[发明专利]一种基于物联技术的物料配送任务动态分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及物料配送任务动态分配技术领域，具体为一种基于物联技术的物料配送任务动态分配方法。基于搬运载体（如推车、AGV、叉车等）的实时状态信息，主动获取最合适的物料搬运任务集，为生产物料的及时配送提供一种高效可行的任务分配模型与方法。

背景技术

近年来，随着工业无线网络、传感网络、射频识别（RFID）、微电子机械系统等技术的迅猛发展，制造企业的研制过程已由传统的“黑箱”模式向“三维空间加时间的多维度、透明化泛在感知”模式发展，对生产过程的实时监控与动态优化提出了更高的要求。车间物料配送方法作为保证生产过程高效、高质进行的关键环节，也因此得到了广泛的关注与研究，特别是如何提升物料配送任务的动态可优化性。

目前，车间物料的配送方法的研究主要有：香港大学George Huang教授等提出了一种采用RFID技术实现对物料搬运过程信息的监控，以促进对物料搬运过程的优化控制；华中科技大学邵新宇等公开的《一种工厂物料配送车辆调度系统》专利中设计了一种包括实时数据采集器、物料车路线指引器和无线传感网络的实时物料配送系统，该发明可以很好地处理不确定信息，得到比传统调度系统更好的车辆配送路径；北京航空航天大学刘书岩等提出改被动的物料供应为主动的物料配送，通过分析物料配送所需的信息，建立物料配送模型，并研究物料配送的作业流程，在此基础上开发了复合材料车间物料配送系统；西安交通大学周光辉等提出了一种基于射频识别技术的数字化制造车间物流实时优化配送的新方法，建立数字化制造车间物料配送路径优化模型并采用分支界定算法对模型进行解算，解决配送小车的物料配送路径优化问题。

尽管上述研究对物料准时配送具有较好地促进作用，但针对本发明拟解决的物料配送任务的动态优化方面，仍需要在以下新问题上获得突破：1）当前物料配送任务的分配模式主要是由物料配送系统根据待完成的物料任务、搬运员工和搬运载体的数据，以整体时间最短为目标，将物料配送任务分配至相应的搬运员工和搬运载体上。然而，这种集中式的分配方法难于处理因搬运任务、搬运员工和搬运载体较多时而产生的NP难问题，即难于获得全局最优解，而且优化时间长，难于适应因生产变更等导致的物料配送任务实时优化情形；2）作为物料搬运主体的载体（如推车、AGV、叉车等）的状态信息较少被考虑到现有的物料配送模型中，然而，对于物料搬运任务的动态分配，其卸货后的实时位置信息将为选择下一个搬运任务提供非常重要的基础信息；3）现有物料配送模型和方法较少涉及搬运任务的组合优化问题，事实上，通过申请人近年来在企业实施生产准备管理的项目中，发现结合搬运载体的容量进行搬运任务组合对提升物料配送的效率和降低物料搬运成本具有重要的影响。

发明内容

要解决的技术问题

针对上述需求，本发明提出了一种基于物联技术的物料配送任务动态分配方法，从车间物料配送的最基本执行单元——搬运载体入手，从任务的动态分配策略、基于搬运载体实时状态的任务动态分配方法、任务的组合优化这三方面为搬运载体主动获取最合适的物料搬运任务集，为车间生产物料的及时配送提供一种高效可行的任务分配模型与方法。

技术方案

本发明的技术方案为：

所述一种基于物联技术的物料配送任务动态分配方法，其特征在于：采用以下步骤：

步骤1：通过物料搬运载体上附加的RFID自动识别设备获取物料搬运载体的实时动态信息，建立搬运载体的信息模型；其中搬运载体的信息模型包含：搬运载体编号、搬运载体的最大承载空间、搬运载体实时位置、搬运载体的实时使用空间；

步骤2：通过物料搬运载体上附加的RFID自动识别设备感知实时配送需求，建立实时配送需求的信息模型；实时配送需求中包含有N个配送任务，其中单个配送任务的信息模型包含：任务编号、任务的起始地、任务的目的地、任务的交货期、任务的完成时间、任务的优先级及查找每个任务所含物料信息所需的索引号；所述任务所含物料信息包含：物料编号、物料名称、物料数目、物料占用空间；

步骤3：物料搬运载体根据实时配送需求中各个配送任务的优先级对配送任务进行排序，并按照优先级由高到低截取n个配送任务，形成预配送任务集，其中当出现优先级相同的配送任务时，则按照配送任务的任务交货期由早到晚排序；