一種面向離散庫區(qū)的精準(zhǔn)存儲(chǔ)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于業(yè)務(wù)系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)領(lǐng)域，特別是一種解決在龐大的物流庫區(qū)管理中的 物料優(yōu)化擺放問題。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著市場經(jīng)濟(jì)的日益擴(kuò)大，物流管理就成為了其中必不可少的一部分，然而物流 管理中如何實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的優(yōu)化擺放，獲得庫區(qū)的最優(yōu)化利用以及使得物料出入更加便利， 就成為了物流管理中的一項(xiàng)重要課題。
[0003] 而現(xiàn)如今大多數(shù)庫區(qū)管理中對(duì)物料庫位的選擇還是依靠人工判斷，人工記錄，在 庫區(qū)的整體利用以及物料的入庫，盤點(diǎn)，發(fā)貨方面都會(huì)降低工作效率，增加人力成本。
[0004] 本發(fā)明基于對(duì)庫區(qū)優(yōu)化管理的實(shí)施概念，在作業(yè)人員已定義好的物料碼放決策信 息，在由系統(tǒng)內(nèi)自動(dòng)生成提具體物料的碼放位置，很大程度的縮短了人工選擇庫位的時(shí)間， 提高人員工作效率，同時(shí)可對(duì)物流管理庫房整體人員組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行減員增效，以最低的人 工成本實(shí)現(xiàn)最大的效能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是擯棄庫區(qū)管理中原由人工選擇記錄庫位的擺放，而是 通過系統(tǒng)根據(jù)庫區(qū)的判斷來實(shí)現(xiàn)用戶庫區(qū)中對(duì)物料擺放的靈活、高效、快捷、合理的查詢要 求分配方式。讓作業(yè)人員在面對(duì)物料入庫擺放，盤點(diǎn)，出庫提取的時(shí)候，不需要自己去判斷， 而采用系統(tǒng)的庫位優(yōu)化分配選擇來給予針對(duì)當(dāng)前物料最佳的擺放位置，從而提高人員工作 效率，降低人力成本。
[0006] 根據(jù)大眾庫區(qū)的物料碼放位置，其類型可大致分為：貨架區(qū)碼放、平置區(qū)碼放，實(shí) 現(xiàn)庫位優(yōu)選算法，必須對(duì)兩個(gè)碼放類型分別制定詳細(xì)邏輯，設(shè)計(jì)如下：
[0007] 1、貨架區(qū)貨位分配
[0008] 貨架區(qū)貨位的分配首先要了解貨架區(qū)設(shè)置：貨架巷道貫穿，即叉車可從巷道一端 進(jìn)入，從另一端進(jìn)入下一巷道。貨位分區(qū)，初始貨物默認(rèn)存放在一級(jí)緩沖區(qū)，即貨物入庫前 存放處；在貨位分區(qū)最小編號(hào)前端設(shè)置二級(jí)緩存區(qū)，低位叉車按物料類別將其從一級(jí)緩存 區(qū)分別搬運(yùn)到各個(gè)二級(jí)緩存區(qū)中，中位、高位叉車負(fù)責(zé)將物料從二級(jí)緩存區(qū)搬運(yùn)到存儲(chǔ)貨 位上。
[0009] 其次進(jìn)行貨位分配模型建立：在貨架每個(gè)分區(qū)中，設(shè)貨架共有R排P列Q層，將 距離巷道口最近的列記為第1列，最底層記為第1層，處于第k排第i列j層的貨位記為 (k，i，j)，一級(jí)緩存區(qū)位置記為（0,1)，不失一般性，假設(shè)各貨位的高度、長度及貨箱的質(zhì)量 相同。并且要遵循兩個(gè)原則：1)作業(yè)時(shí)間最短原則：出入庫頻率大且比較重的貨物應(yīng)放在 能快速取到的位置上；2)貨架受力均勻原則：盡量將較重的貨品放在貨架的下方位置，較 輕的貨品放在貨架的上方位置，以保證整個(gè)貨架的穩(wěn)定性.貨位分配優(yōu)化的目標(biāo)是使貨架 的重心最低。
[0010] 2、直接入庫庫位自動(dòng)選擇規(guī)則
[0011] 直接入庫庫位自動(dòng)選擇的貨物分配物料按類存儲(chǔ)，同品項(xiàng)物料存儲(chǔ)在一起，同類 物料就近存儲(chǔ)，同批物料不能混放，貨架區(qū)遵循重心最低原則，以及容器滿載率。庫位自動(dòng) 選擇首先要進(jìn)行入庫物料判別；其次進(jìn)行可入庫庫位查詢，再次目標(biāo)庫位選擇，然后對(duì)分配 好庫位的物料進(jìn)行入庫。
[0012] 具體步驟為：
[0013] 步驟一、貨架區(qū)貨位分配，包括貨架區(qū)設(shè)置、貨位分配模型建立；
[0014] 所述的貨架區(qū)設(shè)置要求貨架巷道貫穿，叉車可從巷道一端進(jìn)入，從另一端進(jìn)入下 一巷道；貨位分區(qū)按照字母與數(shù)字組合的原則，將貨架區(qū)區(qū)分為若干區(qū)；初始貨物默認(rèn)存 放在一級(jí)緩沖區(qū)，即貨物入庫前存放處；在貨位分區(qū)最小編號(hào)前端設(shè)置二級(jí)緩存區(qū)，低位叉 車按物料類別將其從一級(jí)緩存區(qū)分別搬運(yùn)到各個(gè)二級(jí)緩存區(qū)中，中位、高位叉車負(fù)責(zé)將物 料從二級(jí)緩存區(qū)搬運(yùn)到存儲(chǔ)貨位上；
[0015] 所述的貨位分配模型建立：在貨架每個(gè)字母分區(qū)中，設(shè)貨架共有R排P列Q層，將 距離巷道口最近的列記為第1列，最底層記為第1層，處于第k排第i列j層的貨位記為 (k，i，j)，一級(jí)緩存區(qū)位置記為（0，1);貨位分配遵循作業(yè)時(shí)間最短原則、貨架受力均勻原 則；
[0016] 所述的作業(yè)時(shí)間最短原則：該原則的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)E描述為：
[0017]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種面向離散庫區(qū)的精準(zhǔn)存儲(chǔ)方法，其特征在于： 步驟一、貨架區(qū)貨位分配，包括貨架區(qū)設(shè)置、貨位分配模型建立； 所述的貨架區(qū)設(shè)置要求貨架巷道貫穿，叉車可從巷道一端進(jìn)入，從另一端進(jìn)入下一巷 道；貨位分區(qū)按照字母與數(shù)字組合的原則，將貨架區(qū)區(qū)分為若干區(qū)；初始貨物默認(rèn)存放在 一級(jí)緩沖區(qū)，即貨物入庫前存放處；在貨位分區(qū)最小編號(hào)前端設(shè)置二級(jí)緩存區(qū)，低位叉車按 物料類別將其從一級(jí)緩存區(qū)分別搬運(yùn)到各個(gè)二級(jí)緩存區(qū)中，中位、高位叉車負(fù)責(zé)將物料從 二級(jí)緩存區(qū)搬運(yùn)到存儲(chǔ)貨位上； 所述的貨位分配模型建立：在貨架每個(gè)字母分區(qū)中，設(shè)貨架共有R排P列Q層，將距 離巷道口最近的列記為第1列，最底層記為第1層，處于第k排第i列j層的貨位記為 (k，i，j)，一級(jí)緩存區(qū)位置記為（0，1);貨位分配遵循作業(yè)時(shí)間最短原則、貨架受力均勻原 則； 所述的作業(yè)時(shí)間最短原則：該原則的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)E描述為：
其中： L，H:貨位長度、高度；d:相連巷道間距；Vx，Vy:叉車的水平、垂直運(yùn)行速度；
將二級(jí)緩存區(qū)物品搬運(yùn)到第k排第i列j層貨位上所用的時(shí)間； gij，fmnij:第i列j層貨位上單位物品的重量、存取頻率及該貨位物品數(shù)量； 所述的貨架受力均勻原則：該原則的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)〇描述為：
固定貨架的貨位分配優(yōu)化描述為： minu=w^^EZ+Ws^O 其中：Wi，w2是兩目標(biāo)函數(shù)的權(quán)重； 步驟二、貨位分配的遺傳退火方法： StepO:編碼預(yù)處理 根據(jù)物料的實(shí)際情況選擇物料擺放貨架區(qū)或平置區(qū)； Step1 :初始化控制參數(shù) 根據(jù)遺傳退火算法，設(shè)定PSIZE為貨架區(qū)貨位群體，Pm為遺傳選擇變異率，P。為遺傳選 擇交叉率，常用方法是P^PJ^經(jīng)驗(yàn)取固定值，一般[0.65,0.95]，PmG[〇.〇〇5,0.1]， 根據(jù)物料數(shù)量以及特性設(shè)定L為物料的初始質(zhì)量參數(shù)，0為物料可分割參數(shù)，K算法當(dāng)前 庫位自動(dòng)分配選擇篩選次數(shù)，G為庫位自動(dòng)分配選擇總的篩選次數(shù)； Step2 :按照初始解生成算法產(chǎn)生初始解群，根據(jù)物料體積，種類，以及庫內(nèi)物料的存 放，對(duì)本次入庫物料的存放庫位集產(chǎn)生初始解群，確定物料所需擺放的大概庫位范圍群； Step3 :根據(jù)遺傳算法對(duì)初始解群執(zhí)行選擇、交叉、變異操作； 1)交叉計(jì)算中，是兩個(gè)兩個(gè)相互配對(duì)的，模型按照雙點(diǎn)交叉操作，產(chǎn)生新的個(gè)體過程； 2)變異計(jì)算中，是將個(gè)體編碼中的級(jí)音質(zhì)等位替換，從而產(chǎn)生一個(gè)新的個(gè)體過程； St印4 :執(zhí)行以下過程，直到產(chǎn)生下一代新群體 1) 引用遺傳算法，以及作業(yè)最短原則，和庫位受力均勻原則評(píng)價(jià)相互交叉的父代庫位 解群和交叉變異產(chǎn)生后的子代庫位，得到適應(yīng)度值匕和fp匕是父代庫位的適應(yīng)度值，f1是 子代庫位的適應(yīng)度值； Fi= iVOninE^inO)和4=了以加沾她丨郵七是父代庫位的適應(yīng)度彳肩子代庫位 的適應(yīng)度值； 2) 比較庫位和相應(yīng)的父庫位的適應(yīng)度值，如果子庫位適應(yīng)度值大于父庫位，那么無條 件的接受子庫位進(jìn)入下一代，如果子庫位的適應(yīng)度值小于父庫位，那么求出概率Pu，Pij= exp(-的-心)/%)，1\是當(dāng)前的物料質(zhì)量參數(shù)。當(dāng)P大于0到1之間的一個(gè)隨機(jī)數(shù)時(shí)，則接 受此子代進(jìn)入下一代； 3) 對(duì)整個(gè)群體循環(huán)執(zhí)行前兩步的過程，直到產(chǎn)生出符合群體規(guī)模的下一代庫位為止； St印5 :如果K=G，則算法停止，輸出最優(yōu)解，即最佳庫位，否則令K=K+1，調(diào)整物料 質(zhì)量參數(shù)凡=T3 0，當(dāng)K為10的倍數(shù)的時(shí)候，調(diào)整變異率Pm=Pm* 00為物料可分割參 數(shù)，返回Step3 ; 最初的時(shí)候，遺傳退火法中的變異率因子？">設(shè)定為一個(gè)相對(duì)較大的值，在隨后的過程 中，運(yùn)用模擬退火的機(jī)制對(duì)該參數(shù)進(jìn)行控制； 步驟三、直接入庫庫位自動(dòng)選擇： St印0 :入庫物料判別 物料編碼表中存儲(chǔ)了物料存儲(chǔ)的區(qū)域：貨架區(qū)和平置區(qū)，以及物料的管理類別，讀取該 物料的存儲(chǔ)區(qū)C和管理類別B，管理類別包括類、批、件三種情況； St印1 :可入庫庫位查詢 若C="貨架區(qū)"且B="批"，則此物料需要組盤，系統(tǒng)給出提示，跳過此物料的入庫庫 位選擇；若C="貨架區(qū)"且B="類"，從貨架區(qū)庫存表中查詢同品項(xiàng)的N個(gè)存儲(chǔ)庫位，其中 第n個(gè)存儲(chǔ)庫位為Cnw，即位于第k排第i列第j層，同時(shí)計(jì)算出各存儲(chǔ)庫位的可入庫數(shù)量 Snkij，執(zhí)行步驟St印2 ;若C= "平置區(qū)"且B= "類"，從平置區(qū)庫存表中查詢同類的M個(gè)存儲(chǔ) 庫位，其中第m個(gè)存儲(chǔ)庫位為Cm，同時(shí)計(jì)算出各存儲(chǔ)庫位的可入庫數(shù)量Sm，執(zhí)行步驟Step3 ; 若C= "平置區(qū)"且B= "批"，執(zhí)行步驟St印5 ; Step2:貨架區(qū)目標(biāo)庫位選擇 比較物料a的入庫物料數(shù)量na與可入庫數(shù)量Snkij:gSnkij>na，則目標(biāo)庫位為最低層j對(duì)應(yīng)的庫位Cnk^若
物料a的入庫數(shù)量na多于單個(gè)庫位的可入庫數(shù)量 Snw，小于等于篩選出的庫位l_n所能存放的物料總額，對(duì)Snku由小到大排序，依次選為目 標(biāo)庫位，至到^分配完；若
則此物料需要組盤，系統(tǒng)給出提示。執(zhí)行貨架區(qū)貨 位分配； St印3 :平置區(qū)目標(biāo)庫位一次選擇 比較入庫物料數(shù)量na與可入庫數(shù)量S^:若Sna，則目標(biāo)庫位是滿足條件的隨機(jī)庫位 cm，執(zhí)行步驟Step6 ;若
對(duì)sm由小到大排序，依次選為目標(biāo)庫位，至到n3分 配完，執(zhí)行步驟Step6 ;若；
選擇所有庫位Cm為目標(biāo)庫位，計(jì)算
執(zhí) 行步驟Step4 ; St印4 :平置區(qū)目標(biāo)庫位二次選擇 在庫位Cm所在的分區(qū)中查詢V個(gè)空庫位，其中第v個(gè)存儲(chǔ)庫位為 <，同時(shí)計(jì)算出各存 儲(chǔ)庫位的可入庫數(shù)量S,1，從v= 0開始，依次選為目標(biāo)庫位，至到 <分配完； St印5 :平置區(qū)目標(biāo)庫位三次選擇 從平置區(qū)庫存表中查詢R個(gè)空庫位，其中第r個(gè)存儲(chǔ)庫位為C；*，同時(shí)計(jì)算出各存儲(chǔ)庫位 的可入庫數(shù)量&，搜索平置區(qū)庫存表，若該物料的其他批次的庫位靠近Cf，則剔除此庫位， 在剩余庫位中依次選為目標(biāo)庫位，至到^分配完； Step6 :入庫。
【專利摘要】一種面向離散庫區(qū)的精準(zhǔn)存儲(chǔ)方法，根據(jù)基本的物流管理貨區(qū)的碼放方式(貨架區(qū)碼放，平置區(qū)碼放)來分別制定詳細(xì)的貨物分配邏輯，針對(duì)貨架區(qū)碼放，建立貨架區(qū)分配模型，并遵從貨位分配的遺傳退貨算法，從而實(shí)現(xiàn)貨架區(qū)的貨位分配；針對(duì)直接入庫庫位自動(dòng)選擇的貨物分配，物料按類存儲(chǔ)，同品項(xiàng)物料存儲(chǔ)在一起，同類物料就近存儲(chǔ)，同批物料不能混放，貨架區(qū)遵循重心最低原則，以及容器滿載率，進(jìn)行貨位的分配。從而在作業(yè)人員已定義好的物料碼放決策信息，由系統(tǒng)內(nèi)自動(dòng)生成提具體物料的碼放位置，很大程度的縮短人工選擇庫位的時(shí)間，提高人員工作效率，同時(shí)可對(duì)物流管理庫房整體人員組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行減員增效，以最低的人工成本實(shí)現(xiàn)最大的效能。
【IPC分類】G06Q50-28, G06Q10-08
【公開號(hào)】CN104574019
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410832110
【發(fā)明人】楊劍飛, 許劍, 屈樂圃, 米巖, 劉勁松, 崔凱
【申請(qǐng)人】北京首鋼自動(dòng)化信息技術(shù)有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月26日