高長勇，趙劍道，蔡 苗，周文坤，周春旭

（北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所有限公司，北京 100120）

0 引言

堆垛機(jī)是自動(dòng)化立體倉庫的重要組成部分之一，主要功能對(duì)高層貨架內(nèi)貨物的進(jìn)行存取。堆垛機(jī)可以在所在的巷道內(nèi)進(jìn)行水平和垂直方向的移動(dòng)，當(dāng)移動(dòng)到固定的位置點(diǎn)，通過貨叉的收縮，實(shí)現(xiàn)對(duì)貨架內(nèi)單元貨格中貨物的存取。一般情況下，普通堆垛機(jī)只能對(duì)其左右兩排貨物的存取，而采用雙伸位貨叉的堆垛機(jī)，堆垛機(jī)左右兩側(cè)各有兩排貨架，堆垛機(jī)可以在一個(gè)位置可對(duì)四個(gè)單元貨格的貨物進(jìn)行操作。而且本文中的雙伸位堆垛機(jī)貨叉一次作業(yè)可以同時(shí)存放和取出兩個(gè)單元貨物，提高了生產(chǎn)效率，加快存取貨物的運(yùn)轉(zhuǎn)節(jié)奏。

1 貨位地址的分配原則

1）貨位分配的完美程度

本文中針對(duì)貨物的編碼和批次兩個(gè)屬性，對(duì)堆垛機(jī)貨叉上的兩個(gè)貨物進(jìn)行地址分配，使得相同編碼，批次的物料盡量分配到一起。

2）堆垛機(jī)運(yùn)行最快

堆垛機(jī)運(yùn)行最快一方面是指給貨物分配一個(gè)和堆垛機(jī)此時(shí)位置最近的貨位；另一方面是堆垛機(jī)貨叉上的物料放在貨架上時(shí)，最好直接放在貨架上，而不是把貨物在貨叉上進(jìn)行左右倒換，再將貨物放在貨架上，影響堆垛機(jī)的效率。

3）設(shè)置兩個(gè)因素的權(quán)重

對(duì)于貨位分配的完美程度，和堆垛機(jī)運(yùn)行最快這兩個(gè)因素，用戶可以設(shè)置不同的權(quán)重，根據(jù)需求自行的改變權(quán)重的大小。

2 貨位地址的算法實(shí)現(xiàn)

1）選擇一些可能的解組成一組候選解。

圖1 堆垛機(jī)貨架側(cè)視圖

如圖1所示，是一個(gè)堆垛機(jī)貨架的側(cè)視圖，由于是雙叉堆垛機(jī)，所以貨叉能在一個(gè)位置對(duì)四個(gè)貨位進(jìn)行取貨和放貨。一個(gè)貨位地址由巷道-層-列-排進(jìn)行確定。貨架的排按照如圖，從左到右，分為3，1，2，4。貨架中一個(gè)貨位的狀態(tài)分別用E（空貨位）、F（有貨貨位）、P（空托盤）、A（工作貨位）、W（問題貨位）、C（封閉貨位） 表示，如圖2所示。

圖2 立體倉庫貨架貨位地址狀態(tài)

雙叉堆垛機(jī)此時(shí)貨叉上有兩個(gè)貨物，對(duì)貨叉上的兩個(gè)貨物各自分配一個(gè)貨位地址。給兩個(gè)貨物選擇可能潛在的貨位地址集合如下：

1）1排和3排的貨位狀態(tài)為E，選取數(shù)量：5。如圖3所示。

圖3

2）2排和4排的貨位狀態(tài)為E，選取數(shù)量：5。如圖4所示。

圖4

3）3排為F，1排為E，選取數(shù)量：10。 如圖5所示。

圖5

4）4排為F，2排為E，選取數(shù)量：10。 如圖6所示。

宗教對(duì)文學(xué)的影響，屬于比較文學(xué)的跨學(xué)科研究的范疇。在文學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的過程中，宗教曾經(jīng)起過重要作用；宗教會(huì)對(duì)作家的世界觀發(fā)生影響，進(jìn)而影響到文學(xué)作品的思想內(nèi)容，有些重要的宗教經(jīng)典，如《圣經(jīng)》，本身就是文學(xué)作品，或者取自文學(xué)作品。[1]274-275

圖6

5）3排為P，C，W，A，1排為E，選取數(shù)量：5。如圖7所示。

圖7

6）4排為P，C，W，A，2排為E，選取數(shù)量：5。如圖8所示。

圖8

7）3排為F，1排為E，并且3排的物料編碼批次和左叉相同，選取數(shù)量：5。如圖9所示。

圖9

8）4排為F，2排為E，并且4排的物料編碼批次和左叉相同，選取數(shù)量：5。如圖10所示。

圖10

9）3排為F，1排為E，并且3排的物料編碼批次和右叉相同，選取數(shù)量：5。如圖11所示。

圖11

10）4排為F，2排為E，并且4排的物料編碼批次和右叉相同，選取數(shù)量：5。如圖12所示。

圖12

對(duì)以上選取的集合進(jìn)行貨叉分配完美程度的判定。

設(shè)置判定貨叉分配完美程度的等級(jí)，設(shè)置的參數(shù)如表1所示。

表1 貨叉分配參數(shù)

根據(jù)參數(shù)，可以評(píng)價(jià)出集合中每一個(gè)待選解的貨叉分配完美程度。評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)一方面可以從是否把貨叉上的物料和相同編碼和批次的物料分配到一起，如果分配到一塊，則該待選解的貨叉分配完美程度越高；另一方面可以從貨架的貨位狀態(tài)來判斷，如果將貨叉上的物料和工作貨位分配到一起，那么在處理工作貨位時(shí)有可能對(duì)貨叉上剛?cè)霂斓奈锪线M(jìn)行處理，影響了堆垛機(jī)的運(yùn)行效率，則此時(shí)該待選解的貨叉分配完美程度低。

舉例說明：

1）Status2=F，Status1=E，M_ID=M_ID_IN，BatchNo=BatchNo_IN

此時(shí)選取的貨位遠(yuǎn)端是有貨貨位，近端是空貨位，并且遠(yuǎn)端和要堆垛機(jī)貨叉上入庫的貨物物料批次相同，此時(shí)貨物分配完美程度最好。

2）Status2=A，Status1=E

此時(shí)選取的貨位遠(yuǎn)端為工作貨位，近端為空貨位。堆垛機(jī)的貨叉將貨物直接放入到貨位的近端。因?yàn)檫h(yuǎn)端是工作貨位，處理遠(yuǎn)端貨位時(shí)，需要對(duì)入庫到近端的貨物在進(jìn)行處理，因此貨叉分配完美程度比1）中較低些。

3）對(duì)選取的集合進(jìn)行堆垛機(jī)運(yùn)行最快的判定。

堆垛機(jī)左叉和右叉上貨物的貨位地址各自有一個(gè)集合，通過這兩個(gè)集合，對(duì)堆垛機(jī)運(yùn)行快慢進(jìn)行判斷，參數(shù)如表2所示。

表2 堆垛機(jī)運(yùn)行參數(shù)表

根據(jù)參數(shù)，對(duì)選取的集合進(jìn)行堆垛機(jī)運(yùn)行快慢的判定。判定的標(biāo)準(zhǔn)一方面從分配給貨叉貨位的貨位地址與此時(shí)堆垛機(jī)的載貨臺(tái)位置來判斷，離堆垛機(jī)載貨臺(tái)位置越近，則堆垛機(jī)運(yùn)行越快；另一個(gè)方面可以從堆垛機(jī)貨叉的伸叉，收叉的動(dòng)作頻率來判斷。如果堆垛機(jī)一次伸叉，就把貨叉上的兩個(gè)貨物都放在貨架上，則此時(shí)堆垛機(jī)運(yùn)行最快。如果堆垛機(jī)上貨叉上的貨物要在貨叉上左右倒換，則此時(shí)的堆垛機(jī)運(yùn)行效率就非常低。

舉例說明：

當(dāng)左右叉物料和批次相同情況下，左叉和右叉的貨位地址相同，并且都在遠(yuǎn)端。即Row1，Row2為3排或4排。此時(shí)堆垛機(jī)一次伸叉就可將兩個(gè)貨物都放在貨架上。此時(shí)堆垛機(jī)運(yùn)行效率高。

當(dāng)左右叉物料和批次不相同的情況下。左叉為3排，右叉為3排。此時(shí)堆垛機(jī)的左叉放完貨物后，右叉如果也要入到貨架的3排，則貨物必須倒換，將貨物由右叉倒到左叉上。則此時(shí)堆垛機(jī)運(yùn)行效率比①低。

4）對(duì)選取的集合進(jìn)行篩選。

上面通過2），3）步，對(duì)貨叉上貨物分配的可能潛在解的貨位地址集合進(jìn)行貨叉分配完美程度的判定和堆垛機(jī)運(yùn)行最快的判定，根據(jù)這兩個(gè)因素對(duì)集合進(jìn)行篩選，然后對(duì)潛在的解集合進(jìn)行排序，排序的規(guī)則根據(jù)實(shí)際情況，設(shè)置貨叉分配完美程度的判定和堆垛機(jī)運(yùn)行最快的判定的權(quán)重，若其中一個(gè)因素對(duì)實(shí)際情況的影響大，可將權(quán)重加大。

通過對(duì)結(jié)果集進(jìn)行刪除和排序，從結(jié)果集中選取排序最優(yōu)的解，此時(shí)的貨物地址分配達(dá)到了預(yù)想的需求。

3 算法的分析

從算法的實(shí)際應(yīng)用效果來看，通過對(duì)結(jié)果集進(jìn)行貨叉分配完美程度的判定和堆垛機(jī)運(yùn)行最快的判定，最后進(jìn)行篩選后產(chǎn)生的貨位地址：

1）基本上能將同種編碼和批次的物料分配到一起，對(duì)以后堆垛機(jī)物料的出庫非常有利，堆垛機(jī)能同時(shí)一次取兩個(gè)物料。

2）分配的貨位地址能有效地避免對(duì)其他出庫貨位的影響，如果將貨物和工作貨位分配到一側(cè)，堆垛機(jī)在處理工作貨位時(shí)，又要對(duì)此貨物再次進(jìn)行處理，極大的降低了堆垛機(jī)的效率。

3）使得貨物分配的結(jié)果合理，不是盲目的占用一側(cè)兩個(gè)都是空貨位。同時(shí)使得堆垛機(jī)效率達(dá)到一個(gè)客戶滿意的標(biāo)準(zhǔn)。

4）此算法適用于單伸位堆垛機(jī)和雙伸位堆垛機(jī)的貨物入庫地址分配。

4 結(jié)論

此算法通過對(duì)貨物分配地址時(shí)的各種情況進(jìn)行分析后選取了一些潛在的結(jié)果集，通過對(duì)結(jié)果集進(jìn)行進(jìn)行貨叉分配完美程度和堆垛機(jī)運(yùn)行快慢兩個(gè)因素的判斷，最后通過這兩個(gè)因素的權(quán)重對(duì)結(jié)果集篩選，產(chǎn)生的解非常的合理，完全滿足客戶的需求。