題形式演算結果演算結果)2,3(~NBi)0,12(~NP)4,12(~NP)9,12(~NP)4,5(~NBi)0,12(~NP)4,12(~NP)9,12(~NP)9,7(~NBi)0,12(~NP)4,12(~NP)9,12(~NP8.2%6.5%43881.447821.346964.7500A187.8%6.0%26478.228732.128189300A178.7%6.6%43955.647899.147054.13500A168.3%6.6%26346.628760.428223.2300A158.6%6.5%43578.347786.846629.13500A148.2%6.5%26114.3828531.527953.88300A134.8%3.2%323003078331796500A124.4%2.1%184091933818811300A114.7%3.2%305923211831634500A104.1%2.3%184071921018855300A94.5%2.6%305913204731415500A84.3%2.3%184301925918872300A73.5%1.1%182121887718432500A62.9%0.9%110011140611071300A52.8%1.1%182251875818430500A42.2%0.4%111611142611216300A32.7%1.2%182671877518506500A22.0%0.3%110891137111261154300A1現況解改善率GA改善率GA解現況解初始解緩衝區長度撿貨線數目(L)訂單筆數物流箱處理時間分配型態物流箱數目分配型態問題形式0%2%4%6%8%10%123456789組別現況解改善率300筆訂單500筆訂單)2,3(~NBi)0,12(~NP)9,12(~NP)4,5(~NBi)0,12(~NP)9,12(~NP)9,7(~NBi)0,12(~NP)9,12(~NP10%7.9%27400.6730464.429769.898B189%7.3%27100.2229819..3829257.446B177.8%6%26478.228732.1281894B169%7.5%27289.8930003.1129515.788B158.6%7.1%26880.8929741.6728966.786B148.2%6.5%26114.3828531.527953.884B136.7%4.2%20009.331865319489.788B124.7%3%18922.3319858.5619512.786B114.4%2.1%1840919338188114B105.5%4.1%18745.3819840.1319554.388B95%3%18689.5619682192786B84.3%2.3%1843019259188724B73.5%1.2%11217.2211633.2211364.448B63.25%1.13%1114811523.4411275.336B52.9%0.9%1100111406110714B43.4%1.15%1107611471.2511205.638B33.2%1.1%11032.3311406.5111586B22%0.3%110891137111261153004B1現況解改善率GA改善率GA解現況解初始解緩衝區長度訂單筆數撿貨線數目(L)物流箱處理時間分配型態物流箱數目分配型態問題形式00.020.040.060.080.10.12123456組別現況解改進百分比撿貨線4撿貨線6撿貨線8)2,3(~NBi)0,12(~NP)4,12(~NP)9,12(~NP)4,5(~NBi)0,12(~NP)4,12(~NP)9,12(~NP7.7%6%1852820078.3319729.710C124.4%2.1%18409193381881115C117.5%6.1%18685.8920195.4419881.6710C104.1%2.3%18407192101885515C98.2%5.9%18405.7820056.1119565.8910C84.3%2.3%18430192591887215C74.76%2.79%11034.6311586.8711352.1310C62.9%0.9%11001114061107115C54.6%2.4%110831163011363.7810C42.2%0.4%11161114261121615C34.3%1.8%110121151311221.3310C22%0.3%110891137111261430015C1現況解改善率GA改善率GA解現況解初始解撿貨線數目訂單筆數緩衝區長度物流箱處理時間分配型態物流箱數目分配型態問題形式-200020040060080010001200123456組別增加之撿貨時間縮短緩衝區現況解所增加之撿貨時間縮短緩衝區GA解所增加之撿貨時間結論結論當訂單筆數越多、撿貨線數目越多、緩衝區當訂單筆數越多、撿貨線數目越多、緩衝區長度越短的情況下，改善效率越佳。長度越短的情況下，改善效率越佳。