張申坤+姚永奎

摘要：為提升無(wú)人天車技術(shù)的全自動(dòng)水平，結(jié)合科學(xué)庫(kù)區(qū)管理、信息化技術(shù)，通過(guò)對(duì)對(duì)數(shù)據(jù)處理、最佳配貨篩選、最短時(shí)間篩選、停車位置優(yōu)化等核心技術(shù)的研究與突破，以時(shí)間片輪詢法為架構(gòu)，形成具有秒級(jí)配貨能力的無(wú)人天車自動(dòng)配貨系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化、高安全可靠性、高效率的穩(wěn)定自動(dòng)配貨功能，滿足現(xiàn)代庫(kù)區(qū)管理與物流管理的各項(xiàng)生產(chǎn)要求。

關(guān)鍵詞：無(wú)人天車；自動(dòng)配貨；時(shí)間片輪詢法

中圖分類號(hào)：TP23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）07-0178-01

1 引言

冷軋廠成品庫(kù)發(fā)貨作為整個(gè)物流管理的主要功能，其智能化和信息化直接影響天車無(wú)人化的全自動(dòng)水平。在傳統(tǒng)成品庫(kù)發(fā)貨過(guò)程中，一直沿用手工點(diǎn)盤庫(kù)存、手工計(jì)算生成配貨單、找卷、標(biāo)識(shí)、裝車這一傳統(tǒng)工藝流程。此傳統(tǒng)工藝流程需要大量人力協(xié)同工作，不僅耗時(shí)耗力，還對(duì)配貨人員素質(zhì)要求極高，而且生成的配貨單也往往無(wú)法達(dá)到最優(yōu)，只是簡(jiǎn)單滿足基本的配貨要求。針對(duì)此問(wèn)題，利用無(wú)人天車系統(tǒng)平臺(tái)，研發(fā)無(wú)人天車自動(dòng)配貨系統(tǒng)，積極實(shí)現(xiàn)真正意義上的天車無(wú)人化。

2 總體思路

以求解配貨單最優(yōu)解和天車自動(dòng)裝車時(shí)間最短為目的，充分利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)，設(shè)計(jì)無(wú)人天車自動(dòng)配貨系統(tǒng)。根據(jù)配貨系統(tǒng)的功能需求，設(shè)計(jì)研發(fā)對(duì)數(shù)據(jù)處理、最佳配貨篩選、最短時(shí)間篩選、停車位置優(yōu)化等核心功能。作為天車無(wú)人化技術(shù)實(shí)現(xiàn)的重要基礎(chǔ)，建立完善的通訊結(jié)構(gòu)，保障自動(dòng)配貨系統(tǒng)與無(wú)人天車系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通訊，無(wú)人天車系統(tǒng)下發(fā)的出貨單，接收無(wú)人天車系統(tǒng)實(shí)時(shí)更新的庫(kù)圖信息，生成有效發(fā)貨數(shù)據(jù)庫(kù)并反饋至上述系統(tǒng)中，為生產(chǎn)環(huán)節(jié)和物流環(huán)節(jié)提供數(shù)據(jù)支撐。

3 系統(tǒng)構(gòu)架

系統(tǒng)采用.NET架構(gòu)Visual Studio平臺(tái)c#語(yǔ)言進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)，處理的數(shù)據(jù)與系統(tǒng)參數(shù)存入oracle數(shù)據(jù)庫(kù)。為了更好的提升系統(tǒng)擴(kuò)展性能，實(shí)現(xiàn)高內(nèi)聚、低耦合，合理分布功能結(jié)構(gòu)，按功能需求以時(shí)間片輪詢法貫通整個(gè)系統(tǒng)，進(jìn)行模塊化編程，系統(tǒng)構(gòu)架如圖1所示。考慮到系統(tǒng)不需要太高的運(yùn)行頻率，時(shí)間片設(shè)定為100ms，盡量使每一任務(wù)都能順利完成。

4 自動(dòng)配貨功能實(shí)現(xiàn)

根據(jù)成品庫(kù)汽運(yùn)配貨需求劃分系統(tǒng)功能任務(wù)，依次分為：鋼卷數(shù)據(jù)處理任務(wù)、最佳配貨篩選任務(wù)、最短時(shí)間篩選任務(wù)、停車位置優(yōu)化任務(wù)。

鋼卷數(shù)據(jù)處理采用雙向數(shù)據(jù)對(duì)流，無(wú)人天車系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)供給側(cè)，提供當(dāng)前成品庫(kù)庫(kù)圖信息，其中包括鋼卷產(chǎn)品信息、鋼卷位置信息、貨運(yùn)汽車車輛信息、貨運(yùn)汽車位置信息、產(chǎn)品訂單信息等內(nèi)容。自動(dòng)配貨系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)反饋側(cè)，循環(huán)接收信息并按實(shí)際配貨情況對(duì)庫(kù)圖信息進(jìn)行數(shù)據(jù)更新。此過(guò)程實(shí)時(shí)進(jìn)行，既保障了無(wú)人天車系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，也保證了自動(dòng)配貨結(jié)果正確可靠。

最佳配貨篩選采用退火算法，退火算法本質(zhì)上是一種貪心算法，以一定的概率來(lái)接受一個(gè)比當(dāng)前解要差的解，因此有可能會(huì)跳出局部的最優(yōu)解，達(dá)到全局的最優(yōu)解。首先根據(jù)訂貨單由庫(kù)圖信息中提取滿足產(chǎn)品規(guī)格的所有鋼卷，在這個(gè)鋼卷集合內(nèi)，按照要求的鋼卷數(shù)量隨機(jī)選出幾個(gè)鋼卷，獲得初始解集合，根據(jù)解集合計(jì)算出鋼卷總重和汽車最大載重量的差值，移動(dòng)解集合向差解的跳動(dòng)概率會(huì)越來(lái)越低直至滿足最終配貨需求。

停車位置優(yōu)化是指在最佳配貨篩選的基礎(chǔ)上進(jìn)行的空間因素考量。在保障配貨合理的基礎(chǔ)上，充分考量需要發(fā)貨的鋼卷所在位置，以目標(biāo)卷放置集中的庫(kù)區(qū)位置為目標(biāo)地，停放發(fā)貨汽車，盡量減少天車取放卷過(guò)程中的行走路程，實(shí)現(xiàn)快速裝車。

最短時(shí)間篩選是指在最佳配貨篩選的基礎(chǔ)上進(jìn)行的時(shí)間因素考量。在保障配貨合理的基礎(chǔ)上，充分考量裝車時(shí)間，以離汽車盡量近的鋼卷為目標(biāo)卷，盡量減少天車取放卷過(guò)程中的行走路程，實(shí)現(xiàn)快速裝車。

5 結(jié)語(yǔ)

無(wú)人天車自動(dòng)配貨系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)開發(fā)并應(yīng)用尚屬首次。本系統(tǒng)充分利用計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大運(yùn)算能力，合理使用算法，節(jié)省了大量人力物力，極大降低了配貨難度，顯著提高了配貨效率和配貨合理性。本系統(tǒng)作為無(wú)人天車系統(tǒng)的基石，對(duì)于無(wú)人天車系統(tǒng)有強(qiáng)力的支撐作用，全面提升了無(wú)人天車系統(tǒng)的整體工作效率和智能化程度，是物流工藝智能化的重要保證。

參考文獻(xiàn)

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