Un modello di ottimizzazione per magazzini intelligenti sostenibili che integra la gestione dell'energia e la pianificazione delle attività dei robot

Abstract

Al centro di questa tesi c'è la presentazione di un modello matematico innovativo, sviluppato utilizzando MATLAB, che mira a integrare l'EMS con la pianificazione delle attività dei robot automatizzati. Questo modello sarà applicato in un caso di studio innovativo con l'obiettivo specifico di ottimizzare il funzionamento di una Nanogrid alimentata a fotovoltaico, e potenzialmente di considerare altri scenari che potrebbero coinvolgerla. La creazione di questo modello rappresenta un passo significativo verso l'avanzamento delle strategie di gestione dell'energia, in quanto consente di affrontare con precisione la complessità dei moderni sistemi energetici, caratterizzati da fonti rinnovabili disponibili in modo intermittente e da diversi requisiti di carico. Integrando l'EMS con la pianificazione delle attività dei robot, l'allocazione delle risorse energetiche può essere ottimizzata in base alle esigenze specifiche del sistema, garantendo una gestione efficiente ed ecologica delle risorse. L'applicazione di questo modello in un caso di studio pratico consentirà di valutarne l'efficacia e di individuare le aree di miglioramento. Attraverso l'analisi dei risultati ottenuti, si potranno sviluppare strategie specifiche per ottimizzare il funzionamento della nanogriglia e dei robot mobili automatizzati (AMR), adattandoli alle esigenze reali e alle variazioni ambientali. Oltre a presentare i risultati ottenuti dal caso di studio, verranno discusse anche le possibili estensioni future del modello. Tali estensioni potranno includere l'analisi di scenari alternativi, la valutazione di diverse strategie di gestione energetica e l'applicazione del modello a contesti diversi. L'obiettivo sarà quello di continuare a sviluppare e perfezionare il modello per renderlo sempre più adattabile ed efficace, contribuendo così al progresso della sostenibilità, dell'efficienza energetica e dell'automazione nei sistemi moderni.

At the core of this thesis lies the presentation of an innovative mathematical model, developed using MATLAB, which aims to integrate EMS with activity planning of automated robots. This model will be applied in an innovative case study with the specific objective of optimizing the operation of a photovoltaic-powered Nanogrid, and potentially considering other scenarios that may involve it. The creation of this model represents a significant step towards advancing energy management strategies, as it allows for precise addressing of the complexity of modern energy systems, characterized by intermittently available renewable sources and various load requirements. By integrating EMS with robot activity planning, the allocation of energy resources can be optimized according to the specific needs of the system, ensuring efficient and ecological resource management. The application of this model in a practical case study will allow for the evaluation of its effectiveness and identification of areas for improvement. Through the analysis of the results obtained, specific strategies can be developed to optimize the operation of the Nanogrid and Automated Mobile Robots (AMRs), adapting them to real needs and environmental variations. In addition to presenting the results obtained from the case study, possible future extensions of the model will also be discussed. These extensions may include the analysis of alternative scenarios, evaluation of different energy management strategies, and application of the model to different contexts. The goal will be to continue developing and refining the model to make it increasingly adaptable and effective, thus contributing to the advancement of sustainability, energy efficiency, and automation in modern systems.