CN106557838B - 一种提高钢卷存储效率的方法 - Google Patents

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Abstract

一种提高钢卷存储效率的方法，包括步骤：A、获取各出入库计划单，将其划分成针对钢卷的各子任务单；所述各子任务单包括：在一时间段内，对某一钢卷只进行一次入库或者出库操作，且该钢卷在各子任务单中仅出现一次；B、将所述子任务单按时间段分成不同子操作批次，确定各操作批次所需操作钢卷的数量；C、在仓库中划定逻辑存储区域，将步骤B所确定的钢卷存放至所述逻辑存储区域。由上，将现有库存计划单由整化零，针对各钢卷仅进行入库或出库这一动作进行操作，且预先在仓库中划定逻辑存储区，通过逻辑存储区对存储进行规范化，避免频繁倒库现象，从而在钢卷入库或出库过程中，提高操作效率。

Description

一种提高钢卷存储效率的方法
技术领域
本发明涉及钢材仓储技术领域，特别涉及一种提高钢卷存储效率的方法。
背景技术
轧后钢卷库是钢卷轧后去脱脂或者退火工艺之前的临时存放仓库。现有钢材存储，钢卷库位的分配由库位工人工判断，指挥多个行车驾驶员进行吊运。如图1所示，当行车较多，钢卷流量较大的情况下，经常发生倒库作业，需要避让的情况。所谓倒库现象是指：现有工艺指定下层钢卷先出库，而当下层钢卷被上层钢卷压住时，需要搬运上层钢卷到其他位置，给下层钢卷让路的现象。
如果上述情况经常发生，便容易增加行车运行里程，且拉长行车吊运时间，从而导致资源及时间的浪费。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于，提供一种提高钢卷存储效率的方法，包括步骤：
A、获取各出入库计划单，将其划分成针对钢卷的各子任务单；
所述各子任务单包括：在一时间段内，对某一钢卷只进行一次入库或者出库操作，且该钢卷在各子任务单中仅出现一次；
B、将所述子任务单按时间段分成不同子操作批次，确定各操作批次所需操作钢卷的数量；
C、在仓库中划定逻辑存储区域，将步骤B所确定的钢卷存放至所述逻辑存储区域。
由上，将现有库存计划单由整化零，针对各钢卷仅进行入库或出库这一动作进行操作，且预先在仓库中划定逻辑存储区，通过逻辑存储区对存储进行规范化，避免频繁倒库现象，从而在钢卷入库或出库过程中，提高操作效率。
可选的，所述步骤B包括：
Figure BDA0001155624080000021
Figure BDA0001155624080000022
式中k表示当前子操作批次确定存储的钢卷数量，(a，b)表示当前子操作批次的时间段，m表示当前子任务单计划入库的钢卷数量，n表示当前子任务单计划出库的钢卷数量，l表示当前仓库的空位数量，τ表示吊运一个钢卷所需时间，c表示工艺设定固定存储数量，λ表示库存余量。
由上，可以确认出待操作钢卷的数量及时间特性，由其针对入库数量大于出库数量时，控制入库时间，保证仓库内的操作有序进行。
可选的，步骤C中，所述在仓库中划定逻辑存储区域包括步骤：
针对每对出、入库口均划分一个逻辑存储区域；
判断当前逻辑存储区域的出、入库口是否存在与其他逻辑存储区域共用的情况，若存在，则在当前逻辑存储区域将共用的出库口和/或入库口单独划分为共用逻辑存储区域；
当前逻辑存储区域中，除所述共用逻辑存储区域以外的其他区域为非共用逻辑存储区域。
由上，设置多个逻辑存储区，分别对应入库口、出库口，以及二者之间的三块区域。由于可能含有多个入库口、出库口，因此容易造成入库口和出库口所对应的逻辑存储区共用，而在划分出共用区和非共用区后，便可优先将钢卷存储于中间的逻辑存储区，从而减少甚至避免逻辑存储区的共用情况。
可选的，所述逻辑存储区域的大小与该逻辑存储区域所对应的入库口和出库口之间钢卷流量成正比。
可选的，步骤C中，将步骤B所确定的钢卷存放至所述逻辑存储区域包括：
判断当前逻辑存储区的非共用逻辑存储区域是否已存满，若未存满，则将钢卷存储至所述非共用逻辑存储区域，否则，存储至共用逻辑存储区域。
由上，由于可能含有多个入库口、出库口，因此容易造成入库口和出库口所对应的逻辑存储区共用，通过上述方式，可优先将钢卷存储于中间的逻辑存储区，从而减少甚至避免逻辑存储区的共用情况。
可选的，步骤C中，在仓库中划定逻辑存储区域还包括步骤：
将仓库中各逻辑存储区以外的其他区域划分为公共逻辑存储区域；
步骤C中，将步骤B所确定的钢卷存放至所述逻辑存储区还包括：
当共用逻辑存储区域已存满时，将钢卷存储至所述公共逻辑存储区域。
由上，当入库口、出库口及在其中间的逻辑存储区域均已无法存储时，可优先存放于共用的逻辑存储区域，从而减少甚至避免逻辑存储区的共用情况。
可选的，当判断所述公共逻辑存储区已存满时，将钢卷存储至其他逻辑存储区。
可选的，将钢卷存储至其他逻辑存储区包括：
依据
Figure BDA0001155624080000031
的计算结果由小至大排序，选择计算结果最小的(xi，yi)所对应的逻辑存储区存储，将钢卷存储至该区域；
式中(xi，yi)表示其他逻辑存储区的中间点坐标，(xj1，yj1)表示待存放钢卷的入库口坐标，(xj2，yj2)表示待存放钢卷的出库口坐标。
由上，当入库口、出库口及在其中间的逻辑存储区域均已无法存储时，可依据剩余逻辑区域距离入库口和出库口的距离进行排序，从而选择距离二者最近的逻辑存储区存储。
可选的，步骤C后还包括：检查所述逻辑存储区是否适合钢卷存储的步骤，若不合适存储，则返回步骤C重新分配逻辑存储区。
由上，确保各逻辑存储区对于钢卷的安全存储。
附图说明
图1为钢卷库位存放原理示意图；
图2为本发明流程图；
图3为仓库的逻辑存储区划分第一实施例示意图；
图4为仓库的逻辑存储区划分第二实施例示意图；
图5为寻找钢卷的最优逻辑存储区的流程图；
图6为当有两层钢卷时的位置示意图。
具体实施方式
为克服现有技术存在的缺陷，本发明提供一种提高钢卷存储效率的方法。
如图2所示为提高钢卷存储效率方法的流程图，包括以下组成步骤。
步骤S10：获取所有钢卷的出入库任务单，并划分成针对钢卷的子任务单。
本实施例所述仓库主要用于钢卷轧后去脱脂或者退火工艺之前的临时存放仓库。所以，每个钢卷的入库口、出库口等信息均由生产计划所决定，生产计划包括例如酸轧计划入库任务单、脱脂计划入库任务单，脱脂计划出库任务单、退火计划出库任务单等等。
本步骤根据不同钢卷的不同出库、入库的要求，将针对仓库的任务单划分成针对钢卷的子任务单。所述子任务单可为多个，各个子任务单均需满足在一时间段内，对某一钢卷只进行一次入库或者出库操作。即，即各个钢卷只在子任务单中仅出现一次，且各个子任务单在时间上并不重合。如24小时内某些钢卷即要入库，又要出库，可划分为，前12小时一个任务单，这些钢卷只入库，后12小时一个任务单，这些钢卷只出库。
由此，各子任务单便包括了该子任务单内的各钢卷所对应的入库口、出库口以及入库、出库时间段等信息。
需要说明的是，若某一钢卷有既入库又出库的要求，视为该钢卷直接被行车由入库口吊运到出库口，忽略其入库、出库的过程。
步骤S20：针对各子任务单，继续划分各子任务单的操作批次，确定所述操作批次的数量，及各操作批次钢卷入库、出库数量以及所需时间。
假设当前子任务单计划入库的钢卷数量为m，当前子任务单计划出库的钢卷数量为n，当前仓库中的空剁位为l，库存余量λ(该余量为保证空位能用，如将入库为上层存放的大卷，而空位下方为2个小卷，不能支撑该大卷。另外由于吊车吊运速度及出入库前后顺序等影响，库存不易太满，可以根据工艺设定库存余量为空剁位的10％-20％)，若工艺设定固定存储数量c。当空位较少，流量较大的情况下(m-n＜l-λ，m＞l-λ)，按照固定存储量c进行存放，如当前空位5个，将要入库10个，出库10个，此时可以每次存放固定数量1个钢卷，如采用固定存储数量时，可设定该情况下每批次出库c个钢卷。则当前子任务单的各存放批次所确定的钢卷存储数量表示为：
Figure BDA0001155624080000051
式中k表示所确定出的当前操作批次存储的钢卷数量。
假设吊运一个钢卷所需时间为τ，则
Figure BDA0001155624080000052
式中(a,b)表示当前子任务单中不同操作批次对应入库、出库时间所需要的时间段。第一种情况(k＝m，(a，b)＝m*τ+n*τ)表示该子任务单只有一个操作批次，该操作批次入库的钢卷数量为m，出库的钢卷数量为n。
如出现m-n≥l-λ，则此时库满，报警。
步骤S30：对钢卷进行分类。
针对各个子批次，统计该子批次中具有相同入库口、出库口的钢卷，从而对各个钢卷进行归类。例如，当前子批次中共有e个钢卷Ai，(i＝1,2，…，e)，则归类后表示为(Aifromj1，toj2)，其中j1表示入库口，j2表示出库口。实际应用中，入库口和出库口的数量可能不唯一，本步骤的目的是将相同入库口、出库口的钢卷进行归类。
S40：对钢卷进行存储。
本步骤包括以下子步骤：
子步骤S401：划定仓库的逻辑存储区。
本实施例中，子步骤S401具体细分为子步骤S4011～S4013。
S4011：每对出入库口均划分一个逻辑存储区，划分方法为：每对出入口之间的区域为一个逻辑存储区。
S4012：根据工艺上不同任务分类所对应的钢卷在不同出入库口的数量，确定不同出入库口之间的逻辑存储区域大小，逻辑存储区大小与钢卷流量大小成正比。
S4013：判断各组出入库口之间是否存在共用出、入库口的情况，若存在，则将该共用的出、入库口单独划分成共用逻辑存储区域。除上述共用逻辑存储区域以外的其他区域为非共用逻辑存储区域。即，假如当前的逻辑存储区其入库口或出库口的其中之一与其他逻辑存储区的入库口或出库口共用，则至少将当前逻辑存储区拆分为两个子逻辑存储区域。
将上述拆分后的共用逻辑存储区域进行标记。
以图3为例进行说明，如图3所示，包括入库口1、2和出库口1、2。
对应步骤S4011，将仓库划分为以下逻辑存储区：
对于入库口1，出库口1，其对应的逻辑存储区为123所组成的区域。
对于入库口1，出库口2，其对应的逻辑存储区为147所组成的区域。
对于入库口2，出库口1，其对应的逻辑存储区为963所组成的区域。
对于入库口2，出库口2，其对应的逻辑存储区为987所组成的区域。
对应步骤S4012，将各逻辑区按钢卷流量进行大小划分。
分别计算上述四种情况下钢卷的运输数量，并依据该数量划定不同存储区域的大小。在图3所示的实施例中，逻辑存储区987＞逻辑存储区963＞逻辑存储区147＞逻辑存储区123。
对应步骤S4013，将各逻辑区进行拆分。
由图3中可以看出，逻辑区1、3、7、9均为共用逻辑存储区域，因此，将逻辑存储区123拆分为子逻辑存储区1、子逻辑存储区2、子逻辑存储区3。
同理，将逻辑存储区为147拆分为子逻辑存储区1、子逻辑存储区4、子逻辑存储区7。
将逻辑存储区为963拆分为子逻辑存储区9、子逻辑存储区6、子逻辑存储区3。
逻辑存储区为987拆分为子逻辑存储区9、子逻辑存储区8、子逻辑存储区7。
进一步的，还包括划分公共逻辑存储区的步骤，即当对完成上述步骤S4011～S4013后，若还有存储区域，将其划分为公共逻辑存储区，即图3所对应的公共逻辑存储区5。
下面再以图4为例进行说明。
包括入库口1、2和出库口1、2、3。
对应步骤S4011，将仓库划分为以下逻辑存储区：
对于入库口1，出库口1，其对应的逻辑存储区为162所组成的区域。
对于入库口1，出库口2，其对应的逻辑存储区为134所组成的区域。
对于入库口2，出库口1，其对应的逻辑存储区为36892所组成的区域。
对于入库口2，出库口2，其对应的逻辑存储区为34所组成的区域。
对于入库口3，出库口1，其对应的逻辑存储区为51092所组成的区域。
对于入库口3，出库口2，其对应的逻辑存储区为574所组成的区域。
对应步骤S4012，将各逻辑区按钢卷流量进行大小划分。
分别计算上述六种情况下钢卷的运输数量，并依据该数量划定不同存储区域的大小。在图4所示的实施例中，逻辑存储区51092＞逻辑存储区36892＞逻辑存储区574＞逻辑存储区134＞逻辑存储区162＞逻辑存储区34。
对应步骤S4013，将各逻辑存储区域进行拆分。
由图4中可以看出，逻辑区1、2、3、4、5、9均为共用区域。因此，将逻辑存储区162拆分为子逻辑存储区1、子逻辑存储区6、子逻辑存储区2。
同理，将逻辑存储区为134拆分为子逻辑存储区1、子逻辑存储区3、子逻辑存储区4。
将逻辑存储区为36892拆分为子逻辑存储区3、子逻辑存储区6、子逻辑存储区8、子逻辑存储区9、子逻辑存储区2。
逻辑存储区为34拆分为子逻辑存储区3、子逻辑存储区4。
将逻辑存储区为51092拆分为子逻辑存储区5、子逻辑存储区10、子逻辑存储区9、子逻辑存储区2。
将逻辑存储区为574拆分为子逻辑存储区5、子逻辑存储区7、子逻辑存储区4。
图4所示实施例中，将子逻辑存储区11划分为公共逻辑存储区。
子步骤S402：寻找钢卷的最优逻辑存储区域。
如图5所示，子步骤S402包括步骤S4021～步骤S4030：
步骤S4021：依据钢卷的入出库口确定其逻辑存储区域。
确定在步骤S30所划定的待入库钢卷属于哪些逻辑存储区。即如上述步骤所述，依据钢卷的入库口和出库口的序号确定出其对应的逻辑存储区。以下以图3中钢卷从入库口1进入，出库口2出库，其对应的逻辑存储区域为147作为当前逻辑存储区域。
步骤S4022：判断是否包含共用逻辑存储区域，若是则进入步骤S4024，否则进入步骤S4023。
当前逻辑存储区域包括逻辑存储区域1、7两个共用逻辑存储区域，则进入步骤S4024。
反之，若当前逻辑存储区域没有共用逻辑存储区域时，则直接进入步骤S4023，即将钢卷存储至当前逻辑存储区域的任意位置。
步骤S4024：判断非共用逻辑存储区域是否存满，若是则进入步骤S4026，否则进入步骤S4025。
若当前逻辑存储区域中既包含共用逻辑存储区域又包含非共用逻辑存储区域时，首先考虑将其存储至非共用逻辑存储区域。这是由于共用逻辑存储区域一般为入库口、出库口所对应的位置，经常会有其他去向的钢卷将要存入、转出等操作，因此并首选，而非共用逻辑存储区域与其他逻辑存储区域并无交集，因此将其作为首选。
步骤S4025：将钢卷存储至该非共用逻辑存储区域。
步骤S4026：判断共用逻辑存储区域是否存满，若是则进入步骤S4028，否则进入步骤S4027。
若当前逻辑存储区域中的非共用逻辑存储区域已存满后，则再考虑当前逻辑存储区域中的共用逻辑存储区域。
步骤S4027：将钢卷存储至该共用逻辑存储区域。
步骤S4028：判断公共逻辑存储区域是否存满，若是则进入步骤S4030，否则进入步骤S4029。
步骤S4029：将钢卷存储至该公共逻辑存储区域。
步骤S4030：依据位置关系将钢卷存储至其他逻辑存储区域。
若当前逻辑存储区域的非共用逻辑存储区域、共用逻辑存储区域，以及仓库的公共逻辑存储区域均已存满，则需要将钢卷存储至其他逻辑存储区域。
具体的，取剩余各逻辑存储区域中间点坐标，代表该逻辑存储区域的坐标，表示为(xi，yi)，设钢卷入库口的坐标为(xj1，yj1)，出库口2坐标为(xj2，yj2)，预先设定一阈值ξ，当
Figure BDA0001155624080000101
时，表示该逻辑存储区域距离入库口和出库口的距离在可接受范围内，表示该逻辑存储区域可进行钢卷存储。更进一步的，还可依据
Figure BDA0001155624080000102
的计算结果按由小到大进行优先存储排序。从而确定出钢卷依次存储的逻辑存储区域。
需要补充说明的是，确定最优逻辑存储区域后，还包括判断所确定的区域是否合适钢卷存放的步骤。例如按照钢种，厚度，宽度，重量，焊卷芯等情况进行排序，选择优先位置。又或者，某些位置对于本钢卷可能不能放置。如下层钢卷直径小，上层钢卷直径大，其差值超过允许值。如上下钢卷的重量之和大于最底层鞍座的承重能力。如下层钢卷的间距过大，上层钢卷的直径过小等情形。出现优先位置不能放置的情形，则需重新选择合适位置，直至满足要求。
子步骤S403：将逻辑存储区域位置转换为其物理位置。
当钢卷为单层顺序排列时，通过采集确定第一钢卷的坐标，然后根据工艺要求钢卷排列的最小间距，从而计算其他各钢卷的物理坐标。
对于多层钢卷，上层钢卷的物理坐标，取决于其下两个钢卷的外径，相互距离，及在库区的位置。根据几何三个圆形相切的原理，计算上层钢卷的目标逻辑位对应的物理坐标。如图6所示为多层钢卷的计算原理示意图，r1、r2分别表示下层两钢卷的半径，r3表示上层钢卷半径，d表示下层两钢卷的圆心距，O1、O2、O3分别表示对应钢圈的圆心，由O3向地面引垂线，O1与所述垂线的垂直相交点为N点，O2与所述垂线的垂直相交点为M点。由此，根据式(1)～式(3)所构成的勾股定理原理，构建M，N的表达式，从而可以求出上层钢卷的物理坐标。
(O1N)2+(O3N)2＝(O1O3)2……(1)
(O2M)2+(O3M)2＝(O2O3)2……(2)
O1N+O2M＝d……(3)
当确定子任务单对应操作的钢卷数量k及其时间段(a,b)后，依照所确定的与逻辑存储区域相对应的物理坐标，对k个钢卷进行入库、出库操作，当操作完毕，或到达时间b后，表示当前子任务单的当前存放批次操作结束，系统触发下一存放批次的对应操作，即返回步骤S30。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。总之，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。

Claims (6)

1.一种提高钢卷存储效率的方法，其特征在于，包括步骤：
A、获取各出入库计划单，将其划分成针对钢卷的各子任务单；
所述各子任务单包括：在一时间段内，对某一钢卷只进行一次入库或者出库操作，且该钢卷在各子任务单中仅出现一次；
B、将所述子任务单按时间段分成不同子操作批次，确定各操作批次所需操作钢卷的数量；
C、在仓库中划定逻辑存储区域，将步骤B所确定的钢卷存放至所述逻辑存储区域；
其中，步骤B中的子操作批次所对应的时间段的获取解析式为：：
Figure FDA0002506768360000011
其中，当前子操作批次所需存储的钢卷数量的获取解析式为：
Figure FDA0002506768360000012
式中k表示当前子操作批次确定存储的钢卷数量，(a，b)表示当前子操作批次的时间段，m表示当前子任务单计划入库的钢卷数量，n表示当前子任务单计划出库的钢卷数量，l表示当前仓库的空位数量，τ表示吊运一个钢卷所需时间，c表示工艺设定固定存储数量，λ表示库存余量；
D、将逻辑存储区域位置转换为其物理位置，
当钢卷为单层顺序排列时，通过采集确定第一钢卷的坐标，然后根据工艺要求钢卷排列的最小间距，从而计算其他各钢卷的物理坐标；
对于多层钢卷，上层钢卷的物理坐标，取决于其下两个钢卷的外径，相互距离，及在库区的位置；根据几何三个圆形相切的原理，计算上层钢卷的目标逻辑位对应的物理坐标；
当确定子任务单对应操作的所述钢卷数量k及其所述时间段(a,b)后，依照所确定的与逻辑存储区域相对应的物理坐标，对k个钢卷进行入库、出库操作；
其中，步骤C中，所述在仓库中划定逻辑存储区域包括步骤：
针对每对出、入库口均划分一个逻辑存储区域；
判断当前逻辑存储区域的出、入库口是否存在与其他逻辑存储区域共用的情况，若存在，则在当前逻辑存储区域将共用的出库口和/或入库口单独划分为共用逻辑存储区域；
当前逻辑存储区域中，除所述共用逻辑存储区域以外的其他区域为非共用逻辑存储区域；
其中，所述逻辑存储区域的大小与该逻辑存储区域所对应的入库口和出库口之间钢卷流量成正比。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤C中，将步骤B所确定的钢卷存放至所述逻辑存储区域包括：
判断当前逻辑存储区的非共用逻辑存储区域是否已存满，若未存满，则将钢卷存储至所述非共用逻辑存储区域，否则，存储至共用逻辑存储区域。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤C中，在仓库中划定逻辑存储区域还包括步骤：
将仓库中各逻辑存储区以外的其他区域划分为公共逻辑存储区域；
步骤C中，将步骤B所确定的钢卷存放至所述逻辑存储区还包括：
当共用逻辑存储区域已存满时，将钢卷存储至所述公共逻辑存储区域。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当判断所述公共逻辑存储区已存满时，将钢卷存储至其他逻辑存储区。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将钢卷存储至其他逻辑存储区包括：
依据
Figure FDA0002506768360000021
的计算结果由小至大排序，选择计算结果最小的(xi，yi)所对应的逻辑存储区存储，将钢卷存储至该区域；
式中(xi，yi)表示其他逻辑存储区的中间点坐标，(xj1，yj1)表示待存放钢卷的入库口坐标，(xj2，yj2)表示待存放钢卷的出库口坐标。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤C后还包括：检查所述逻辑存储区是否适合钢卷存储的步骤，若不合适存储，则返回步骤C重新分配逻辑存储区。
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