一种自动化立体货柜与AGV混合调度方法、系统、设备及存储介质与流程

一种自动化立体货柜与agv混合调度方法、系统、设备及存储介质
技术领域
1.本发明属于物流技术领域，具体涉及一种自动化立体货柜与agv 混合调度方法、系统、设备及存储介质。


背景技术：

2.多车型混合生产、单车型多配置生产成为汽车主机厂发展的主流趋势，车型的多样性致使零部件品种众多，给工厂内物流区面积带来巨大压力，致使零件占地的投影面积大幅增加，而klt零件为便于拣选作业，零件存放高度控制在1.6m左右，上层空间未被利用。混车型、零件多品种的生产要求，不仅给物流面积带来了较高的挑战，同时也引发了员工备货难度大、行走距离远等连锁反应。现有的解决方案，多分别针对仓储、拣选、转运环节进行独立的规划设计，各环节需要人工进行衔接，未形成连贯的体系作业，存在效率浪费、精益化程度低、衔接不畅等问题。
3.物流面积的增大造成成本增加，成为限制生产扩容、新车型投产的重要因素，各物流规划部门逐渐将眼光放到如何利用上层空间，实现密集存储的目标上。并且线边库快存快取与零件单辆份拣选对智能存储设备的效率与智能化提出了较高的要求。在此背景下，自动化立体货柜应运而生：一方面通过托盘的垂直周转实现物流面积空间上的利用与快存快取；另一方面通过人工干预的托盘配载与信息系统调度，能够实现零件的出货指引功能，实现“出货即是所需”，大大提高人工拣选的准确率。同时本着“搬运即浪费”“消除浪费”的理念，越来越多的物流环节采用agv搬运来替代原有的人工搬运。
4.经实验，不同上线模式、生产车型产生不同的备货订单，对立体货柜拣选作业的要求不同，将直接影响对agv的调度情况。若拣选作业完成后再调度agv前来接驳，agv从待发区至接驳区的时间在20s 至1min。受物流功能区规划影响，该接驳时间具有一定差异。
5.现有作业方法为全人工作业：
①
在批量(零件整箱拣选)模式下，大多为员工驾驶牵引车牵引转运器具进入备货巷道，根据备货单依次将整箱零件搬运至转运器具上，再驾驶牵引车至上线待发区。在接到上线指令后，驾驶牵引车将零件送至生产线旁，完成空满交换。
②
在 sps(零件单辆份拣选)模式下，备货员人工推上线器具(2.2m
×
1m 方钢与铝型材制作)在备货巷道中行走，根据备货单依次将零件单辆份拣选至上线器具上的小筐内，再将上线器具推送至上线待发区。在接到上线指令后，编组员将上线器具推挂在agv上，agv完成零件的上线供给。两种模式下作业效率极低，一方面拣选和上线两个环节需要等待与对接，另一方面按拣选作业中驾驶或行走距离较远(22m-80m)，造成大量人工浪费。


技术实现要素：

6.本发明采用自动化立体货柜与agv的联动实现混合调度，其中，自动化立体货柜规格视其存储料箱规格与使用环境而定，平均每托盘周转周期20-40s；智能agv为潜伏顶升式或潜伏牵引形式，导航方式为磁条或二维码导航，其牵引与导航形式可视使用环境与搭载
器具设计情况进行选择，负载重量1000kg，具有前后防撞条检测及激光避障功能。本发明采用自动化立体货柜与agv的联动混合调度，需根据立体货柜拣选备货环节所需要的工作时间，来确定agv的调度任务。
7.本发明通过如下技术方案实现：
8.第一方面，本发明提供了一种自动化立体货柜与agv混合调度方法，具体包括如下步骤：
9.步骤s1：立体货柜存储端参数设定；
10.步骤s2：使用立体货柜端pda扫描备货单，将备货信息传输至上位调度系统；
11.步骤s3：上位调度系统将备货指令传递给立体货柜，立体货柜根据备货单信息，选择匹配的托盘，输出至备货口；
12.步骤s4：上位调度系统根据备货单的作业量，调度agv牵引指定的上线器具，行驶至接驳区；
13.步骤s5：备货员根据立体货柜指示屏的系统提示(坐标指示、图例指示、投影指示等)，拿取指定的零件(批量模式下拿取整箱， sps模式下拿取单辆份零件)，并将零件放置在agv牵引的上线器具上；
14.步骤s6：备货员完成该单备货任务后，触发“备货完成”指令给调度系统，告知立体货柜该单任务已完成，可进行下一单任务，即步骤s2至步骤s5的循环作业；
15.步骤s7：中控系统同时将该单任务信息与系统中既定的上线点、上线路线进行匹配，发送给智能agv；
16.步骤s8：agv接到指令后，按指令信息将零件牵引上线点；
17.步骤s9：agv在完成上线任务后，将空器具送至空器具缓存区，再返回agv等待区，进行步骤s4至步骤s8的循环作业。
18.优选地，所述步骤s1具体内容包括：
19.步骤s11：识别物流模式(批量或者sps单辆份拣选)；
20.步骤s12：设定存储周期原则与要货原则；
21.步骤s13：合理规划每个托盘所存储的零件，并与立体货柜的wms 系统进行数据绑定；
22.步骤s14：立体货柜出货口设计备货拣选指示功能(坐标指示、图例指示或投影指示)。
23.优选地，所述步骤s3具体内容包括：
24.步骤s31：中控系统读取备货单信息，与系统中设定好的订单信息进行匹配；
25.步骤s32：中控系统将订单信息传递给自动立体货柜；
26.步骤s33：立体货柜将订单信息转化为与订单匹配的托盘信息；
27.步骤s34：立体货柜按照既定的顺序，依次调度托盘，将托盘与零件输出至备货口。
28.优选地，所述步骤s4具体内容包括：
29.步骤s41：中控调度系统根据订单信息计算备货需要的时间与 agv调度接驳的时间；
30.步骤s42：中控调度系统依据所计算出的agv接驳所需时间，适时向agv发出调度信息；
31.步骤s43：agv接到调度指令后，前往指令要求的空器具存储位置，与空器具完成挂接；
32.步骤s44：agv与空器具挂接后，按照调度指令要求，将空器具牵引至备货区，供备货员备货使用。
33.优选地，所述步骤s9具体内容包括：
34.步骤s91：agv将备好的满器具配送至系统要求的制定地点，与满器具完成脱钩；
35.步骤s92：脱钩后满器具停留在上线点，供生产线生产使用；
36.步骤s93：脱钩后agv行驶至待返空器具暂存位，与需返空器具完成挂接；
37.步骤s94：agv牵引返空器具行驶至空器具缓存区，按照系统指令将空器具牵引至制定缓存位；
38.步骤s95：agv与空器具自动脱钩，将空器具留在空器具缓存位；
39.步骤s96：agv驶离空器具缓存区，行驶至agv等待区，充电待机，等待下一个订单任务。
40.第二方面，本发明提供了一种自动化立体货柜与agv混合调度系统，包括上位调度系统、自动立体货柜、拣选指示系统、agv及上线器具；自动立体货柜包括仓储管理系统与设备控制系统；
41.所述上位调度系统，用于将备货单信息转化为订单信息，再分别发送调度指令给自动立体货柜与agv；
42.所述拣选指示系统，用于按订单指示挑选作业；
43.所述上线器具，用于放置生产线生产装配所需的零部件，便于生产线所需的零部件集中存放，保证零部件在抵达生产线使用前的质量状态，为零部件送至生产线提供一个安全、便捷的放置环境；
44.所述仓储管理系统，用于计算库存，通过期初的设定值、出入库数量进行库存数量的调整，通过设定阈值，当库存数量达到阈值时进行要货指令发出相关信息传递；
45.所述设备控制系统，用于下达设备运作指令，控制设备自身工作的系统，如控制设备输出托盘，控制设备按输入信息进行信息显示，控制设备行驶、转弯或举升。
46.第三方面，本发明还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明实施例中任一所述的一种自动化立体货柜与agv混合调度方法。
47.第四方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例中任一所述的一种自动化立体货柜与agv混合调度方法。
48.与现有技术相比，本发明的优点如下：
49.①
高密度存储，提高物流面积在空间上的利用效率；
50.②
减少人员的行走距离，实现拣选环节货到人，配送环节零行走；
51.③
零部件预拣选并伴随拣选指示，提高零部件拣选准确率，消除人工判断误差；
52.④
自动立体货柜与agv衔接，提高存储、分拣、配送衔接效率，形成一体化流程。
附图说明
53.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
54.图1为本发明的一种自动化立体货柜与agv混合调度方法的流程图；
55.图2为本发明的一种自动化立体货柜与agv混合调度系统的结构示意图；
56.图3为本发明实施例3中的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
57.为清楚、完整地描述本发明所述技术方案及其具体工作过程，结合说明书附图，本发明的具体实施方式如下：
58.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
59.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
60.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
61.实施例1
62.如图1所示，一种自动化立体货柜与agv混合调度方法的流程图，具体包括如下步骤：
63.步骤s1：立体货柜存储端参数设定；
64.步骤s2：使用立体货柜端pda扫描备货单，将备货信息传输至上位调度系统；
65.步骤s3：上位调度系统将备货指令传递给立体货柜，立体货柜根据备货单信息，选择匹配的托盘，输出至备货口；
66.步骤s4：上位调度系统根据备货单的作业量，调度agv牵引指定的上线器具，行驶至接驳区；
67.步骤s5：备货员根据立体货柜指示屏的系统提示(坐标指示、图例指示、投影指示等)，拿取指定的零件(批量模式下拿取整箱， sps模式下拿取单辆份零件)，并将零件放置
在agv牵引的上线器具上；
68.步骤s6：备货员完成该单备货任务后，触发“备货完成”指令给调度系统，告知立体货柜该单任务已完成，可进行下一单任务，即步骤s2至步骤s5的循环作业；
69.步骤s7：中控系统同时将该单任务信息与系统中既定的上线点、上线路线进行匹配，发送给智能agv；
70.步骤s8：agv接到指令后，按指令信息将零件牵引上线点；
71.步骤s9：agv在完成上线任务后，将空器具送至空器具缓存区，再返回agv等待区，进行步骤s4至步骤s8的循环作业。
72.所述步骤s1具体内容包括：
73.步骤s11：识别物流模式(批量或者sps单辆份拣选)；
74.步骤s12：设定存储周期原则与要货原则；
75.步骤s13：合理规划每个托盘所存储的零件，并与立体货柜的wms 系统进行数据绑定；
76.步骤s14：立体货柜出货口设计备货拣选指示功能(坐标指示、图例指示或投影指示)。
77.所述步骤s3具体内容包括：
78.步骤s31：中控系统读取备货单信息，与系统中设定好的订单信息进行匹配；
79.步骤s32：中控系统将订单信息传递给自动立体货柜；
80.步骤s33：立体货柜将订单信息转化为与订单匹配的托盘信息；
81.步骤s34：立体货柜按照既定的顺序，依次调度托盘，将托盘与零件输出至备货口。
82.所述步骤s4具体内容包括：
83.步骤s41：中控调度系统根据订单信息计算备货需要的时间与 agv调度接驳的时间；
84.步骤s42：中控调度系统依据所计算出的agv接驳所需时间，适时向agv发出调度信息；
85.步骤s43：agv接到调度指令后，前往指令要求的空器具存储位置，与空器具完成挂接；
86.步骤s44：agv与空器具挂接后，按照调度指令要求，将空器具牵引至备货区，供备货员备货使用。
87.所述步骤s9具体内容包括：
88.步骤s91：agv将备好的满器具配送至系统要求的制定地点，与满器具完成脱钩；
89.步骤s92：脱钩后满器具停留在上线点，供生产线生产使用；
90.步骤s93：脱钩后agv行驶至待返空器具暂存位，与需返空器具完成挂接；
91.步骤s94：agv牵引返空器具行驶至空器具缓存区，按照系统指令将空器具牵引至制定缓存位；
92.步骤s95：agv与空器具自动脱钩，将空器具留在空器具缓存位；
93.步骤s96：agv驶离空器具缓存区，行驶至agv等待区，充电待机，等待下一个订单任务。
94.在某著名汽车生产工厂内，已按此流程方案对标准件作业环节进行应用。
95.1.备货员工在接到备货单后，用手持扫描枪扫描备货单二维码；
96.2.pda将备货单信息发送给中控系统；
97.3.中控系统将备货单信息转化为订单信息，再分别发送调度指令给自动立体货柜与agv；
98.4.立体货柜按将订单信息匹配订单所需托盘，并按预先输入到系统中的顺序，逐个将托盘与零件输出至备货口；
99.5.立体库将订单信息转化为备货指示信息，指导备货员进行拣选备货；
100.6.agv在接到中控系统的调度指令后，行驶至指定的空器具缓存区，挂接空器具，牵引至备货区指定位置；
101.7.备货员将拣选的整包装零件，放置在器具上；
102.8.完成备货单的全部备货任务后，按“完成”按钮，将信息传递给中控系统；
103.9.中控系统将上线指令发送给agv；
104.10.agv接到指令，将满器具牵引至指定上线点；
105.11.agv抵达上线点后，与满器具脱钩，与待返空器具挂接；
106.12.agv将空器具牵引至空器具缓存区后，与空器具脱钩，再行驶至agv待机区，完成该订单任务。
107.实施例2
108.如图2所示，本实施例提供了一种自动化立体货柜与agv混合调度系统，包括上位调度系统、自动立体货柜、拣选指示系统、agv及上线器具；自动立体货柜包括仓储管理系统与设备控制系统；
109.所述上位调度系统，用于将备货单信息转化为订单信息，再分别发送调度指令给自动立体货柜与agv；
110.所述拣选指示系统，用于按订单指示挑选作业；
111.所述上线器具，用于放置生产线生产装配所需的零部件，便于生产线所需的零部件集中存放，保证零部件在抵达生产线使用前的质量状态，为零部件送至生产线提供一个安全、便捷的放置环境；
112.所述仓储管理系统，用于计算库存，通过期初的设定值、出入库数量进行库存数量的调整，通过设定阈值，当库存数量达到阈值时进行要货指令发出相关信息传递；
113.所述设备控制系统，用于下达设备运作指令，控制设备自身工作的系统，如控制设备输出托盘，控制设备按输入信息进行信息显示，控制设备行驶、转弯或举升。
114.实施例3
115.图3为本发明实施例三中的一种计算机设备的结构示意图。图3 示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机设备12的框图。图3显示的计算机设备12仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
116.如图3所示，计算机设备12以通用计算设备的形式表现。计算机设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。
117.总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举
例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(isa)总线，微通道体系结构(mac)总线，增强型isa总线、视频电子标准协会(vesa)局域总线以及外围组件互连(pci)总线。
118.计算机设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
119.系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(ram)30和/或高速缓存存储器32。计算机设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图3未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图3中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如cd-rom, dvd-rom或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器 28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
120.具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括——但不限于——操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块 42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
121.计算机设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备12交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口22进行。另外，本实施例中的计算机设备12，显示器24不是作为独立个体存在，而是嵌入镜面中，在显示器24的显示面不予显示时，显示器24 的显示面与镜面从视觉上融为一体。并且，计算机设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网 (wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器 20通过总线18与计算机设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合计算机设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
122.处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供一种自动化立体货柜与agv混合调度方法。
123.实施例四本发明实施例四提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本技术所有发明实施例提供的一种自动化立体货柜与agv混合调度方法。
124.可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、
或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
125.计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
126.计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
127.可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c ，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
128.以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
129.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
130.此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。