Sviluppo di modelli a supporto della progettazione di sistemi AVS/RS per vassoi

This proposal deals whit Autonomous Vehicle based Storage and Retrieval System (AVS/RS), a new material handling technology which has been proposed as an alternative to crane-based AS/RS. In AVS/RS, autonomous vehicles move in rectilinear paths within and between aisles of unit load storage racks whereas lifts, installed at fixed locations along the rack periphery, provide vertical movement between tiers. The transaction cycle time in AVS/RS is composed of waiting time for vehicles and lifts and horizontal and vertical travel times. The aim of this thesis is twofold: to develop an analytical model in order to assess accurately all the performances (cycle time, waiting times and vehicle and lift utilization) of an AVS/RS system that handles loads contained in small containers, and to provide a formal tool that allows the user to choose the most suitable solution between AVS/RS and miniload, on the basis of design parameters. We model the system as a multi-class open queuing network model and use the decomposition method to evaluate system performance measures; in order to validate the analytical model, we compare its results with that from the simulation model developed with ARENA software. Finally, we make an economic comparison between AVS/RS an AS/RS systems, for different combinations of static and dynamic capacity values.

Questo studio si occupa dei sistemi AVS/RS (Autonomous Vehicle Storage and Retrieval System), una tecnologia di movimentazione dei materiali introdotta recentemente sul mercato che si propone come alternativa ai sistemi AS/RS dotati di trasloelevatori (sia per pallet che per vassoi). In un sistema AVS/RS i veicoli autonomi compiono percorsi rettilinei all’interno di un corridoio di stoccaggio o tra i diversi corridoi presenti nella scaffalatura, mentre gli ascensori, installati in postazioni fissate lungo il perimetro della scaffalatura, eseguono i movimenti verticali tra i vari livelli. Il tempo di ciclo atteso in un sistema AVS/RS è composto dai tempi di servizio orizzontale e verticale e dai tempi d’attesa per l’impiego di veicoli e ascensori. L’obiettivo di questa tesi è duplice: sviluppare un modello analitico in grado di valutare con accuratezza tutte le prestazioni di un sistema AVS/RS per vassoi (tempo ciclo, tempi d’attesa e utilizzo delle risorse) e fornire uno strumento formalizzato che conduca alla scelta della tecnologia più adatta, sistema AVS/RS o miniload, sulla base dei parametri di progettazione. Il sistema è stato modellizzato come una rete di code aperta multi-classe ed è stato impiegato il decomposition method per la valutazione delle prestazioni; i risultati del modello analitico sono stati poi confrontati con quelli ottenuti dal modello di simulazione sviluppato con il software Arena, con lo scopo di validare il modello analitico. Infine, è stato eseguito un confronto economico tra soluzioni AVS/RS e miniload per diverse combinazioni di valori di capacità statica e dinamica.