“大规模定制”“个性化需求”“工业4.0”“电子商务”等都离不开弹性物料搬运系统,而室内定位服务系统可以显著地改善传统的自动化物流搬运系统的运营绩效和经济绩效。《基于室内定位服务的弹性物料搬运系统设计研究》的主要贡献包括:一,设计了一个基于室内定位服务的无轨弹性物料搬运系统;二,提出一个方法体系来评价该弹性物料搬运系统的运营与经济绩效;三,在考虑不确定感应的条件下,研究了室内定位系统的关键问题,即定位传感器的布局问题;四,分析在不同应用环境下,定位传感器的布局设计。《基于室内定位服务的弹性物料搬运系统设计研究》主要以个性化需求盛行的服装制造业以及快速发展的电子商务为背景来研究上述问题,提出工业界和学术界所关心的相关问题,并尝试回答一部分问题。
《基于室内定位服务的弹性物料搬运系统设计研究》可作为相关专业的大学生和研究生的学习用书,也可作为部分企业管理与技术人员、学术研究人员的参考用书。
本书选题来自国家自然科学基金项目“不确定感应条件下定位传感器布局问题研究”的应用推广。
进入21世纪以来,随着人们生活水平的提高,顾客的个性化需求变得日益普遍。因此,如何提高制造业的弹性、为制造商确定最优的弹性制造系统,以期减少企业与生产相关的成本和不确定性,优化企业的资源配置,满足市场上顾客的多样化需求,最终提升企业实力,获取竞争优势,成为企业面临的一个重要挑战。同时,随着计算机与互联网技术的日新月异,电子商务取得了蓬勃的发展,并已经成为广大消费者不可或缺的重要平台。电子商务旨在为客户提供高性价比的多样化产品,满足个性化需求。因此,企业生产需要适应这一趋势,从以往的标准化生产转化为弹性生产已经变得十分必要。随着科学技术的发展,人类社会对产品的功能与质量的要求越来越高,产品更新换代的周期越来越短,产品的复杂程度也随之增加,传统的大批量生产方式受到了挑战。这种挑战不仅对中小企业形成了威胁,而且也困扰着国有大中型企业。
但是,传统的弹性物料搬运系统在弹性、运营绩效、应对顾客大规模定制和个性化需要以及满足电子商务发展的需要方面,显示出不足。在企业的现实生产中,快速响应顾客需求是至关重要的,这不仅影响到企业面对竞争对手时的竞争力,而且影响到企业的生存,而现存的物料搬运系统往往无法满足这些需求。基于以上原因,开发一个新型弹性物料搬运系统以满足上述需求变得十分迫切。本书结合现实中顾客需求和企业生产的需要,开发出一种基于室内定位服务的弹性物料搬运系统,主要创新之处包括:①新型无轨弹性物料搬运系统的设计;②研究新系统的运营绩效和经济可行性分析;③研究系统运营中的定位服务系统的传感器布局策略;④研究现实中的热点应用问题。
本书的主要内容包括以下几个方面。
第一,从总体上介绍本书的研究背景、研究目的、研究意义,回顾了国内外关于弹性物料搬运系统的相关研究与不足,并简述本书的主要创新点和工作,最后对相关的研究内容进行综述。
第二,综述以往的相关研究,比较不同类型的物料搬运系统,结合大规模定制,提出基于定位服务的无轨弹性物料搬运系统的概念,以及构建系统的思路并进行系统设计。
第三,从运营绩效和经济可行性两方面,提出修正的成本作业法来估计无轨弹性物料搬运系统的成本节约和收益增加,通过内部收益率模型评估系统的经济绩效,并通过灵敏性分析来比较不同情境下有轨弹性物料搬运系统和无轨弹性物料搬运系统的绩效差异。
第四,考虑到现实中的情况,从可靠性、覆盖率和精度三个方面研究弹性物料搬运系统中的定位传感器布局策略问题,以确定最优的布局策略。
第五,无轨弹性物料搬运系统离不开室内定位系统的支持,室内定位系统的关键之一为定位传感器的布局。在考虑不确定感应的条件下,鉴于定位传感器的方向性对定位传感器的布局策略进行研究。
第六,鉴于电子商务的发展,研究基于室内定位服务的弹性物料搬运系统在仓库中的应用,主要研究选择什么样的布局方法和布局策略,最后通过遗传算法比较不同布局策略的性能。
第七,对本书的相关研究进行总结,并展望今后可能的发展方向。
与现有的弹性物料搬运系统相比,本书提出的基于室内定位服务的无轨弹性物料搬运系统,在响应顾客需求、降低成本、提高生产率、减少库存、提高产品和服务质量,尤其是经济绩效方面,显示出了巨大的优势。本书在总结研究传统弹性物料搬运系统的优势及劣势,以及相关研究的基础上,提出新型的无轨弹性物料搬运系统设计方案,以修正的成本作业法等方法为基础估计新系统边际成本,以内部收益率等经济模型为基础评价系统可行性,以非线性规划与遗传算法等方法为基础评估系统布局策略的优劣。同时,本书在分析行业特点的基础上,深入研究了基于室内定位服务的无轨弹性物料搬运系统的应用问题。最后,结合热点,如传统制造业、采矿、电商配送中心、中国老年化问题、救灾、水下应用、军事领域等,本书探讨了室内定位服务在以上领域的应用问题。
本书以具体的实践为背景对弹性物料搬运系统的设计与评价进行系统阐释,提出学术界以及工业界应该关注、研究的相关问题。本书尝试回答其中的部分问题。
本书在写作和出版过程中得到了许多人的帮助和支持,科学出版社的徐倩女士一直非常关心本书的进展,在此向她表示衷心的感谢。同时,感谢科学出版社的其他编辑对本书出版给予的帮助。
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戴宾,湖南邵阳人,香港科技大学工业工程与物流管理方向博士、武汉大学经济与管理学院副教授,在供应链和物流管理、技术运营管理和环境运营管理等领域有所研究。目前主持国家自然科学基金项目2项(青年项目和面上项目各1项)、省部级项目4项。在IIETransactions、International Journal of Production Economics、International Journal of Production Research, Robotics and Autonomous Systems、International Journal of Advanced Manufacturing Technology、《系统工程理论与实践》、《中国管理科学》、《管理学报》等国内外重要期刊上发表论文10余篇。在Springer出版社出版专著章节l部。入选湖北省“楚天学者”计划和武汉大学经济与管理学院第一届“珞珈领秀人才”计划。获国际《工业工程师》杂志Featureanicle奖1项,中国管理学年会优秀论文奖1项。
第1章 绪论
1.1 弹性物料搬运系统
1.2 研究目的与意义
1.3 国内外研究现状
1.4 本书主要创新点
1.5 本书主体内容
第2章 大规模定制环境下基于室内定位服务的弹性物料搬运系统的框架设计
2.1 导言
2.2 弹性物料搬运系统对比分析
2.3 大规模定制环境下基于室内定位服务的弹性物料搬运系统的框架设计
2.4 本章小结
第3章 基于室内定位服务的弹性物料搬运系统的运营绩效分析
3.1 导言
3.2 物料搬运系统绩效指标综述
3.3 弹性物料搬运系统的运营绩效指标
3.4 Eton系统概述
3.5 蒙特卡罗实验和结果分析
3.6 本章小结
第4章 基于室内定位服务的弹性物料搬运系统的经济可行性分析
4.1 导言
4.2 无轨弹性物料搬运系统的成本估计
4.3 投资决策模型
4.4 结果和敏感性分析
4.5 本章小结
第5章 弹性物料搬运系统中定位传感器布局策略研究
5.1 导言
5.2 定位传感器布局方法与问题阐述
5.3 布局策略优化研究
5.4 布局策略对比研究
5.5 本章小结
第6章 定位传感器布局方向对定位传感器布局策略的影响研究
6.1 导言
6.2 布局方法和问题陈述
6.3 布局优化研究:数值实验
6.4 本章小结
第7章 仓库弹性物料搬运系统中的定位传感器布局策略研究
7.1 导言
7.2 布局方法和问题陈述
7.3 规则布局策略
7.4 布局优化算法研究
7.5 本章小结
第8章 基于定位服务的弹性物料搬运系统的应用展望
8.1 导言
8.2 应用领域展望
8.3 应用设计分析
8.4 本章小结
第9章 总结与展望
参考文献
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