一种虚拟化仓位管理方法与流程

1.本发明属于仓库管理技术领域，特别涉及一种虚拟化仓位管理方法。


背景技术：

2.在不间断连续生产方式的流程工业（如钢铁、玻璃、陶瓷、造纸、塑胶、砖头等）及家具等重型、大件货物的企业，均采用开放式的大仓库存储生产的产品。
3.工业打包带行业是一个典型的流程工业，其生产的产品每件均在1000公斤以上。目前的仓储现状是，仓库通常做硬底化，使用高层货架存放货物，穿梭车或叉车进行搬运，由于存放在高层货架上就需要对货架的强度、刚度和稳定性提出很高的要求。越高的强度和刚度要求必然会带来越高昂的成本。
4.因此，现有技术有待改进和发展。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供了一种虚拟化仓位管理方法，能够降低仓库的设备成本以及提高土地利用率。
6.第一方面，本发明提供的一种虚拟化仓位管理方法，包括以下步骤：根据货物所属的功能区进行分类，在仓库地面上划分多个仓位；获取所述货物的长度、宽度和高度，根据所述货物的长度、宽度和高度确定所述仓位的长度、宽度和高度；将每个所述仓位划分出多个虚拟架位。
7.该虚拟化仓位不再设置实体货架，减少了设备成本。
8.可选地，还包括以下步骤：对每个所述仓位的虚拟架位进行编号。
9.通过对虚拟架位进行编号，使工作人员更好地区分，同时也有利于后续仿真场景的管理。
10.可选地，所述虚拟架位的编号包括仓位的编号、虚拟架位的层数和虚拟架位的具体位置，所述虚拟架位的具体位置为所述虚拟架位的横向数量与纵向数量的乘积。
11.可选地，所述仓位的编号包括第一标识码和第二标识码，所述第一标识码对应货物所属的功能区，所述第二标识码对应仓位的序号。
12.可选地，所述虚拟架位的横向数量为所述仓位的宽度除所述货物的宽度，所述虚拟架位的纵向数量为所述仓位的长度除所述货物的长度，所述虚拟架位的层数为所述仓位的高度除所述货物的高度。
13.可选地，还包括建立所述仓位仿真场景，所述建立所述仓位仿真场景的步骤包括：构建所述虚拟架位、巷道、叉车的三维模型，每个所述虚拟架位分别接入服务器的数据库，调取数据库的数据实时显示每个所述虚拟架位的状态。
14.通过构建真实的自动化立体仓库虚拟场景，实时监控无货架式仓库的装载情况，能够满足仓库管理人员直观地查看货物情况的需求，提高仓库管理效率。
15.可选地，所述每个仓位均设置有仓位灯，所述仓位灯配备有仓位标识码。
16.可选地，包括入库管理方法，包括以下步骤：服务器自动发起入库请求；生成货物标识码的标签并分别贴装在货物上；分配执行人和叉车，所述执行人扫描货物标识码，服务器自动分配仓位；控制相应的仓位灯的开启，引导执行人驾驶叉车到指定仓位；所述执行人扫描仓位标识码，关闭仓位灯；将货物按顺序搬运到指定仓位，服务器赋予货物的标识码对应的虚拟架位信息，服务器更新库存量以及虚拟架位的状态，完成入库任务。
17.可选地，还包括出库管理方法，包括以下步骤：服务器自动发起出库请求；发放货车标识码，分配执行人和叉车；获取出库货物对应的仓位的标识码；控制相应的仓位灯的开启，引导执行人驾驶叉车到指定仓位；所述执行人扫描仓位中的货物标识码，校验货物信息；按顺序将货物从相应的仓位搬运至货车，所述执行人扫描货车标识码以及仓位标识码，关闭仓位灯，服务器更新库存量以及虚拟架位的状态，完成出库任务。
18.可选地，还包括虚拟架位定位方法，包括以下步骤：所述执行人扫描相邻两个货物的标识码，根据临近算法以及预设的所述虚拟架位编号排列顺序确定待定位的所述虚拟架位的编号。
19.由上可知，本发明提供的一种虚拟化仓位管理方法，一方面，利用货物自身可堆垛的特点，将仓位划分为多个虚拟架位，每个虚拟架位放置一个货物，通过该方式替代了传统的高层货架的形式，降低了仓库的设备成本；另一方面，由于不再使用高层货架，因此不再占用仓库面积，货物之间紧密排列，间隙较小，提高了使用空间来提高土地利用率。
20.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
21.图1为本发明虚拟化仓位管理方法的步骤流程图。
22.图2为本发明虚拟化仓位的第一实施例的俯视图。
23.图3为本发明虚拟化仓位的第一实施例的侧视图。
24.图4为本发明虚拟化仓位的第二实施例的俯视图。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的
描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
27.参见图1，本发明的一种虚拟化仓位管理方法，包括以下步骤：步骤s01、根据货物所属的功能区进行分类，在仓库地面上划分多个仓位。
28.根据货物所属的功能区进行分类，相同功能区存放的货物都属于无差异化的同一种类，而不同功能区存放的货物可以是同一种类不同规格或者不同种类不同规格的，如某个功能区存放的货物只有同种规格的打包带。执行出入库操作时，叉车只需要到达对应仓位搬运最近的货物，无需再找到具体的架位。
29.步骤s02、获取货物的长度、宽度和高度，根据货物的长度、宽度和高度确定仓位的长度、宽度和高度。
30.如钢铁、玻璃、陶瓷、造纸、塑胶、砖等以及家具等重型、大型产品，它们具有形状规则、包装整齐、能够承受自身几倍乃至十几倍重量等共有特点，因此这些货物自身具有可堆垛的特点。货物是直接在托盘上存放，商品从装卸、搬运入库，直到出库运输，始终不离开托盘，可以大大提高作业的效率，减少搬倒次数。托盘分为平托盘、箱式托盘，平托盘通用性最好，适用于大部分货物，箱式托盘适用于小部分形状不规则的家具等产品。需要注意的是，这里的货物的外形尺寸视为包含了托盘的外形尺寸，平托盘的规格决定了货物的长度和宽度，货物本身的高度与平托盘的高度之和为货物的实际高度，而箱式托盘的规格与虚拟架位的外形尺寸等同。
31.步骤s03、将每个仓位划分出多个虚拟架位。
32.每个虚拟架位对应放置一个货物，虚拟架位具有三个参数，分别为横向数量、纵向数量和层数。每个仓位的区域通常是长条状的，参考图3，对虚拟架位的横向的定义是指与仓位宽度方向平行的方向，那么虚拟架位的纵向的定义是指与仓位长度方向平行的方向。仓位的虚拟架位的横向数量为仓位的宽度除货物的宽度，纵向数量为仓位的长度除货物的长度，层数为仓位的高度除货物的高度。
33.步骤s04、对每个仓位的虚拟架位进行编号。
34.虚拟架位的编号包括仓位的编号、虚拟架位的层数和虚拟架位的具体位置，虚拟架位的具体位置为虚拟架位的横向数量与纵向数量的乘积。其中，仓位的编号包括第一标识码和第二标识码，第一标识码对应货物所属的功能区，第二标识码对应仓位的序号。为了便于工作人员进行区分，仓位的编号以英文字母作为前缀、阿拉伯数字作为后缀命名，英文字母表示功能区的类型，数字表示仓位的序号。英文字母也可以替换成希腊字母、汉字等能够明显与数字区分的字符。
35.图2为本发明虚拟化仓位的第一实施例的俯视图，图3为本发明虚拟化仓位的第一实施例的侧视图。在本实施例中，在仓库地面上按照功能区划分有三个仓位，分别为a11、a12和b11，工作人员只需观察仓位的编号即可得知能够存放的货物的种类以及数量。每个仓位的两侧为供叉车行走的巷道，巷道共有四个。
36.若某个仓位需要存放一系列a类货物，a类货物的外形尺寸具体参数有，高度为5米、长度为2米、宽度为1.5米，那么先根据这些尺寸取整数倍，以确定仓位的外形尺寸，例如，适用于存放a类货物的a型仓位设定的高度为15米、长度为10米、宽度为3米；同理，若某个仓位需要存放一系列b类货物，b类货物的外形尺寸具体参数有，高度为4米、长度为2米、宽度为1.5米，那么先根据这些尺寸取整数倍，以确定仓位的外形尺寸，例如，适用于存放b
类货物的b型仓位的高度定义为20米、长度为10米、宽度为3米。
37.如图2和图3所示，对于存放a类货物，单个仓位划分出的虚拟架位的数量共计有2行5列3层共30个；对于存放b类货物，单个仓位划分出的虚拟架位的数量共计有2行5列5层共50个。由于上述划定仓位的外形尺寸是根据货物的外形尺寸的倍数而定的，那么虚拟架位的横向数量、纵向数量和层数必定是整数。
38.图4为本发明虚拟化仓位的第二实施例的俯视图。在本实施例中，两两相同的功能区的仓位可以合并，在同一面积的仓库中，仓库地面能够划分出四个仓位，分别为a11、a12、b11和b12，巷道由四个缩减到三个，每个仓位之间的巷道可以复用，能够减少巷道的个数，进而减少巷道的占地面积，提高空间利用率。
39.当然，相同功能区的仓位也可以三个或者三个以上进行合并，能够进一步减少巷道的个数，但不宜过多，原因在于，在需要同时进行大量的货物出库时，巷道只能驶入一辆叉车作业，会阻塞交通影响出入库效率。
40.步骤s05、确定虚拟架位的数量后，生成虚拟架位并对虚拟架位进行编号，编号方法可以采用仓位编号 虚拟货架的层数 虚拟货架的具体位置的方法，具体的虚拟货架的具体位置是指虚拟架位的横向数量与纵向数量的乘积。当然这个编号方法仅是便于阅读理解的其中一种，还可以是其他的组合方式。
41.例如，a型仓位的第一层的虚拟架位编号为a11-1-1，a11-1-2
…
a11-1-10，第二层编号为a11-2-1，a11-2-2
…
a11-2-10；b型仓位的第四层编号为b11-4-1，b11-4-2
…
b11-4-10，第五层编号为b11-5-1，b11-5-2
…
b11-5-10；由上可知，每层虚拟架位的具体位置是没有先后顺序的，那么编号方式可以是先沿着仓位的长度方向按序排列满后，再沿着仓位的宽度方向跳转到下一行继续排列，直至将所有虚拟架位编号完毕，该编号方式对应的是a型仓位；还可以先沿着仓位的宽度方向按序排列满后，再沿着仓位的长度方向跳转到下一行继续排列，直至将所有虚拟架位编号完毕，该编号方式对应的是b型仓位。
42.之所以不以仓位编号 虚拟货架的层数 虚拟货架的横向数量 虚拟货架的纵向数量这种方式进行编号，是因为货物出入库只需要按顺序作业即可，因此并不需要对每个虚拟架位的横向数量及纵向数量详细编号，这些编号均是由服务器运算和分配的，尽量减少不相关的参数，有利于节省服务器资源。
43.步骤s06、对虚拟架位进行编号后，并接入仓位可视化系统，在每个单独的仓位部署仓位灯。
44.在该步骤中，首先导入货物的外形尺寸等数据作为建模原始数据，然后利用多边形建模技术构建无货架式虚拟仓库，再对三维场景模型进行贴图、上色操作，最后优化虚拟仓库，形成逼真的可视化虚拟仓库。多边形建模是一种通过使用多边形网格表示或近似对象的表面来建模对象的方法。建模过程可以采用3ds max或maya等常用的专业建模软件构建虚拟架位、巷道、叉车等三维模型，完成整个虚拟仓库的构建。
45.每个虚拟架位分别接入服务器的数据库，调取数据库的数据实时显示每个虚拟架位的状态，并用具有反差的颜色表征在虚拟架位的三维模型上，如将虚拟架位的三维模型标识为浅色代表处于空置状态，标识为深色代表处于已装货的状态。通过构建真实的自动化立体仓库虚拟场景，实时监控无货架式仓库的装载情况，能够满足仓库管理人员直观地
查看货物情况的需求，提高仓库管理效率。
46.本技术的虚拟化仓位管理方法还包括入库管理方法，包括以下步骤：有些货物为了从产品追溯达到产品每一个生产环节，甚至追踪到每个批号产品的发货日期、发货数量、生产商名称及地址等信息，生产企业在货物出厂的时候就印制有标识码。标识码可以是二维码、也可以是条形码，通过扫描枪扫描标识码即可自动获取识别到的货物信息，货物信息包括货物的产品规格、重量、功能等，产品规格具体指的是货物的长度、宽度和高度。而对于没有配备标识码的货物，则需要将标识码打印成标签贴装在货物上。
47.货物入库作业中，在服务器自动发起入库请求并生成入库任务后，推送任务到叉车端的移动终端上，移动终端能够与扫描枪通讯，本技术采用远距离扫描枪，其搭载有激光扫描头，可以聚集成极窄的光束，在长距离传播中不会发散，支持远近切换识别，可以扫描20米范围内的标签，这样叉车执行人只需在车上对准标签进行扫码操作，无需下车，提高效率。与此同时，服务器根据当前的库存情况分配空余位置，分配到的仓位点亮仓位灯，引导叉车执行人驾驶叉车到达指定的仓位。叉车执行人驾驶叉车叉取货物后到达指定的仓位，扫描仓位灯的标识码以确定仓位的位置，控制仓位灯熄灭。叉车叉取从仓位的离巷道入口处最远的虚拟架位a11-1-10开始由下而上堆垛到a11-3-10，再到a11-1-9
…
a11-3-9，最后是a11-1-1
…
a11-3-1。待所有货物放置好后，服务器根据时间顺序赋予货物的标识码对应的虚拟架位信息，服务器更新库存量以及虚拟架位的状态，完成入库作业。
48.货物在仓位中是有一定存量的，为了避免货量不足影响到出库作业，则需要定期进行补货。由于本技术采用的是虚拟化的货架，叉车执行人并不清楚补货的货物需要从哪个虚拟架位开始执行入库作业，为此提供了获取货物当前虚拟架位信息的方法。首先到达入库前所剩货物的区域，该区域位于任意两个最接近的货物之间；其次，扫描相邻两个货物的标识码，例如入库前a11仓位所剩货物的虚拟架位为a11-1-8、a11-1-9、a11-1-10、a11-1-4和a11-1-5，那么叉车执行人扫描a11-1-8以及a11-1-4上货物的标识码，根据服务器内置的临近算法以及上述虚拟架位的编号顺序进行运算，a11-1-8临近的空置的虚拟架位为a11-1-2、a11-1-7或a11-1-3，a11-1-4临近的空置的虚拟架位为a11-1-3，那么两者相同的虚拟架位即是需要确定的虚拟架位信息，故计算得出a11-1-8以及a11-1-4最接近的虚拟架位为a11-1-3，即可得知入库作业的起始位置。又例如，入库前a11仓位所剩货物的虚拟架位为a11-1-9、a11-1-10、a11-1-4和a11-1-5，那么根据上述的临近算法是，确定的虚拟架位可能是a11-1-3或a11-1-8，为此，服务器可以引入检验扫描时间先后关系的步骤，如先扫描的是最临近的虚拟架位为a11-1-4，后扫描的是次临近的虚拟架位为a11-1-9，那么选取a11-1-3或a11-1-8中与先扫描的虚拟架位a11-1-4最临近的虚拟架位的相同项，即a11-1-3。同理，如果先扫描的为a11-1-9，那么可确定为a11-1-8。
49.上述的定位方法不仅可以定位虚拟架位，还可以定位仓位。在某些情况下，叉车到仓位灯的标识码距离较远或者之间存在障碍，导致扫描枪无法扫描仓位灯的标识码，进而导致叉车执行人无法确定当前所在的仓位，因此可以凭借上述的定位方法扫描相邻两个货物的标识码，即可获取当前所在的仓位信息。
50.货物出库作业中，在服务器自动发起出库请求并生成出库任务，推送任务到叉车端的移动终端上，服务器根据出库任务中所记载的货物信息分配与之匹配的仓位，点亮仓位灯，引导叉车执行人驾驶叉车到达指定的仓位。叉车执行人扫描最近的货物标识码，获取
生产日期、批次等信息，服务器检验该货物的生产日期是否满足为同仓位所有货物最早的之一，满足则优先将该货物进行装车。执行人扫描货车标识码，核对货车为即将要装货的车辆，将待出库任务中的所有货物进行装车，装车后再次扫描仓位标识码以关闭仓位灯，更新仓位的库存量以及虚拟架位的状态，完成出库作业。
51.通过检测货物的生产日期并根据检测结果进行执行，实现了差别化先进先出管理，确保库存先进先出保证了流转效率，减少由于货龄过长带到的质量问题，提高企业货物装卸能力，提高仓库周转力、管理能力，并对货物以及原料等做到精准管理。
52.由上可知，本发明提供的一种虚拟化仓位管理方法，一方面，利用货物自身可堆垛的特点，将仓位划分为多个虚拟架位，每个虚拟架位放置一个货物，通过该方式替代了传统的高层货架的形式，降低了设备成本；另一方面，由于不再使用高层货架，因此不再占用仓库面积，货物之间紧密排列，间隙较小，提高了使用空间来提高土地利用率。
53.在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
54.另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
55.再者，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
56.在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
57.以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。