سيستم انبارداري معكوس اتوماتيك: مفاهيم بنيادي، مدل سازي و حل مسئلة چينش بهينة اقلام و مسيريابي ربات ها

Automatic Reverse Warehousing System: Principal Concepts, Modeling and Optimizing of Shelving and Routing Problems

انبارها و مراكز توزيع، يكي از اجزاي مهم در زنجيرۀ تأمين هستند كه مديريت آن‌ها از اهميت ويژه‌اي برخوردار است. رويكرد غالب و معمول جمع‌آوري كالا در انبارها بدين‌صورت است كه اپراتور به­ صورت پياده يا با خودرو، اقلام سفارش­ داده‌شده را جمع‌آوري مي­ كند. از سال 2006 به بعد، در برخي از انبارهاي بزرگ مانند شركت آمازون- كه نقش توزيع‌كننده را دارند- از سيستم جديدي بهره گرفته شده است كه در آن، چندين ربات سيار به زير قفسه‌هاي حامل اقلام مي ­روند و آن‌ها را به­سمت اپراتور حركت مي‌دهند. اپراتور نيز اقلام مورد نياز را از قفسه‌ها برمي­ دارد و سفارش را تكميل مي‌كند. مزاياي اين سيستم در مقايسه با روش سنتي، افزايش انعطاف‌پذيري، دقت و سرعت آماده‌سازي سفارش‌هاست. از طرفي، اين سيستم- كه ما آن را «سيستم انبارداري معكوس اتوماتيك (ساما)» مي‌ناميم- به‌عنوان راه‌حلي تجاري معرفي شده و تابه‌حال، مستنداتي پژوهشي درمورد آن منتشر نشده است. در اين مقاله، سيستم مذكور از ديدگاه مهندسي صنايع مطالعه مي­ شود. سپس اجزاي آن و ارتباط آن‌ها با يكديگر تبيين و معرفي مي‌شود و دو زيرمسئلة اصلي آن شامل مسائل تخصيص و مسيريابي مطالعه مي‌شوند. در ادامه، مدل‌سازي رياضي مسائل چينش بهينة اقلام درون قفسه‌ها، با هدف مينيمم ­كردن هزينه و همچنين يافتن بهترين مسير براي حركت قفسه‌ها ارائه مي‌شود. در انتها نيز نتايج حل مسئله با الگوريتم ژنتيك و ماكزيمم جريان ارائه شده است.

Warehouses and distribution centers are essential components in supply chain and their management has a particular importance. In the traditional approach for collecting the items of orders in warehouses, operators walk or drive toward the shelves and collect the ordered items. However, since 2006 a new system has been deployed in some large distributing warehouses like Amazon Inc., in which shelves are mounted on mobile platforms and are carried by small mobile robots toward operators who pick the ordered items. Advantages of this system compared to traditional system are increased flexibility, accuracy, and speed of preparing the received orders. On the other hand, the mathematical model of this system –which we call it ‘Automatic Reverse Warehousing System (ARWS)’– is introduces as a trade solution, and no research papers have been published about it. In this paper, this system will be studied from the viewpoint of industrial engineering. Then, its components and their relationship with each other and their two major subproblems, namely, allocation and routing will be identified, and their interrelations will be investigated. The model is solved for minimizing the overall cost and finding the best paths of shelves through a Genetic Algorithm and maximum flow approach.