[發(fā)明專利]高密度懸掛式機(jī)器人倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的績(jī)效分析方法及分析裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111348175.8
• 申請(qǐng)日: 2021-11-15
• 公開（公告）號(hào): CN114202161A
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊朋;汪蓉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)深圳國(guó)際研究生院
• 主分類號(hào): G06Q10/06
• 分類號(hào): G06Q10/06;G06Q10/08
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

本發(fā)明提出一種高密度懸掛式機(jī)器人倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的績(jī)效分析方法及分析裝置，所述績(jī)效分析方法具體包括步驟：S1：基于半開排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)對(duì)高密度懸掛式機(jī)器人倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行模型的構(gòu)建；S2：基于構(gòu)建好的半開排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)模型，利用矩陣幾何方法對(duì)“換軌機(jī)器人?揀選機(jī)器人”對(duì)進(jìn)行兩次分析，得到包含換軌操作的節(jié)點(diǎn)中的換軌機(jī)器人期望數(shù)量；S3：基于包含換軌操作的節(jié)點(diǎn)中的換軌機(jī)器人期望數(shù)量，再利用矩陣幾何方法對(duì)“揀選機(jī)器人?訂單”對(duì)進(jìn)行分析，獲得指標(biāo)的解析解。本發(fā)明提出的分析方法能夠?qū)μ囟ǖ膫}(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)做出評(píng)價(jià)并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行布局優(yōu)化和資源配置，從而提升工作效率，降低運(yùn)營(yíng)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)建模優(yōu)化技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種高密度懸掛式機(jī)器人倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的績(jī)效分析方法及分析裝置。

背景技術(shù)

目前，發(fā)達(dá)的經(jīng)濟(jì)催生旺盛且多元化的物流需求，需求則驅(qū)動(dòng)物流服務(wù)供給的完善和升級(jí)。作為全國(guó)支柱產(chǎn)業(yè)之一，物流業(yè)在新時(shí)代技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景也在不斷地守正創(chuàng)新。傳統(tǒng)物流需求繁盛，新興物流業(yè)態(tài)不斷涌現(xiàn)，使得我們對(duì)物流基礎(chǔ)設(shè)施的需求持續(xù)增長(zhǎng)。眾所周知，土地資源稀缺，倉(cāng)儲(chǔ)物流設(shè)施的用地供應(yīng)更是緊張。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)人均倉(cāng)儲(chǔ)面積為0.52平方米，是美國(guó)水平的1/14，反映了物流基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)嚴(yán)重不足的窘境。此外，人力成本居高不下，傳統(tǒng)的人工物流服務(wù)模式也難以為繼。如何在土地供給空間受限和人力成本昂貴的雙重約束下，來滿足日益增長(zhǎng)的物流設(shè)施需求就成為我國(guó)面臨的一個(gè)亟待解決的現(xiàn)實(shí)難題。

破解這一物流設(shè)施難題的思路有兩點(diǎn)：一是采用“高密度+機(jī)器人”物流設(shè)施解決方案。向高度要空間，通過自動(dòng)化的機(jī)器人代替人力，在高密度存儲(chǔ)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)貨物的靈活存?。欢菍?duì)倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)進(jìn)行高質(zhì)量建模分析，提高倉(cāng)儲(chǔ)物流設(shè)施的規(guī)劃運(yùn)作水平，挖掘新建/改建倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)的服務(wù)潛力。高密度懸掛式機(jī)器人倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)是一種新型的貨到人揀選系統(tǒng)，目前國(guó)內(nèi)在鞋服、玩具等行業(yè)已經(jīng)有初步的應(yīng)用，顯著提高了庫(kù)容，降低了系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本。但學(xué)術(shù)界對(duì)高密度懸掛式機(jī)器人倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的建模、仿真和優(yōu)化的技術(shù)還缺乏系統(tǒng)性研究，如何進(jìn)行高密度懸掛式機(jī)器人倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)空間形態(tài)的布局、多類資源的配置、貨位分配的優(yōu)化等都還未有涉及。

現(xiàn)有技術(shù)中缺乏一種高密度懸掛式機(jī)器人倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的績(jī)效分析方法。

以上背景技術(shù)內(nèi)容的公開僅用于輔助理解本發(fā)明的構(gòu)思及技術(shù)方案，其并不必然屬于本專利申請(qǐng)的現(xiàn)有技術(shù)，在沒有明確的證據(jù)表明上述內(nèi)容在本專利申請(qǐng)的申請(qǐng)日已經(jīng)公開的情況下，上述背景技術(shù)不應(yīng)當(dāng)用于評(píng)價(jià)本申請(qǐng)的新穎性和創(chuàng)造性。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)無法有效分析評(píng)價(jià)高密度懸掛式機(jī)器人倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種高密度懸掛式機(jī)器人倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的績(jī)效分析方法及分析裝置。

為此，本發(fā)明提出的高密度懸掛式機(jī)器人倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的績(jī)效分析方法具體包括如下步驟：

S1：基于半開排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)對(duì)高密度懸掛式機(jī)器人倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)進(jìn)行模型的構(gòu)建；

S2：基于構(gòu)建好的半開排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)模型，利用矩陣幾何方法對(duì)“換軌機(jī)器人-揀選機(jī)器人”對(duì)進(jìn)行兩次分析，得到包含換軌操作的節(jié)點(diǎn)中的換軌機(jī)器人期望數(shù)量；

S3：基于包含換軌操作的節(jié)點(diǎn)中的換軌機(jī)器人期望數(shù)量，再利用矩陣幾何方法對(duì)“揀選機(jī)器人-訂單”對(duì)進(jìn)行分析，獲得指標(biāo)的解析解。

進(jìn)一步地，所述步驟S1具體包括根據(jù)系統(tǒng)的特征，將系統(tǒng)的運(yùn)作流程適當(dāng)劃分為若干服務(wù)節(jié)點(diǎn)，并確定各服務(wù)節(jié)點(diǎn)的服務(wù)臺(tái)數(shù)量和通過概率，根據(jù)實(shí)際的系統(tǒng)布局及尺寸，計(jì)算各服務(wù)節(jié)點(diǎn)的服務(wù)時(shí)間一階矩和二階矩，基于半開排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)，繪制高密度懸掛式機(jī)器人倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的排隊(duì)網(wǎng)絡(luò)模型，并進(jìn)行各服務(wù)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)注與說明。

進(jìn)一步地，在計(jì)算各服務(wù)節(jié)點(diǎn)的服務(wù)時(shí)間一階矩和二階矩時(shí)，所需的數(shù)據(jù)包括倉(cāng)庫(kù)的布局?jǐn)?shù)據(jù)、貨箱的尺寸、揀選機(jī)器人的數(shù)據(jù)、換軌機(jī)器人的數(shù)據(jù)和工作站的數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，所述步驟S2中，對(duì)“換軌機(jī)器人-揀選機(jī)器人”對(duì)進(jìn)行的第一次矩陣幾何方法分析包括：