CN1521676A - 物资控制系统 - Google Patents

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Abstract

一种通过计算源节点和目的节点之间的预期运输时间来选择最佳运输路线的物资控制系统(MCS)，包括：运输指令管理器，根据各个单元链路来接收并管理设计信息和仓库负荷及等待工作量的实时工作信息。该MCS还包括最佳路线产生部分，通过在预定时间段内接收来自运输指令管理器的设计信息和实时工作信息，并通过对这些信息进行建模，来计算预期运输时间。该最佳路线产生部分还选择具有最小预期运输时间的运输路线作为最佳运输路线。因此，可以平衡生产线的运输流，并可以最小化运输车辆之间的间断，从而最大化整体运输效率。

Description

物资控制系统
本申请要求2003年2月10日在韩国知识产权局申请的韩国专利申请No.2003-8244的权利，其公开的全部内容作为参考包含在本文中。
技术领域
本发明涉及一种物资控制系统，更具体地，涉及一种根据上级系统的运输指令来选择最佳运输路线而执行任务的物资控制系统。
背景技术
通常，物资控制系统(MCS)利用基于生产线上实际设计信息而建立的模型系统，选择从源节点到目的节点的最佳运输路线，对要被运输的物资进行控制。
传统的物资控制系统利用节点和链路的位置信息以及运输车辆信息来计算物理预期运输时间，从而选择具有最小预期运输时间的运输路线作为从源节点到目的节点的最佳运输路线。该预期运输时间是将相应单元链路的行程距离除以有关范围内的运输车辆的速度而计算得到的数值。因此，预期运输时间的和表示从源节点到目的节点的物理预期运输时间。
但是，上述传统的物资控制系统在计算被用作选择最佳运输路线的参考的预期运输时间时，并未考虑生产线内可影响运输的运输车辆和工作环境的误差。因此，在预期运输时间和实际运输时间之间就可能产生误差。
下面给出可以影响运输效率的代表性误差的示例。
首先，在传统的物资控制系统中，如果对最佳运输路线进行选择，而不考虑如仓库的负荷和等待工作量的变化等工作环境改变，则可能会对运输效率造成影响。因此，如果在生产线内的特定部分中对运输车辆的利用增加，则在相应区域内可能会发生运输及运输延迟的不平衡。
其次，如果对最佳运输路线进行选择，而不考虑如OHT、AGV等其它运输车辆行驶，则可能会影响运输效率。因此，如果在特定运输路线内运输车辆的流量增加，在相应路线内就会产生运输车辆和运输延迟之间的相互干扰。
因此，考虑到上述问题，传统的物资控制系统在选择运输路线时不能反映出工作环境的实时变化。因此，不仅难以选择出最佳运输路线，也可能降低所有生产线的运输效率。
发明内容
因此，本发明的一个方面是提供一种物资控制系统，以通过实时地接收影响运输的工作信息来提高生产线的运输效率。
本发明的其它方面和优点将部分地在接下来的描述中被阐明，而在某种程度上，从该描述中将是显而易见的，或者可以通过对本发明的实践而了解到。
可以通过提供一种物资控制系统(MCS)以通过计算源节点和目的节点之间的预期运输时间来选择最佳运输路线，来实现本发明前述的和/或其它方面。所述MCS包括运输指令管理器，用以根据相应单元链路接收并管理设计信息和仓库的负荷以及等待工作量的实时工作信息。所述MCS还包括最佳路线产生部分，用以通过接收来自运输指令管理器的预定时期内的设计信息和实时工作信息，并通过对所述信息建模，来计算预期运输时间。最佳路线产生部分选择具有最小预期运输时间的运输路线作为最佳运输路线。
根据本发明的一个方面，运输指令管理器的实时工作信息包括关于运输车辆流量的信息。
根据本发明的一个方面，运输指令管理器的实时工作信息包括关于生产线上运输车辆误差的信息。
根据本发明的一个方面，如果仓库的负荷和等待工作量增加，则增加预期运输时间，并且如果仓库的负荷和等待工作量减少，则减少预期运输时间。
根据本发明的一个方面，如果运输车辆流量增加，则增加预期运输时间，并且如果运输车辆流量减少，则减少预期运输时间。
附图说明
通过以下结合附图对实施例进行的描述，本发明的上述和/或其它方面和优点将变得更为明显并更容易理解，附图中：
图1是根据本发明实施例的物资控制系统的方框图；
图2是描述了应用本发明的物资控制系统搜索并选择最佳运输路线的过程的流程图；
图3A和3B是描述了预期运输时间与本发明物资控制系统的实时工作信息中的仓库负荷及等待工作量中的每一个之间的函数关系的曲线图；以及
图4是描述了预期运输时间与本发明物资控制系统的实时工作信息中的运输车辆流量之间的函数关系的曲线图。
具体实施方式
现在将详细介绍本发明的实施例，在附图中对其实例进行了描述，其中相同的附图标记表示相同的元件。
如图1和2中所示，根据本发明的物资控制系统包括运输指令管理器20，根据相关单元链路，接收并管理与仓库负荷及仓库等待工作量相关的实际设计信息和实时工作信息，并在运输指令执行部分40进行请求时，发送数据。物资控制系统还包括最佳路线产生部分30，通过接收来自运输指令管理器20的预定时期内的实际设计信息和实时工作信息，并通过对该信息建模，来计算预期的运输时间。最佳路线产生部分30选择具有最小预期运输时间的运输路线作为最佳运输路线。物资控制系统包括运输指令执行部分40，接收来自运输指令管理器20的运输指令，以请求最佳路线产生部分30进行路线搜索，并将路线搜索结果发送给运输指令管理器20，从而通过接收路线搜索结果来操作运输设备控制系统50。
产品管理系统(MES)10接收与所需处理单元相对应的运输指令，并将运输指令发送给运输指令管理器20。
运输设备控制系统50根据运输设备控制系统50改变运输路线以符合SEMI标准，然后将改变了的运输路线发送给接下来的下级系统，并将从低级系统接收到的信息发送给运输指令管理器20。
当运输指令执行部分40请求最佳路线产生部分30进行路线搜索时，最佳路线产生部分30执行路线搜索，并通过定期地从运输指令管理器20接收实时信息来更新路线搜索。
优选的是，运输指令管理器20的实际设计信息包括包含运输指令信息、运输设备条件信息和车辆信息在内的各种信息。而且，优选的是，实时信息包括仓库负荷和等待工作数量信息、运输车辆流量信息以及生产线内运输车辆的误差信息。
下面将描述当物资控制系统的最佳路线产生部分30搜索路线时所执行的处理。
首先，最佳路线产生部分30接收来自运输指令管理器20的实际设计信息，并建立数据结构(操作S1)。然后，最佳路线产生部分30通过在预定的时间段内接收来自运输指令管理器20的实时信息，来更新该数据结构(操作S2)。在来自运输指令执行部分40的路线搜索要求期间，重复这些处理(操作S3)。
如果存在来自运输指令执行部分40的路线搜索要求，则最佳路线产生部分30根据源节点的信息，建立路线搜索结构(操作S4)。路线搜索结构的数据包括当前节点信息、当前链路信息、累计预期运输时间、当前节点索引和先前节点索引。最佳路线产生部分30按照路线搜索结构内的各个单元链路，计算预期运输时间(操作S5)。
如果存储在路线搜索结构内的节点与目的节点相同，则最佳路线产生部分30结束该路线搜索。如果存储在路线搜索结构内的节点与目的节点不同，则最佳路线产生部分30计算到达目的节点所需的预期运输时间(操组S6)。以这种方式，最佳路线产生部分30根据各个单元链路，不断地计算预期运输时间，来选择到达目的节点的最佳运输路线，并将该搜索结果发送给运输指令执行部分40(操作S7)。
如上所述，可以按照需要来改变最佳路线产生部分30的最佳路线搜索处理。如路线搜索结构、节点和链路等构造元素在本领域中是公知的。
图3A和3B是描述了预期运输时间与本发明物资控制系统的实时工作信息中的仓库负荷及仓库等待工作量中的每一个之间的函数关系的曲线图。图4是描述了预期运输时间与本发明物资控制系统的实时工作信息中的运输车辆流量之间的函数关系的曲线图。下文中，将参考图3A、3B和图4来描述针对预期运输时间的建模方法，该方法考虑了仓库的负荷和等待工作量以及运输车辆的流量。
根据各个单元链路的三个要素，来计算用作最佳运输路线的选择基准的预期运输时间。
首先，根据各个单元链路之间的距离来计算预期运输时间。
预期运输时间(Cost)是将各个单元链路的行程距离(D)除以该行程范围内运输车辆的速度(V)而计算得到的数值。该数值的和是源节点到目的节点之间的物理预期运输时间。这里，这种计算方法是基于不存在其他影响运输的因素的假设之下的。预期运输时间的数学公式表示成下面的形式：
预期运输时间(Cost)＝D/V，其中，D是各个链路之间的行程距离，V是在该行程范围内运输车辆的速度。
其次，在考虑了各个链路的负荷和等待工作量的情况下，计算预期运输时间。
考虑了仓库的负荷和等待工作量的预期运输时间可以利用在韩国专利申请No.2002-31109中公开并用在本发明中的方法来计算。可以如下对仓库中的预期运输时间进行建模。也就是说，如果仓库的负荷和等待工作量增加，则经过该仓库的路线中的运输时间增加，从而增加了预期运输时间。预期运输时间的增加使得经过仓库的路线不被选为最佳运输路线，从而防止了向相应的仓库运输。
在仓库中计算预期运输时间的数学公式表示成下面的形式：
预期运输时间(Cost)＝α×负荷+β×等待工作量
图3A和3B根据上述数学公式描述了预期运输时间与仓库的负荷及等待工作量中的每一个之间的函数关系。
第三，在考虑了运输车辆的流量(OHT、AGV等)的情况下，计算预期运输时间。
根据从运输设备控制系统50发送过来的运输指令信息，计算各个链路的工作密度。相应链路较大的工作密度意味着运载量较大。如果车辆的流量增加，则预期运输时间增加，从而不能选择包括具有相对较高流量的链路在内的运输路线。
利用运输车辆流量的数学公式表示成下面的形式：
预期运输时间(Cost)＝δ×运输车辆的流量
图4是根据上述数学公式描述了预期运输时间与运输车辆的流量之间的函数关系的曲线图。
如上所述，根据本发明的物资控制系统通过考虑物理预期运输时间、由于负荷和等待工作量而引起的预期运输时间以及由于运输车辆的流量而引起的预期运输时间，来计算预期运输时间，由此在计算得到的预期运输时间中，选择具有最小运输时间的运输路线，作为最佳运输路线。
除了上述三个要素之外，作为选择，还可以采用如生产线上运输车辆的误差信息等多种不同的变量。运输车辆误差与预期运输时间的建模函数与图4中所示的建模函数相似。
变量α、β和δ是表示可以根据生产线的特性而变化的数值。
如上所述，根据本发明，可以通过仓库的负荷和等待工作量实时信息及运输车辆流量的实时信息来选择最佳运输路线。因此，可以平衡生产线的运输流，并可以最小化运输车辆之间的间断，从而最大化整体运输效率。
尽管已经示出并描述了本发明的几个实施例，但本领域中的技术人员可以理解的是，在不脱离本发明的原理和精神的前提下，可以对这些实施例进行改变，本发明的范围由所附权利要求及其等价物加以限定。

Claims (15)

1.一种物资控制系统(MCS)，通过计算源节点和目的节点之间的预期运输时间来选择最佳运输路线，该物资控制系统包括：
运输指令管理器，根据各个单元链路来接收并管理设计信息，以及仓库的负荷和等待工作量的实时工作信息；
最佳路线产生部分，通过在预定时间段内接收来自运输指令管理器的设计信息和实时工作信息，并通过对这些信息进行建模，来计算预期运输时间，并选择具有最小预期运输时间的运输路线作为最佳运输路线。
2.根据权利要求1所述的物资控制系统，其特征在于，所述运输指令管理器的实时工作信息包括关于运输车辆流量的信息。
3.根据权利要求1所述的物资控制系统，其特征在于，所述运输指令管理器的实时工作信息包括关于生产线上运输车辆误差的信息。
4.根据权利要求2所述的物资控制系统，其特征在于，所述运输指令管理器的实时工作信息包括关于生产线上运输车辆误差的信息。
5.根据权利要求1所述的物资控制系统，其特征在于，如果仓库的负荷和等待工作量增加，则增加预期运输时间，并且如果仓库的负荷和等待工作量减少，则减少预期运输时间。
6.根据权利要求2所述的物资控制系统，其特征在于，如果运输车辆流量增加，则增加预期运输时间，并且如果运输车辆流量减少，则减少预期运输时间。
7.根据权利要求1所述的物资控制系统，其特征在于，还包括：
运输指令执行部分，接收来自所述运输指令管理器的运输指令，请求所述最佳路线产生部分进行路线搜索，并将路线搜索结果发送给所述运输指令管理器，以运行所述物资控制系统。
8.根据权利要求7所述的物资控制系统，其特征在于，还包括：
产品管理系统，接收运输指令，并将所述运输指令发送给所述运输指令管理器。
9.根据权利要求7所述的物资控制系统，其特征在于，所述最佳路线产生部分依据来自所述运输指令执行部分的请求进行路线搜索，并通过定期地接收来自所述运输指令管理器的实时信息来更新路线搜索。
10.根据权利要求1所述的物资控制系统，其特征在于，实际设计信息包括关于运输指令、运输设备条件和运输车辆的信息。
11.根据权利要求1所述的物资控制系统，其特征在于，根据各个单元链路之间的距离、各个单元链路行程范围内的运输车辆的速度以及车辆运输流量来计算预期运输时间。
12.一种控制物资控制系统选择源节点和目的节点之间的最佳运输路线的方法，所述方法包括：
根据各个链路接收并管理实际设计信息和仓库的负荷以及等待工作量的实时工作信息；
根据实际设计信息和实时工作信息建立数据结构，并通过定期接收实际设计信息和实时工作信息来更新该数据结构；
根据路线搜索请求，建立路线搜索结构；
根据所述路线搜索结构内的各个链路，计算预期运输时间；和
在从源节点到达目的节点的所述路线搜索结构内的各个链路中，选择具有最小预期运输时间的运输路线，作为最佳运输路线。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，实时工作信息包括关于运输车辆流量的信息。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，如果仓库的负荷和等待工作量增加，则增加预期运输时间，并且如果仓库的负荷和等待工作量减少，则减少预期运输时间。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，如果运输车辆流量增加，则增加预期运输时间，并且如果运输车辆流量减少，则减少预期运输时间。
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