一種基于吊車定位系統(tǒng)的鋼卷庫存控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于應(yīng)用軟件及數(shù)據(jù)庫開發(fā)控制領(lǐng)域，特別涉及一種基于吊車定位系統(tǒng)的 熱軋鋼卷庫庫存優(yōu)化控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 某公司1700mm熱軋生產(chǎn)線是按照用戶訂單組織生產(chǎn)的連鑄一連軋生產(chǎn)線，乳制 節(jié)奏快，從理論上來說，其鋼卷庫、成品庫的庫存量不應(yīng)該太高。但目前庫存量卻普遍較高， 不僅占用了大量流動(dòng)資金，延長(zhǎng)了生產(chǎn)周期，增大了生產(chǎn)成本，而且有時(shí)會(huì)干擾或者阻礙生 產(chǎn)的正常進(jìn)行。因此應(yīng)該正確地、系統(tǒng)地分析庫存問題，對(duì)庫存進(jìn)行有效的控制。
[0003] 鋼卷庫管理系統(tǒng)是熱軋廠制造執(zhí)行系統(tǒng)的子系統(tǒng)，主要負(fù)責(zé)對(duì)鋼卷庫內(nèi)進(jìn)行物流 管理。目前，由于鋼卷庫管理信息系統(tǒng)自動(dòng)化程度不高，因此無法實(shí)時(shí)確定鋼卷庫內(nèi)的卷位 信息和鋼卷情況，不能很好地實(shí)現(xiàn)物流管理。通過對(duì)鋼卷庫物流流程的分析，鋼卷庫管理 系統(tǒng)沒有優(yōu)化功能，乳線運(yùn)輸鏈及吊車上無終端，沒有實(shí)現(xiàn)信息化，卷庫與運(yùn)輸系統(tǒng)沒有集 成。因此需要改造現(xiàn)有系統(tǒng)功能，設(shè)計(jì)實(shí)施庫存優(yōu)化控制方法，提高鋼卷庫內(nèi)作業(yè)效率，降 低人工成本從而提高生產(chǎn)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明旨在提供一種可準(zhǔn)確系統(tǒng)地分析鋼卷庫存狀況，實(shí)現(xiàn)對(duì)庫存的有效控制， 提高庫存量，加快生產(chǎn)節(jié)奏的基于吊車定位系統(tǒng)的鋼卷庫存控制方法。
[0005] 為此，本發(fā)明所采取的解決方案是：
[0006] -種基于吊車定位系統(tǒng)的鋼卷庫存控制方法，其特征在于：
[0007] -、安裝吊車激光定位系統(tǒng)級(jí)運(yùn)輸鏈跟蹤定位系統(tǒng)，對(duì)鋼卷庫內(nèi)庫位及軋線運(yùn)輸 鏈進(jìn)行坐標(biāo)定位，并建立對(duì)每一個(gè)鋼卷的庫位跟蹤。
[0008] 二、利用激光測(cè)量技術(shù)檢測(cè)吊車的運(yùn)行坐標(biāo)，將坐標(biāo)信息與吊車作業(yè)命令相結(jié)合， 一同顯示在車載終端，并將吊車工操作的結(jié)果實(shí)時(shí)傳送給鋼卷庫管理系統(tǒng)。
[0009] 三、運(yùn)輸鏈跟蹤針對(duì)鋼卷在運(yùn)輸鏈的運(yùn)行位置進(jìn)行跟蹤，直到鋼卷下線入鋼卷庫 為止；鋼卷庫管理系統(tǒng)接受下級(jí)計(jì)算機(jī)保存的運(yùn)輸鏈映像記錄在數(shù)據(jù)庫。
[0010] 四、確定鋼卷庫內(nèi)堆放原則，建立鋼卷堆放策略
[0011] (1)庫位建議原則：
[0012] a.選擇各自區(qū)域中的庫位：根據(jù)鋼卷的質(zhì)量狀態(tài)將鋼卷庫分為合格品區(qū)和不合 格品區(qū)，封鎖鋼卷入不合格品區(qū)；
[0013] b.按作業(yè)方便來建議庫位：按距離裝卸位置由近到遠(yuǎn)建議庫位；
[0014]c.同一合同的鋼卷堆放在一起：同一合同的鋼卷安排在同一精整計(jì)劃單元；出庫 時(shí)也一起作業(yè)，安排在同一發(fā)貨單元；入庫建議庫位時(shí)堆放在一起。
[0015] (2)鋼卷庫建議庫位時(shí)的物理限制：
[0016] 下層鋼卷的限制：
[0017] 外徑限制：左邊庫位有鋼卷時(shí)，則對(duì)象鋼卷與左邊鋼卷的外徑差< 200mm;
[0018] 寬度限制：左邊庫位有鋼卷時(shí)，則對(duì)象鋼卷與左邊鋼卷的寬度差彡200mm;
[0019] 上層鋼卷的限制：
[0020] 外徑限制：A0 < 1 700mm
[0021] &|A1-A2|彡200mm
[0022] &|A0-A1| ^ 200mm&IA0-A2I^ 200mm
[0023]寬度限制：|B1-B2| 彡 100mm
[0024] &|B0-B1|^100mm&|B0-B2|^100mm
[0025] (3)鋼卷堆放時(shí)的邏輯限制：
[0026] 當(dāng)出現(xiàn)下述情況時(shí)，不能建議有關(guān)庫位：
[0027] a.當(dāng)目標(biāo)庫位是上層庫位，與其相鄰庫位為源庫位即倒垛源或出庫源有命令生成 時(shí)，不可決定其上層庫位；
[0028] b.當(dāng)目標(biāo)庫位是上層庫位時(shí)，如果其相鄰庫位或左或右或雙方無鋼卷時(shí)，不可決 定其上層庫位；
[0029]c.當(dāng)?shù)苟饣蛘叱鰩鞎r(shí)，要先對(duì)上層鋼卷生成命令，其后才能對(duì)下層鋼卷生成命 令；
[0030] d.不能對(duì)已經(jīng)生成命令的鋼卷重復(fù)生成命令；
[0031]e.當(dāng)某個(gè)庫位已被預(yù)約時(shí)，不能再作為目標(biāo)庫位；
[0032]f.當(dāng)雙層建議庫位時(shí)，建議下層按鋼卷1、鋼卷2、鋼卷4布置，上層按照鋼卷3放 置在鋼卷1、鋼卷2上面，鋼卷5放置在鋼卷2、鋼卷4上面的順序決定庫位；
[0033]g.當(dāng)目標(biāo)庫位是上層庫位時(shí)，如果其相鄰庫位或左或右為單層堆放卷即上層不允 許壓卷時(shí)，不可決定其上層庫位。
[0034] (4)考慮庫位的封鎖狀態(tài)：
[0035] 因庫內(nèi)作業(yè)出現(xiàn)庫位被置為封鎖狀態(tài)時(shí)，建議庫位時(shí)要考慮庫位狀態(tài)。
[0036] (5)同規(guī)格、同材質(zhì)的鋼卷堆放在一起：
[0037] 同規(guī)格是指具有相同的寬度、厚度；同材質(zhì)是指具有相同的鋼種代碼，同規(guī)格、同 材質(zhì)的鋼卷發(fā)貨前可以相互串合同，堆放在一起便于管理。
[0038](6)允許有一定量的混合堆垛：
[0039] 少量鋼卷可混合堆垛，但混合堆垛的鋼卷材質(zhì)種類不宜過多。
[0040](7)不超過堆垛高度限制：
[0041] 根據(jù)鋼卷庫管理標(biāo)準(zhǔn)限制堆垛高度，防止鋼卷被壓而影響質(zhì)量。
[0042] 五、建立數(shù)學(xué)模型及算法
[0043] 在鋼卷庫庫區(qū)劃分的基礎(chǔ)上，自由搜索符合存放條件的庫位；模型求解分為兩步： 第一步求出指定區(qū)域符合存放條件的庫位條件值；第二步求出最佳庫位。
[0044] 第一步：庫位條件值：
[0045] 下層庫位條件值：
[0046]Gd(X) =α1δ1 (X-2) +α2δ2 (X-2) +α3δ3 (X-2) +α4δ4 (X-2)
[0047] 其中：
[0048]
[0050] 式中：α1-合同相同系數(shù)；D1-合同相同庫位；α2-外徑相同系數(shù)；D2-在公差 范圍內(nèi)的外徑相同庫位；α 3 -寬度相同系數(shù)；D3-在公差范圍內(nèi)的寬度相同庫位；α4一 鋼種代碼相同系數(shù)；D4-鋼種代碼相同庫位。
[0051] 上層庫位條件值：
[0052] Gu(X) =α1δ1 (Χ+1) +α2δ2 (Χ+1) +α3δ3 (Χ+1) +α4δ4 (Χ+1) +α5δ5 (Χ+1)
[0053] +α1δ1 (Χ-1) +α2δ2 (Χ-1) +α3δ3 (Χ-1) +α4δ4 (Χ-1) +α5δ5 (Χ-1)
[0054] 其中： 「00551
[0060] 式中：α1-合同相同條件系數(shù)；D1-合同相同庫位；α2-在公差范圍內(nèi)的外徑 條件系數(shù)；D2-外徑相同庫位；α3-在公差范圍內(nèi)的寬度條件系數(shù)D3 -寬度相同庫位； α4-在公差范圍內(nèi)的重量條件系數(shù)；D4-重量大于鋼卷重量的庫位；α5-鋼種代碼條件 系數(shù)；D5-鋼種代碼相同庫位。
[0061] 第二步：求解最佳庫位：
[0062] 求下層最佳庫位：
[0063] 設(shè)指定區(qū)域共有η個(gè)庫位，分別運(yùn)用上式計(jì)算出各個(gè)庫位的條件 值，Gd(XI)，Gd(Χ2)，……，Gd(Xn)，貝撮佳庫位Y為：
[0064] Y=max(Gd(XI),Gd(X2),......,Gd(Xn))
[0065] 求上層最佳庫位：
[0066] 設(shè)指定區(qū)域共有η個(gè)庫位，分別運(yùn)用上式計(jì)算出各個(gè)庫位的條件值 Gu(XI)，Gu(Χ2)，……，Gu(Xn)，則最佳庫位Y為：
[0067] Y=max(Gu(XI),Gu(X2),......,Gu(Xn))
[0068] 六、鋼卷入庫管理
[0069] 根據(jù)鋼卷庫管理功能提供的作業(yè)計(jì)劃信息和鋼卷的去向、規(guī)格信息，依據(jù)熱軋作 業(yè)順序、堆放規(guī)則以及鋼卷庫庫圖的情況自動(dòng)生成預(yù)約信息；鋼卷庫管理功能在接收到一 級(jí)計(jì)算機(jī)上傳的鋼卷成卷及鋼卷跟蹤起始信息后，依據(jù)鋼卷的入庫預(yù)約信息自動(dòng)生成入庫 作業(yè)命令，并刪除預(yù)約信息，同時(shí)將入庫作業(yè)命令發(fā)送到吊車終端，完成熱軋物料的入庫作 業(yè)。
[0070] 七、鋼卷庫內(nèi)管理
[0071] 鋼卷庫管理系統(tǒng)對(duì)鋼卷庫內(nèi)在制品庫區(qū)、產(chǎn)成品庫區(qū)、包裝區(qū)、待處理物料庫區(qū)以 及盲區(qū)實(shí)施跟蹤和管理；庫管功能對(duì)所有在庫物料的庫位進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，記錄物料當(dāng)前的 庫內(nèi)定位，更新物料的位置信息；同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)操作人員通過庫位管理程序?qū)崟r(shí)掌控鋼卷庫的 庫圖情況，了解鋼卷庫庫位的占用情況，分析庫存，實(shí)現(xiàn)鋼卷庫庫內(nèi)作業(yè)的有序組織 [0072] 八、鋼卷發(fā)貨管理
[0073] 對(duì)于在庫商品材鋼卷的直接發(fā)貨，庫管功能根據(jù)發(fā)貨計(jì)劃信息，生成發(fā)貨作業(yè)命 令，發(fā)送給吊車終端，完成熱軋物料的發(fā)出；對(duì)于廠際間的鋼卷發(fā)出，庫管功能按照發(fā)貨計(jì) 劃實(shí)現(xiàn)物料的發(fā)出，從而滿足廠際間的供料需求。
[0074] 本發(fā)明的有益效果為：
[0075] 本發(fā)明結(jié)合吊車定位系統(tǒng)進(jìn)行鋼卷庫庫存的優(yōu)化控制，可準(zhǔn)確系統(tǒng)地分析鋼卷庫 存狀況，完善鋼卷庫管理系統(tǒng)的功能，使吊車定位與鋼卷庫管理高度契合，實(shí)現(xiàn)鋼卷庫作業(yè) 自動(dòng)化，有效控制庫存，提高庫存量，同時(shí)提高鋼卷庫的周轉(zhuǎn)率和人員的作業(yè)效率，降低人 工成本，加快生產(chǎn)節(jié)奏。
【附圖說明】
[0076] 圖1是鋼卷堆放物理限制標(biāo)示圖；
[0077] 圖2是雙層建議庫位時(shí)鋼卷堆放順序圖。
[0078] 圖2中：1、2、3、4、5分別表示鋼卷1、鋼卷2、鋼卷3、鋼卷4、鋼卷5。
【具體實(shí)施方式】
[0079] 本發(fā)明基于吊車定位系統(tǒng)的鋼卷庫存控制方法的具體內(nèi)容和步驟為：
[0080] 一、安裝吊車激光定位系統(tǒng)級(jí)運(yùn)輸鏈跟蹤定位系統(tǒng)，對(duì)鋼卷庫內(nèi)庫位及軋線運(yùn)輸 鏈進(jìn)行坐標(biāo)定位，并建立對(duì)每一個(gè)鋼卷的庫位跟蹤。
[0081] 二、利用激光測(cè)量技術(shù)檢測(cè)吊車的運(yùn)行坐標(biāo)，將坐標(biāo)信息與吊車作業(yè)命令相結(jié)合， 一同顯示在車載終端，并將吊車工操作的結(jié)果實(shí)時(shí)傳送給鋼卷庫管理系統(tǒng)。
[0082]三、運(yùn)輸鏈跟蹤針對(duì)鋼卷在運(yùn)輸鏈的運(yùn)行位置進(jìn)行跟蹤，直到鋼卷下線入鋼卷庫 為止；鋼卷庫管理系統(tǒng)接受下級(jí)計(jì)算機(jī)保存的運(yùn)輸鏈映像記錄在數(shù)據(jù)庫。
[0083] 四、確定鋼卷庫內(nèi)堆放原則，建立鋼卷堆放策略
[0084] (1)庫位建議原則：
[0085] a.選擇各自區(qū)域中的庫位：根據(jù)鋼卷的質(zhì)量狀態(tài)將鋼卷庫分為合格品區(qū)和不合 格品區(qū)，封鎖鋼卷入不合格品區(qū)；
[0086]b.按作業(yè)方便來建議庫位：按距離裝卸位置由近到遠(yuǎn)建議庫位；
[0087]c.同一合同的鋼卷堆放在一起：同一合同的鋼卷安排在同一精整計(jì)劃單元；出庫 時(shí)也一起作業(yè)，安排在同一發(fā)貨單元；入庫建議庫位時(shí)堆放在一起。
[0088] (2)鋼卷庫建議庫位時(shí)的物理限制（見圖1):
[0089] 下層鋼卷的限制：
[0090] 外徑限制：左邊庫位有鋼卷時(shí)，則對(duì)象鋼卷與左邊鋼卷的外徑差< 200mm;
[0091] 寬度限制：左邊庫位有鋼卷時(shí)，則對(duì)象鋼卷與左邊鋼卷的寬度差彡200mm;
[0092] 上層鋼卷的限制：
[0093]外徑限制：A0 < 1 700mm
[0094] &|A1_A2| 彡 200mm
[0095] &|A0-A1| ^ 200mm&IA0-A2I^ 200mm
[0096]寬度限制：|Bl-B2 | 彡 100mm
[0097] &|B0-B1| ^ 100mm&|B0-B2| ^ 100mm
[0098] (3)鋼卷堆放時(shí)的邏輯限制：
[0099] 當(dāng)出現(xiàn)下述情況時(shí)，不能建議有關(guān)庫位：
[0100] a.當(dāng)目標(biāo)庫位是上層