一种汽车零件智能周转箱设计方法技术

本发明专利技术公开了一种汽车零件智能周转箱设计方法，包括以下步骤：以空间利用率最大为目标构建智能周转箱模拟函数模型；以智能周转箱的待装载零件为目标，采用启发式算法对智能周转箱模拟函数模型进行求解；选取满足空间利用率最大的智能周转箱的尺寸作为目标智能周转箱尺寸；其中，所述智能周转箱中设置有用户识别卡、定位模块和重力传感器，所述智能周转箱与服务器通信连接。本发明专利技术所设计的汽车零件智能周转箱具有更好的空间利用率和更低的丢失率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车零件智能周转箱设计方法


[0001]本专利技术属于物流
，具体地说，是涉及一种汽车零件智能周转箱设计方法。

技术介绍

[0002]对于汽车制造而言，缺少任何一个零部件都是“零”。稳定、高效、柔韧的供应链管理能力是整车厂家的核心竞争力之一。
[0003]在汽车行业内，已经有60％以上的场景正在使用循环包装，且各个主机厂和零件供应商都在推广循环包装的使用。但是在使用传统循环周转箱的场景下，用户无法实时掌握物流包装位置和分布情况，也无从知晓被使用或空闲的状态信息，从而导致循环周转箱整体利用率低于50％，年平均周转数低于4次，以及每年高达15％～20％的丢失率。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有技术中在使用传统循环周转箱的场景下，用户无法实时掌握物流包装位置和分布情况，也无从知晓被使用或空闲的状态信息，从而导致循环周转箱整体利用率低于50％，年平均周转数低于4次，以及每年高达15％～20％的丢失率的问题，本专利技术提供一种智能周转箱设计方法。
[0005]为实现上述专利技术/设计目的，本专利技术采用下述技术方案予以实现：
[0006]一种汽车零件智能周转箱设计方法，包括以下步骤：以空间利用率最大为目标构建智能周转箱模拟函数模型；以智能周转箱的待装载零件为目标，采用启发式算法对智能周转箱模拟函数模型进行求解；选取满足空间利用率最大的智能周转箱的尺寸作为目标智能周转箱尺寸；其中，所述智能周转箱中设置有用户识别卡、定位模块和重力传感器，所述智能周转箱与服务器通信连接。
[0007]在本申请一些可选的实施方式中，所述以空间利用率最大为目标构建的智能周转箱模拟函数模型为：
[0008][0009]所述以空间利用率最大为目标的函数模型包括以下约束条件：待装载零件体积约束条件、待装载零件三维尺寸约束条件和满载重心范围约束条件，其中，所述待装载零件体积约束条件为：
[0010][0011]所述待装载零件三维尺寸约束条件为：
[0012][0013]所述满载重心范围约束条件为：
[0014][0015][0016][0017]其中，v
i
为第i件待装载零件的体积，V为智能周转箱的体积，l
i
,w
i
,h
i
分别为第i件待装载零件的长、宽、高，L,W,H为智能周转箱的长、宽、高，X
i
,Y
i
,Z
i
为第i件待装载零件的在x轴、y轴和z轴的重心坐标，α
x
,α
y
,α
z
为智能周转箱的重心安全坐标，重心安全坐标为预先设定的常数。
[0018]在本申请一些可选的实施方式中，采用启发式算法求解所述以空间利用率最大为目标构建的智能周转箱模拟函数模型时包括以下阶段：第一阶段，所述第一阶段设定定序规则，所述定序规则为：以待装载零件边长递减为顺序在智能周转箱中装载待装载零件：首先比较待装载零件最长边，如果最长边相同则比较次长边；如果待装载零件的最长边和次长边都相同，则比较待装载零件的重量，依照重量递减的顺序在智能周转箱中装载待装载零件；和第二阶段，所述第二阶段设定定位规则，所述定位规则为：首先将待装载零件放置在智能周转箱的其中一个目标角，然后以目标角的一个侧边为起始沿着智能周转箱的边缘依次装载，最后再填满中心。
[0019]在本申请一些可选的实施方式中，求解所述以空间利用率最大为目标构建的智能周转箱模拟函数模型时还包括第三阶段，所述第三阶段设定空间分割规则，所述空间分割规则包括：设定当智能装载箱中装入部分待装载零件时，除去已装载零件所占有的体积外，将剩余空间划分成前侧子空间、右侧子空间和上侧子空间三个子空间，再继续装载零件后，继续生成前侧子空间、右侧子空间、上侧子空间三个子空间直至装满智能周转箱或者没有待装零件为止。
[0020]在本申请一些可选的实施方式中，求解所述以空间利用率最大为目标构建的智能周转箱模拟函数模型时，设定智能周转箱长为L、宽为W、高为H，所述智能周转箱的初始可用空间表示为：
[0021]V＝(i,0,0,0,L,W,H)
[0022]将一件待装载零件装入智能周转箱后，生成剩余空间；设定装入智能周转箱中的一件待装载零件的长为a、宽为b、高为c；
[0023]剩余第一子空间的编码及长宽高尺寸为：
[0024][0025]所述第一子空间对应前侧子空间；
[0026]剩余第二子空间的编码及尺寸为：
[0027][0028]所述第二子空间对应右侧子空间；
[0029]剩余第三子空间的编码及尺寸为：
[0030][0031]所述第三子空间对应上侧子空间。
[0032]在本申请一些可选的实施方式中，求解所述以空间利用率最大为目标构建的智能周转箱模拟函数模型时还包括以下阶段：第四阶段，所述第四阶段配置为搜索智能周转箱中可利用的剩余空间，在所述第四阶段，对子空间的高度进行升序排列，设定剩余待装配零件沿子空间的高度由下至上装载至对应的子空间中。
[0033]在本申请一些可选的实施方式中，求解所述以空间利用率最大为目标构建的智能周转箱模拟函数模型时还包括以下阶段，
[0034]第五阶段，所述第五阶段配置为执行智能周转箱中的子空间合并，
[0035]定义k(l)＝(x
p
,y
p
,z
p
,x
q
,y
q
,z
q
)，l表示智能中转箱中合并后子空间的序号，x
p
,y
p
,z
p
为合并前第一子空间参照点的坐标，x
q
,y
q
,z
q
为合并前第二子空间参照点的坐标；
[0036]所述合并后子空间的长度为：
[0037]L
l
＝max(x
q
‑
x
p
,y
q
‑
y
p
)
[0038]所述合并后子空间的宽度为：
[0039]W
l
＝min(x
q
‑
x
p
,y
q
‑
y
p
)
[0040]所述合并后子空间的高度为：
[0041]H
l
＝z
q
‑
z
p
。
[0042]在本申请一些可选的实施方式中，以智能周转箱的待装载零件为目标，采用启发式算法对智能周转箱模拟函数模型进行求解包括以下步骤：
[0043]步骤S1:读取智能周转箱的周转箱数据，读取智能周转箱匹配的待装载零件的零件数据；所述尺寸数据包括智能周转箱序号；所述零件数据包括待装载零件的零件种类号、零件种类数、和每一种待装载零件本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汽车零件智能周转箱设计方法，其特征在于，包括以下步骤：以空间利用率最大为目标构建智能周转箱模拟函数模型；以智能周转箱的待装载零件为目标，采用启发式算法对智能周转箱模拟函数模型进行求解；选取满足空间利用率最大的智能周转箱的尺寸作为目标智能周转箱尺寸；其中，所述智能周转箱中设置有用户识别卡、定位模块和重力传感器，所述智能周转箱与服务器通信连接。2.根据权利要求1所述的汽车零件智能周转箱设计方法，其特征在于，所述以空间利用率最大为目标构建的智能周转箱模拟函数模型为：所述以空间利用率最大为目标的函数模型包括以下约束条件：待装载零件体积约束条件、待装载零件三维尺寸约束条件和满载重心范围约束条件，其中，所述待装载零件体积约束条件为：所述待装载零件三维尺寸约束条件为：所述满载重心范围约束条件为：所述满载重心范围约束条件为：所述满载重心范围约束条件为：其中，v
i
为第i件待装载零件的体积，V为智能周转箱的体积，l
i
,w
i
,h
i
分别为第i件待装载零件的长、宽、高，L,W,H为智能周转箱的长、宽、高，X
i
,Y
i
,Z
i
为第i件待装载零件的在x轴、y轴和z轴的重心坐标，α
x
,α
y
,α
z
为智能周转箱的重心安全坐标，重心安全坐标为预先设定的
常数。3.根据权利要求2所述的汽车零件智能周转箱设计方法，其特征在于，采用启发式算法求解所述以空间利用率最大为目标构建的智能周转箱模拟函数模型时包括以下阶段：第一阶段，所述第一阶段设定定序规则，所述定序规则为：以待装载零件边长递减为顺序在智能周转箱中装载待装载零件：首先比较待装载零件最长边，如果最长边相同则比较次长边；如果待装载零件的最长边和次长边都相同，则比较待装载零件的重量，依照重量递减的顺序在智能周转箱中装载待装载零件；和第二阶段，所述第二阶段设定定位规则，所述定位规则为：首先将待装载零件放置在智能周转箱的其中一个目标角，然后以目标角的一个侧边为起始沿着智能周转箱的边缘依次装载，最后再填满中心。4.根据权利要求3所述的汽车零件智能周转箱设计方法，其特征在于，求解所述以空间利用率最大为目标构建的智能周转箱模拟函数模型时还包括第三阶段，所述第三阶段设定空间分割规则，所述空间分割规则包括：设定当智能装载箱中装入部分待装载零件时，除去已装载零件所占有的体积外，将剩余空间划分成前侧子空间、右侧子空间和上侧子空间三个子空间，再继续装载零件后，继续生成前侧子空间、右侧子空间、上侧子空间三个子空间直至装满智能周转箱或者没有待装零件为止。5.根据权利要求4所述的汽车零件智能周转箱设计方法，其特征在于，求解所述以空间利用率最大为目标构建的智能周转箱模拟函数模型时，设定智能周转箱长为L、宽为W、高为H，所述智能周转箱的初始可用空间表示为：V＝(i,0,0,0,L,W,H)将一件待装载零件装入智能周转箱后，生成剩余空间；设定装入智能周转箱中的一件待装载零件的长为a、宽为b、高为c；剩余第一子空间的编码及长宽高尺寸为：所述第一子空间对应前侧子空间；剩余第二子空间的编码及尺寸为：所述第二子空间对应右侧子空间；剩余第三子空间的编码及尺寸为：
所述第三子空间对应上侧子空间。6.根据权利要求5所述的汽车零件智能周转箱设计方法，其特征在于，求解所述以空间利用率最大为目标构建的智能周转箱模拟函数模型时还包括以下阶段：第四阶段，所述第四阶段配置为搜索智能周转箱中可利用的剩余空间，在所述第四阶段，对子空间的高度进行升序排列，设定剩余待装配零件沿子空间的高度由下至上装载至对应的子空间中。7.根据权利要求6所述的汽车零件智能周转箱设计方法，其特征在于，求解所述以空间利用率最大为目标构建的智能周转箱模拟函数模型时还包括以下阶段，第五阶段，所述第五阶段配置为执行智能周转箱中的子空间合并，定义k(l)＝(x
p
,y
p
,z
p
,x
q
,y
q
,z
q
)，l表示智能中转箱中合并后子空间的序号，x
p
,y
p
,z
p
为合并前第一子空间参照点的坐标，x
q
,y
q
,z
q
为合并前第二子空间参照...

【专利技术属性】
技术研发人员：董鸿翔，邵子琪，李安，张丽，孔茹佳，林健，堵子杰，朱子贤，陈欣，李忠萍，
申请(专利权)人：日日顺供应链科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：