一种钢绞线产成品仓储与配运系统及方法
【专利摘要】一种钢绞线产成品仓储与配运系统及方法，该系统包括仓储区域配置模块、产品入库登记模块、仓储货位分配模块、产品配运出库模块、产品仓储管理模块和仓储场景可视化模块；该方法包括：设定仓储区域功能分区，设计不同仓储垛型的形状和尺寸；进行货位划分和货位编号；对钢绞线产成品入库信息进行实时或批量登记；进行钢绞线产成品货位分配并产生钢绞线产成品货位搬运方案并进行搬运；当需要进行钢绞线产成品运输时，根据不同运输工具进行钢绞线产成品配运计算并生成钢绞线产成品配运方案；将钢绞线产成品出库、装入运输工具，完成配运。本发明考虑整装运输约束进行仓储垛型设计与仓储区域配置；实现仓储与配运集成在线优化和仓储物流多维度可视化。
【专利说明】一种钢绞线产成品仓储与配运系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于物流【技术领域】，具体是一种钢绞线产成品仓储与配运系统及方法。
【背景技术】
[0002]钢绞线作为重要金属制品，广泛应用于铁路、公路、机场、电站、堤坝等基本建设及民用住宅建设工程中。随着钢绞线需求的不断扩大，企业产量不断提升，钢绞线产成品的仓储、发运量也日益增加，使得企业的钢绞线生产线末端物流的管理问题日趋突显。
[0003]钢绞线产品的品种规格有20余种，实际生产中考虑市场导向和充分发挥生产设备能力，对于不同品种规格的产品采用面向订单与面向库存混合生产模式。钢绞线产品的生产物流过程如图1所示:盘条经过除锈、酸洗、漂洗、烘干等表面处理后，经拉丝、捻制工序成大卷钢绞线，然后经过切割分卷成钢绞线小卷，再进行包装生产出钢绞线成品卷，经入库进入仓储过程，按用户订单或发货要求进行运输配载，装车发运到用户。
[0004]为保证生产的连续性，通常先将表面处理后的多卷盘条原料进行焊接，再进行拉丝和捻制，受原料盘条材质的分散性和生产过程中不确定性因素的影响，钢绞线大卷存在多个焊接点，为保证产成品的强度，分卷切割后形成的钢绞线小卷重量不一，包装后的钢绞线成品卷尺寸、重量不尽相同。为充分发挥设备生产能力，多种规格的钢绞线产品进行并行生产，产成品不断产出交库，带来钢绞线产成品有序化仓储与优化配运管理问题。由于用户订单的随机性和运输车辆类型及到达时间的不可预知性，往往运输车辆确认到达或即将到达后，才能根据车辆的具体要求进行运输配载，使得运输配载及装车作业时间紧张，导致以下问题:
[0005](I)不同生产时间、重量和类型的钢绞线产成品在仓库中混合堆放，难以实现钢绞线产成品有序化仓储；
[0006](2)为保证运输工具的装载容限(数量与重量)约束，运输配载时需对仓储的产成品进行多次倒垛，挑选合适的产品，增大了产成品损坏的可能；
[0007](3)人工配车，导致“丢重”(配车不满)和发运滞后现象，造成运力和运费的损失;
[0008](4)物流作业周期长，劳动量大，高峰期难以满足产品发运的需要；
[0009](5)难以全面掌握库存、发运信息，难以实现产品先入先出的要求；
[0010]针对钢绞线生产线末端物流过程存在的主要问题，综合考虑生产约束、运输约束和仓储、配运优化管理目标，为了减少资源浪费，提高作业效率，提升管理水平，有必要综合采用计算机技术和优化技术对钢绞线产成品物流进行可视化、智能化管理。
【发明内容】
[0011]针对现有技术存在的问题，本发明提供一种钢绞线产成品仓储与配运系统及方法。
[0012]本发明的技术方案如下:[0013]一种钢绞线产成品仓储与配运系统，用于为钢绞线产成品在仓储区域中分配仓储位置进行定位仓储，并对仓储区域中的钢绞线产成品进行配运，包括:仓储区域配置模块、产品入库登记模块、仓储货位分配模块、产品配运出库模块、产品仓储管理模块和仓储场景可视化模块；
[0014]所述仓储区域配置模块用于按照待仓储的钢绞线产成品的类型和数量进行仓储区域配置，仓储区域配置包括:设定仓储区域的功能分区，即收库区、缓冲区和堆垛区；改变缓冲区和堆垛区的钢绞线产成品的数量；设定缓冲区的仓储垛型，即仓储产品的钢绞线产成品的类型和仓储数量；设定堆垛区的仓储垛型，即堆垛区仓储的钢绞线产成品的产品类型、仓储数量、仓储总重量的上限和仓储总重量的下限；
[0015]所述产品入库登记模块用于在各个钢绞线产成品入库时，对钢绞线产成品的入库信息进行登记并通过数据库与仓储货位分配模块共享数据，所述钢绞线产成品的入库信息包括:钢绞线产成品的产品编码、钢绞线产成品重量、钢绞线产成品规格型号和生产时间；
[0016]所述仓储货位分配模块用于根据钢绞线产成品的入库信息，进行钢绞线产成品货位分配并产生钢绞线产成品货位搬运方案；
[0017]所述产品配运出库模块用于根据不同运输工具进行钢绞线产成品的配运计算并产生钢绞线产成品配运方案；
[0018]所述产品仓储管理模块用于查询库存产品数据并根据这些信息统计分析得到数据显示和数据报表，以及针对指定的产品进行移动、盘点、退库、报废处理，形成相应移动、盘点、退库、报废操作单据；所述库存产品数据包括产品编码、产品类型、产品重量、生产时间、入库时间、仓储位置和装车单信息；
[0019]所述仓储场景可视化模块用于显示仓储区域的二维平面图和三维立体图，并对仓储区域配置模块、产品入库登记模块、仓储货位分配模块、仓储货位分配模块、产品配运出库模块的操作所引起仓储区域的变化结果进行显示。
[0020]所述收库区用于放置已完成入库登记且暂未分配货位的钢绞线产成品；
[0021]所述缓冲区用于存放经过货位分配但暂未进入堆垛区的钢绞线产成品；
[0022]所述堆垛区用于存放已分配货位且货位在堆垛区的钢绞线产成品。
[0023]所述收库区中的钢绞线产成品在运输工具为汽车时作为零担运输配运的钢绞线产成品；
[0024]所述缓冲区中的钢绞线产成品继续参与后续钢绞线产成品批次的货位分配或在运输工具为汽车时作为零担运输发运的钢绞线产成品；
[0025]所述堆垛区中的钢绞线产成品作为整装运输发运的钢绞线产成品。
[0026]所述缓冲区和堆垛区根据生产实际需要按垛位进行功能分区转换或仓储容量调整，即仓储产成品的数量、垛位总重量的上限和垛位总重量的下限(是否需要？？)。
[0027]采用所述的钢绞线产成品仓储与配运系统进行钢绞线产成品仓储与配运的方法，包括如下步骤:
[0028]步骤1:根据仓储区域所在工业现场的实际形状和尺寸、钢绞线产成品的产品类型、钢绞线产成品的重量、钢绞线产成品的外形尺寸、运输工具的种类和运输工具的载重，设定仓储区域的功能分区，即收库区、缓冲区和堆垛区，并针对缓冲区和堆垛区，以最大化仓储区域利用率为规划目标，设计不同仓储垛型的形状和尺寸，仓储垛型即钢绞线产成品的堆放形式，每个垛型至少包含一个垛位；
[0029]步骤2:对每个垛位进行编号，并分别对收库区、缓冲区和堆垛区进行货位划分和货位编号；收库区采用平铺方式布置并划分为多个不同的货位，按货位位置进行顺序编号，缓冲区和堆垛区进行垛位划分，按垛位进行统一编号，并结合每个垛位的层数和位置序号进行货位编号，即缓冲区的货位编号和堆垛区的货位编号均包含垛位编号、层号和位置序号;
[0030]步骤3:各个钢绞线产成品入库时，对钢绞线产成品的入库信息进行实时或批量登记；
[0031]所述钢绞线产成品的入库信息包括:钢绞线产成品的产品编码、钢绞线产成品重量、钢绞线产成品规格型号和生产时间；
[0032]步骤4:根据每一批次钢绞线产成品的入库信息，进行钢绞线产成品货位分配并产生钢绞线产成品货位搬运方案；
[0033]步骤4.1:将已完成入库登记且暂未进行货位分配的钢绞线产成品存放到收库区；
[0034]步骤4.2:按收库区的待分配货位的钢绞线产成品的规格在缓冲区中查找暂时仓储在缓冲区的相应规格产成品，与收库区产成品共同构成待分配货位的钢绞线产成品集合，在待分配货位的钢绞线产成品集合中，对每一规格的每一个钢绞线产成品按重量递增进行排序；
[0035]步骤4.3:根据待分配货位的钢绞线产成品规格在堆垛区中查找或指定具有相同产成品规格的待装垛位，构成待装垛位集合，确定待装垛位的剩余容量，即可装钢绞线产成品的数量和可装钢绞线产成品的总重量；
[0036]步骤4.4:将待分配货位的钢绞线产成品分配到堆垛区的各待装垛位
[0037]步骤4.5:判断待分配货位的钢绞线产成品的集合中是否存在未分配堆垛区垛位的钢绞线产成品，是，则将未分配堆垛区垛位的钢绞线产成品存放在缓冲区的空闲货位，否，则执行步骤4.6;
[0038]步骤4.6:对每个已分配堆垛区垛位的钢绞线产成品的重量大小按降序排列，按照每一垛位的垛型，以先下层后上层且重量由重到轻的原则将钢绞线产成品装入所分配的垛位的各个货位；
[0039]步骤4.7:根据每一钢绞线产成品分配的货位编号，产生钢绞线产成品货位搬运方案；
[0040]所述钢绞线产成品货位搬运方案包括:钢绞线产成品编码、钢绞线产成品的初始位置和钢绞线产成品的目标位置；
[0041]步骤5:根据钢绞线产成品货位搬运方案，对收库区的钢绞线产成品进行搬运:将已分配货位且暂未进入堆垛区的钢绞线产成品存放到缓冲区相应货位，将已分配货位且进入堆垛区的钢绞线产成品存放到堆垛区相应货位；
[0042]步骤6:当需要进行钢绞线产成品运输时，根据不同运输工具进行钢绞线产成品的配运计算并生成钢绞线产成品配运方案，当运输工具为火车时，进行钢绞线产成品的整装运配运计算，生成钢绞线产成品整装运输配运方案；当运输工具为汽车时，进行钢绞线产成品的零担运输配运计算，生成钢绞线产成品零担运输配运方案；[0043]当运输工具为火车时，进行钢绞线产成品的整装运配运计算，生成钢绞线产成品整装运输配运方案，具体如下:
[0044]若在堆垛区中查找到或能够人工指定符合产品发运要求的钢绞线产成品的产品规格和满足整装运输的火车车厢装载件数和重量要求的钢绞线产成品垛位，则将垛位的编号与对应的火车车厢的编号绑定，然后将该垛位中的钢绞线产成品的货位编号与对应的火车车厢的编号进行匹配，生成钢绞线产成品整装运输配运方案；否则，对钢绞线产成品的发运计划进行调整或者将整装运输作为零担运输任务，即以整装运输要求的装载件数和重量进行钢绞线产成品的零担运输配运计算，通过零担运输配运的方式生成钢绞线产成品整装运输配运方案；
[0045]所述钢绞线产成品整装运输配运方案包括各个钢绞线产成品的产品编码及其所在垛位编码和货位编码，运输工具信息和客户信息；
[0046]当运输工具为汽车时，进行钢绞线产成品的零担运输配运计算，生成钢绞线产成品零担运输配运方案，具体步骤如下:
[0047]第一步:按照运输任务要求的钢绞线产成品规格在缓冲区和/或收库区的钢绞线广成品中确定待装运广成品集合；
[0048]第二步:按照待装运钢绞线产成品集合中产成品的重量由轻到重排序并按顺序预装入运输工具，直至达到该运输工具的指定装载产品件数要求；
[0049]第三步:判断预装入运输工具的钢绞线产成品的总重量是否满足待配运的钢绞线产成品重量，即预装入运输工具的钢绞线产成品的总重量在运输工具的载重上限与下限之间，则完成钢绞线产成品的零担运输配运计算，生成钢绞线产成品零担运输配运方案，否，则执行步骤第四步；
[0050]第四步:判断已预装入运输工具的钢绞线产成品的总重量是否大于该运输工具的载重上限，是，则对钢绞线产成品的发运计划进行调整，否，则执行第五步；
[0051]第五步:计算已预装入运输工具的钢绞线产成品的总重量与该运输工具的载重下限的差值；
[0052]第六步:用待装运钢绞线产成品与已预装入运输工具的钢绞线产成品逐个进行比较，若存在与已预装入运输工具的钢绞线产成品重量之差更接近已预装入运输工具的钢绞线产成品的总重量与该运输工具的载重下限的差值的已预装入运输工具的钢绞线产成品，则将待装运钢绞线产成品替换该已预装入运输工具的钢绞线产成品；
[0053]第七步:根据已装运钢绞线产成品的货位编号、已装运钢绞线产成品的产品编码、运输工具信息、驾驶员信息和客户单位信息，生成钢绞线产成品零担运输配运方案；
[0054]步骤7:根据钢绞线产成品配运方案将钢绞线产成品出库、装入运输工具，完成配运。
[0055]有益效果:
[0056]本发明应用系统工程的技术和方法，结合信息化技术和虚拟现实技术，实现对钢铁制品生产线末端物流过程的可视化监控和智能化管理，形成系统有效的技术方案和系统。具有以下优点:
[0057](I)考虑整装运输约束的仓储垛型设计与仓储区域配置管理；
[0058]钢绞线产成品规格类型较多、重量、尺寸不一，生产量大，存储面积有限，库存流动量大，针对实际生产的动态，考虑未来整装配运的需求，设计仓储垛型，有效利用仓储面积，为仓储与整装配运集成优化奠定了基础；通过仓储区域配置管理，可适应实际生产情况的动态变化，合理调整仓储区域的容量和仓储产品的规格。
[0059](2)仓储与配运集成在线优化；
[0060]在产成品入库时即分配仓储货位，实现钢绞线产成品的定位仓储。由于堆垛仓储区的垛位满足整装运输约束，进行仓储货位分配即将仓储与整装配运进行一体化在线优化处理，形成有序化物流管理方案，减少了产成品仓储与整装运输配载的搬运和倒垛次数，缩短了整装运输装车时间，提高了整装运输工具装载能力的利用率；针对零担运输的配运计算，提高了配运的工作效率，提高了零担运输工具装载能力的利用率，缩短装车时间；总体上降低了物流作业的成本，降低了由于仓储和装载导致的产成品多次倒运所引起的产成品包装损坏和质量问题。
[0061](3)基于虚拟现实技术的仓储物流多维度可视化管理。
[0062]利用信息技术手段，将最优化技术、虚拟现实技术、数据库技术与钢绞线生产线末端物流过程管理的具体业务过程相结合，实现钢绞线产成品的入库、定位仓储、配运、发车等业务处理及其物流作业的多维度可视化、智能化集成管理，适应实际生产的动态性需要，根据当前仓储状态、生产状况实现各仓储区域仓储产品规格、垛放方式、仓储性质以及相关配运目标及约束的灵活配置，实现仓储货物的表格化数字管理和图形化二维和三维可视管理。有效解决现存问题，降低物流成本，提高经济效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0063]图1为钢绞线产品的生产物流过程示意图；
[0064]图2为本发明【具体实施方式】的钢绞线产成品仓储与配运系统工作过程示意图；
[0065]图3为本发明【具体实施方式】的钢绞线产成品仓储与配运系统结构示意图；
[0066]图4为本发明【具体实施方式】的钢绞线仓储区域示意图；
[0067]图5为本发明【具体实施方式】的钢绞线仓储区规划设计示意图；
[0068]图6为本发明【具体实施方式】的双排双垛位垛型示意图；
[0069]图7为本发明【具体实施方式】的双排单垛位垛型示意图；
[0070]图8为本发明【具体实施方式】的钢绞线产成品货位分配流程图；
[0071]图9为本发明【具体实施方式】的根据不同运输工具进行钢绞线产成品的配运计算的流程图；
[0072]图10为本发明【具体实施方式】的钢绞线产成品的零担运输配运计算流程图；
[0073]图11为本发明【具体实施方式】的仓储区域配置的二维示意图，其中(a)为仓储区域配置的二维表格及各垛型所占比例示意图，(b)为仓储区域内不同垛型二维示意图；
[0074]图12为本发明【具体实施方式】的在库产品查询可视化示意图；
[0075]图13为本发明【具体实施方式】的仓储位置可视化变更示意图；
[0076]图14为本发明【具体实施方式】的仓储区域二维图形化显示示意图；
[0077]图15为本发明【具体实施方式】的钢绞线产成品仓储与配运方法流程图。
【具体实施方式】[0078]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。
[0079]本实施方式的钢绞线产成品仓储与配运系统，如图2所示，用于为钢绞线产成品在仓储区域中分配仓储位置进行定位仓储，并对仓储区域中的钢绞线产成品进行配运，仓储区域如图4所示。
[0080]如图3所示，该系统包括:仓储区域配置模块、产品入库登记模块、仓储货位分配模块、产品配运出库模块、产品仓储管理模块和仓储场景可视化模块；
[0081]仓储区域配置模块用于按照待仓储的钢绞线产成品的类型和数量进行仓储区域配置，仓储区域配置包括:设定仓储区域的功能分区，即收库区、缓冲区和堆垛区；改变缓冲区和堆垛区的钢绞线产成品的数量；设定缓冲区的仓储垛型、即仓储产品的钢绞线产成品的类型和仓储数量；设定堆垛区的仓储垛型，即堆垛区仓储的钢绞线产成品的产品类型、仓储数量、仓储总重量的上限和仓储总重量的下限；
[0082]产品入库登记模块用于在各个钢绞线产成品入库时，对钢绞线产成品的入库信息进行登记并通过数据库与仓储货位分配模块共享数据，所述钢绞线产成品的入库信息包括:钢绞线产成品的产品编码、钢绞线产成品重量、钢绞线产成品规格型号和生产时间；
[0083]仓储货位分配模块用于根据钢绞线产成品的入库信息，进行钢绞线产成品货位分配并产生钢绞线产成品货位搬运方案；
[0084]产品配运出库模块用于根据不同运输工具进行钢绞线产成品的配运计算并产生钢绞线产成品配运方案；
[0085]产品仓储管理模块用于查询库存产品数据并根据这些信息统计分析得到数据显示和数据报表，以及针对指定的产品进行移动、盘点、退库、报废处理，形成相应移动、盘点、退库、报废操作单据；所述库存产品数据包括产品编码、产品类型、产品重量、生产时间、入库时间、仓储位置和装车单信息；
[0086]仓储场景可视化模块用于显示仓储区域的二维平面图和三维立体图，并对仓储区域配置模块、产品入库登记模块、仓储货位分配模块、产品配运出库模块、的操作所引起仓储区域的变化结果进行显示。
[0087]收库区用于放置已完成入库登记且暂未分配货位的钢绞线产成品；
[0088]缓冲区用于存放经过货位分配但暂未进入堆垛区的钢绞线产成品；
[0089]堆垛区用于存放已分配货位且货位在堆垛区的钢绞线产成品。
[0090]收库区中的钢绞线产成品在运输工具为汽车时作为零担运输配运的钢绞线产成品;
[0091]缓冲区中的钢绞线产成品继续参与后续钢绞线产成品批次的货位分配或在运输工具为汽车时作为零担运输发运的钢绞线产成品；
[0092]堆垛区中的钢绞线产成品作为整装运输发运的钢绞线产成品。
[0093]缓冲区和堆垛区根据生产实际需要按垛位进行功能分区转换或仓储容量调整。缓冲区和堆垛区可进行仓储功能类型转换，也可进行仓储容量(件数、总重量)，仓储产品类型的设置和变更。即按垛位进行缓冲区和堆垛区仓储性质的切换，同时通过配置仓储产品规格、垛型、仓储重量设置，使整个仓储区域灵活适应实际生产的需要。
[0094]上述钢绞线产成品仓储与配运系统还包括数据库和系统维护模块，数据库用于存储仓储区域与产品信息、操作人员信息及操作权限、操作日志；系统维护模块用于编码修订信息、数据导入与恢复、生成操作日志及管理操作人员信息及权限。
[0095]采用上述的钢绞线产成品仓储与配运系统进行钢绞线产成品仓储与配运的方法，如图15所示，包括如下步骤:
[0096]步骤1:根据仓储区域所在工业现场的实际形状和尺寸、钢绞线产成品的产品类型、钢绞线产成品的重量、钢绞线产成品的外形尺寸、运输工具的种类和运输工具的载重，设定仓储区域的功能分区，即收库区、缓冲区和堆垛区，并针对缓冲区和堆垛区，以最大化仓储区域利用率为规划目标，设计不同仓储垛型的形状和尺寸，仓储垛型即钢绞线产成品的堆放形式，每个垛型至少包含一个垛位；本实施方式对仓储区域的功能分区的设定如图5所示。
[0097]按整装(火车)运输装载要求设计仓储垛型，并在可行备选垛型中选择若干垛型进行整个仓储区域的规划设计；
[0098](I)仓储垛型是钢绞线产品在仓库中的堆放的形式。本系统中的仓储垛型设计的特点是:按照整装运输(火车车厢)的载重量和装载件数要求设计产品的堆放数量和每一产品堆的总重量。可以具有多种堆放的形式，只要满足件数要求和总重量要求的堆放形式，都作为可行的备选垛型，构成备选垛型集合。
[0099](2)考虑实际的仓储区域可能具有不同的形状和尺寸，为充分利用仓储区的面积，在可行的备选垛型中，可以进一步优选出尺寸与形状合适的垛型布置在相应的仓储区的不同位置上。优选的原则是能够适应现场不同位置区域的形状和尺寸，达到布置的垛型数量能充分利用仓储区域的面积。
[0100](3)对于布置好的垛型，按整装(火车)运输要求为一个计算单元，称为垛位，垛位进行统一编号，并利用标识牌或电子屏在现场相应位置进行标示。
[0101]图6表示两个紧挨着的产品垛位，每垛位构成一个整装运输单元，共两个整装运输单元，称为:双排双垛位(垛型)。紧邻堆垛间距为0.lm，与其它垛位留有0.8米的作业通道。每一产品垛位可按实际需要放置16 — 20件产品，每垛的总重量可以为60吨或70吨，通过设置每一垛位的放置件数和总重量可以构成满足整装(火车)运输要求的各类方案，如:60吨/16件、60吨/18件、60吨/20件、70吨/18件、70吨/20件。
[0102]图7表示由两个紧挨着的垛构成一个整装运输单元，称为双排单垛位(垛型)。两个垛按实际需要共可放置16 — 20件产品，总重量可为60吨或70吨，通过设置放置的件数和总重量可以构成满足整装(火车)运输要求的各类方案，如:60吨/16件、60吨/18件、
60吨/20件、70吨/18件、70吨/20件。
[0103]以上两种垛型分别布置在现场的不同位置区域，较充分地利用了仓储的面积。
[0104]步骤2:对每个垛位进行编号，并分别对收库区、缓冲区和堆垛区进行货位划分和货位编号；收库区划分为多个不同的货位，按货位位置进行顺序编号，缓冲区和堆垛区进行垛位划分，按垛位进行统一编号，并结合每个垛位的层数和位置序号进行货位编号，即缓冲区的货位编号和堆垛区的货位编号均包含垛位编号、层号和位置序号；
[0105]收库区:采用平铺方式进行仓储，放置已完成入库登记、但暂时未分配具体仓储货位的产品。收库区中的产品可作为零担运输发运的产品参与零担运输配载计算。
[0106]缓冲区:该区域存放经仓储货位分配计算后，暂时未能进入堆垛区仓储的产品。缓冲区的仓储方式为平铺和堆垛两种方式，这两种方式可按垛位编号进行切换设置。当该编号垛位存放产品数量较少时，可设置为平铺方式进行仓储；当存放产品数量较多时，可设置为堆垛方式进行仓储。缓冲区中的产品既可参与后续批次的货位分配计算，也可参与零担运输配载计算。经货位分配计算进入堆垛后，产品可作为整装运输的产品发运，未进入堆垛的产品，经零担运输配载计算后，可作为零担运输发运的产品。
[0107]堆垛区:采用堆垛仓储方式，按垛位存放预先按整装运输要求(重量、件数)配置好的产品。堆垛区中的产品按整垛发运的方式用于整装运输。堆垛区可包含多种/多个不同类型的垛位，每种垛位针对整装运输的装载要求设计相应的垛型和容量，即产品的垛放形式、每垛放置产品的件数和总重量。
[0108]步骤3:当钢绞线产成品入库时，对钢绞线产成品的入库信息进行实时或批量登记；[0109]钢绞线产成品的入库信息包括:钢绞线产成品的产品编码、钢绞线产成品重量和钢绞线产成品规格型号，生产时间；产品入库时，通过人工输入或条形码扫描的方式录入产品的编码、产品的重量、产品的规格型号和生产时间信息；
[0110]步骤4:根据每一批次钢绞线产成品的入库信息，进行钢绞线产成品货位分配并产生钢绞线产成品货位搬运方案；如图8所示；
[0111]步骤4.1:将已完成入库登记且暂未进行货位分配的钢绞线产成品存放到收库区；
[0112]步骤4.2:按收库区的待分配货位的钢绞线产成品的规格在缓冲区中查找暂时仓储在缓冲区的相应规格产成品，与收库区产成品共同构成待分配货位的钢绞线产成品集合，在待分配货位的钢绞线产成品集合中，对每一规格i(i = 1,2,…I)的每一个钢绞线产成品j(j = 1,2,…J)按重量递增进行排序并编号，所有待分配货位的钢绞线产成品具有唯一的编号(i，j)，其中i = 1，2，…I，j = l，2，…J;
[0113]步骤4.3:根据待分配货位的钢绞线产成品规格i在堆垛区中查找或人工指定具有相同产成品规格的待装垛位k(k = 1，2...Κ)，构成待装垛位集合，确定待装垛位k(k = 1，2…K)的剩余容量，即可装钢绞线产成品的数量和可装钢绞线产成品的总重量；
[0114]步骤4.4:将待分配货位的钢绞线产成品分配到堆垛区的各待装垛位
[0115]步骤4.4.1:初始化参数 i = 1，j = 1，k = I ;
[0116]步骤4.4.2:对于产成品规格i的第k个待装堆垛区垛位，装入待分配货位的钢绞线产成品(i，j);
[0117]步骤4.4.3:判断是否满足该垛位的总重量要求，即累计装入的钢绞线产成品的总重量在垛位要求总重量的上限和下限之间，是，则转步骤4.4.9，否，则执行步骤4.4.4 ;
[0118]步骤4.4.4:判断该垛位累计装入的钢绞线产成品的总重量是否大于该垛位要求总重量的上限，是，则转步骤4.4.8，否，则执行步骤4.4.5 ;
[0119]步骤4.4.5:判断装入的钢绞线产成品的数量是否达到该垛位要求的数量，是，则转步骤4.4.7，否则执行步骤4.4.6 ;
[0120]步骤4.4.6:判断待分配货位的钢绞线产成品集合中是否还有未预装垛位的同规格的钢绞线产成品，是，则令j = j+l，即指向下一个钢绞线产成品，转步骤4.4.2，否则转步骤 4.4.11 ；
[0121]步骤4.4.7:计算垛位k已装入钢绞线产成品的累计总重量与该垛位要求总重量下限的差距，在待分配货位的钢绞线产成品集合中按次序取未装入的钢绞线产成品与已装入的钢绞线产成品进行比较，若存在与已装入的钢绞线产成品重量之差更接近垛位k已装入钢绞线产成品的累计总重量与该垛位要求总重量下限的差距的钢绞线产成品，则用未装入的钢绞线产成品替换已装入的钢绞线产成品，更新待分配货位的钢绞线产成品集合中产成品编号(i，j)，直到待分配货位的钢绞线产成品集合中规格为i的钢绞线产成品都比较完毕，执彳了步骤4.4.9 ;
[0122]步骤4.4.8:将最后装入的钢绞线产成品退回到待分配货位钢绞线产成品集合中，执行步骤4.4.9 ；
[0123]步骤4.4.9:记录装入堆垛k的钢绞线产成品清单，执行步骤4.4.10 ；
[0124]步骤4.4.10:判断是否待装的堆垛区垛位都装完(k = K)，是，则转步骤4.4.12，否则令k = k+Ι，转步骤4.4.2 ；
[0125]步骤4.4.11:记录装入堆垛k的钢绞线产成品清单，执行步骤4.4.12 ；
[0126]步骤4.4.12:判断是否所有规格的钢绞线产成品都已处理完毕，是，则执行步骤
4.5，否，则令i = i+Ι，即指向下一个规格的钢绞线产成品，转步骤4.3 ；
[0127]步骤4.5:判断待分配货位的钢绞线产成品的集合中是否存在未分配堆垛区垛位的钢绞线产成品，是，则将未分配堆垛区垛位的钢绞线产成品存放在缓冲区的空闲货位，否则执行步骤4.6 ；
[0128]步骤4.6:对每个已分配堆垛区垛位的钢绞线产成品的重量大小按降序排列，按照每一垛位的垛型，以先下层后上层且重量由重到轻的原则将钢绞线产成品装入所分配的垛位的各个货位；
[0129]步骤4.7:根据每一钢绞线产成品分配的货位编号，产生钢绞线产成品货位搬运方案；
[0130]钢绞线产成品货位搬运方案包括:钢绞线产成品编码、钢绞线产成品的初始位置和钢绞线产成品的目标位置；钢绞线产成品货位分配结果见表I。
[0131]表I钢绞线产成品的货位分配结果
【权利要求】
1.一种钢绞线产成品仓储与配运系统，用于为钢绞线产成品在仓储区域中分配仓储位置进行定位仓储，并对仓储区域中的钢绞线产成品进行配运，其特征在于:包括:仓储区域配置模块、产品入库登记模块、仓储货位分配模块、产品配运出库模块、产品仓储管理模块和仓储场景可视化模块； 所述仓储区域配置模块用于按照待仓储的钢绞线产成品的类型和数量进行仓储区域配置，仓储区域配置包括:设定仓储区域的功能分区，即收库区、缓冲区和堆垛区；改变缓冲区和堆垛区的钢绞线产成品的数量；设定缓冲区的仓储垛型，即仓储产品的钢绞线产成品的类型和仓储数量；设定堆垛区的仓储垛型，即堆垛区仓储的钢绞线产成品的产品类型、仓储数量、仓储总重量的上限和仓储总重量的下限； 所述产品入库登记模块用于在各个钢绞线产成品入库时，对钢绞线产成品的入库信息进行登记并通过数据库与仓储货位分配模块共享数据，所述钢绞线产成品的入库信息包括:钢绞线产成品的产品编码、钢绞线产成品重量、钢绞线产成品规格型号和生产时间； 所述仓储货位分配模块用于根据钢绞线产成品的入库信息，进行钢绞线产成品货位分配并产生钢绞线产成品货位搬运方案； 所述产品配运出库模块用于根据不同运输工具进行钢绞线产成品的配运计算并产生钢绞线产成品配运方案； 所述产品仓储管理模块用于查询库存产品数据并根据这些信息统计分析得到数据显示和数据报表，以及针对指定的产品进行移动、盘点、退库、报废处理，形成相应移动、盘点、退库、报废操作单据；所述库存产品数据包括产品编码、产品类型、产品重量、生产时间、入库时间、仓储位置和装车单信息； 所述仓储场景可视化模块用于显示仓储区域的二维平面图和三维立体图，并对仓储区域配置模块、产品入库登记模块、仓储货位分配模块、产品配运出库模块的操作所引起仓储区域的变化结果进行显示。
2.根据权利要求1所述的钢绞线产成品仓储与配运系统，其特征在于:所述收库区用于放置已完成入库登记且暂未分配货位的钢绞线产成品； 所述缓冲区用于存放经过货位分配但暂未进入堆垛区的钢绞线产成品； 所述堆垛区用于存放已分配货位且货位在堆垛区的钢绞线产成品。
3.根据权利要求1或2所述的钢绞线产成品仓储与配运系统，其特征在于:所述收库区中的钢绞线产成品在运输工具为汽车时作为零担运输配运的钢绞线产成品； 所述缓冲区中的钢绞线产成品继续参与后续钢绞线产成品批次的货位分配或在运输工具为汽车时作为零担运输发运的钢绞线产成品； 所述堆垛区中的钢绞线产成品作为整装运输发运的钢绞线产成品。
4.根据权利要求1或2所述的钢绞线产成品仓储与配运系统，其特征在于:所述缓冲区和堆垛区根据生产实际需要按垛位进行功能分区转换或仓储容量调整，即仓储产成品的数量、垛位总重量的上限和垛位总重量的下限。
5.采用权利要求1所述的钢绞线产成品仓储与配运系统进行钢绞线产成品仓储与配运的方法，其特征在于:包括如下步骤: 步骤1:根据仓储区域所在工业现场的实际形状和尺寸、钢绞线产成品的产品类型、钢绞线产成品的重量、钢绞线产成品的外形尺寸、运输工具的种类和运输工具的载重，设定仓储区域的功能分区，即收库区、缓冲区和堆垛区，并针对缓冲区和堆垛区，最大化仓储区域利用率为规划目标，设计不同仓储垛型的形状和尺寸，仓储垛型即钢绞线产成品的堆放形式，每个垛型至少包含一个垛位； 步骤2:对每个垛位进行编号，并分别对收库区、缓冲区和堆垛区进行货位划分和货位编号；收库区采用平铺方式布置并划分为多个不同的货位，按货位位置进行顺序编号，缓冲区和堆垛区进行垛位划分，按垛位进行统一编号，并结合每个垛位的层数和位置序号进行货位编号，即缓冲区的货位编号和堆垛区的货位编号均包含垛位编号、层号和位置序号；步骤3:各个钢绞线产成品入库时，对钢绞线产成品的入库信息进行实时或批量登记；所述钢绞线产成品的入库信息包括:钢绞线产成品的产品编码、钢绞线产成品重量、钢绞线产成品规格型号和生产时间； 步骤4:根据每一批次钢绞线产成品的入库信息，进行钢绞线产成品货位分配并产生钢绞线产成品货位搬运方案； 步骤4.1:将已完成入库登记且暂未进行货位分配的钢绞线产成品存放到收库区；步骤4.2:按收库区的待分配货位的钢绞线产成品的规格在缓冲区中查找暂时仓储在缓冲区的相应规格产成品，与收库区产成品共同构成待分配货位的钢绞线产成品集合，在待分配货位的钢绞线产成品集合中，对每一规格的每一个钢绞线产成品按重量递增进行排序; 步骤4.3:根据待分配货位的钢绞线产成品规格在堆垛区中查找或指定具有相同产成品规格的待装垛位，构成待装垛位集合，确定待装垛位的剩余容量，即可装钢绞线产成品的数量和可装钢绞线产成品的总重量； 步骤4.4:将待分配货位的钢绞线产成品分配到堆垛区的各待装垛位； 步骤4.5:判断待分配货位的钢绞线产成品的集合中是否存在未进入堆垛区的钢绞线产成品，是，则将未分配堆垛区垛位的钢绞线产成品存放在缓冲区的空闲货位，否，则执行步骤4.6 ； 步骤4.6:对每个已分配堆垛区垛位的待装钢绞线产成品的重量大小按降序排列，按照每一垛位的垛型，以先下层后上层且重量由重到轻的原则将待装钢绞线产成品装入所分配的垛位的各个货位； 步骤4.7:根据每一待装钢绞线产成品分配的货位编号，产生钢绞线产成品货位搬运方案； 所述钢绞线产成品货位搬运方案包括:钢绞线产成品编码、钢绞线产成品的初始位置和钢绞线产成品的目标位置； 步骤5:根据钢绞线产成品货位搬运方案，对收库区的钢绞线产成品进行搬运:将已分配货位且暂未进入堆垛区的钢绞线产成品存放到缓冲区相应货位，将已分配货位且进入堆垛区的钢绞线产成品存放到堆垛区相应货位； 步骤6:当需要进 行钢绞线产成品运输时，根据不同运输工具进行钢绞线产成品的配运计算并生成钢绞线产成品配运方案，当运输工具为火车时，进行钢绞线产成品的整装运配运计算，生成钢绞线产成品整装运输配运方案； 当运输工具为火车时，进行钢绞线产成品的整装运配运计算，生成钢绞线产成品整装运输配运方案，具体如下:若在堆垛区中查找到或能够人工指定符合产品发运要求的钢绞线产成品的产品规格和满足整装运输的火车车厢装载件数和重量要求的钢绞线产成品垛位，则将各垛位的编号与对应的火车车厢的编号绑定，然后将该垛位中的钢绞线产成品的货位编号与对应的火车车厢的编号进行匹配，生成钢绞线产成品整装运输配运方案；否则，对钢绞线产成品的发运计划进行调整或者将整装运输作为零担运输任务，即以整装运输要求的装载件数和重量进行钢绞线产成品的零担运输配运计算，通过零担运输配运的方式生成钢绞线产成品整装运输配运方案； 所述钢绞线产成品整装运输配运方案包括各个钢绞线产成品的产品编码及其所在垛位编码和货位编码，运输工具信息和客户信息； 步骤7:根据钢绞线产成品配运方案将钢绞线产成品出库、装入运输工具，完成配运。
6.根据权利要求5所述的钢绞线产成品仓储与配运的方法，其特征在于:当所述运输工具为汽车时，进行钢绞线产成品的零担运输配运计算，生成钢绞线产成品零担运输配运方案，具体步骤如下: 第一步:按照运输任务要求的钢绞线产成品规格在缓冲区和/或收库区的钢绞线产成品中确定待装运广成品集合； 第二步:按照待装运钢绞线产成品集合中产成品的重量由轻到重排序并按顺序预装入运输工具，直至达到该运输工具的指定装载产品件数要求； 第三步:判断预装入运输工具的钢绞线产成品的总重量是否满足待配运的钢绞线产成品重量，即预装入运输 工具的钢绞线产成品的总重量在运输工具的载重上限与下限之间，则完成钢绞线产成品的零担运输配运计算，生成钢绞线产成品零担运输配运方案，否，则执行步骤第四步； 第四步:判断已预装入运输工具的钢绞线产成品的总重量是否大于该运输工具的载重上限，是，则对钢绞线产成品的发运计划进行调整，否，则执行第五步； 第五步:计算已预装入运输工具的钢绞线产成品的总重量与该运输工具的载重下限的差值; 第六步:用待装运钢绞线产成品与已预装入运输工具的钢绞线产成品逐个进行比较，若存在与已预装入运输工具的钢绞线产成品重量之差更接近已预装入运输工具的钢绞线产成品的总重量与该运输工具的载重下限的差值的已预装入运输工具的钢绞线产成品，则将待装运钢绞线产成品替换该已预装入运输工具的钢绞线产成品； 第七步:根据已装运钢绞线产成品的货位编号、已装运钢绞线产成品的产品编码、运输工具信息、驾驶员信息和客户单位信息，生成钢绞线产成品零担运输配运方案。
【文档编号】G06Q10/08GK103942670SQ201410181883
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2014年4月30日
【发明者】庞哈利, 王睿, 朱林炯, 徐宝洪, 许凯, 邵飞牛 申请人:东北大学