自动化立体仓库中的一轨双车调度策略研究

自动化立体仓库中的一轨双车调度策略研究

0立体仓库物流模式随着自动立体仓库的快速发展，设备技术的不断改进和各种设备规划策略的制定都发生了变化。本文所述为卷烟生产工艺中滤棒库立体仓库,该仓库采用“输送机+堆垛机”的物流模式。本文主要介绍了一轨双车在自动化立体仓库的特殊性,并针对现场结构功能设计,研究合理的调度算法,结合策略设置方法来优化调度算法,最终有效的提高了出入库效率。1企业流程介绍1.1干预盘的结构设计采用牛腿式货架,2行56列10层,实际共937货位,总高为7.18米。如图1所示。1.2堆垛机可进出高架库滤棒加工成型后,经过装盘机装入滤棒盒,之后通过输送机输送并由RFID无线射频识别系统写入滤棒的生产机组号、牌号、批次号和生产日期等信息,在入库站台堆积成一组后由堆垛机存入高架库。滤棒出库时,首先由下位机台触发要料指令,上位机生成出库任务并下发给堆垛机,堆垛机从库中指定位置取出滤棒盒组放到出库站台,然后由输送机输送并进行RFID校验物料并确认发送到发射机,发射机发送滤棒到下一生产环节,实现滤棒的出库。21个和2个公车的规划策略2.1堆垛机程序222.1.1WCS与SCS采用TCP/IPSocket通信,SCS为服务端,WCS为客户端,两个堆垛机通过不同端口来区别(8101,8102)。2.1.2WCS启动后,每10秒钟与SCS确认一下心跳连接,每5秒钟轮询任务列表并发送可执行的任务给堆垛机。2.1.3堆垛机获取到任务,取货完成,放货完成都会告知WCS,WCS根据这些信号更改任务的执行状态。2.21个和2个策略注:2台堆垛机最近时距离相差4个货位的位置。2.2.1堆垛机执行任务的分配如下几种情况:1)其中一台堆垛机带任务故障且未取到货时另一堆垛机获取任务时,需考虑故障堆垛机的当前位置,及它任务的起始地址、目标地址。如图,取与所有这三个地址均在4个货位以外的区域范围。2)其中一台堆垛机带任务故障,且已取到货,而且目标地址趋向于远离另一堆垛机。另一堆垛机获取任务时,只需考虑故障堆垛机的当前位置。如图,取与故障堆垛机当前位置在4个货位以外的区域范围的任务。3)其中一台堆垛机带任务故障,且已取到货,但目标地址方向向着另一堆垛机时。另一堆垛机获取任务时,需考虑故障堆垛机的当前位置,及它任务的起始地址、目标地址。如图,取与所有这三个地址均在4个货位以外的区域范围。4)其中一台堆垛机不带任务故障时另一堆垛机获取任务时,只需考虑故障堆垛机的当前位置。如图,取与故障堆垛机当前位置在4个货位以外的区域范围的任务。5)其中一台堆垛机故障后,另一堆垛机执行任务的复合循环如图,堆垛机完成任务后寻找从它当前位置附近出发的并且在可执行范围内的任务。被故障堆垛机影响的任务将无法进行分配,需人工干预(消除故障或移到检修位等)。6)复合循环执行任务时,考虑到有些任务可能路径不太好,将会存在某个或某些任务始终执行不到的情况。如果存在自创建已有九分钟还未执行,则不再进行复合而立即执行此类任务。2.2.2运行结果分析1)两台堆垛机均空闲且只有一条任务且不需要让位执行时计算两台堆垛机分别执行此任务所需行走的距离,计算方法为将所有地址映射为两位数的货位地址,距离为堆垛机当前位置到任务的起始地址再到任务的目标地址。取计算结果最小的,即执行此任务行走路程最短的堆垛机来执行此任务。2)两台堆垛机均空闲且只有一条任务并且需要让位执行时如图,列出了三个例子。分配时,计算两台堆垛机分别执行此任务所需行走的距离,计算方法为将所有地址映射为两位数的货位地址,距离为堆垛机当前位置到任务的起始地址再到任务的目标地址再加上另一堆垛机需要位移的距离。取计算结果最小的,即执行此任务行走路程最短的堆垛机来执行此任务。3)其中一台堆垛机正在执行一任务,且未取到货时另一堆垛机获取任务时,需考虑执行任务的堆垛机的当前位置,及它任务的起始地址、目标地址。如图,取与所有这三个地址均在4个货位以外的区域范围。4)其中一台堆垛机正在执行一任务,且已取到货,并且目标地址趋向于自己区域另一堆垛机获取任务时,只需考虑执行任务的堆垛机的当前位置。如图,即与执行任务的堆垛机的当前位置4个货位以外的区域范围。5)其中一台堆垛机正在执行一任务,且已取到货,并且目标地址远离自己区域另一堆垛机获取任务时,需考虑执行任务的堆垛机的当前位置,及它任务的起始地址、目标地址。如图,取与所有这三个地址均在4个货位以外的区域范围。6)两台堆垛机同时工作时的就近获取任务两台堆垛机均在执行任务,当某台堆垛机完成任务后,立即寻找从附近出发且在可执行范围内的任务,进行优先执行。7)两台堆垛机均空闲,且未执行任务数大于1条时遍历任务列表,若存在两条任务,执行路径互不干扰,则将两个任务同时下发给两台堆垛机。如图,两个任务的区域最近两点大于3个货位。8)两台堆垛机均空闲,且未执行任务数大于1条时遍历任务表,若未能找到两条互不干扰的任务。则查找是否存在一条任务其目标地址处于另一任务的路径范围之外3个货位以上,则将此条任务发送给目标地址趋近的堆垛机。如图。9)其中一台堆垛机正在执行任务且另一任务无法马上分配时可先将另一堆垛机位移至另一任务的起始地址(会计算此位移的可执行性)。10)位移任务的重置下发位移任务后,若70秒后还未到达指定地址,则此任务将重置,另一堆垛机可重新获取任务。3易实现,易操作在某种程度上,在已经成型的系统上要实现效率的提高是比较困难的,本文采用“策略+就近算法”的调度方法既容易实现,并且容易操作。由于操作简单易于程序化,实现该算法并不