[發明專利]基于數字孿生的高密度立體倉庫庫位分配與調度方法

有效

• 申請號: 202011639292.5
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112875112B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 嚴都喜;劉強;賴苑鵬;趙榮麗;冷杰武
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: B65G1/04
• 分類號: B65G1/04;B65G1/137
• 代理公司: 佛山市禾才知識產權代理有限公司 44379
• 代理人: 資凱亮

1.基于數字孿生的高密度立體倉庫庫位分配與調度方法，應用在由兩側的單一貨位貨架、中間的穿梭式貨架、中間穿梭式貨架與兩側單一貨位貨架之間的兩臺堆垛機與數輛穿梭車組成的高密度立體倉庫；所述高密度立體倉庫以立柱和橫梁為界限，分隔成一個個貨位，每個貨位具有唯一的貨架號、貨位號、層號作為標識；其特征在于，所述方法包括：

構建虛實同步且具有上層MES的實物仿真平臺；

從上層MES獲取入庫訂單數據，按入庫時間順序模擬入庫訂單投放，分配空閑堆垛機；

若入庫訂單為單貨物訂單，則檢索所有有空位且沒有任務序列的巷道，將檢索出的巷道按調度路徑長短從短到長進行排序，并按順序從中取出一個巷道判斷其是否為空巷道：

若是空巷道，則進一步判斷其是否為最后一個檢索結果；若不是最后一個檢索結果，則取出下一個檢索結果判斷其是否為空巷道；若是最后一個檢索結果，則確定入庫巷道為調度路徑最短的空巷道；貨位為該巷道入庫方向的第一個貨位，輸出入庫堆垛機、穿梭車、貨架號、層號和貨位號，實物仿真平臺進行入庫動作；

若不是空巷道，則進一步判斷入庫訂單出庫時間是否與該巷道已存儲的貨物訂單的出庫時間有沖突；若沖突，則取出下一個檢索結果判斷其是否為空巷道；若不沖突，則確定該巷道為入庫巷道，貨位為該巷道入庫方向最后一個貨物的后一個貨位；輸出入庫堆垛機、穿梭車、貨架號、層號和貨位號，實物仿真平臺進行入庫動作；

若入庫訂單為多貨物訂單，則判斷當前貨物是否為入庫訂單的第一個貨物；

若不是入庫訂單的第一個貨物，則按指定任務序列入庫，依據任務序列輸出入庫堆垛機、穿梭車、貨架號、層號和貨位號，實物仿真平臺進行入庫動作；

若是入庫訂單的第一個貨物，則檢索所有有空位且沒有任務序列的巷道，判斷檢索出的巷道是否存在空位大于入庫訂單貨物數量的巷道；

若存在空位大于入庫訂單貨物數量的巷道，則將空位大于入庫訂單貨物數量的巷道按調度路徑長短從短到長進行排序，并按順序從中取出一個巷道判斷其是否為空巷道；若是空巷道，則確定該巷道為入庫巷道；貨位為該巷道入庫方向的第一個貨位；輸出入庫堆垛機、穿梭車、貨架號、層號和貨位號，實物仿真平臺進行入庫動作；

若不是空巷道，則進一步判斷入庫訂單出庫時間是否與該巷道已存儲的貨物訂單的出庫時間有沖突；若沖突，則取出下一個空位大于入庫訂單貨物數量的巷道判斷其是否為空巷道；若不沖突，則確定該巷道為入庫巷道，貨位為該巷道入庫方向最后一個貨物的后一個貨位；輸出入庫堆垛機、穿梭車、貨架號、層號和貨位號，實物仿真平臺進行入庫動作；

若不存在空位大于入庫訂單貨物數量的巷道，則判斷檢索出的巷道是否存在滿足入庫訂單貨物數量條件的巷道集群，巷道集群是指巷道之間貨架號與層號均需要相差3以內的多個巷道組成的集群；

若存在滿足入庫訂單貨物數量條件的巷道集群，則將滿足入庫訂單貨物數量條件的巷道集群按總調度路徑長短從短到長進行排序，并按順序從中取出一個巷道集群，判斷該入庫訂單出庫時間是否與該巷道集群的巷道已存儲的貨物訂單的出庫時間有沖突；若不沖突，則將該巷道集群中的巷道按調度路徑長短從短到長進行排序，入庫訂單按順序地依據巷道的空位分割成若干個子訂單，并給對應堆垛機、穿梭車安排該入庫訂單的任務序列；確定各個子訂單對應的巷道作為入庫巷道，各巷道的貨位為該巷道入庫方向最后一個貨物的后一個貨位，若巷道為空巷道，則貨位為該巷道入庫方向的第一個貨位；依據任務序列輸出入庫堆垛機、穿梭車、貨架號、層號和貨位號，實物仿真平臺進行入庫動作；若沖突，則進一步判斷該巷道集群是否為最后一個滿足入庫訂單貨物數量條件的巷道集群；若不是最后一個滿足入庫訂單貨物數量條件的巷道集群，則按順序取出下一個滿足入庫訂單貨物數量條件的巷道集群，判斷該入庫訂單出庫時間是否存在與該巷道集群的巷道已存儲的貨物訂單的出庫時間有沖突；若是最后一個滿足入庫訂單貨物數量條件的巷道集群，則將檢索出的巷道按調度路徑長短從短到長進行排序，按順序從中取出一個巷道，判斷該入庫訂單出庫時間是否與該巷道已存儲的貨物訂單的出庫時間有沖突；若沖突，則按順序取下一個檢索出的巷道，判斷該入庫訂單出庫時間是否與該巷道已存儲的貨物訂單的出庫時間有沖突；若不沖突，則確定入庫巷道為該巷道，入庫訂單按照該巷道的空位分割出一個子訂單，并給對應堆垛機、穿梭車安排該子訂單的任務序列，貨位為該巷道的入庫方向最后一個貨物的后一個貨位，若該巷道為空巷道，則貨位為該巷道的第一個貨位；再判斷檢索出的剩余的巷道是否存在巷道空位大于剩余入庫訂單貨物數量，若不存在，則取出下一個檢索出巷道，判斷該入庫訂單出庫時間是否與該巷道已存儲的貨物訂單的出庫時間有沖突；若存在，則將剩余巷道按照調度路徑長短從短至長進行排序，按順序從中取一個剩余巷道，判斷該入庫訂單出貨時間是否與該巷道已存儲的貨物訂單的出庫時間沖突，若沖突，則取下一個剩余巷道，判斷該入庫訂單出貨時間是否與該巷道已存儲的貨物訂單的出庫時間有沖突；若不沖突，則確定入庫訂單剩余貨物的入庫巷道為該剩余巷道，給對應堆垛機、穿梭車安排該入庫訂單剩余貨物的任務序列，貨位為該巷道的入庫方向最后一個貨物的后一個貨位，若該巷道為空巷道，則貨位為該巷道的第一個貨位，依據任務序列輸出入庫堆垛機、穿梭車、貨架號、層號和貨位號，實物仿真平臺進行入庫動作；

若不存在滿足入庫訂單貨物數量條件的巷道集群，則將檢索出的巷道按調度路徑長短從短到長進行排序，按順序從中取出一個巷道，判斷該入庫訂單出庫時間是否與該巷道已存儲的貨物訂單的出庫時間有沖突；若沖突，則按順序取下一個檢索出的巷道，判斷該入庫訂單出庫時間是否與該巷道已存儲的貨物訂單的出庫時間有沖突；若不沖突，則確定入庫巷道為該巷道，入庫訂單按照該巷道的空位分割出一個子訂單，并給對應堆垛機、穿梭車安排該子訂單的任務序列，貨位為該巷道的入庫方向最后一個貨物的后一個貨位，若該巷道為空巷道，則貨位為該巷道的第一個貨位；再判斷檢索出的剩余的巷道是否存在巷道空位大于剩余入庫訂單貨物數量，若不存在，則取出下一個檢索出巷道，判斷該入庫訂單出庫時間是否與該巷道已存儲的貨物訂單的出庫時間有沖突；若存在，則將剩余巷道按照調度路徑長短從短至長進行排序，按順序從中取一個剩余巷道，判斷該入庫訂單出貨時間是否與該巷道已存儲的貨物訂單的出庫時間沖突，若沖突，則取下一個剩余巷道，判斷該入庫訂單出貨時間是否與該巷道已存儲的貨物訂單的出庫時間有沖突；若不沖突，則確定入庫訂單剩余貨物的入庫巷道為該剩余巷道，給對應堆垛機、穿梭車安排該入庫訂單剩余貨物的任務序列，貨位為該巷道的入庫方向最后一個貨物的后一個貨位，若該巷道為空巷道，則貨位為該巷道的第一個貨位，依據任務序列輸出入庫堆垛機、穿梭車、貨架號、層號和貨位號，實物仿真平臺進行入庫動作；

實物仿真平臺完成入庫動作后，輸出入庫方案。