CN110516939A - 仓库作业调度系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于生产物流仓库智能化管理领域，具体涉及了一种仓库作业调度系统，旨在解决仓库调度管理精准度、效率不高的问题。本发明系统包括：调度对象监控系统，用于采集并发送预设类别的监控信息，以及接收调度任务生成系统下发的调度指令；仿真系统，根据预设的逻辑实现模型运动以及根据所述调度对象监控系统上传的监控信息进行模型状态更新；调度任务生成系统，从调度对象监控系统获取预设类别的监控信息，获取输入的作业计划信息，依据内置的作业预案生成调度指令。本发明通过一个清晰的仿真三维视图第一时间了解仓库作业中各信息，迅速、准确地对整个仓库作业过程进行管控，对仓库调度显示更精确，提高了协同工作的效率。

Description

仓库作业调度系统

技术领域

本发明属于生产物流仓库智能化管理领域，具体涉及了一种仓库作业调度系统。

背景技术

随着物流业务量的不断增长和客户需求的不断提升，仓库也面临着越来越大的挑战，如何降低存货投资，加强存货控制与监管，降低物流和配送费用，提高空间、人员和设备的使用率，缩短入库流程和查货时间，成为企业降低成本，提高自身竞争力的关键。

传统仓库管理系统存在很多问题：其一，系统中多种设备共存、成本高、利用率低，无法实现仓库内物料出入库、上下架、装卸搬运作业的智能化操作；其二仓库的智能化管理偏向于通过自动化、信息化、智能化等的硬件设备来实现，当设备出现问题如自动门禁失灵，将不能准确识别出入库物料，影响物流作业；其三，没有历史作业记录作为辅助，无法快速预警问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即仓库调度管理精准度、效率不高的问题，本发明提供了一种仓库作业调度系统，该调度系统包括调度对象监控系统、仿真系统、调度任务生成系统；所述仿真系统分别与所述调度对象监控系统、所述调度任务生成系统通过通信链路连接；

所述调度对象监控系统包括移动对象监控设备、固定对象监控设备；所述移动对象监控设备装设于移动对象，用于采集并发送该移动对象预设类别的监控信息，以及接收所述调度任务生成系统下发的调度指令；所述固定对象监控设备用于获取并发送该固定对象预设类别的监控信息，以及接收所述调度任务生成系统下发的调度指令；

所述仿真系统包括仿真模块、可移动对象模型库；所述可移动对象模型库包括设定仓库系统中可移动调度对象的三维模型；所述仿真模块包括所述设定仓库系统的固定对象的三维仿真模型，以及参与调度任务的可移动对象的三维仿真模型，并可以根据预设的逻辑实现模型运动以及根据所述调度对象监控系统上传的监控信息进行模型状态更新；

所述调度任务生成系统，配置为从所述调度对象监控系统获取移动对象预设类别的监控信息、固定对象预设类别的监控信息，获取输入的作业计划信息，依据内置的作业预案生成调度指令。

在一些优选的实施例中，所述仓库作业调度系统还包括显示终端；

所述显示终端，配置为显示从所述调度对象监控系统获取移动对象预设类别的监控信息、固定对象预设类别的监控信息，以及显示从所述仿真系统获取的模型状态信息。

在一些优选的实施例中，所述调度任务生成系统还包括异常状态报警模块；

所述异常状态报警模块，配置为从所述调度对象监控系统获取移动对象预设类别的监控信息、固定对象预设类别的监控信息，并判断所述获取移动对象、固定对象是否存在异常状态，如果为是，则输出异常状态报警信息。

在一些优选的实施例中，所述仓库作业调度系统还包括报警装置；

所述报警装置，配置为从所述异常状态报警模块获取异常状态报警信息，并控制相应报警装置发出警报。

在一些优选的实施例中，所述调度任务生成系统还包括数据统计分析模块；

所述数据统计分析模块，配置为从所述调度对象监控系统获取移动对象预设类别的监控信息、固定对象预设类别的监控信息，从所述仿真系统获取模型状态信息，对获取的信息数据进行统计、分析。

在一些优选的实施例中，所述调度任务生成系统还包括报表生成模块；

所述报表生成模块，配置为依据统计、分析后的信息数据生成仓库作业中各报表，并存储设定时间内的历史报表。

在一些优选的实施例中，所述调度任务生成系统还包括数据查询模块；

所述数据查询模块，用于仓库作业中各作业计划、任务信息以及从所述仿真系统获取的状态信息的查询。

在一些优选的实施例中，所述仓库系统的固定对象的三维仿真模型为预先构建的和/或通过CAD、solidworks软件数据导入构建的。

在一些优选的实施例中，所述可移动调度对象的三维模型、固定对象的三维仿真模型可以进行自定义编程控制，其方法为：

通过内置modelscript语言，对所述模型进行预设逻辑的编程控制。

本发明的有益效果：

本发明仓库作业调度系统，建立全系统的三维模型，通过与各作业的互联互通，实现对作业现场、作业进展情况、人员设备位置、物资装备状态以及现场工作情况等进行三维可视化综合展示。从而可以通过清晰的仿真三维视图第一时间了解仓库作业人员、物资、设备和环境状况，迅速、准确地对整个仓库作业过程进行管控，能够实现仓库内各资源管理、作业过程控制、智能决策的协同，达到信息实时互通、作业协同联动的目标。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明仓库作业调度系统的框架示意图；

图2是本发明仓库作业调度系统一种实施例的作业计划生成作业任务示意图；

图3是本发明仓库作业调度系统一种实施例的作业计划列表示例图；

图4是本发明仓库作业调度系统一种实施例的物理环境与3维仿真环境示例图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

本发明的一种仓库作业调度系统，该调度系统包括调度对象监控系统、仿真系统、调度任务生成系统；所述仿真系统分别与所述调度对象监控系统、所述调度任务生成系统通过通信链路连接；

所述调度对象监控系统包括移动对象监控设备、固定对象监控设备；所述移动对象监控设备装设于移动对象，用于采集并发送该移动对象预设类别的监控信息，以及接收所述调度任务生成系统下发的调度指令；所述固定对象监控设备用于获取并发送该固定对象预设类别的监控信息，以及接收所述调度任务生成系统下发的调度指令；

所述仿真系统包括仿真模块、可移动对象模型库；所述可移动对象模型库包括设定仓库系统中可移动调度对象的三维模型；所述仿真模块包括所述设定仓库系统的固定对象的三维仿真模型，以及参与调度任务的可移动对象的三维仿真模型，并可以根据预设的逻辑实现模型运动以及根据所述调度对象监控系统上传的监控信息进行模型状态更新；

所述调度任务生成系统，配置为从所述调度对象监控系统获取移动对象预设类别的监控信息、固定对象预设类别的监控信息，获取输入的作业计划信息，依据内置的作业预案生成调度指令。

为了更清晰地对本发明智能领域仓库作业的运行调度指挥方法进行说明，下面结合图1对本发明方法实施例中各模块展开详述。

本发明一种实施例的仓库作业调度系统，该调度系统包括调度对象监控系统、仿真系统、调度任务生成系统，各模块详细描述如下：

所述调度对象监控系统包括移动对象监控设备、固定对象监控设备；所述移动对象监控设备装设于移动对象，用于采集并发送该移动对象预设类别的监控信息，以及接收所述调度任务生成系统下发的调度指令；所述固定对象监控设备用于获取并发送该固定对象预设类别的监控信息，以及接收所述调度任务生成系统下发的调度指令。

移动对象包括人员、叉车、工装小车、物料托盘等，固定对象包括生产设备、货架、工位等。

所述仿真系统包括仿真模块、可移动对象模型库；所述可移动对象模型库包括设定仓库系统中可移动调度对象的三维模型；所述仿真模块包括所述设定仓库系统的固定对象的三维仿真模型，以及参与调度任务的可移动对象的三维仿真模型，并可以根据预设的逻辑实现模型运动以及根据所述调度对象监控系统上传的监控信息进行模型状态更新。

仓库系统的固定对象的三维仿真模型为预先构建的和/或通过CAD、solidworks软件数据导入构建的。

可移动调度对象的三维模型、固定对象的三维仿真模型可以进行自定义编程控制，其方法为：

通过内置modelscript语言，对所述模型进行预设逻辑的编程控制。

仿真系统支持与PLC数据通讯，并可实时接收设备信号更新系统中各模型状态。本发明仿真系统支持siemens、beckhoff、schneider等各PLC数据通讯。

所述调度任务生成系统，配置为从所述调度对象监控系统获取移动对象预设类别的监控信息、固定对象预设类别的监控信息，获取输入的作业计划信息，依据内置的作业预案生成调度指令。

如图2所示，为本发明仓库作业调度系统一种实施例的作业计划生成作业任务示意图，以送货排号卸货计划为例，获取SAP送货计划后，MFC生成待送货计划列表以及次日卸货作业计划，依据外部获取的调度员确认信息来确认卸货作业计划，生成确认卸货作业任务。

调度任务生成系统还包括异常状态报警模块；

所述异常状态报警模块，配置为从所述调度对象监控系统获取移动对象预设类别的监控信息、固定对象预设类别的监控信息，并判断所述获取移动对象、固定对象是否存在异常状态，如果为是，则输出异常状态报警信息。

调度任务生成系统还包括数据统计分析模块；

所述数据统计分析模块，配置为从所述调度对象监控系统获取移动对象预设类别的监控信息、固定对象预设类别的监控信息，从所述仿真系统获取模型状态信息，对获取的信息数据进行统计、分析。

调度任务生成系统还包括报表生成模块；

所述报表生成模块，配置为依据统计、分析后的信息数据生成仓库作业中各报表，并存储设定时间内的历史报表。

调度任务生成系统还包括数据查询模块；

所述数据查询模块，用于仓库作业中各作业计划、任务信息以及从所述仿真系统获取的状态信息的查询。

如图3所示，为本发明仓库作业调度系统一种实施例的作业计划列表示例图，当前作业计划列表按照不同的类别分块显示，第一块为车辆调度计划列表，第二块为卸货清点调度计划列表，第三块为订单集配调度计划列表，右上角的新建、修改、作废、查询，可以手动进行任务计划的新建、修改、作废，并可以通过查询功能查询历史计划信息。

仓库作业调度系统还包括显示终端；

所述显示终端，配置为显示从所述调度对象监控系统获取移动对象预设类别的监控信息、固定对象预设类别的监控信息，以及显示从所述仿真系统获取的模型状态信息。

仓库作业调度系统还包括报警装置；

所述报警装置，配置为从所述异常状态报警模块获取异常状态报警信息，并控制相应报警装置发出警报。

本发明一个实施例中，通过对现场所有设备(仓储、物流)进行数据采集和建模工作，在industrialPhysics系统上进行全仓库建模和布置，对所有需要进行监控的设备进行模型内部逻辑实现(模型本身如何运动)，并预留接口指令。通过第三方C#语言做industrialPhysics中所有需要控制模型的数据控制逻辑，与MFC系统进行数据接口集成。

使用数据库中间表或视图的接口方式来与MFC进行数据交换通信，通过这种方式，将3D监控所需要的数据信息，自动的从MFC系统中读取到中间数据库或视图中，IndustrialPhysics上位控制程序直接从数据库表或视图中读取相应数据，以驱动模型运动。

IndustrialPhysics系统与MFC系统共同建立所要交互的信息内容，各种设备开关信息、运动信息、故障信息、数据显示信息，并在MFC数据库中建立对应的表或视图，供IndustrialPhysics进行运动展示时使用。

MFC系统通过OPC或socket系统，实时将现场所有设备的信号(运动信号、故障信号等)进行采集并记录，并将采集到的各种信号，结合设备在WMS的其他数据信息，如设备参数信息、使用率、任务信息、订单信息、进度信息等，更新到双方定义的中间接口表中。

IndustrialPhysics及控制程序启动后，通过接口技术定时从中间接口表中获取当前界面所显示设备要展示的数据(可能会有多个界面)，将数据先记录到控制程序中的数据表中(程序内部定义的表)，数据表分为静态数据表和动态数据表，静态数据表记录从WMS数据库取到的静态信息，如：设备的参数信息、故障信息、使用率、任务等，这些信息只要直接显示，不存在前后时间的动态关联。动态数据表记录有运动情况的设备轨迹信息，如物流中的小车等。动态数据表中会记录两个时间点的数据，也就是上一次记录的数据和当前更新的数据，通过新旧数据和时间差，以及运动算法，来调整界面上3D模型的运动轨迹和速度。每次数据更新时，先将动态表中的数据表更新到旧数据表上，再将WMS中间接口表中的数据更新到新数据表中。

控制程序定时从程序内部的数据表中取出静态数据和动态数据，将静态数据直接显示到界面中(或用户点击某个设备时进行显示)。将动态数据通过公式计算，进行数据封装，传递给IndustrialPhysics内部程序，IndustrialPhysics接收到相应数据及指令后，调整3D模型的速度及运动轨迹。

在仿真分析阶段，可以将中间接口表进行扩展，增加订单数据、各设备的加工时间、物流速度、路径、人工操作时间等信息，IndustrialPhysics控制程序通过接口获取数据，先将设备的加工时间、物流速度、路径、人工操作时间等数据作为参数应用到IndustrialPhysics系统的各设备、物流的模型中，之后启动模型将订单数据应用到模型中，模型根据加工工艺和模型的参数设置进行仿真验证。

如图4所示，为本发明仓库作业调度系统一种实施例的三维监控系统构成示意图，其包括调度任务生成、监控管理、异常处理、数据统计、运行日志，其中监控管理包括物流监控、设备监控。物流监控用于移动对象的监控，设备监控用于固定对象的监控。

需要说明的是，上述实施例提供的仓库作业调度系统，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即将本发明实施例中的模块再分解或者组合，例如，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的模块名称，仅仅是为了区分各个模块，不视为对本发明的不当限定。

术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种仓库作业调度系统，其特征在于，该调度系统包括调度对象监控系统、仿真系统、调度任务生成系统；所述仿真系统分别与所述调度对象监控系统、所述调度任务生成系统通过通信链路连接；

所述调度对象监控系统包括移动对象监控设备、固定对象监控设备；所述移动对象监控设备装设于移动对象，用于采集并发送该移动对象预设类别的监控信息，以及接收所述调度任务生成系统下发的调度指令；所述固定对象监控设备用于获取并发送该固定对象预设类别的监控信息，以及接收所述调度任务生成系统下发的调度指令；

所述仿真系统包括仿真模块、可移动对象模型库；所述可移动对象模型库包括设定仓库系统中可移动调度对象的三维模型；所述仿真模块包括所述设定仓库系统的固定对象的三维仿真模型，以及参与调度任务的可移动对象的三维仿真模型，并可以根据预设的逻辑实现模型运动以及根据所述调度对象监控系统上传的监控信息进行模型状态更新；

所述调度任务生成系统，配置为从所述调度对象监控系统获取移动对象预设类别的监控信息、固定对象预设类别的监控信息，获取输入的作业计划信息，依据内置的作业预案生成调度指令。

2.根据权利要求1所述的仓库作业调度系统，其特征在于，所述仓库作业调度系统还包括显示终端；

所述显示终端，配置为显示从所述调度对象监控系统获取移动对象预设类别的监控信息、固定对象预设类别的监控信息，以及显示从所述仿真系统获取的模型状态信息。

3.根据权利要求1所述的仓库作业调度系统，其特征在于，所述调度任务生成系统还包括异常状态报警模块；

所述异常状态报警模块，配置为从所述调度对象监控系统获取移动对象预设类别的监控信息、固定对象预设类别的监控信息，并判断所述获取移动对象、固定对象是否存在异常状态，如果为是，则输出异常状态报警信息。

4.根据权利要求3所述的仓库作业调度系统，其特征在于，所述仓库作业调度系统还包括报警装置；

所述报警装置，配置为从所述异常状态报警模块获取异常状态报警信息，并控制相应报警装置发出警报。

5.根据权利要求1-3任一项所述的仓库作业调度系统，其特征在于，所述调度任务生成系统还包括数据统计分析模块；

所述数据统计分析模块，配置为从所述调度对象监控系统获取移动对象预设类别的监控信息、固定对象预设类别的监控信息，从所述仿真系统获取模型状态信息，对获取的信息数据进行统计、分析。

6.根据权利要求5所述的仓库作业调度系统，其特征在于，所述调度任务生成系统还包括报表生成模块；

所述报表生成模块，配置为依据统计、分析后的信息数据生成仓库作业中各报表，并存储设定时间内的历史报表。

7.根据权利要求5所述的仓库作业调度系统，其特征在于，所述调度任务生成系统还包括数据查询模块；

所述数据查询模块，用于仓库作业中各作业计划、任务信息以及从所述仿真系统获取的状态信息的查询。

8.根据权利要求1所述的仓库作业调度系统，其特征在于，所述仓库系统的固定对象的三维仿真模型为预先构建的和/或通过CAD、solidworks软件数据导入构建的。

9.根据权利要求1所述的仓库作业调度系统，其特征在于，所述可移动调度对象的三维模型、固定对象的三维仿真模型可以进行自定义编程控制，其方法为：

通过内置modelscript语言，对所述模型进行预设逻辑的编程控制。