自动化立体仓库入库优化调度研究.pdf

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1、http://www.paper.edu.cn1基自动化立体仓库入库优化调度研究聂峰，程珩，李宁，杨高宏太原理工大学机械电子工程研究所，山西太原(030024）E-mail：fengn05@163.com摘要：本文针对某乳制品自动化立体库的入库模式。首先介绍了入库前端设备轨道式多功能穿梭车的结构功能和入库作业流程；其次根据生产情况作出实时灵活的入库策略，策略是设置入库输送机、穿梭车和堆垛机三者的对应关系，通过策略设置来缓解作业高峰时期的堵塞现象和提高作业效率；最后在作业顺序排队的基础上提出了一种就近算法，作业就近算法是把已生成的作业任务重新排队执行，排队的原则是根据任务的目标货位

2、位置距离穿梭车的距离就近来定，距离近的优先执行，以此来调度穿梭车；采用这种“策略+就近算法”的方法来优化入库作业调度。应用结果表明该方法提高了入库作业效率，并在应对突发事故时是有效的和实用的。关键词：穿梭车；策略；入库作业调度；就近算法中图分类号：TB498文献标识码：A1．引言随着自动化立体仓库的飞速发展，设备技术的不断改进,产生了多种入库模式。本文所述为某乳制品立体仓库，根据物流规划的入库前端采用“输送机+穿梭车”入库模式。输送机是仓储中常用设备。文中主要针对穿梭车RGV（RailGuidedVehicle)的调度问题进行研究。穿梭车以其速度快、可靠性高、成本低和稳定性在现代

3、制造业、物流等行业内得到快速的发展和广泛的应用[1]，扮演越来越重要的角色。RGV系统既可作为立体仓库的周边设备，也可作为独立系统。RGV可以十分方便地与其他物流系统实现自动连接，如出/入库站台、各种缓冲站、输送机、升降机和机器人等[2]。但是由于生产规模的不断扩大和生产要求的复杂化，不同行业，不同的自动化立体库对RGV的应用要求不同，研发设计出多种功用的RGV，而每一种都有其特点和特殊功用。本文针对某自动化立体库设计出的多功能穿梭车，根据其结构功能设计，研究合理的调度算法，并结合策略设置方法来优化调度算法，从而有效的提高其入库效率。2．穿梭车入库流程穿梭车RGV根据功能的不同，

4、可分为装配型RGV系统和运输型RGV系统两大类型，主要用于物料输送、车间装配等；根据运动方式的不同，可分为：直线往复式穿梭车和环形轨[2]道式穿梭车两种。本文所述穿梭车为轨道式多功能双工位穿梭车，如图1实物图所示。第1个工位是拆盘工位，用来送空托盘给入库输送机，托盘经这里拆离后就由下方的输送链直接送走。具体过程为：由拆盘机的升降装置由低位升到高位，再降到中位，伸叉托住底部第二托盘后升降装置由中位降到低位，将底部的托盘拆出，将第一次拆出的盘送离后，可进行第二次拆盘操作。这一系列动作大都在小车沿导轨直线运行时就会完成。第2个工位是输工位，用来输送接转货物。双工位小车支架上安装的限位开

5、关或测距装置使其到达指定位置后将拆盘送出或接转[3]货物，所有操作都由PLC监控完成，PLC指示它以高速、中速、低速在导轨上运行。采用轨道式多功能穿梭车不仅满足了该仓库业务需要，且和以往直线往复式穿梭车比起来，提高1本课题得到山西自然科学基金资助项目（项目编号：20050147）的资助。-1-http://www.paper.edu.cn了运行速度和稳定性，优化了物流结构。跟环形穿梭车相比结构相对简单，降低了成本，同时更有利于操作和控制，提高入库效率。入库作业流程：人工码盘—入库输送机—RGV—巷道口输送机—堆垛机—货位，RGV在其中的作用是：将以托盘为单元的货从入库输送机取上，

6、同时送一个空托盘，然后送货到某个巷道口的输送机上，然后再由堆垛机取货入库，这样就完成了一次入库作业。入库前端布置可参照图4。S1C1L1S2RGVSC2L2S3CmLmSn图1轨道式多功能穿梭车实物图图2策略设置方法Fig1RailGuidedVehiclemultifunctionalshuttleFig2strategysettings3．小车调度策略和作业调度优化算法研究关于如何调度小车，或者是什么时候调用小车，既省时又达到均匀调用的目地，文献[4]中给出了一般的调度原则，调度哪辆小车去输送台接货，是由RGV到输送台的距离和它的[4]使用频率来决定的。最近的和使用频率最低的

7、小车将会分配任务。3.1策略问题本文根据入库的作业流程设计要求，制定出相应的策略。策略是针对生产情况做出的，以用来缓解作业堵塞和提高作业效率。具体过程需按具体情况灵活修改。策略设置方法如图2所示。入库输送机RGV轨道RGV巷道口输送机图3入库策略设置图4入库前端布置Fig3in-warehouseshuttlestrategysettingsFig4layoutofinfrontofwarehouse-2-http://www.paper.edu.cn图中S,S,S,...S是入