基于前移式叉车的物料搬运作业优化方法研究

基于前移式叉车的物料搬运作业优化方法研究

刘向征

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李普

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徐州徐工特种工程机械有限公司 江苏 徐州 221004

摘要:本文以前移式叉车用于物料搬运作业为研究对象，对其作业方法优化展开深入地研究。通过介绍先进调度算法、优化空间利用及路径选择等方面对作业流程进行自动化改进并对安全性、人机交互等优化策略进行研究。研究结果表明：上述优化措施显著提高物流效率、降低作业成本及错误率，对增强前移式叉车的作业性能及作业安全具有重要的指导意义。

关键词:前移式叉车；物料搬运作业；作业优化

引言

在物流行业飞速发展的今天，前移式叉车对于物料搬运作业起到了越来越大的作用。但由于作业环境复杂性加大，传统搬运作业方法已经无法适应效率与成本的双重需求。为此，本文以前移式叉车物料搬运操作优化为研究重点，探究以技术创新促进操作效率和提升安全性的方法策略，同时对优化措施在实际运用中取得的成效进行分析。研究目的是为物流领域推动产业技术进步与作业优化提供理论与应用借鉴。

1.前移式叉车物料搬运作业的优化研究意义

1.1提高物流效率的重要性

供应链管理中的仓库内作业及内部物流系统的管理中物流效率是至关重要的数据。前移式叉车是仓库物料搬运过程中的主要设备，它作业效率的高低直接关系到整个物流系统运转速度及响应能力。通过对前移式叉车作业流程的优化，可显著减少物料搬运时间，提高仓储空间利用率，继而加快货物周转速度。在快速消费品行业及电商行业，由于产品生命周期短，市场需求变化大，物流效率提升便成为了企业对市场迅速做出反应，增加顾客满意的关键要素。另外，在全球化贸易日益膨胀的今天，一个有效的物流系统可以帮助公司更好的加入国际供应链，提高竞争力。所以研究前移式叉车物料搬运作业优化方法对促进整个物流系统高效运行具有深刻的实际价值和理论价值。

1.2降低作业成本与错误率

在物料搬运作业过程中，降低成本，减少错误率，也是物流优化的一个研究热点。前移式叉车作业过程中效率的高低不但决定时间成本的高低，而且还与能源消耗和设备折旧等诸多费用相关联。在操作上的失误，例如不正确地放置商品，包装破损和人员、车辆的等待，都会造成更多的财务损失甚至会影响公司的信誉。本文对前移式叉车作业流程进行了优化，既可以减少由于作业不当造成物品损坏及返工现象，又可以通过准确的作业规划来减少不必要的搬运及等待时间以降低能源消耗及作业成本。从安全性角度来看，优化作业程序、提升自动化水平可显著降低作业风险、避免操作失误导致的人员伤害及财产损失。另外，前移式叉车作业优化通过精细化管理能够降低物流环节的遗漏与失误，提升作业精确度与可靠性。所以深入探讨如何减少前移式叉车物料搬运作业成本及错误率对促进企业经济效益及市场竞争力有着显著意义。

2.前移式叉车物料搬运作业的优化方法

2.1运用先进的调度算法

前移式叉车调度算法的使用对作业效率优化具有重要的意义。该调度算法可以兼顾分析仓库内作业顺序、叉车数量、货物存取频率和紧急程度等诸多因素以达到高效分配任务的目的。目前依托物联网技术的发展，通过机器自主学习与人工智能技术的结合，调度算法已可以在复杂多样的作业环境下进行自适应调整。这些算法能够基于实时数据对叉车作业路径进行动态优化分配，降低拥堵与等待时间，增强叉车作业连续性与流畅性。例如，像遗传算法、蚁群优化算法和混合整数线性规划这样的先进算法已经被应用于调度问题的研究中，它们通过模拟自然界的智能行为，寻找在特定约束条件下的最优或近似最优解。这些算法既能增强单台叉车作业效率，又能在多台叉车协同作业的环境中对作业负荷均衡分配使作业总时间最小化。因此先进的调度算法开发与应用对提升前移式叉车作业性能起着关键作用。

2.2空间利用与路径优化

前移式叉车作业空间有限，在仓库空间受限的情况下如何实现物料的高效存取又成为优化物料搬运作业的重点。空间利用优化包括货架布局设计、商品放置策略、叉车作业路径规划等。通过优化货架布局，可缩短叉车不同货位间的运动距离并提高存取效率。同时商品摆放策略需综合考虑商品出库频率，把高频出库商品摆放到方便拿取处，从而缩短叉车行驶时间，提升作业响应速度。在路径优化中，既考虑了最短路径，又考虑了避免叉车间交叉运行和路径冲突以确保操作流畅。动态路径优化算法能够根据商品实时进出库情况及叉车当前所处位置对作业路径进行实时调整以规避可能出现的拥挤与等待现象，进而显着提高了总体作业效率。另外，三维空间路径规划技术的引入能够充分利用仓库垂直空间实现货架多层存储，在提高存储容量的同时还能给叉车作业带来更多可供选择的路径与战略。通过该三维优化可以使前移式叉车在空间利用及路径选择上实现最优化，对物料搬运作业起到有力的支撑作用。

2.3作业流程的自动化改进

作业流程的自动化改进是实现生产力提升和成本效益的关键。在前移式叉车的作业流程中，自动化可以通过多种形式实现。其中，机器学习算法的应用能够令叉车在识别和分类货物时更加智能化，自动调整搬运策略以适应不同的货物特性。叉车可以通过自适应算法，根据货物的重量、尺寸和目的地，优化搬运路线，减少无效运行，节约时间。此外，工业物联网的引入为叉车的远程监控和控制提供了可能。实时数据收集与分析不仅可以用于预测性维护，避免意外停机，还能为作业流程的优化提供数据支撑。叉车通过与中央控制系统的通信，能够自动报告自身的运行状态和作业进度，实现作业路径和流程的优化升级。工作流程自动化的另一个关键方面是动态调度系统的引入。这类系统能够根据仓库作业的实时需求动态分配叉车资源，提高作业的响应速度和灵活性。通过优化的调度算法，系统能够确保每一台叉车都能得到充分利用，减少空驶和等待时间。最后，自动化改进还包括对作业环境的智能化改造，如自动门禁和照明系统的安装。这些系统能够根据叉车的位置和作业需求自动调节环境，确保作业流程的安全性和高效性。

2.4安全性与人机交互的优化策略
安全性与人机交互优化是提升作业效率和保障员工安全的重要方面。在前移式叉车作业中，通过设计更为直观的人机界面，可以显著减少操作错误。界面设计应注重用户体验，采用清晰的视觉提示和简化的操作步骤，以便操作人员能够迅速掌握叉车的功能并有效响应。语音识别技术的集成可进一步提高叉车的安全性与操作便捷性。操作人员通过简单的语音指令与叉车交互，不仅可以减少手动操作，还能使操作者更专注于周围环境，从而降低事故风险。对于叉车的设计，增加自动紧急制动系统和碰撞预防系统也是关键。这些系统能够在检测到潜在危险时自动采取措施，保护操作人员和周围的工作人员免受伤害。紧急制动系统能够在叉车即将与人或其他物体发生碰撞时自动激活，而碰撞预防系统可以通过判断叉车的前方路径上存在的风险来预防事故的发生。此外，培训和教育也是提升安全性的重要策略。通过虚拟现实和增强现实技术，可以创建模拟环境对操作人员进行培训，这不仅能够提高他们对叉车操作的熟练度，还能在安全的虚拟环境中模拟紧急情况，从而提高操作人员的应急反应能力。最后，人机交互系统的更新和升级也是至关重要的。随着技术的不断发展，定期更新系统能够确保叉车的人机交互界面保持最新，从而提供最佳的用户体验和安全性能。
结束语

本文通过综合研究前移式叉车物料搬运作业优化方法，为提高作业效率及安全性提出系列策略。通过实证分析验证了上述策略的有效性并对前移式叉车作业优化提出了一种新思路与新方法。在今后的工作中，我们会对更复杂情景中的运用做进一步的探讨，期望能对物流业不断向前发展做出贡献。

参考文献

[1]劢微机器人推出冷库版前移式无人叉车MW-R16H[J].物流技术与应用,2022,27(S2):24.

[2]RMD系列双深度前移式叉车[J].现代制造,2021,(15):11.