材料输送系统、订单履行系统及其供应工作单元的方法技术方案

一种在材料输送系统中供应工作单元的方法和装置，包括：在材料处理站处的预期的工作单元的设定点以及在材料处理站处的工作单元的实际测量。执行反馈控制算法来建立在材料处理站处的工作单元的设定点以及在材料处理站处的工作单元与材料处理站处的工作单元的设定点之间的误差。反馈控制算法还确定应当被供应至材料处理站的单元的预期量作为误差的函数。当被供应至特定处理站的工作单元的实际量小于应当被供应至该处理站的工作单元的量时，反馈控制算法使得从库存仓对该处理站释放工作单元。

Dynamic rate matching for material delivery

A method and apparatus for supplying a work unit in a material delivery system comprising a set point of a desired work unit at a material processing station, and a practical measurement of a work unit at a material processing station. A feedback control algorithm is implemented to establish the set point of the work unit at the material handling station, and the error between the work unit at the material handling station and the set point of the work unit at the material handling station. The feedback control algorithm also determines the expected amount of units that should be supplied to the material handling station as a function of error. When the actual amount of work units supplied to a specific processing station is less than the amount of work units that should be supplied to the processing station, the feedback control algorithm enables the release of the work unit from the stock bin to the processing station.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于材料输送的动态速率匹配
本专利技术针对一种材料输送系统以及在这种材料输送过程中供应工作单元的方法。虽然本专利技术被图示为用在订单履行系统中，但是其还具有其他应用。
技术介绍
在特定的订单履行系统中，容纳库存物品的工作单元(诸如库存容器)被供应至处理站(诸如货到人(goods-to-person，GTP)站)以由操作员分拣至运输容器中。运输容器可以代表独立订单或过渡容器，所述过渡容器被发送以进一步处理，诸如在放置墙(putwall)处用于组织成独立订单。库存容器在仓库管理系统下从库存仓来供应，诸如自动化仓库系统。库存容器传送系统将容器运输至分拣器，所述分拣器将库存容器分拣至独立处理站。在每个处理站处，容器被允许聚集在缓冲区或聚集区以允许独立操作员按照自己的速度工作。然而，当处理站处的缓冲区不能接收额外容器时，容器在将容器供应至处理站的分拣器中再次循环。如果足够的容器被过量供应，则分拣器被为较慢操作员准备的容器的再循环填满，因此阻碍容器被供应至较快操作员，所述较快操作员在其站点处没有足够的库存容器来处理。因此，该系统陷入僵局而必须以较慢速度运行来适应较慢操作员。同时，较快操作员空闲。
技术实现思路
本专利技术提供了一种材料输送系统和速率匹配过程，其允许处理站的操作员以各种各样的速率来操作，而不会使系统停滞。以这种方式，在各种情况和/或人员组成下实现最大吞吐量，而不需要在系统中建立额外的容量。根据本专利技术的一个方面，一种用于在材料输送过程中供应工作单元的方法和装置包括：在材料处理站处的预期的工作单元的设定点以及在材料处理站处的工作单元的实际测量。执行反馈控制算法以建立在材料处理站处的工作单元的设定点以及在材料处理站处的工作单元与材料处理站处的工作单元的设定点之间的误差。反馈控制算法还确定应当被供应给材料处理站的单元的预期量作为误差的函数。当被供应给处理站的工作单元的实际数量小于应当被供应给该处理站的工作单元的数量时，反馈控制算法使得从库存仓对特定处理站释放工作单元。应当被供应给材料处理站的工作单元的预期量可以是预期去往该材料处理站的在途的工作单位的数量，而被供应给该材料处理站的工作单元的实际量可以是去往该材料处理站在途的工作单元的实际数量。可以根据在供应的实际工作单元是否在特定范围之外来动态调节设定点。可以根据特定时间间隔来重复地执行反馈控制算法。反馈控制算法可以将误差值对每个时间间隔的积分与每个误差的缩放值组合。误差值的积分可以对正误差值给出比对负误差值更大的权重。正误差值是其中在处理站处或在处理站附近的库存容器的设定点大于在该处理站处或在处理站附近的库存容器的实际数量的一种值，以及其中，负误差值是其中在处理站处或在处理站附近的库存容器的实际数量大于在该处理站处或在处理站附近的库存容器的设定点的一种值。误差值的积分可以被限制到值的范围，以便限制误差值的积分的饱和。根据本专利技术的一个方面，一种在订单履行系统中将库存容器从库存仓供应至多个处理站的方法和装置包括计算机系统，所述计算机系统被编程以针对每个处理站建立预期处在特定站的库存容器的设定点以及针对每个处理站确定在所述处理站处的库存容器的实际测量。计算机系统被编程以对每个处理站执行反馈控制算法，来建立针对特定处理站的设定点以及在所述材料处理站处的库存容器与针对处理站的库存容器的设定点之间的误差。反馈控制算法进一步确定应当去往处理站的在途的库存容器的预期数量作为误差的函数，以及如果去往该处理站在途的实际数量小于应当去往该处理站的在途的库存容器的预期数量，则使从库存仓对该处理站递送库存容器。材料输送系统具有将库存容器从库存仓传送到处理站的传送系统，以及其中，应当去往处理站的在途的库存容器的预期数量也是传送系统的操作的函数。如果处理站处的库存容器的实际数量小于最小数量，则可以增加针对该处理站的设定点，如果处理站处的库存容器的实际数量大于最大数量，则可以减小针对该处理站的设定点。所述增加和所述减小可以与所述材料输送系统的时基成比例。反馈控制算法可以是双环路反馈控制算法，其中，所述双环路中的一个环路控制在处理站处的库存容器的数量，而所述双环路中的另一个环路作为整体系统操作的函数而影响所述双环路中的所述一个环路的操作。处理站中的每个可以具有库存容器缓冲区，以及其中，在处理站处的库存容器的数量是在缓冲区处的库存容器的数量的函数。可以设置分拣器，所述分拣器从库存仓接收库存容器并将库存容器递送到处理站。在处理站处的库存容器的数量是所述分拣器处的针对该处理站的库存容器的数量的函数。如果处理站具有的库存容器的实际数量在特定范围之外，则可以调节针对该处理站的设定点。可以根据特定时间间隔来重复地执行反馈控制算法。反馈控制算法可以将误差值对每个时间间隔的积分与每个误差值的缩放值组合。误差值的积分可以对正误差值给出比对负误差值更大的权重。正误差值是其中在处理站处的库存容器的设定点大于在该处理站处的库存容器的实际数量的一种值，而负误差值是其中在处理站处或在处理站附近的库存容器的实际数量大于在该处理站处的库存容器的设定点的一种值。误差值的积分可以被限制到值的范围(arangeofvalues)，以便限制误差值的积分的饱和。处理站可以是捡取站，诸如货到人站或货到机器人站。库存仓可以是自动化仓库。通过结合附图阅读以下说明书，本专利技术的这些和其他目标、优点和特征将变得更加明显。附图说明图1是根据本专利技术实施例的材料输送系统的框图；图2是过程框图；以及图3a和图3b是用于执行图2中的处理的算法的流程图。具体实施方式现在参照本文中描绘的附图和说明性实施例，材料输送系统10具有库存仓14；多个材料处理站(诸如捡取站16)，每个材料处理站16由操作员来操作；以及容器传送系统18，用于将库存容器(未示出)从库存仓14传送至处理站16(图1)。计算机系统20(诸如仓库管理系统)具有程序25，该程序25执行将工作单元从库存仓14供应至处理站16的缓冲区22的速率匹配方法或过程。计算机系统20监控每个处理站16和/或容器传送系统18以指示库存仓14何时对特定处理站16释放库存容器。虽然本专利技术被图示为用于用以将库存容器递送至处理站(诸如货到人捡取站)的订单履行系统，但是其对其中独立工作单元被发放给独立操作员的其他材料输送过程也具有广泛的适用性。计算机系统20运行执行图2中所示的反馈控制算法26的速率匹配程序25。反馈控制算法26接收设定点28作为输入，所述设定点28表示预期处在特定处理站16处或在特定处理站16附近的若干库存容器。应当理解的是，所述算法26是关于每个处理站16和设定点来执行的，且针对不同的处理站，设定点可以不同。预期处在材料处理站16处的工作单元(诸如库存容器)的设定点最初可以通过例行程序(诸如通过试错等等)来设置。在30处执行设定点调节过程，以便调节与设定点相加的用于边界条件的设定点，以达到调后设定点32。在特定处理站处，获取调后设定点32与过程变量34(其是实际的工作单元，诸如库存容器)之差。这种差导致了误差36。在37处执行误差的比例，且在38处执行误差的积分，它们的结果相加以在40处得到操纵变量(MV)。操纵变量是将处于传送系统18中的若干库存容器的在途限制(enroutelimit)。容器取回和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在材料输送系统中将工作单元供应至材料处理站的方法，所述方法包括：设置在材料处理站处的预期的工作单元的设定点；确定在材料处理站处的工作单元的实际测量；以及执行反馈控制算法以建立在材料处理站处的工作单元的设定点以及在材料处理站处的工作单元与在材料处理站处的工作单元的设定点之间的误差；所述执行还包括：确定应当被供应给所述材料处理站的工作单元的预期量作为误差的函数，以及当被供应给特定处理站的工作单元的实际量小于应当被供应给所述材料处理站的工作单元的量时，从库存仓对所述材料处理站释放工作单元。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.20 US 62/039,6321.一种在材料输送系统中将工作单元供应至材料处理站的方法，所述方法包括：设置在材料处理站处的预期的工作单元的设定点；确定在材料处理站处的工作单元的实际测量；以及执行反馈控制算法以建立在材料处理站处的工作单元的设定点以及在材料处理站处的工作单元与在材料处理站处的工作单元的设定点之间的误差；所述执行还包括：确定应当被供应给所述材料处理站的工作单元的预期量作为误差的函数，以及当被供应给特定处理站的工作单元的实际量小于应当被供应给所述材料处理站的工作单元的量时，从库存仓对所述材料处理站释放工作单元。2.如权利要求1所述的方法，其中，应当被供应给材料处理站的工作单元的预期量包括预期去往所述材料处理站的在途的工作单元的数量，而被供应给所述材料处理站的工作单元的实际量包括去往所述材料处理站的在途的工作单元的实际数量。3.如权利要求1所述的方法，包括：根据在供应的实际工作单元是否在特定范围之外来动态调节设定点。4.如权利要求1所述的方法，包括：根据特定时间间隔来重复地执行所述反馈控制算法。5.如权利要求4所述的方法，其中，所述反馈控制算法将误差值对每个时间间隔的积分与每个误差的缩放值组合。6.如权利要求5所述的方法，其中，所述误差值的积分对正误差值给出比对负误差值更大的权重，其中，正误差值是其中在处理站处或在处理站附近的库存容器的设定点大于在所述处理站处或在所述处理站附近的库存容器的实际数量的一种值，以及其中，负误差值是其中在处理站处或在处理站附近的库存容器的实际数量大于在所述处理站处或在所述处理站附近的库存容器的设定点的一种值。7.如权利要求6所述的方法，其中，误差值的积分被限制到值的范围，以便限制误差值的积分的饱和。8.一种在订单履行系统中将库存容器从库存仓供应至多个处理站的方法，所述方法包括：针对每个处理站建立预期处在该处理站处的库存容器的设定点；针对每个处理站确定在该处理站处的库存容器的实际测量；以及对每个处理站执行反馈控制算法，以建立针对该特定处理站的设定点以及在所述材料处理站处的库存容器与针对所述处理站的库存容器的设定点之间的误差；所述执行进一步确定应当去往所述处理站的在途的库存容器的预期数量作为误差的函数，以及如果去往所述处理站的在途的库存容器的实际数量小于应当去往所述处理站的在途的库存容器的预期数量，则使得从库存仓对所述处理站递送库存容器。9.如权利要求8所述的方法，其中，所述材料输送系统具有将库存容器从所述库存仓传送到所述处理站的传送系统，以及其中，应当去往所述处理站的在途的库存容器的预期数量也是传送系统的操作的函数。10.如权利要求8所述的方法，包括：如果在处理站处的库存容器的实际数量小于最小数量，则增加针对该处理站的设定点，以及如果在处理站处的库存容器的实际数量大于最大数量，则减小针对该处理站的设定点。11.如权利要求10所述的方法，其中，所述增加和所述减小与所述材料输送系统的时基成比例。12.如权利要求8所述的方法，其中，所述反馈控制算法是双环路反馈控制算法，所述双环路中的一个环路控制在处理站处的库存容器的量，所述双环路中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德W·奥格登，
申请(专利权)人：德马泰克公司，
类型：发明
国别省市：美国,US