This thesis is concerned with man-on-board (MOB) storage and retrieval (S/R) warehousing system which is suitable for storing the items of small size and light weight. Due to such benefits as lower initial investment cost and flexible nature in S/R operations compared with unit-load automated storage and retrieval system (AS/RS), the MOB systems have been widely used in industries.
First part of this thesis is devoted to developing the expected travel time models considering the operating characteristics of the S/R truck. Under three storage assignment policies, random, turnover-based and class-based assignment, the expected travel times are determined for single command cycle. The expected dual command travel times are determined under random storage assignment policy.
Second part of this thesis deals with the order sequencing problem. It can be formulated as the traveling salesman problem whose optimal solution can be hardly found for large problems within a computational time limitation. A heuristic procedure is presented for the problem of sequencing a given set of retrieval requests. The validity of the procedure is investigated through computer simulation.
Finally, we consider design aspect of the MOB system. A nonlinear integer model is developed for the design parameters such as system length and height, and the number of aisles. We propose a search algorithm to find an optimal values of those parameters. Through experiments, the effects of the storage volume, the system throughput and the predetermined height for the operator's safety are investigated on the total cost. A comparison of the MOB system is made with the miniload AS/RS.
작업자 탑승식 보관창고 시스템 (Man-On-Board storage and retrieval system)은 작업자가 운반체 (storage and retrieval truck)에 탑승한채로 물품들의 입출고 주문을 처리하는 방식의 고층의 보관창고로서, 소형, 경량인 물품의 보관에 적합하며, 저렴한 초기 투자비, 보관작업의 합리화, 공간이용율 증대 등의 많은 장점을 갖는 시스템이다. 이러한 장점때문에 현재 국내의 여러 산업체에서 운영되고 있으며 이에 대한 수요가 점증할 것으로 예상된다.
본 연구에서는 작업자 탑승식 보관창고 시스템의 운용 정책과 최적 설계 방안을 다루었다.
제 2장에서는 운반체의 주행 특성을 고려한 운반체의 주행시간 모형을 개발하였다. 단일명령 (single command) 수행시의 평균 주행시간을 임의 저장규칙 (randomized assignment policy), 2등급 구분 저장규칙 (2class-based assignment policy) 그리고 개별구분 저장규칙 (turnover-based assignment policy)의 경우에 각각 결정하였다. 또한 임의저장규칙 하에서 이중명령 (dual command) 수행시의 평균 주행시간을 유도하였다.
제 3장에서는 시스템의 효율적인 운용을 위하여 운반체의 총 주행시간이 최소화되도록 주문수행순서를 결정하기 위한 문제 (order sequencing problem)가 다루어졌다. 작업자 탑승식 보관창고의 운영특성을 고려한 발견적 기법을 개발하였고, 모의실험을 통해, 개발된 기법이 기존의 다른 발견적 기법들보다 주행시간 면에서 우월한 방법임을 입증하였다.
제 4장에서는 주어진 설계 제약들을 만족하면서 시스템의 초기 투자비용 및 운영비용을 최소화할 수 있도록 시스템의 길이와 높이, 그리고 통로의 갯수 등의 시스템 모수를 결정하기 위한 수리적 모형 및 해법이 연구되었다. 또한, 기존 시스템의 확장이 요구될 때 미니로드 자동창고 시스템 (miniload AS/RS)의 증축과 작업자 탑승식 보관창고의 건설을 총 비용면에서 비교해 보았다. 기존 시스템의 증축보다 작업자 탑승식 보관창고의 건설이 경제적 측면에서 고려해 볼 가치가 있다는 것을 예제를 통하여 보여주었다.
