一种基于能量消耗和调度时间的钢材垛位分配方法组成比例

本发明专利技术涉及一种基于能量消耗和调度时间的钢材垛位分配方法。首先根据历史订单数据和垛位信息确定每种钢材产品在不同垛位上的出库总能耗和总时间，进一步分别将总能耗和总时间矩阵的各个数据除以各自的最大元素，并给予一定权重对两组数据进行相加，进而根据最大数据所对应的钢材产品进行垛位分配。本发明专利技术的有益效果在于有效平衡钢材产品的出库时间和能源消耗。源消耗。源消耗。

【技术实现步骤摘要】
一种基于能量消耗和调度时间的钢材垛位分配方法


[0001]本专利技术涉及到钢材垛位分配
，特别是一种基于能量消耗和调度时间的钢材垛位分配方法。

技术介绍

[0002]在钢铁行业，生产完的钢材产品需要先堆放在物流园区的不同垛位上，进而出库人员根据客户的提货单进行钢材出库。钢材产品的垛位分配对能耗和出库效率有极大的影响，因此，需要对钢材产品合理地分配不同垛位。
[0003]仅仅根据钢材产品的出库频次进行垛位分配能够提高钢材的出库效率，但出库过程中需要消耗更多的能源。为了实现产业的可持续发展，有效地减少能源消耗也是重要的途径。工业领域在提升效率的同时也需要充分考虑能源消耗，因此，平衡钢材产品出库的能源消耗和时间显得尤为重要。
[0004]通过历史订单数据考量不同钢材产品的出库总能耗和总时间，以及选取不同权重来平衡二者对不同产品垛位分配的影响，有效保证了垛位分配的合理性。这种垛位分配方法在钢铁工业中的物流环节起着相当重要的作用。
[0005]中国专利申请号为：201810820343.0，名称为：一种基于优先级组合的钢材入库时的货位分配方法。该方法通过计算各个垛位的特征值以及可容纳入库钢材的组数，并根据优先级策略组合选择分配的垛位，进而通过启发式算法确定各个钢材的最优货位。该方法针对钢材产品入库时的垛位分配进行优先级排序，进而为不同产品分配货位，不能预先对不同产品分配不同的垛位。
[0006]中国专利申请号为：202010589173.7，名称为：基于物流总量和能量消耗的货位优化方法。该方法以物流总量最小为优化目标构建模型，对每种货物进行货位数分配；进而以所有货物出入库过程中消耗的总能量最小为优化目标构建模型；将贪婪算法和遗传算法相结合求解模型，将货物分配到每排具体的货格。该方法通过两个阶段实现对货物货格的分配。由于不同重量的钢材产品在出入库时所需的功率不同，仅仅通过最小化物流总量的方式无法合理地对钢材产品进行货位分配。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种基于能量消耗和调度时间的钢材垛位分配方法，首先根据历史订单数据和垛位信息确定每种钢材产品在不同垛位上的出库总能耗和总时间，进一步将总能耗和总时间数据归一化，并给予一定权重对两个数据进行相加，进而根据最大数据所对应的钢材产品进行垛位的分配。将本专利技术所提出的垛位分配方法应用到钢材产品垛位分配时，可以有效平衡钢材产品的出库时间和能源消耗。
[0008]为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种基于能量消耗和调度时间的钢材垛位分配方法，首先，根据历史订单数据和垛位信息确定每种钢材产品在不同垛位上的出库总能耗和总时间；而后，分别将总能耗和总时间矩阵的各个数据除以各自的最大元素，并给
予预定权重对两组数据进行相加；最后，根据最大数据所对应的钢材产品进行垛位分配。
[0009]在本专利技术一实施例中，该方法具体实现步骤如下：
[0010](1)设一个堆场含有n个垛位(D1，D2，...，Dn)，其中，垛位到出货口距离的大小关系为(d
D1
＜d
D2
＜...＜d
Dn
)；将产品从不同垛位运输到出货口的时间分别为(T
D1
，T
D2
，...，T
Dn
)；
[0011](2)设存在n个待分配垛位的产品(S1，S2，...，Sn)，一段时间内每种产品的出库频次为(F
S1
，F
S2
，...，F
Sn
)，每种产品运输过程中所需功率为(P
S1
，P
S2
，...，P
Sn
)；
[0012](3)计算每种产品从不同垛位运输到出货口的能耗：
[0013][0014](4)计算每种产品一段时间从不同垛位运输到出货口的总能耗：
[0015][0016](5)将矩阵C
t
中的各个元素除以最大的元素，得到矩阵C
N
：
[0017][0018](6)计算每种产品一段时间从不同垛位运输到出货口的总时间：
[0019][0020](7)将矩阵T
t
中的各个元素除以最大的元素，得到矩阵T
N
：
[0021][0022](8)系数矩阵系数矩阵x
i
，y
i
∈[0，1]；确定系数x1，y1，x2，x3...，x
n
以步长θ递减，若递减至0，则取为0；y2，y3...，y
n
以步长θ递增，若递增至1，则取为1；
[0023](9)当处于需求淡季时，调高x1，调低y1；当处于需求旺季时，调低x1，调高y1；
[0024](10)令决策矩阵
[0025](11)对于垛位D1，根据决策矩阵的第一行数据最大值所对应的产品，将垛位D1分配给该产品；
[0026](12)令i＝2；
[0027](13)对于垛位Di，对决策矩阵的第i行数据从大到小排序，按照该顺序检查对应产品是否分配垛位，若已分配，跳过，否则将垛位Di分配给该产品；
[0028](14)i＝i+1，重复步骤(13)；
[0029](15)重复步骤(14)，直至i＝n。
[0030]相较于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
[0031](1)本专利技术从钢材出库的能量消耗和时间两个方面出发对垛位进行分配，有效平衡了利用单一方面进行垛位分配的不足。
[0032](2)针对钢材在淡旺季的不同需求，设置了权重系数，能够对垛位的分配方式进行动态调整，使得垛位分配在不同时期能够满足对钢材出库的能量消耗和时间的不同要求。
[0033](3)为了实现垛位的整体高效利用，设置了权重系数的递增和递减步长，在考虑能源消耗的基础上有效保证了钢材的出库效率。
附图说明
[0034]图1为本专利技术所述基于能量消耗和调度时间的钢材垛位分配算法流程图。
具体实施方式
[0035]下面结合附图，对本专利技术的技术方案进行具体说明。
[0036]本专利技术一种基于能量消耗和调度时间的钢材垛位分配方法，首先，根据历史订单数据和垛位信息确定每种钢材产品在不同垛位上的出库总能耗和总时间；而后，分别将总能耗和总时间数据进行归一化，并给予预定权重对归一化后的总能耗和总时间数据进行相加；最后，根据最大数据所对应的钢材产品进行垛位分配。本专利技术具体垛位分配方法流程图参见图1。
[0037]以下为本专利技术具体实现实例。
[0038]1)一个堆场含有6个垛位(D1，D2，D3，D4，D5，D6)，其中，垛位到出货口距离的大小关系为(d
D1
＜d
D2
＜d
D3
＜d
D4
＜d
D5
＜d
D6
)。将产品从不同垛位运输到出货口的时间(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于能量消耗和调度时间的钢材垛位分配方法，其特征在于，首先，根据历史订单数据和垛位信息确定每种钢材产品在不同垛位上的出库总能耗和总时间；而后，分别将总能耗和总时间矩阵的各个数据除以各自的最大元素，并给予预定权重对两组数据进行相加；最后，根据最大数据所对应的钢材产品进行垛位分配。2.根据权利要求1所述的一种基于能量消耗和调度时间的钢材垛位分配方法，其特征在于，该方法具体实现步骤如下：(1)设一个堆场含有n个垛位(D1，D2，...，Dn)，其中，垛位到出货口距离的大小关系为(d
D1
＜d
D2
＜...＜d
Dn
)；将产品从不同垛位运输到出货口的时间分别为(T
D1
，T
D2
，...，T
Dn
)；(2)设存在n个待分配垛位的产品(S1，S2，...，Sn)，一段时间内每种产品的出库频次为{F
S1
，F
S2
，...，F
Sn
)，每种产品运输过程中所需功率为(P
S1
，P
S2
，...，P
Sn
)；(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐哲壮，林烨，黎立璋，陈伯瑜，张庆东，陈剑，郭凌欢，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：