[发明专利]一种面向离散库区的精准存储方法

摘要

一种面向离散库区的精准存储方法，根据基本的物流管理货区的码放方式(货架区码放，平置区码放)来分别制定详细的货物分配逻辑，针对货架区码放，建立货架区分配模型，并遵从货位分配的遗传退货算法，从而实现货架区的货位分配；针对直接入库库位自动选择的货物分配，物料按类存储，同品项物料存储在一起，同类物料就近存储，同批物料不能混放，货架区遵循重心最低原则，以及容器满载率，进行货位的分配。从而在作业人员已定义好的物料码放决策信息，由系统内自动生成提具体物料的码放位置，很大程度的缩短人工选择库位的时间，提高人员工作效率，同时可对物流管理库房整体人员组织结构进行减员增效，以最低的人工成本实现最大的效能。

主权项

一种面向离散库区的精准存储方法，其特征在于：步骤一、货架区货位分配，包括货架区设置、货位分配模型建立；所述的货架区设置要求货架巷道贯穿，叉车可从巷道一端进入，从另一端进入下一巷道；货位分区按照字母与数字组合的原则，将货架区区分为若干区；初始货物默认存放在一级缓冲区，即货物入库前存放处；在货位分区最小编号前端设置二级缓存区，低位叉车按物料类别将其从一级缓存区分别搬运到各个二级缓存区中，中位、高位叉车负责将物料从二级缓存区搬运到存储货位上；所述的货位分配模型建立：在货架每个字母分区中，设货架共有R排P列Q层，将距离巷道口最近的列记为第1列，最底层记为第1层，处于第k排第i列j层的货位记为(k,i,j)，一级缓存区位置记为(0，1)；货位分配遵循作业时间最短原则、货架受力均匀原则；所述的作业时间最短原则：该原则的优化目标函数E描述为：$\min E=\underset{i=1}{\overset{P}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{Q}{\mathrm{\Σ}}}(g_{\mathrm{ij}}*n_{\mathrm{ij}}*f_{\mathrm{ij}}*t_{\mathrm{ij}})$其中：L，H：货位长度、高度；d：相连巷道间距；V_x，V_y：叉车的水平、垂直运行速度；$t_{\mathrm{ij}}=\frac{L*i}{V_x}+\frac{H*(j-1)}{V_y}+(k-1)*d$将二级缓存区物品搬运到第k排第i列j层货位上所用的时间；g_ij，f_ij，n_ij：第i列j层货位上单位物品的重量、存取频率及该货位物品数量；所述的货架受力均匀原则：该原则的优化目标函数O描述为：$\min O=\underset{i=1}{\overset{P}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{Q}{\mathrm{\Σ}}}(g_{\mathrm{ij}}*n_{\mathrm{ij}}*j)$固定货架的货位分配优化描述为：min u＝w_1**EZ+w₂*O其中：w₁，w₂是两目标函数的权重；步骤二、货位分配的遗传退火方法：Step0：编码预处理根据物料的实际情况选择物料摆放货架区或平置区；Step1：初始化控制参数根据遗传退火算法，设定PSIZE为货架区货位群体，P_m为遗传选择变异率，P_c为遗传选择交叉率，常用方法是P_c、P_m依经验取固定值，一般P_c∈[0.65，0.95]，P_m∈[0.005，0.1],根据物料数量以及特性设定T₀为物料的初始质量参数，β为物料可分割参数，K算法当前库位自动分配选择筛选次数，G为库位自动分配选择总的筛选次数；Step2：按照初始解生成算法产生初始解群，根据物料体积，种类，以及库内物料的存放，对本次入库物料的存放库位集产生初始解群，确定物料所需摆放的大概库位范围群；Step3：根据遗传算法对初始解群执行选择、交叉、变异操作；1)交叉计算中，是两个两个相互配对的，模型按照双点交叉操作，产生新的个体过程；2)变异计算中，是将个体编码中的级音质等位替换，从而产生一个新的个体过程；Step4：执行以下过程，直到产生下一代新群体1)引用遗传算法，以及作业最短原则，和库位受力均匀原则评价相互交叉的父代库位解群和交叉变异产生后的子代库位，得到适应度值F_i和f_i，F_i是父代库位的适应度值，f_i是子代库位的适应度值；F_i＝T₀/(minE*minO)和f_i＝T₀/(minE*minO)，F_i是父代库位的适应度，f_i是子代库位的适应度值；2)比较库位和相应的父库位的适应度值，如果子库位适应度值大于父库位，那么无条件的接受子库位进入下一代，如果子库位的适应度值小于父库位，那么求出概率P_ij，P_ij＝exp(‑(F_i‑f_i)/T_i)，T_i是当前的物料质量参数。当P_ij大于0到1之间的一个随机数时，则接受此子代进入下一代；3)对整个群体循环执行前两步的过程，直到产生出符合群体规模的下一代库位为止；Step5：如果K＝G，则算法停止，输出最优解，即最佳库位，否则令K＝K+1，调整物料质量参数T_i＝T_i*β，当K为10的倍数的时候，调整变异率P_m＝P_m*β，β为物料可分割参数，返回Step3；最初的时候，遗传退火法中的变异率因子P_m设定为一个相对较大的值，在随后的过程中，运用模拟退火的机制对该参数进行控制；步骤三、直接入库库位自动选择：Step0：入库物料判别物料编码表中存储了物料存储的区域：货架区和平置区，以及物料的管理类别，读取该物料的存储区C和管理类别B，管理类别包括类、批、件三种情况；Step1：可入库库位查询若C＝“货架区”且B＝“批”，则此物料需要组盘，系统给出提示，跳过此物料的入库库位选择；若C＝“货架区”且B＝“类”，从货架区库存表中查询同品项的N个存储库位，其中第n个存储库位为Cⁿ_kij，即位于第k排第i列第j层，同时计算出各存储库位的可入库数量Sⁿ_kij，执行步骤Step2；若C＝“平置区”且B＝“类”，从平置区库存表中查询同类的M个存储库位，其中第m个存储库位为C_m，同时计算出各存储库位的可入库数量S_m，执行步骤Step3；若C＝“平置区”且B＝“批”，执行步骤Step5；Step2：货架区目标库位选择比较物料a的入库物料数量n_a与可入库数量Sⁿ_kij：若Sⁿ_kij≥n_a，则目标库位为最低层j对应的库位Cⁿ_kij；若物料a的入库数量n_a多于单个库位的可入库数量Sⁿ_kij，小于等于筛选出的库位1‑n所能存放的物料总额，对Sⁿ_kij由小到大排序，依次选为目标库位，至到n_a分配完；若则此物料需要组盘，系统给出提示。执行货架区货位分配；Step3：平置区目标库位一次选择比较入库物料数量n_a与可入库数量S_m：若S^m≥n_a，则目标库位是满足条件的随机库位C_m，执行步骤Step6；若对S_m由小到大排序，依次选为目标库位，至到n_a分配完，执行步骤Step6；若选择所有库位C_m为目标库位，计算执行步骤Step4；Step4：平置区目标库位二次选择在库位C_m所在的分区中查询V个空库位，其中第v个存储库位为同时计算出各存储库位的可入库数量从v＝0开始，依次选为目标库位，至到分配完；Step5：平置区目标库位三次选择从平置区库存表中查询R个空库位，其中第r个存储库位为同时计算出各存储库位的可入库数量S_r，搜索平置区库存表，若该物料的其他批次的库位靠近则剔除此库位，在剩余库位中依次选为目标库位，至到n_a分配完；Step6：入库。