一种智能装配车间的货位分配方法及仓储管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能装配车间的货位分配方法及仓储管理系统，货位分配方法在满足含能零部件的限高存储要求基础上，以作业效率和货架稳定性为目标对分配货位进行优化。比固定分配策略更灵活，具有更高的货架利用率，又比随机分配策略更科学，更能满足火工品存储的需要。本发明专利技术中的出库货位分配方法，可根据工艺要求灵活管理出库因素及因子，满足生产中对部分零部件的保温保湿要求和批次管理要求，可通过配置实现满箱货位先出，更好地匹配自动化生产线的生产节拍。产线的生产节拍。产线的生产节拍。

【技术实现步骤摘要】
一种智能装配车间的货位分配方法及仓储管理系统


[0001]本专利技术涉及智能制造
，特别是涉及一种适用于火工品黑灯工厂柔性产线的智能装配车间的货位分配方法及仓储管理系统。

技术介绍

[0002]传统手工线正逐渐被高度自动化生产线取代，不仅解放大量人力物力，还极大地提升了产线的本质安全性、生产效率及质量一致性。
[0003]火工品黑灯工厂对仓储管理系统提出了更多更高要求。目前通用的仓储管理系统更多是作为一种数字化、信息化的管理手段，记录出入库信息，统计库存数据，对于火工品黑灯装配过程中要求的生产集成协同调度、零部件保温保湿要求与批次管理要求等，无法提供有效的管控，更多依赖人工进行任务下发与货位分配，无法满足火工品黑灯工厂的生产存储需求。
[0004]以自动化、柔性化的火工品装配产线为例，为满足多种型号的火工品自动化装配，需要仓储管理系统与产线其他信息化系统集成实现协同调度生产，接收入库、叫料出库任务，反馈任务执行情况与实时库存信息；在执行入库、出库操作时，需要根据火工品存放限高标准、不同零部件的保温保湿要求与批次管理要求，智能化分配货位，在满足火工品装配过程的工艺要求基础上，提高作业效率。
[0005]为了满足上述要求，现有技术中部分专利申请文件记载了相关解决方法。例如：
[0006]专利(申请号：202111636297.7)一种智能化立体仓储货架货位分配系统及其方法，通过仓库管理系统(WMS系统)实现仓库、货物、库房、出入库、库存信息的管理，通过仓储设备控制系统(WCS系统)实现物流路径规划与任务分解，实时跟踪任务和设备以及实时管理储位信息并与WMS系统实时数据交互。但其出入库计划均由人工手动在系统中创建，无法满足火工品黑灯工厂全流程自动化生产的要求。其货架货位分配方法分为自动和手动两种，自动分配储位结合货物自有属性、容器自有属性，手动分配储位选择库区、排、列、层维度的数值组合形成货物存放位置。但其自动分配方法中，未提及物品出入库频率、货架稳定性等因素，也没有考虑火工品保温保湿要求、批次管理要求，因此无法适用于火工品黑灯工厂。
[0007]专利(申请号：202211212469.2)一种立体仓库货位分配方法及系统，通过建立待分配货物的出入库效率函数及其约束条件、建立货架在存储货物后的重心偏移值函数及其约束条件、建立货架上所存储的同一类货物的货位中心贴合性函数及其约束条件，计算出入库效率、中心偏移值、货位中心贴合性的实际值，利用遗传算法求解最优值，评价函数加权得到适应度函数，利用遗传算法求解适应度函数得到货物的分配存储位置，该方法提升了货架的稳定性以及出入库的作业效率，但在火工品实际生产中，除了考虑货架稳定性、作业效率以外，还需考虑含能零部件的特殊性，例如其存放有限高要求。因此该方法不能满足火工品的备料入库货位分配需求。
[0008]专利(申请号：201810807644.X)一种基于BI M炸药库存放管理系统，通过扫描条
形码或输入唯一编号实现火工品的快速录入，自动检查火工品存储量实现库存规范化、信息化的高效管理。但该系统适用于车间外火工品库房的管理，由于没有考虑货位分配方法以及与其他车间级信息化系统集成，无法实现火工品生产过程中的自动出入库，因此无法适用于车间内火工品的仓储管理。
[0009]通过上述专利申请文件可知，对于货位分配方法，目前常用的是固定分配策略、随机分配策略、按照出入库频率分配、按照货架稳定性分配、先入先出策略等。
[0010]1、固定分配策略比较简单，是指每一种货物分配到的货位都是固定并且不可改变，不同货位之间不占用对方的货位。固定分配策略优势在于实现简单，只需要在WMS系统提前做好库位规划，下发给WCS执行即可，方便货位管理与货位盘点；然而在火工品黑灯工厂柔性生产线中，库房需要存放多种产品的零部件，但不同产品并不会同时生产，由于不同产品所需的零部件不同，如果给每种零部件都分配固定货位时，库房利用率会极低，造成库房占地面积大，这在实际柔性线车间中基本是不可行的。
[0011]2、随机分配策略，是指将货物随机分配到可存放货位，没有固定存放位置。这种随机分配策略可以有效利用仓库空间，但同时会增加运输距离且货物管理会变得困难，因此一般适用于小仓储、人工搬运、货物类别较少的情况，火工品黑灯工厂的零部件种类较多、容量较大，且部分含能零部件有限高要求，无法采用此策略。
[0012]3、按照出入库频率分配，是指按出入库频率优化货物存放位置，即减少常用货物作业距离。按照这个目标进行优化往往是追求将高频率出入库的货品优先放在仓库出入库附近，从而达到降低高频出入库货品的出入库距离，减少作业时间等目标。
[0013]4、按照货架稳定性进行优化，是指结合货架的结构以及货品的质量、形状等因素进行考虑，使得货物存放入仓库后，能保证货架稳定性。比如为保证货架水平的稳定性，确保货位分配过程中货架左右两边的货物质量相差不大；为保证垂直方向的稳定性，确保重物优先置于货架的底层。
[0014]这两种策略通常采用遗传算法去求解较优解，例如上面提到的专利(申请号：202211212469.2)。但在火工品仓储时，需要优先保证含能零部件的限高要求，再在此基础上，追求出入库作业的效率以及货架稳定性。
[0015]5、先入先出策略，是指仓库内的先入库货物优先出库，避免货物积压。先入先出策略实现简单；然而火工品生产工艺有保温保湿要求和批次管理要求，例如某零部件需要在仓库内达到保温保湿时间要求后才能出库，需要优先将某生产批次的零部件出库等。基于这类工艺要求，出库时的货位分配方法便不能简单的采用先入先出的策略。
[0016]因此，如何提供一种适用于火工品黑灯工厂的智能货位分配方法及仓储管理系统，是迫切需要本领域技术人员解决的技术问题。

技术实现思路

[0017]鉴于上述问题，本专利技术提供用于克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种智能装配车间的货位分配方法及仓储管理系统。实现零部件自动出库、半成品下线入库、货位智能分配及实时库存查询展示、药量监控预警报警等功能。通过数据接口与上层信息化系统集成，实现火工品生产过程中的全自动出入库流程，满足生产工艺要求。
[0018]本专利技术提供了如下方案：
[0019]一种智能装配车间的货位分配方法，包括：
[0020]接收入库指令利用目标入库货位分配策略确定待入库零部件的目标存储货位；所述目标入库货位分配策略包括：
[0021]获取所述待入库零部件的第一分类I D以及物理参数信息；
[0022]利用预先存储的所述第一分类I D与仓库划分的各个分区的关联关系确定存储所述待入库零部件的目标分区；
[0023]以所述待入库零部件的出入库作业效率以及货架垂直稳定性建立目标函数，利用遗传算法求解确定所述待入库零部件在所述目标分区内最佳的存储货位为所述目标存储货位；
[0024]接收出库指令利用目标出库货位分配策略确定待出库零部件的目标出库货位；所述目标出库货位分配本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能装配车间的货位分配方法，其特征在于，所述方法包括：接收入库指令利用目标入库货位分配策略确定待入库零部件的目标存储货位；所述目标入库货位分配策略包括：获取所述待入库零部件的第一分类ID以及物理参数信息；利用预先存储的所述第一分类ID与仓库划分的各个分区的关联关系确定存储所述待入库零部件的目标分区；以所述待入库零部件的出入库作业效率以及货架垂直稳定性建立目标函数，利用遗传算法求解确定所述待入库零部件在所述目标分区内最佳的存储货位为所述目标存储货位；接收出库指令利用目标出库货位分配策略确定待出库零部件的目标出库货位；所述目标出库货位分配策略包括：获取所述待出库零部件的第二分类ID；利用所述第二分类ID确定所述仓库内存储的所有同一类别的备选待出库零部件；获取每个所述备选待出库零部件各自对应的若干出库相关因素；利用每个所述出库相关因素各自预设的影响因子确定每个所述备选待出库零部件的因子数值；确定所述因子数值满足因子预设条件的所有所述备选待出库零部件所在的所有货位为备选出库货位获得备选出库货位集合；按照先进先出的原则选取所述备选出库货位集合中最先进入所述仓库的货位为所述目标出库货位。2.根据权利要求1所述的智能装配车间的货位分配方法，其特征在于，所述遗传算法包括：使用权重系统将多目标转化为单目标模型，得到适应度函数。3.根据权利要求2所述的智能装配车间的货位分配方法，其特征在于，选用整数编码作为所述遗传算法的染色体编码，所述整数编码的编码信息包括零部件坐标和分类。4.根据权利要求2所述的智能装配车间的货位分配方法，其特征在于，所述遗传算法采用轮盘赌选择法作为选择算子，采用基于Sigmoid函数的自适应遗传交叉变异算子。5.根据权利要求1所述的智能装配车间的货位分配方法，其特征在于，所述遗传算法采...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军娜，梁海洋，邱枫，徐曼菲，
申请(专利权)人：中国兵器装备集团自动化研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：