自動化立體倉庫中的一軌雙車調(diào)度策略研究

自動化立體倉庫中的一軌雙車調(diào)度策略研究

0立體倉庫物流模式隨著自動立體倉庫的快速發(fā)展，設(shè)備技術(shù)的不斷改進和各種設(shè)備規(guī)劃策略的制定都發(fā)生了變化。本文所述為卷煙生產(chǎn)工藝中濾棒庫立體倉庫,該倉庫采用“輸送機+堆垛機”的物流模式。本文主要介紹了一軌雙車在自動化立體倉庫的特殊性,并針對現(xiàn)場結(jié)構(gòu)功能設(shè)計,研究合理的調(diào)度算法,結(jié)合策略設(shè)置方法來優(yōu)化調(diào)度算法,最終有效的提高了出入庫效率。1企業(yè)流程介紹1.1干預(yù)盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計采用牛腿式貨架,2行56列10層,實際共937貨位,總高為7.18米。如圖1所示。1.2堆垛機可進出高架庫濾棒加工成型后,經(jīng)過裝盤機裝入濾棒盒,之后通過輸送機輸送并由RFID無線射頻識別系統(tǒng)寫入濾棒的生產(chǎn)機組號、牌號、批次號和生產(chǎn)日期等信息,在入庫站臺堆積成一組后由堆垛機存入高架庫。濾棒出庫時,首先由下位機臺觸發(fā)要料指令,上位機生成出庫任務(wù)并下發(fā)給堆垛機,堆垛機從庫中指定位置取出濾棒盒組放到出庫站臺,然后由輸送機輸送并進行RFID校驗物料并確認發(fā)送到發(fā)射機,發(fā)射機發(fā)送濾棒到下一生產(chǎn)環(huán)節(jié),實現(xiàn)濾棒的出庫。21個和2個公車的規(guī)劃策略2.1堆垛機程序222.1.1WCS與SCS采用TCP/IPSocket通信,SCS為服務(wù)端,WCS為客戶端,兩個堆垛機通過不同端口來區(qū)別(8101,8102)。2.1.2WCS啟動后,每10秒鐘與SCS確認一下心跳連接,每5秒鐘輪詢?nèi)蝿?wù)列表并發(fā)送可執(zhí)行的任務(wù)給堆垛機。2.1.3堆垛機獲取到任務(wù),取貨完成,放貨完成都會告知WCS,WCS根據(jù)這些信號更改任務(wù)的執(zhí)行狀態(tài)。2.21個和2個策略注:2臺堆垛機最近時距離相差4個貨位的位置。2.2.1堆垛機執(zhí)行任務(wù)的分配如下幾種情況:1)其中一臺堆垛機帶任務(wù)故障且未取到貨時另一堆垛機獲取任務(wù)時,需考慮故障堆垛機的當前位置,及它任務(wù)的起始地址、目標地址。如圖,取與所有這三個地址均在4個貨位以外的區(qū)域范圍。2)其中一臺堆垛機帶任務(wù)故障,且已取到貨,而且目標地址趨向于遠離另一堆垛機。另一堆垛機獲取任務(wù)時,只需考慮故障堆垛機的當前位置。如圖,取與故障堆垛機當前位置在4個貨位以外的區(qū)域范圍的任務(wù)。3)其中一臺堆垛機帶任務(wù)故障,且已取到貨,但目標地址方向向著另一堆垛機時。另一堆垛機獲取任務(wù)時,需考慮故障堆垛機的當前位置,及它任務(wù)的起始地址、目標地址。如圖,取與所有這三個地址均在4個貨位以外的區(qū)域范圍。4)其中一臺堆垛機不帶任務(wù)故障時另一堆垛機獲取任務(wù)時,只需考慮故障堆垛機的當前位置。如圖,取與故障堆垛機當前位置在4個貨位以外的區(qū)域范圍的任務(wù)。5)其中一臺堆垛機故障后,另一堆垛機執(zhí)行任務(wù)的復(fù)合循環(huán)如圖,堆垛機完成任務(wù)后尋找從它當前位置附近出發(fā)的并且在可執(zhí)行范圍內(nèi)的任務(wù)。被故障堆垛機影響的任務(wù)將無法進行分配,需人工干預(yù)(消除故障或移到檢修位等)。6)復(fù)合循環(huán)執(zhí)行任務(wù)時,考慮到有些任務(wù)可能路徑不太好,將會存在某個或某些任務(wù)始終執(zhí)行不到的情況。如果存在自創(chuàng)建已有九分鐘還未執(zhí)行,則不再進行復(fù)合而立即執(zhí)行此類任務(wù)。2.2.2運行結(jié)果分析1)兩臺堆垛機均空閑且只有一條任務(wù)且不需要讓位執(zhí)行時計算兩臺堆垛機分別執(zhí)行此任務(wù)所需行走的距離,計算方法為將所有地址映射為兩位數(shù)的貨位地址,距離為堆垛機當前位置到任務(wù)的起始地址再到任務(wù)的目標地址。取計算結(jié)果最小的,即執(zhí)行此任務(wù)行走路程最短的堆垛機來執(zhí)行此任務(wù)。2)兩臺堆垛機均空閑且只有一條任務(wù)并且需要讓位執(zhí)行時如圖,列出了三個例子。分配時,計算兩臺堆垛機分別執(zhí)行此任務(wù)所需行走的距離,計算方法為將所有地址映射為兩位數(shù)的貨位地址,距離為堆垛機當前位置到任務(wù)的起始地址再到任務(wù)的目標地址再加上另一堆垛機需要位移的距離。取計算結(jié)果最小的,即執(zhí)行此任務(wù)行走路程最短的堆垛機來執(zhí)行此任務(wù)。3)其中一臺堆垛機正在執(zhí)行一任務(wù),且未取到貨時另一堆垛機獲取任務(wù)時,需考慮執(zhí)行任務(wù)的堆垛機的當前位置,及它任務(wù)的起始地址、目標地址。如圖,取與所有這三個地址均在4個貨位以外的區(qū)域范圍。4)其中一臺堆垛機正在執(zhí)行一任務(wù),且已取到貨,并且目標地址趨向于自己區(qū)域另一堆垛機獲取任務(wù)時,只需考慮執(zhí)行任務(wù)的堆垛機的當前位置。如圖,即與執(zhí)行任務(wù)的堆垛機的當前位置4個貨位以外的區(qū)域范圍。5)其中一臺堆垛機正在執(zhí)行一任務(wù),且已取到貨,并且目標地址遠離自己區(qū)域另一堆垛機獲取任務(wù)時,需考慮執(zhí)行任務(wù)的堆垛機的當前位置,及它任務(wù)的起始地址、目標地址。如圖,取與所有這三個地址均在4個貨位以外的區(qū)域范圍。6)兩臺堆垛機同時工作時的就近獲取任務(wù)兩臺堆垛機均在執(zhí)行任務(wù),當某臺堆垛機完成任務(wù)后,立即尋找從附近出發(fā)且在可執(zhí)行范圍內(nèi)的任務(wù),進行優(yōu)先執(zhí)行。7)兩臺堆垛機均空閑,且未執(zhí)行任務(wù)數(shù)大于1條時遍歷任務(wù)列表,若存在兩條任務(wù),執(zhí)行路徑互不干擾,則將兩個任務(wù)同時下發(fā)給兩臺堆垛機。如圖,兩個任務(wù)的區(qū)域最近兩點大于3個貨位。8)兩臺堆垛機均空閑,且未執(zhí)行任務(wù)數(shù)大于1條時遍歷任務(wù)表,若未能找到兩條互不干擾的任務(wù)。則查找是否存在一條任務(wù)其目標地址處于另一任務(wù)的路徑范圍之外3個貨位以上,則將此條任務(wù)發(fā)送給目標地址趨近的堆垛機。如圖。9)其中一臺堆垛機正在執(zhí)行任務(wù)且另一任務(wù)無法馬上分配時可先將另一堆垛機位移至另一任務(wù)的起始地址(會計算此位移的可執(zhí)行性)。10)位移任務(wù)的重置下發(fā)位移任務(wù)后,若70秒后還未到達指定地址,則此任務(wù)將重置,另一堆垛機可重新獲取任務(wù)。3易實現(xiàn),易操作在某種程度上,在已經(jīng)成型的系統(tǒng)上要實現(xiàn)效率的提高是比較困難的,本文采用“策略+就近算法”的調(diào)度方法既容易實現(xiàn),并且容易操作。由于操作簡單易于程序化,實現(xiàn)該算法并不