立体仓储系统的货物调度方法与流程

本发明涉及智能仓储，尤其是指一种立体仓储系统的货物调度方法。

背景技术：

1、智能仓储是指使用自动运输设备对货架上的物料进行全自动卸取货，现有的智能仓储内货架为单深位的高位货架，通过根据物料的数量和类型确定物料的存取热度(有效期短或销量好的物料热度高)，然后根据物料的存取热度为空余货位匹配物料(物料热度高的物料会频繁出库，需安排在靠近仓库出口的货位)，由于高位货架为单深位，因此堆垛机上只设有一个抓取位，每次只抓取相应料箱(用于盛装物料)进行运输，随着生产需求的增长，为了进一步节约仓库资源，开始在立体仓储系统内应用双深位对立式货架(双排并列设置的货架，物料可一前一后存储在双排货架上)，双深位对立式货架上存储有多个料箱，但由于仅有一台堆垛机，且每次只可运输一个料箱，若采用相同的货物调度策略，会导致部分货位上的物料取出困难，出现旧物料过期和物料积压的情况，因此，如何实现双深位对立式货架上的料箱的快速调出是亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种解决设有双深位对立式货架的立体仓储系统的物料调出与存储问题的立体仓储系统的货物调度方法。

2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、立体仓储系统的货物调度方法，包括：

4、立体仓储系统包括仓库管理系统、操作系统和控制系统；仓库管理系统用于存放和管理料箱；操作系统用于供工作人员输入指令、获取仓库管理的仓库信息、物料信息和货物调度信息；控制系统用于根据操作系统输出的指令，计算并定位仓库管理系统内出库的料箱及入库的料箱的货位；仓库管理系统内设有双深位对立式货架、转移机械臂和移位机械臂，货架一侧用于存放暂存的料箱，另一侧用于存放待提取的料箱；

5、若进行存料，包括：

6、通过操作系统输入物料储存指令；

7、录入料箱和料箱内物料的信息；

8、判断仓库管理系统内是否有空余货位；若有，则执行物料进库，否则，操作系统报错；

9、将料箱运输至仓库管理系统，控制系统定位仓库管理系统内一个空余货位；

10、控制系统发送控制指令至仓库管理系统，仓库管理系统将料箱放置到指定的空余货位；

11、若进行取料，包括：

12、通过操作系统输入物料取出指令；

13、判断仓库管理系统内是否有该物料；若有，则执行物料出库，否则，操作系统报错；

14、控制系统定位仓库管理系统内的待提取的料箱的取料货位；

15、转移机械臂根据取料货位的定位结果移动到对应取料货位，检测该取料货位外侧是否有暂存的料箱，若无，则转移机械臂提取该取料货位的待提取的料箱，否则，移位机械臂移出该取料货位的暂存的料箱，转移机械臂再提取该取料货位的待提取的料箱。

16、与现有技术相比，本发明的一种立体仓储系统的货物调度方法，具有以下有益效果：

17、(1)本发明的立体仓储系统由仓库管理系统、操作系统和控制系统三个部分构成，其中仓库管理系统用于管理仓库中所有的物料(控制物料出入库)，记录物料数量、物料出入库信息、存放料箱和记录料箱位置，操作系统用于面向工作人员，供工作人员下发指令，获取料箱、出库通道、入库通道、货位及料架、料箱的出库及入库频次的信息，控制系统用于进行物料出入库涉及的相关计算，立体仓储系统采用上述设置方式，从而便于工作人员通过优化控制系统以优化立体仓储系统的存储能力，合理安排出库的料箱的提取及快速确定入库料箱的存储位置(空余货位)；

18、(2)本发明的仓库管理系统内设有双深位对立式货架，双深位对立式货架上设置两个料箱的提取位，从而提升货架的物料存储数量，且节省仓库用地资源，本发明就双深位对立式货架设置特定的存料操作和取料操作(存料操作和取料操作是相关联的)，从而有效提高双深位对立式货架的物料的存取效率，节约成本；

19、(3)本发明在存料操作时，先确认是否有空余货位，在取料操作时，先确认是否有该物料，从而避免后续进行错误操作而浪费作业时间。

20、进一步的，根据货架上的货位的位置，计算转移机械臂移动到对应货位的时间tn，若干货位对应有若干个时间tn；

21、判断一货位的时间tn是否大于时间阈值a，若是，则将该tn划归至长时间组集合r；否则，则将该tn划归至短时间组集合v。

22、通过设置长时间组集合r和短时间组集合v，从而便于后续存料和取出料时根据需求以选择长时间组集合r或短时间组集合v快速选择空余货位和取料货位。

23、进一步的，计算时间tn的过程，包括：

24、判断货位是否位于货架外侧，若是，则tn＝转移机械移动至货位的时间t1+转移机械从货位复位的时间t2；否则，tn＝转移机械移动至货位的时间t1+转移机械从货位复位的时间t2+移位机械臂移出和复位货位上的暂存的料箱的时间t3。

25、由于本发明针对仓库管理系统内设有双深位对立式货架的情况(双深位对立式货架上设置两个料箱的提取位)，因此，在定位空余货位/取料货位时，需要考虑空余货位/取料货位是属于货架靠外的货位还是属于货架靠内的货位，通过对属于货架靠内的空余货位/取料货位，在tn中增加移位机械臂移出和复位货位上的暂存的料箱的时间t3，使tn的数值增大，从而影响后续空余货位/取料货位选定。

26、进一步的，控制系统定位仓库管理系统内一个空余货位的过程，包括：

27、获取若干料箱的料箱出入库频次fx和料箱内的物料的批次参数nx；

28、计算料箱存取热度w，w＝α*nx+β*fx，α和β为权重值，0＜α、β＜1,且α+β＝1；

29、根据w、r和v，选定指定的空余货位。

30、本发明中，在定位空余货位以存放料箱时，根据料箱的料箱出入库频次和料箱内的物料的批次参数nx共同决定物料的出入库热度(批次参数nx能显示物料的生产日期属性)，通过将批次参数nx作为参考因素考虑进存料操作中，再结合计算转移机械臂移动到空余货位存料的时间tn，为后续取料操作作准备，通过设置批次参数nx的计算方式，即可实现生产日期靠后的物料被安排储存在合理位置，生产日期靠前的物料被安排在相对生产日期靠后的物料能更快取出的位置上，避免因为物料过期而出现资源浪费的情况。

31、进一步的，根据w、r和v，选定指定的空余货位的过程，包括：

32、判断料箱存取热度w是否大于热度阈值b，若是，则选取短时间组集合v中时间tn靠前且为空余的货位作为指定的空余货位；否则，选取长时间组集合r中时间tn靠后且为空余的货位作为指定的空余货位。

33、通过设置热度阈值b，使高料箱存取热度的物料(w＞b)被优先放在所有空余货位中与转移机械臂位置距离最短的货位上(短时间组集合v中第一的时间tn对应的空余货位)，从而便于后续取料操作时缩短高料箱存取热度(储存时间设定较短)的物料取料时间，而低料箱存取热度的物料(w≤b)被放在所有空余货位中与转移机械臂位置距离最长的货位上(长时间组集合r中最后的时间tn对应的空余货位)，从而避免低料箱存取热度(储存时间设定较长)的物料占用与转移机械臂位置距离最短的货位(该货位的料箱周转率要求高)。

34、进一步的，控制系统定位仓库管理系统内的待提取的料箱的取料货位的过程，包括：

35、获取若干料箱的料箱出入库频次fx和料箱内的物料的批次参数nx；

36、计算料箱存取热度w，w＝α*nx+β*fx，α和β为权重值，0＜α、β＜1,且α+β＝1；

37、将所需物料的若干料箱的料箱存取热度w按照从大到小进行排列形成热度集合s；

38、选取热度集合s中第一的料箱存取热度w对应的料箱所在位置作为指定的取料货位。

39、由于存在多个料箱储存同一种物料的情况，在物料的批次参数nx均相同时，若只考虑物料的批次参数nx，会导致料箱的周转率下降，因此，本发明在存料/取料过程中，将料箱的料箱出入库频次fx和料箱内的物料的批次参数nx进行结合，由上述两个因素共同决定料箱存取热度w，在盘活物料库存资源的同时提高料箱的使用率。

40、进一步的，若热度集合s中存在若干料箱的料箱存取热度w相同且并列第一的料箱，则根据料箱存取热度w相同的料箱的位置,选取对应的时间tn在短时间组集合v/长时间组集合r中位置靠前的料箱所在货位作为指定的取料货位。

41、针对料箱存取热度w相同的料箱，选取转移机械臂移动到其的时间tn最短的料箱作为指定的取料货位，即选取转移机械臂最快能到达的料箱作为待提取的料箱，从而缩短取料时间。

42、进一步的，以数字型方式表示日期；批次参数nx＝当前日期-物料生产日期。

43、数字型方式为“00000000”，如“1999年9月9日”的数字型方式日期为“19990909”,；本发明中，以“当前日期-物料生产日期”形成批次参数nx，使物料生产日期靠前的物料得出的批次参数nx越大，对料箱存取热度w的影响增大，从而能相对物料生产日期靠后的物料被优先安排储存和取出。

44、进一步的，仓库管理系统将料箱放置到指定的空余货位时；

45、检测该空余货位外侧是否有暂存的料箱，若无，则转移机械臂将料箱放置到该空余货位，否则，移位机械臂移出该空余货位外侧的暂存的料箱，转移机械臂再将料箱放置到该空余货位。

46、进一步的，对于移位机械臂移出暂存的料箱的情况，移位机械臂之后需将暂存的料箱复位。

47、上述设置方式能避免料箱的位置被打乱，从而影响存料时空余货位的定位，以及取料时取料货位的的定位。