一种提升自动化天车系统搬运效率的方法及系统与流程

本发明涉及物流搬运实时调度和工业控制自动智能决策领域，尤其是指一种提升自动化天车系统搬运效率的方法及系统。

背景技术：

1、自动化天车系统(oht)是半导体制造行业最重要的物流自动化搬运方案(amhs)，其以高速度、点对点直达、不占用地面空间的优势成为12寸半导体厂的唯一方案。其中任务的调度执行，直接影响系统搬运效率。任务的产生基于生产的需求，当生产进行波动调整，其搬运量会有短期的高需求，形成任务高峰期。目前通常由物料控制系统(mcs)来处理任务的调度管理，通过一个排队系统对任务进行接受，然后根据任务的先后顺序进行派发管理。当任务高峰期时，排队系统会让暂时无法处理的任务进行排队等待，进行依次处理，保证任务能够被全部执行。这种方法处理简单，同时可以保证任务不会丢失，对管理和执行起到基础的保证。

2、然而目前这种基于排队系统的顺序处理方案，在任务高峰期执行时存在以下几个方面的问题：

3、1.天车系统执行效率问题。当搬运任务高峰期时，天车搬运任务重，可用于调度执行的车辆少，远程派车的概率增加。远程派车会增加天车的搬运距离和时间，使天车的执行效率下降。同时由于远程派车加重了天车执行工作负荷，进而降低了天车系统的可调度能力，增多了远程派车的几率，形成恶性循环，使天车的系统最终失去效率。目前基于经验的观测，当天车系统的工作负荷超过95％，系统执行效率就会出现加速衰退，造成工厂生产效率和能力的损失。

4、2.任务缺乏区分度问题。高峰期任务顺序排队造成了任务没有其他的优先级，这与实际现场的真实搬运需求不符。工厂的实际生产中，会有紧迫的搬运需求，需要优先得到搬运满足。在先进先出排队的逻辑下，搬运优先级没有进行区分，迫切需求无法得到优先满足，会造成设备的等待闲置，从而影响生产效率和产出。

5、3.工厂生产效率问题。任务高峰期过程中，由于天车系统的执行效率下降，会造成任务等待时间和搬运时间增长。工厂在全自动化管理模式下，通常会基于一个搬运预估时间来推演整个生产调度计划。在高峰期时，物料控制系统(mcs)仍旧接受上位系统指派的搬运任务，但是没有给出更多的反馈信息与建议。这样工厂的调度系统无法了解真实的搬运情况，在任务调度计划中仍旧按照常规方式进行模拟，其产生的进一步生产计划和搬运任务都会由于输入数据的不准确而产生偏差，进而影响到生产段的执行。这也会影响工厂生产的效率，增加了工厂的生产浪费。

6、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中当搬运任务高峰期时，远程派车会增加天车的搬运距离和时间，使天车的执行效率下降。而且高峰期任务顺序排队造成了任务没有其他的优先级，这与实际现场的真实搬运需求不符，从而影响生产效率和产出。由于天车系统的执行效率下降，会造成任务等待时间和搬运时间增长，影响了工厂生产的效率，还会增加工厂的生产浪费。

2、为解决上述技术问题，本发明的第一方面提供了一种提升自动化天车系统搬运效率的方法，所述方法包括：获取搬运任务请求和天车数量；所述搬运任务请求包括优先级；

3、根据所述天车数量计算天车释放能力指标；

4、判断所述天车释放能力指标是否低于第一预设阈值；

5、若所述天车释放能力指标低于第一预设阈值，则判断所述搬运任务请求的优先级是否等于1；

6、若所述搬运任务请求的优先级等于1，则将所述搬运任务存储至队列；

7、若所述搬运任务请求的优先级大于1，则将所述搬运任务退回；

8、若所述天车释放能力指标高于第一预设阈值，则将所述搬运任务存储至队列；

9、根据所述队列派发所述搬运任务请求。

10、在本发明的一个实施例中，获取搬运任务请求和天车数量之后的步骤包括：

11、对所述搬运任务进行校验，生成校验结果；

12、若所述校验结果为校验通过，则根据所述天车数量计算天车释放能力指标；

13、若所述校验结果为校验失败，则将所述搬运任务请求退回。

14、在本发明的一个实施例中，根据所述队列派发所述搬运请求的步骤包括：

15、获取任务数量；

16、根据所述任务数量计算天车利用能力指标；

17、判断所述天车利用能力指标是否大于第二预设阈值；

18、若所述天车利用能力指标大于第二预设阈值，则将所述队列中的所述搬运任务请求进行组合；

19、若所述天车利用能力指标小于第二预设阈值，则根据所述队列派发所述搬运任务请求。

20、在本发明的一个实施例中，判断所述搬运任务请求的优先级是否等于1的步骤还包括：

21、所述优先级按第一预设时间间隔进行更新。

22、在本发明的一个实施例中，根据所述任务数量计算天车利用能力指标之后的步骤包括：

23、将所述天车释放能力指标和所述天车利用能力指标存储至数据库；

24、所述数据库中的所述天车释放能力指标和所述天车利用能力指标按第二预设时间间隔进行更新。

25、在本发明的一个实施例中，所述天车释放能力指标的公式如下：

26、a＝(ra+na-rt)/n

27、其中，ra代表当前空闲的天车数量，na代表30秒内可以完成任务的天车数量，rt代表已经接收但还在队列中等待的任务数量，n代表天车系统中天车的总数量。

28、在本发明的一个实施例中，所述天车利用能力指标的公式如下：

29、e＝(ct+rt)/n

30、其中，ct代表当前已经安排下去正在执行的任务数量，rt代表已经接收但还在队列中等待的任务数量，n代表天车系统中天车的总数量。

31、本发明的第二方面提供了一种提升自动化天车系统搬运效率的系统，应用于上述第一方面中任意一项提出的一种方法，所述系统包括：数据获取模块、计算模块、判断模块和派发模块；

32、所述数据获取模块被配置为：获取搬运任务请求和天车数量；所述搬运任务请求包括优先级；

33、所述计算模块被配置为：根据所述天车数量计算天车释放能力指标；

34、所述判断模块被配置为：判断所述天车释放能力指标是否低于预设阈值；若所述天车释放能力指标低于第一预设阈值，则判断所述搬运任务请求的优先级是否等于1；若所述搬运任务请求的优先级等于1，则将所述搬运任务存储至队列；若所述搬运任务请求的优先级大于1，则将所述搬运任务退回；若所述天车释放能力指标高于第一预设阈值，则将所述搬运任务存储至队列；

35、所述派发模块被配置为：根据所述队列派发所述搬运请求。

36、本发明的第三方面提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述第一方面或第一方面中任一种可能的实施方式中所述的方法。

37、本发明的第四方面提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面或第一方面中任一种可能的实施方式中所述的方法。

38、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

39、本发明所述的一种提升自动化天车系统搬运效率的方法及系统，通过计算天车利用能力指标，对自动化天车系统的处理模式进行针对性的模式优化，可以提升天车的搬运效率，对于高优先级的搬运任务起到保证作用，降低了搬运时间，避免的天车系统的效率衰减。从而保证了生产的真实搬运需要，降低了生产波动产生的风险，降低生产成本。同时由于只是改变了控制管理逻辑，减少了天车车辆硬件的投入，从已有系统内部深挖潜能，降低了生产投资。