JP4234796B2 - Product loading planning apparatus and product loading planning method - Google Patents

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JP4234796B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積載対象とされる製品群の中から複数の製品を選択して、複数の製品が積載される所定の被積載設備上に配列する計画を立案する製品積載計画装置および製品積載計画方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の製品積載計画の方法としては、積載対象とされる製品群(以下、「財源」と称する)の製品データをパレット、コンテナ、トラックの荷台等の被積載設備(以下「パレット」で代表させることがある)に順番に割り付けていくやり方がある。まず、財源の製品データを重量の重い順にソートし、製品を積載する。この時、パレットの片寄りを防ぐため、重量の重い順にパレット上に対角に積載する(図14参照)。また、パレットのサイズや、隣合う製品の幅と外径などの制約条件のチェックを行う。もし、制約を満足しない場合は、重量順にソートされたデータから次候補を選択して積載する。
【0003】
しかし、この方法は一度パレットに製品を積載してみて、隣合う製品とぶつかるようであれば、他の製品を積載してみるといったような、二度手間が発生する。また、パレット上の重量が片寄らないように対角に製品を積載しても、積極的に重量バランスを確保しようとしているものではなく、重量の片寄りが発生する。この方法は試行錯誤的な方法であり、この方法では効率の良い積載率の高いパレットの製品積載は困難である。
【0004】
また、特開昭58−6841号公報には、車種によって決まる製品積載可能空間を有効に利用して各種の製品を順序よく積み込むために、車種仕様から決まる車両上の製品積載可能空間内に積荷の種類、形状、数量に応じた大きさの仮想的な車両空間を指定できるようにし、製品の積込仕様を上記仮想的な車両空間において決定し、次に車両上に残された空間内にさらに別の仮想車両の空間を指定して他の製品の積込仕様を決定する方法が開示されているが、この方法は計画者が計算機上で表示される画面に従って試行錯誤的に割り付けを行うものであり、最適性の高い積載計画を与えるものではない。
【0005】
特開平4−233003号公報には、他種類の部品をパレットに積載するにあたり、積載する部品の種類と数量を最適化し運搬効率を向上させるため、各部品の属性データ及び部品を積載するパレットの属性データを記憶し、出荷計画に基づき、部品及びパレットの属性データを使用して、運送に使用するパレットとそれに積載する部品の種類と数量とを決定する方法が開示されている。この方法も、ある特定の探索手続きに従って積載の最適化を狙うものであって、必ずしも最適な積付け計画を作成できるものではない。
【0006】
さらに、特開平6−305567号公報には、積付け計画時に、荷姿に対して期待する複数の要因を指定し、従来の試行錯誤時間を大幅に短縮するため、パレット上の積載個数、製品の充填密度、全体の安定性、製品間の滑り等の各評価要素のどれとどれをどの程度重視するかを積付け仕様として入力する。その仕様に適合する順序で荷姿候補を記憶し、表示する方法が開示されている。この方法は、後述する本発明と同様多目的計画問題を効率良く解こうとするものであるが、この方法では、あらかじめ積付けの基本パターンを人間が準備しておく必要があり、この方法によって得られる計画もあらかじめ設定したパターンを基に計画されるため、必ずしも最適な積付け計画を出力することはできない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記事情に鑑み、積載対象とされる製品群を被積載設備上に積載するにあたり、輸送効率の高い積載計画を立案することのできる積載計画装置および積載計画方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の製品積載計画装置は、積載対象とされる製品群の中から複数の製品を選択して、該複数の製品を、複数の製品が積載される所定の被積載設備上に配列する計画を立案する製品積載計画装置において、
上記製品群の中から複数の製品を選択してその複数の製品を被積載設備上に配列する案を複数作成するとともに、作成した案を、遺伝的アルゴリズムに基づいて変更する案作成変更手段と、
案作成変更手段により作成ないし変更された各案それぞれについて、少なくとも、
(1)被積載設備上に積載される製品の総重量の、目標重量からの偏差
(2)被積載設備上の所定の第1の方向についての、被積載設備上に製品が積載された状態における被積載設備の重心位置の、目標重心位置からの偏差、および
(3)被積載設備上の、上記第1の方向と交差する所定の第2の方向についての、被積載設備上に製品が積載された状態における被積載設備の重心位置の、目標重心位置からの偏差
に基づく評価値を求める評価値演算手段と、
案作成変更手段により作成ないし変更された複数の案の中から所望の評価値に近い案を抽出する案抽出手段とを備えたことを特徴とする。
【0009】
ここで、上記本発明の製品積載計画装置においては、上記遺伝的アルゴリズムとして、
(a)案作成変更手段により作成ないし変更された複数の案の中の、所望の評価値に近い評価値をもつ案を複製することにより、所望の評価値に近い評価値をもつ案が選択される確率を高める選択淘汰、
(b)案作成変更手段により作成ないし変更された複数の案のうちの少なくとも2つの案について被積載設備に積載される予定の製品のうちの一部の製品を、これら2つの案どうしで入れ替える交叉、および
(c)案作成変更手段により作成ないし変更された複数の案のうちの少なくとも1つの案について被積載設備に積載される予定の製品のうちの一部の製品を、その案における被積載設備に積載されない予定の製品に入れ替える突然変異
のうちの少なくとも1つの操作を含む遺伝的アルゴリズムが好適に採用される。
【0010】
また、上記本発明の製品積載計画装置において、上記製品群が、それぞれが1つ以上の棟を有する複数の倉庫に分散配置されている場合、上記評価値演算手段が、上記(1)〜(3)に加え、さらに、
(4)被積載設備上に積載される製品が分散配置されている倉庫の数
(5)被積載設備上に積載される製品が分散配置されている棟の数
に基づく評価値を求めるものであることが好ましい。
【0011】
さらに、上記本発明の製品積載計画装置において、上記製品群が、それぞれが1つ以上の棟を有する複数の倉庫に分散配置されている場合に、上記評価値演算手段が、上記(1)〜(3)に加え、さらに、
(6)被積載設備上に積載される製品の一部が被積載設備に積載されてなる積み地輸送途上における、上記第1の方向についての、その一部の製品が被積載設備に積載された状態の被積載設備の重心位置の、目標重心位置からの偏差
(7)被積載設備上に積載される製品の一部が被積載設備に積載されてなる積み地輸送途上における、上記第2の方向についての、その一部の製品が被積載設備に積載された状態の被積載設備の重心位置の、目標重心位置からの偏差
(8)被積載設備上に積載された製品の一部が被積載設備から卸されてなる卸し地輸送途上における、上記第1の方向についての、その一部の製品が被積載設備から卸された状態の被積載設備の重心位置の、目標重心位置からの偏差
(9)被積載設備上に積載された製品の一部が被積載設備から卸されてなる卸し地輸送途上における、上記第2の方向についての、その一部の製品が被積載設備から卸された状態の被積載設備の重心位置の、目標重心位置からの偏差
に基づく評価値を求めるものであることも好ましい態様である。
【0012】
遺伝的アルゴリズムを採用してトラックの配車計画を立案する試みはあるが(特開平7−219920号公報、特開平7−230443号公報参照)、従来、製品積載計画に遺伝的アルゴリズムを採用した例は見当たらない。
本発明は製品積載計画に遺伝的アルゴリズムを適用するにあたり、上記(1)〜(3)に基づく評価値、あるいは好ましくは、上記(1)〜(3)に加え、さらに上記(4)〜(5)、ないし上記(6)〜(8)に基づく評価値を採用するものであるため、実現可能な、輸送効率の高い積載計画を立案することができる。
また、上記目的を達成する本発明の製品積載計画方法は、積載対象とされる製品群の中から複数の製品を選択して、該複数の製品を、複数の製品が積載される所定の被積載設備上に配列する計画を立案する方法において、
案作成変更手段を用いて、前記製品群の中から複数の製品を選択して該複数の製品を前記被積載設備上に配列する案を複数作成するとともに、作成した案を、遺伝的アルゴリズムに基づいて変更し、
前記案作成変更手段により作成ないし変更された各案それぞれについて、少なくとも、
(1)前記被積載設備上に積載される製品の総重量の、目標重量からの偏差
(2)前記被積載設備上の所定の第1の方向についての、該被積載設備上に製品が積載された状態における該被積載設備の重心位置の、目標重心位置からの偏差、および
(3)前記被積載設備上の、前記第1の方向と交差する所定の第2の方向についての、該被積載設備上に製品が積載された状態における該被積載設備の重心位置の、目標重心位置からの偏差に基づく評価値を評価値演算手段を用いて求め、前記案作成変更手段により作成ないし変更された複数の案の中から所望の評価値に近い案を案抽出手段を用いて抽出することを特徴とする。
ここで、上記本発明の製品積載計画方法において、前記遺伝的アルゴリズムが、(a)前記案作成変更手段により作成ないし変更された複数の案の中の、所望の評価値に近い評価値をもつ案を複製することにより、所望の評価値に近い評価 値をもつ案が選択される確率を高める選択淘汰、(b)前記案作成変更手段により作成ないし変更された複数の案のうちの少なくとも2つの案について前記被積載設備に積載される予定の製品のうちの一部の製品を、これら2つの案どうしで入れ替える交叉、および(c)前記案作成変更手段により作成ないし変更された複数の案のうちの少なくとも1つの案について前記被積載設備に積載される予定の製品のうちの一部の製品を、該案における前記被積載設備に積載されない予定の製品に入れ替える突然変異のうちの少なくとも1つの操作を含むものであることが好ましい。
また、本発明の製品積載計画方法において、前記製品群が、それぞれが1つ以上の棟を有する複数の倉庫に分散配置されている場合において、前記評価値演算手段を用いて、前記(1)〜(3)に加え、さらに、
(4)前記被積載設備上に積載される製品が分散配置されている倉庫の数、および
(5)前記被積載設備上に積載される製品が分散配置されている棟の数に基づく評価値を求めることが好ましく、さらに、
前記製品群が、それぞれが1つ以上の棟を有する複数の倉庫に分散配置されている場合において、前記評価値演算手段を用いて、前記(1)〜(3)に加え、さらに、
(6)前記被積載設備上に積載される製品の一部が該被積載設備に積載されてなる積み地輸送途上における、前記第1の方向についての、該一部の製品が該被積載設備に積載された状態の該被積載設備の重心位置の、目標重心位置からの偏差
(7)前記被積載設備上に積載される製品の一部が該被積載設備に積載されてなる積み地輸送途上における、前記第2の方向についての、該一部の製品が該被積載設備に積載された状態の該被積載設備の重心位置の、目標重心位置からの偏差
(8)前記被積載設備上に積載された製品の一部が該被積載設備から卸されてなる卸し地輸送途上における、前記第1の方向についての、該一部の製品が該被積載設備から卸された状態の該被積載設備の重心位置の、目標重心位置からの偏
(9)前記被積載設備上に積載された製品の一部が該被積載設備から卸されてなる卸し地輸送途上における、前記第2の方向についての、該一部の製品が該被積載設備から卸された状態の該被積載設備の重心位置の、目標重心位置からの偏差に基づく評価値を求めることも好ましい形態である。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の製品積載計画装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。
図1に示す製品積載計画装置は、財源製品の格納されている財源製品格納装置1、指示された属性(輸送先、納期など)に従って製品を選択する製品選択装置2、選択された製品を格納する選択済み製品格納装置3、各評価項目を考慮して製品の配置を決定する積載計画装置4、および積載計画装置4によって計画された結果を表示し、オペレータによる修正を行なう積載計画表示・修正装置5より構成される装置である。
【0014】
財源製品格納装置1は財源製品を格納しておく装置である。製品選択装置2は財源製品格納装置1の財源製品の中から、輸送先、納期などの属性に基づいて積載計画装置4に必要な製品を選択する装置である。選択された製品を格納するのが、選択済み製品格納装置3である。積載計画装置4は、パレットに製品を効率良く積載する計画を立案する装置である。
【0015】
積載計画には、大規模な組み合わせ最適化問題を解く必要があり、この製品積載計画装置では、この大規模な組み合わせ最適化問題を解くアルゴリズムとして、遺伝的アルゴリズムが採用されている。図2に全体フローを示す。詳細な説明は後述する。遺伝的アルゴリズムは、基本的に生物の進化プロセスを模擬した最適化アルゴリズムである。遺伝的アルゴリズムは解の候補の集団を保持し、集団内で「選択的淘汰」「交叉」「突然変異」などの操作を繰り返すことによって、次第に良い解を発生させていくアルゴリズムである。本実施形態の場合においては、各積載設備(パレットやコンテナ等)に積付けられた製品を遺伝子と見て、複数の遺伝子を「選択的淘汰」「交叉」「突然変異」などの操作を繰り返すことによって、最適な積付け計画を得るものである。つまり、製品を積載したパレットの優劣を表す目的関数を設定し、良好な目的関数値を持つパレットを選択し、悪い目的関数値を持つパレットを淘汰する(選択淘汰)。また、パレットの良い部分は残しておき、更に良いパレットを作成するため、部分的にパレット内の製品の交換(交叉)を行なう。また、今までのパレットになかった新しい形質(製品の積付けパターン)を出現させるため、パレット内の製品の一部を交換し、より良いパレット作成を試みる(突然変異)。
【0016】
積載計画表示・修正装置5は積載計画装置4より出力された計画結果に対して、グラフィックに表示し、オペレータによる修正を行なう装置である。
図3は、パレット積付け構造の例を示す図である。
以下の例では、図3に示すような構造のパレットに製品を積載する問題を扱う。すなわち、このパレットには、製品を、10行×2列、合計最大20製品積付けることができる。ただし、製品の寸法によっては、通常の製品2つ分の積付け場所が占有される場合があり、そのような製品を積付ける場合は、そのような製品1個につき積付けることのできる最大数が1つ減ることになる。
【0017】
ここでは、積付ける対象とされる多数の製品からなる製品群の中からパレットに積付ける製品を選択する組合せ最適化問題を、下記の(1)式により求められる評価値(ここではこれをパレットの「適応度」と称する)を最小化する問題として設定することができる。
Fitnessi =w1 P1i +w2 P2i +w3 P3i +w4 P4i
+w5 P5i +w6 P6i +w7 P7i +w8 P8i
+w9 P9i
Fitnessi :パレットiの適応度
P1i :パレットiの製品積載重量の目的関数値
P2i :パレットiの長手方向バランスの目的関数値
P3i :パレットiの幅方向バランスの目的関数値
P4i :パレットiの倉庫分散の目的関数値
P5i :パレットiの棟分散の目的関数値
P6i :パレットiの積み地輸送途上長手方向バランスの目的関数値
P7i :パレットiの積み地輸送途上幅方向バランスの目的関数値
P8i :パレットiの卸し地輸送途上長手方向バランスの目的関数値
P9i :パレットiの卸し地輸送途上幅方向バランスの目的関数値
1 ,w2 ,……,w9 :荷重係数
以下、(1)式の各目的関数値について説明する。
【0018】
図4は、製品積載重量の目的関数値の一例を表した図である。
製品積載重量の目的関数値は(2)式で表される。最大重量を積み込むことが要求される。
i =(MAX_WEIGHT−total_weighti
/MAX_WEIGHT ……(2)
i ≧0の時、P1i =Zi ,w1 =a1
i <0の時、P1i =|Zi |,w1 =b1
ただし、過積載制約違反のペナルティを考慮してb1 >a1 とする。
【0019】
MAX_WEIGHT:パレットの最大積載可能重量(ここでは140tとする)
total_weighti :パレットiに積載されている全製品重量
図5は、長手方向バランスの目的関数値の一例を表わした図である。
長手方向バランスの目的関数値は(3)式で表わされる。基本的には、パレット中央に重心がくることを要求される。
【0020】
【数1】

Figure 0004234796
【0021】
coil_weightik:パレットiの製品積載位置k上の製品重量
L1ik:パレットiの製品積載位置k上の長手方向中心から製品重心までの距離
CONSTANT1:長手方向の許容最大モーメント値
P2i ≦1のとき w2 =a2
P2i >1のとき w2 =b2
ただし、長手方向のモーメント値が長手方向の許容最大モーメント値CONSTANT1を越えた場合のペナルティを考慮してb2 >a2 とする。
【0022】
幅方向バランスの目的関数値は(4)式で表わされる。基本的には、パレット中央に重心がくることを要求される。尚、関数形は、図5長手方向バランスの目的関数値と同様であるため、図示は省略する。
【0023】
【数2】
Figure 0004234796
【0024】
coil_weightik:パレットiの製品積載位置k上の製品重量
L2ik:パレットiの製品積載位置k上の幅方向中心から製品径方向中心までの距離
CONSTANT2:幅方向の許容最大モーメント値
P3i ≦1のとき w3 =a3
P3i >1のとき w3 =b3
ただし、幅方向のモーメント値が幅方向の許容最大モーメント値CONSTANT2を越えた場合のペナルティを考慮してb3 >a3 とする。
【0025】
倉庫分散の目的関数値は(5)式で表わされる。
製品は、通常、工場内の互いに比較的離れた倉庫に分散されて保管されているため、製品のハンドリング時間、コストを考慮し、同一パレット上に積載される製品はできる限り少ない数の倉庫に保管された製品からなることが要求される。
P4i =warehouse_numi ……(5)
warehouse_numi :パレットiの倉庫分散数+異なる倉庫の製品 数の比から与える点数
棟分散の目的関数値は(6)式で表される。
【0026】
1つのパレット上の製品は、倉庫の数だけでなく、クレーンスパンごとの棟についても、できるだけ少ない数の棟に保管されていた製品の組合せであることが好ましく、したがって(6)式を最小化することが要求される。
P5i =building_numi ……(6)
building_numi :パレットiの棟分散+異なる棟の製品数の比か ら与える点数
図6は、上記(5)式,(6)式の説明図である。
倉庫(棟)分散数が1の場合、目的関数値P4i (P5i )は0とする。
倉庫(棟)分散数が1より大きい場合、以下の式より目的関数値P4i (P5i )を求める。
P4i (P5i )={一定の点数(ここでの例は5点)}
×{倉庫(棟)分散数−1}
+{一定の点数}×{1/(MAX−MIN+1}
×(MAX−同じ倉庫の製品の最大数}
MAX={パレットに積載されている最大製品数}
−{倉庫(棟)分散数−1}
MIN={ パレットに積載されている最大製品数} /{倉庫(棟)分散数}
ここで、「同じ倉庫の製品の最大数」とは、パレットiに積載する製品が、例 えば倉庫Aに保管されていた製品10個、倉庫Bに保管されていた製品5個、倉庫Cに保管されていた製品5個からなるとき、倉庫Aの製品数が最大であり、「同じ倉庫の製品の最大数」は10となる。
【0027】
また、「パレットに積載されている最大製品数」は、通常は図3に示すように20であるが、前述したように製品によっては通常の製品2つ分の積載場所が占有され、その場合「パレットに積載されている最大製品数」は20より少ない数となる。
積み地輸送途上長手方向バランスの目的関数値は(7)式、積み地輸送途上幅方向バランスの目的関数値は(8)式で表される。
【0028】
P6i :パレットiの積み地輸送途上長手方向バランスの目的関数値
P61i:パレットが1番目に行く倉庫で積載した後のバランス長手方向の目的関数値
P62i:パレットが2番目に行く倉庫で積載した後のバランス長手方向の目的関数値
……
P6(n-1)i:パレットがn−1番目に行く倉庫で積載した後のバランス長手方向の目的関数値
P6i =P61i+P62i+……P6(n-1)i ……(7)
P7i :パレットiの積み地輸送途上幅方向バランスの目的関数値
P71i:パレットが1番目に行く倉庫で積載した後のバランス幅方向の目的関数値
P72i:パレットが2番目に行く倉庫で積載した後のバランス幅方向の目的関数値
……
P7(n-1)i:パレットがn−1番目に行く倉庫で積載した後のバランス幅方向の目的関数値
P7i =P71i+P72i+……P7(n-1)i ……(8)
ここでは、パレットiが倉庫を回る順番も求められる。以下では、先ず、倉庫を回る順番を求めるにあたり必要となる偏荷重の求め方について説明する。
【0029】
図7は、パレットの一例を示す模式図である。
この図7に示すパレットにはその四隅にA,B,C,Dの4軸が備えられており、一軸あたりの最大能力は52.5tである。偏荷重を求めるあたっては、先ず、重心の位置を求める。重心の位置の求め方については省略する。次に、その重心の位置(ここでは、(−p,q)とする)と総重量Mとをもとに以下のようにして偏荷重が求められる。
【0030】
A軸の偏荷重=M×{L/2−(−p)}/L×{W/2+(q)}/W
B軸の偏荷重=M×{L/2−(−p)}/L×{W/2−(q)}/W
C軸の偏荷重=M×{L/2+(−p)}/L×{W/2−(q)}/W
D軸の偏荷重=M×{L/2+(−p)}/L×{W/2+(q)}/W
このようにして求めれた偏荷重をもとに、以下のアルゴリズムに従って、積み地における倉庫を回る順番が決定される。
【0031】
(1)偏荷重が許容値に入る倉庫へ行く。
(2)偏荷重が許容値に入る倉庫が複数ある場合は、偏荷重が許容値に入る複数の倉庫のうち、パレットを持ち上げる軸の中でも最大荷重をうける軸への荷重値が最も小さい倉庫へ行く。
(3)偏荷重が許容値に入る倉庫がない場合は、回る必要のある全ての倉庫の中から、パレットを持ち上げる軸の中でも最大荷重をうける軸への荷重値が最も小さい倉庫へ行く。
【0032】
上記を繰り返すことにより、倉庫へ行く順番が決定される。
卸し地輸送途上長手方向バランスの目的関数値は(9)式、卸し地輸送途上幅方向バランスの目的関数値は(10)式で表される。
P8i :パレットiの卸し地輸送途上長手方向バランスの目的関数値
P81i:パレットが1番目に行く倉庫で卸した後のバランス長手方向の目的関数値
P82i:パレットが2番目に行く倉庫で卸した後のバランス長手方向の目的関数値
……
P8(n-1)i:パレットがn−1番目に行く倉庫で卸した後のバランス長手方向の目的関数値
P8i =P81i+P82i+……P8(n-1)i ……(9)
P9i :パレットiの卸し地輸送途上幅方向バランスの目的関数値
P91i:パレットが1番目に行く倉庫で卸した後のバランス幅方向の目的関数値
P92i:パレットが2番目に行く倉庫で卸した後のバランス幅方向の目的関数値
……
P9(n-1)i:パレットがn−1番目に行く倉庫で卸した後のバランス幅方向の目的関数値
P9i =P91i+P92i+……P9(n-1)i ……(10)
卸し地における倉庫を回る順番の決定は以下の手順で行なう。
【0033】
(1)偏荷重が許容値に入る倉庫へ行く。
(2)偏荷重が許容値に入る倉庫が複数ある場合は、偏荷重が許容値に入る複数の倉庫のうち、その倉庫で卸した後に、パレットを持ち上げる軸の中でも最大荷重をうける軸への荷重値が最も小さい倉庫へ行く。
(3)偏荷重が許容値に入る倉庫がない場合は、回る必要のある全ての倉庫の中から、その倉庫の中で卸した後に、パレットを持ち上げる軸の中でも最大荷重をうける軸への荷重値が最も小さい倉庫へ行く。
【0034】
上記を繰り返して、倉庫へ行く順番を決定する。
以上のような、目的関数値を使用し、評価を行なう項目は以下のようにまとめられる。
(A)積載荷重 → 最大化
(B)積付け製品の重心と輸送装置(パレットやコンテナなど)の重心位置の距離の差 → 最小化
(C)同一輸送装置(パレットやコンテナなど)上の積付け製品の置場のバラツキ → 最小化
(D)倉庫間をまたがる輸送における各倉庫での積付け製品の重心と輸送装置(パレットやコンテナなど)の重心位置の距離の差 → 最小化
(パレット上の製品が複数倉庫にまたがるときは、例えばA倉庫で製品を積み、次にB倉庫へと移動するが、この場合、A,B倉庫の製品でバランスをとるだけでなく、最初の積み地であるA倉庫で積付けた製品のバランスを取ることも必要である。)
また、制約としては一般的には以下のような条件が必要である。
【0035】
図8はその制約条件を示す模式図である。
(E)積付け製品の荷重和は輸送装置の許容荷重範囲内であること
(F)積付けた製品が互いに物理的に配置可能であること(製品間で重なりがないこと)
遺伝的アルゴリズムでは、現実的に問題に対応させた遺伝子列の設計(コード化)が重要である。本実施形態では、1つのパレット上の製品の配列を1つの遺伝子列とみなしてコード化を行なう
図9は、パレット上の製品のコード化の手法を示す模式図である。
【0036】
パレットに積載する製品の数に相当するとともにそれぞれがそのパレット上の積載位置と対応づけられた配列を用意し、その配列に製品番号を設立する。
次に遺伝的アルゴリズムの全体処理フローを説明する(図2参照)。
まず、初期設定として、各種定数やパラメータの読み込みを行ない(ステップ(a))、さらに積載の対象とされる製品のデータを読み込み(ステップ(b))、その後以下のシミュレーションを行なう。
【0037】
先ずステップ(c)では、全製品をパレットに積載したか否かが判定される。最初は当然積載は終了していないためステップ(d)に進む。
ステップ(d)では、先ず図9に示すようにコード化された遺伝子を多数(例えば100個)作成する。換言すれば、製品を積載したパレットを多数作成する。この段階では、前述した制約条件を満たす範囲で製品をランダムにパレットに積載してよい。また、最後に最良のパレットを1つのみ選択するのであるから、この段階では異なるパレットには同一の製品が積載されるようコード化されていてよい。
【0038】
ステップ(d)では、このようにして作成した各コード(各パレット)について、優劣を表わす指標として適応度が求められる。この適応度は(2)式〜(10)式に示した各目的関数値によって(1)式で表わされる。
次にパレットの適応度を基に、選択淘汰を行なう(ステップ(e))。
図10は、選択淘汰の概念を示す模式図である。
【0039】
ここでは適応度の小さい値ほど良いパレットとしているので、
(1)適応度の小さい順にパレットを並べ替える。ここでは、適応度の小さい順にパレット1,パレット2,……,パレット100とする。
(2)並べ替えた後、最も小さいパレット1をn個複製し、次に適応度の小さいパレット2をn−1個複製し、順次1つずつ減じ、減じた結果が1になった時、それ以外のパレットは1個ずつ複製する。
【0040】
nの値を変更することによって、選択確率を操作する。こうして、良いパレットを増やしていく。
各々のパレットを複製した後、乱数で交叉を行なうパレットを選択する(ステップ(f))。
図11は、交叉の概念を示す模式図である。
【0041】
2つのパレット上の製品を、パレット上のある積載位置を境に交換する。2つのパレット上の製品を相互に交換することで、次世代のパレットが作成される。
交叉後、突然変異を行なう(ステップ(g))。
図12は、突然変異の概念を示す模式図である。
この突然変異では、パレット上の製品を乱数で選択し、その選択された製品をそのパレットに未積載の財源製品と入れ換える操作を行なう。
【0042】
突然変異の確率は、以下の2つのパラメータで決定する。
(1)全パレット中で突然変異を起こさせるパレットの数。
(2)一つのパレットの中で、突然変異させる製品の数。
このようにして解の探索空間を広げ、より良いパレットを作成していく。
尚、ここで示した選択淘汰、交叉、突然変異の方法は、ここで述べた方法に特化されるものではなく、他の方法でも目的を達成することは可能である。
【0043】
上記のようにして解の候補(パレット)を増やした後、必要に応じ再度ステップ(d)に戻り、増やした解の候補(パレット)それぞれについて適応度が計算され、再度、ステップ(e)〜(g)の、選択淘汰、交叉、突然変異の操作が繰り返される。例えばこの操作が100回繰り返された後、ステップ(h)に進み、それまでに作成された解の候補のうち最良のパレット、すなわち適応度の最も小さいパレットが選択され、ステップ(i)に進んでその選択されたパレットに(シミュレーション的に)積載された製品を財源から外し、ステップ(c)に進んで全製品をパレットに積載したか否か判定し、未積載の製品が残っている時は、その未積載の製品について、上記の処理を繰り返す。このようにして、パレットを1つずつ作成していき、財源の製品が全てパレットに積載されるようにしている。
【0044】
また、本実施形態では、図2に示すステップ(h)に進むごとにパレットを1つずつ選択したが、このようなパレット作成方法のほか、同時に複数のパレットを作成してもよい。本実施形態では、コード化をパレット1つに対して行っているが、その場合、同時に作成しようとする数のパレット、例えば5つのパレットが連結されたものとして、その5つのパレットに1つのコード化を行なう。その場合、その連結された複数のパレットからなるパレット群が、本発明にいう被積載設備の1単位に対応する。複数のパレット(ここでの例では5つパレット)に1つのコード化を行なうこと以外は上記の処理と同様の処理を行なうことによって、図2に示すステップ(h)に進む毎に同時に5つのパレットを選択することができる。
【0045】
最後に、製品積載計画装置によって作成された計画結果を示す。
まず、図14を参照して説明した従来技術と本発明との比較結果を説明する。
図13は、従来技術と本発明との比較結果を表わした図である。
従来技術では、棟単位で財源を見て計画するので、対象とする範囲は1つの棟のみである。そこで、ここでは、従来技術と本発明の双方について、1つの棟のみを財源と見てシミュレーションを行なった。図13に示す比較結果を見ると、従来技術に比べ、本発明によって作成された計画の方が、積載率としては7%もパレットの積載率が高い。パレットに対する積載率も換算では、91%である。また、本発明は全てのパレットにおいて、バランスの制約を満たした計画を作成している。
【0046】
表1に大規模実験として6倉庫を対象とした本発明を適用した結果を示す。
【0047】
【表1】
Figure 0004234796
【0048】
表1に示すように平均積載重量は94%であり、バランス制約も満足しており、倉庫分散数の平均も2以下であり、十分実用的な計画が作成された。
本発明によって作成された計画は優れた計画であり、その他、製品を追加積付けする処理(既にパレットに製品が積載されているパレットに対して、追加という形で製品を積み付けていく方法や、特急指示の製品をパレットに必ず積み付けるような処理にも、本発明を適用ないし応用することができる。
【0049】
尚、上記実施形態では、適応度を計算するに当たり、(2)式〜(10)式の全ての目的関数値を採用したが、これら全てを採用する必要はなく、最小限(2)式〜(4)式を採用すればよく、(2)式〜(4)式に、さらに(5)式〜(6)式、ないし(7)式〜(10)式を加えると、実行可能な輸送効率のより高い積載計画が立案される可能性が高められる。
【0050】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、輸送効率の高い積載計画を短時間に立案することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製品積載計画装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。
【図2】遺伝的アルゴリズムの全体フローを示す図である。
【図3】パレット積付け構造の例を示す図である。
【図4】製品積載重量の目的関数値の一例を表した図である。
【図5】長手方向バランスの目的関数値の一例を表わした図である。
【図6】(5)式,(6)式の説明図である。
【図7】パレットの一例を示す模式図である。
【図8】制約条件を示す模式図である。
【図9】パレット上の製品のコード化の手法を示す模式図である。
【図10】選択淘汰の概念を示す模式図である。
【図11】交叉の概念を示す模式図である。
【図12】突然変異の概念を示す模式図である。
【図13】従来技術と本発明との比較結果を表わした図である。
【図14】従来の製品積載計画の方法である。
【符号の説明】
1 財源製品格納装置
2 製品選択装置
3 選択済み製品格納装置
4 積載計画装置
5 積載計画表示・修正装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a product loading planning device for creating a plan for selecting a plurality of products from a product group to be loaded and arranging them on a predetermined loading facility on which a plurality of products are loaded.And product loading planning methodAbout.
[0002]
[Prior art]
As a conventional product loading planning method, product data of a product group to be loaded (hereinafter referred to as “resources”) is represented by a loaded facility (hereinafter referred to as “pallet”) such as a pallet, container, or truck bed. There is a way to assign in order. First, product data of financial resources are sorted in descending order of weight, and products are loaded. At this time, in order to prevent the pallet from being displaced, the pallets are stacked diagonally in descending order of weight (see FIG. 14). In addition, constraints such as pallet size and width and outer diameter of adjacent products are checked. If the constraint is not satisfied, the next candidate is selected from the data sorted in order of weight and loaded.
[0003]
However, with this method, once a product is loaded on a pallet and another product is hit, another effort is required such as loading another product. Further, even if products are loaded diagonally so that the weight on the pallet is not offset, it is not intended to positively secure the weight balance, and a deviation in weight occurs. This method is a trial and error method, and it is difficult to load products with high pallet efficiency and high efficiency.
[0004]
Japanese Patent Laid-Open No. 58-6841 discloses that in order to load various products in order by effectively using the product loadable space determined by the vehicle type, the load is loaded in the product loadable space on the vehicle determined by the vehicle type specification. It is possible to specify a virtual vehicle space having a size corresponding to the type, shape, and quantity, determine the product loading specifications in the virtual vehicle space, and then further add to the space left on the vehicle. Although a method for determining the loading specification of other products by specifying a space of another virtual vehicle is disclosed, this method is a planner assigning by trial and error according to the screen displayed on the computer It does not give a highly optimized loading plan.
[0005]
In JP-A-4-233003, when loading other types of parts on a pallet, in order to optimize the type and quantity of the parts to be loaded and improve the transport efficiency, the attribute data of each part and the pallet for loading the parts A method for storing attribute data and determining the type and quantity of pallets used for transportation and parts loaded on the pallets using attribute data of parts and pallets based on a shipping plan is disclosed. This method also aims to optimize the loading according to a specific search procedure, and cannot always create an optimal loading plan.
[0006]
Furthermore, in Japanese Patent Laid-Open No. 6-305567, a plurality of factors that are expected for the packing form are specified at the time of loading planning, and the number of products loaded on the pallet, products are reduced in order to greatly reduce the conventional trial and error time. As a packing specification, which evaluation factors such as packing density, overall stability, and slip between products are to be emphasized. A method of storing and displaying the package appearance candidates in an order that conforms to the specifications is disclosed. This method tries to solve the multi-objective planning problem efficiently as in the present invention described later. However, in this method, it is necessary for a human to prepare a basic pattern for loading in advance. Since the planned plan is also planned based on a preset pattern, it is not always possible to output an optimal loading plan.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, the present invention provides a loading plan apparatus capable of creating a loading plan with high transport efficiency when loading a product group to be loaded on a loaded facility.And loading planning methodThe purpose is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The product loading planning apparatus of the present invention that achieves the above object selects a plurality of products from a product group to be loaded, and the plurality of products are loaded with a predetermined loading facility on which a plurality of products are loaded. In the product loading planning device that creates the plan arranged above,
Creating a plurality of proposals for selecting a plurality of products from the product group and arranging the plurality of products on the loaded facility, and a proposal creation changing means for changing the created proposals based on a genetic algorithm; ,
At least for each plan created or changed by the plan creation change means,
(1) Deviation from the target weight of the total weight of products loaded on the loaded equipment
(2) Deviation of the center of gravity position of the loaded facility with respect to a predetermined first direction on the loaded facility in a state where the product is loaded on the loaded facility from the target center of gravity position;
(3) From the target center-of-gravity position of the center of gravity of the loaded equipment in a state where the product is loaded on the loaded equipment in the predetermined second direction intersecting the first direction on the loaded equipment. Deviation of
Evaluation value calculating means for obtaining an evaluation value based on
And a plan extracting means for extracting a plan close to a desired evaluation value from a plurality of plans created or changed by the plan creating / changing means.
[0009]
Here, in the product loading planning apparatus of the present invention, as the genetic algorithm,
(A) A plan having an evaluation value close to a desired evaluation value is selected by duplicating a plan having an evaluation value close to a desired evaluation value from among a plurality of plans created or changed by the plan creation changing means. Selection 高 め る, which increases the probability of being
(B) For at least two of the plurality of plans created or changed by the plan creation / changing means, a part of the products scheduled to be loaded on the loaded facility is replaced with the two plans. Crossover, and
(C) A part of the products scheduled to be loaded on the loadable facility for at least one of the plural plans created or changed by the plan creation / changing means is used as the loadable facility in the plan. Mutation that replaces a product that will not be loaded
A genetic algorithm including at least one of the operations is preferably employed.
[0010]
Moreover, in the product loading planning apparatus of the present invention, when the product group is distributed and arranged in a plurality of warehouses each having one or more buildings, the evaluation value calculation means is configured to perform the above (1) to ( In addition to 3),
(4) Number of warehouses in which products to be loaded on the loaded equipment are distributed
(5) Number of buildings in which products to be loaded on the loaded equipment are distributed
It is preferable to obtain an evaluation value based on.
[0011]
Furthermore, in the product loading planning apparatus of the present invention, when the product group is distributed and arranged in a plurality of warehouses each having one or more ridges, the evaluation value calculating means includes the above (1) to In addition to (3),
(6) A part of the product in the first direction is loaded on the loading facility in the middle of transporting the loading place where a part of the product loaded on the loading facility is loaded on the loading facility. Deviation of the center of gravity of the loaded equipment in the state of being
(7) A part of the product in the second direction is loaded on the loading facility during the transportation of the loading place where a part of the product loaded on the loading facility is loaded on the loading facility. Deviation of the center of gravity of the loaded equipment in the state of being
(8) A part of the product in the first direction in the course of wholesale land transportation in which a part of the product loaded on the loaded facility is wholesaled from the loaded facility is wholesaled from the loaded facility. Deviation of the center of gravity of the loaded equipment in the state of being
(9) A part of the product in the second direction in the course of transporting the wholesale area in which a part of the product loaded on the loaded facility is wholesaled from the loaded facility is wholesaled from the loaded facility. Deviation of the center of gravity of the loaded equipment in the state of being
It is also a preferable aspect to obtain an evaluation value based on.
[0012]
Although there is an attempt to formulate a truck allocation plan using a genetic algorithm (see Japanese Patent Laid-Open Nos. 7-219920 and 7-230443), an example in which a genetic algorithm is conventionally used for a product loading plan Is not found.
In applying the genetic algorithm to the product loading plan according to the present invention, the evaluation value based on the above (1) to (3), or preferably, in addition to the above (1) to (3), the above (4) to ( Since the evaluation values based on 5) or (6) to (8) above are adopted, a feasible and highly efficient loading plan can be made.
In addition, the product loading planning method of the present invention that achieves the above object selects a plurality of products from a product group to be loaded, and the plurality of products is a predetermined object on which the plurality of products are loaded. In the method of planning the arrangement on the loading equipment,
Using the plan creation change means, a plurality of products are selected from the product group and a plurality of plans for arranging the plurality of products on the loaded facility are created, and the created plan is used as a genetic algorithm. Change based on
For each plan created or changed by the plan creation change means, at least,
(1) Deviation from the target weight of the total weight of products loaded on the loaded equipment
(2) a deviation from a target center of gravity position of the loaded facility in a state where a product is loaded on the loaded facility in a predetermined first direction on the loaded facility; and
(3) A target of the center of gravity position of the loaded equipment in a state in which a product is loaded on the loaded equipment in a predetermined second direction intersecting the first direction on the loaded equipment. An evaluation value based on a deviation from the position of the center of gravity is obtained using an evaluation value calculation means, and a proposal close to a desired evaluation value is selected using a proposal extraction means from a plurality of proposals created or changed by the proposal creation changing means. It is characterized by extracting.
Here, in the product loading planning method of the present invention, the genetic algorithm has an evaluation value close to a desired evaluation value among a plurality of plans created or changed by the plan creation changing means. Evaluation close to the desired evaluation value by duplicating the draft (B) a product that is scheduled to be loaded on the loadable equipment for at least two of a plurality of plans created or changed by the plan creation / changing means. (C) At least one of a plurality of plans created or changed by the plan creation changing means is loaded on the loaded facility. It is preferable that the method includes at least one operation of a mutation that replaces a part of the products scheduled to be performed with a product scheduled to be not loaded on the loadable equipment in the plan.
Further, in the product loading planning method of the present invention, when the product group is distributed in a plurality of warehouses each having one or more buildings, the evaluation value calculating means is used to (1) In addition to (3),
(4) The number of warehouses in which the products loaded on the loaded facility are distributed and
(5) It is preferable to obtain an evaluation value based on the number of buildings in which the products loaded on the loaded facility are distributed,
In the case where the product group is dispersedly arranged in a plurality of warehouses each having one or more buildings, in addition to the (1) to (3), using the evaluation value calculation means,
(6) The part of the product in the first direction in the middle of transporting a part of the product loaded with the part of the product loaded on the part of the loaded equipment is the part of the loaded equipment. Deviation of the center of gravity of the loaded equipment loaded on the center of gravity from the target center of gravity
(7) The part of the product in the second direction in the middle of transporting a part of the product in which a part of the product loaded on the loaded facility is loaded on the loaded facility is the loaded facility. Deviation of the center of gravity of the loaded equipment loaded on the center of gravity from the target center of gravity
(8) The part of the product in the first direction in the course of transporting the wholesale area in which a part of the product loaded on the loaded facility is wholesaled from the loaded facility. Deviation of the center of gravity of the loaded equipment from the target center of gravity difference
(9) The part of the product in the second direction during the transportation of the wholesale area in which a part of the product loaded on the loaded facility is wholesaled from the loaded facility. It is also a preferable mode to obtain an evaluation value based on a deviation from the target center of gravity position of the center of gravity of the loaded equipment in a state of being wholesaled.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a product loading planning apparatus of the present invention.
The product loading planning apparatus shown in FIG. 1 stores a source product storage apparatus 1 in which a source product is stored, a product selection apparatus 2 that selects a product according to an instructed attribute (transport destination, delivery date, etc.), and stores the selected product. The selected product storage device 3, the load planning device 4 that determines the arrangement of products in consideration of each evaluation item, and the result planned by the load planning device 4, and the load plan display / correction that is corrected by the operator This is a device composed of the device 5.
[0014]
The financial product storage device 1 is a device for storing financial products. The product selection device 2 is a device that selects a necessary product for the loading planning device 4 based on attributes such as a transportation destination and a delivery date from the financial product of the financial product storage device 1. The selected product storage device 3 stores the selected product. The loading planning device 4 is a device for creating a plan for efficiently loading products on a pallet.
[0015]
In the loading plan, it is necessary to solve a large-scale combination optimization problem, and in this product loading planning apparatus, a genetic algorithm is adopted as an algorithm for solving this large-scale combination optimization problem. FIG. 2 shows the overall flow. Detailed description will be given later. A genetic algorithm is basically an optimization algorithm that simulates the evolution process of a living organism. A genetic algorithm is an algorithm that holds a group of candidate solutions and gradually generates good solutions by repeating operations such as “selective selection”, “crossover”, and “mutation” within the group. In the case of this embodiment, products loaded on each loading facility (pallet, container, etc.) are regarded as genes, and operations such as “selective selection”, “crossover”, and “mutation” are repeated for a plurality of genes. By doing so, the optimum loading plan is obtained. That is, an objective function representing the superiority or inferiority of a pallet loaded with products is set, a pallet having a good objective function value is selected, and a pallet having a bad objective function value is selected (selection 淘汰). Moreover, in order to create a better pallet while leaving a good part of the pallet, the products in the pallet are partially exchanged (crossed). In addition, in order to make a new character (product loading pattern) that did not exist on the pallet so far, a part of the product in the pallet is exchanged and an attempt is made to create a better pallet (mutation).
[0016]
The load plan display / correction device 5 is a device that displays the plan result output from the load plan device 4 in a graphic and corrects it by an operator.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a pallet stacking structure.
In the following example, the problem of loading a product on a pallet having a structure as shown in FIG. That is, products can be stacked on this pallet with a maximum of 20 products in 10 rows × 2 columns. However, depending on the dimensions of the product, the space for two normal products may be occupied, and when such a product is loaded, the maximum number that can be loaded per such product Will be reduced by one.
[0017]
Here, a combination optimization problem for selecting a product to be loaded on a pallet from a product group consisting of a large number of products to be loaded is an evaluation value (here, this is a pallet) obtained by the following equation (1). (Referred to as “fitness”) can be set as a problem to minimize.
Fitnessi = W1 P1i + W2 P2i + WThree P3i + WFour P4i
+ WFive P5i + W6 P6i + W7 P7i + W8 P8i
+ W9 P9i
Fitnessi : Pallet i fitness
P1i : Objective function value of product loading weight of pallet i
P2i : Objective function value of the longitudinal balance of pallet i
P3i : Objective function value of balance in the width direction of pallet i
P4i : Objective function value of warehouse distribution of pallet i
P5i : Objective function value of pallet i ridge variance
P6i : Objective function value of longitudinal balance of pallet i during transportation
P7i : Objective function value of balance in the width direction during transportation of pallet i
P8i : Longitudinal balance value of pallet i during transportation of wholesale area
P9i : Objective function value of the balance in the width direction during transportation of wholesale pallet i
w1 , W2 , ……, w9 : Load factor
Hereinafter, each objective function value of the equation (1) will be described.
[0018]
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the objective function value of the product loading weight.
The objective function value of the product load weight is expressed by equation (2). It is required to load the maximum weight.
Zi = (MAX_WEIGHT-total_weighti )
/ MAX_WEIGHT (2)
Zi P1 when ≧ 0i = Zi , W1 = A1
Zi <0, P1i = | Zi |, W1 = B1
However, considering the penalty of overloading constraint violation b1 > A1 And
[0019]
MAX_WEIGHT: Maximum loadable weight of pallet (here 140t)
total_weighti : Weight of all products loaded on pallet i
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the objective function value of the longitudinal balance.
The objective function value of the longitudinal balance is expressed by equation (3). Basically, it is required to have a center of gravity at the center of the pallet.
[0020]
[Expression 1]
Figure 0004234796
[0021]
coil_weightik: Product weight on product loading position k of pallet i
L1ik: Distance from the center in the longitudinal direction on the product loading position k of pallet i to the product center of gravity
CONSTANT1: Allowable maximum moment in the longitudinal direction
P2i When ≦ 1, w2 = A2
P2i When> 1 w2 = B2
However, in consideration of the penalty when the moment value in the longitudinal direction exceeds the allowable maximum moment value CONSTANT1 in the longitudinal direction, b2 > A2 And
[0022]
The objective function value of the width direction balance is expressed by equation (4). Basically, it is required to have a center of gravity at the center of the pallet. Since the function form is the same as the objective function value of the longitudinal balance in FIG. 5, the illustration is omitted.
[0023]
[Expression 2]
Figure 0004234796
[0024]
coil_weightik: Product weight on product loading position k of pallet i
L2ik: Distance from the center in the width direction on the product loading position k of the pallet i to the center in the product radial direction
CONSTANT2: Maximum allowable moment value in the width direction
P3i When ≦ 1, wThree = AThree
P3i When> 1 wThree = BThree
However, considering the penalty when the moment value in the width direction exceeds the allowable maximum moment value CONSTANT2 in the width direction, bThree > AThree And
[0025]
The objective function value of warehouse distribution is expressed by equation (5).
Since products are usually distributed and stored in warehouses that are relatively distant from each other in the factory, considering the handling time and cost of products, products loaded on the same pallet should be kept in as few warehouses as possible. It is required to consist of stored products.
P4i = Warehouse_numi             ...... (5)
warehouse_numi : The number of points given from the ratio of the number of warehouses on pallet i + the number of products in different warehouses
The objective function value of the building variance is expressed by equation (6).
[0026]
It is preferable that the product on one pallet is not only the number of warehouses but also the ridges for each crane span, which is a combination of products stored in as few ridges as possible, thus minimizing equation (6) It is required to do.
P5i = Building_numi               ...... (6)
building_numi : Number of points given from the ratio of the distribution of pallet i building + the number of products in different buildings
FIG. 6 is an explanatory diagram of the equations (5) and (6).
When the number of warehouse (building) variance is 1, the objective function value P4i (P5i ) Is 0.
When the number of warehouse (building) dispersion is greater than 1, the objective function value P4 is obtained from the following formula.i (P5i )
P4i (P5i ) = {A fixed number of points (in this example, 5 points)}
× {Warehouse (building) dispersion number -1}
+ {Fixed score} × {1 / (MAX−MIN + 1}
X (MAX-maximum number of products in the same warehouse)
MAX = {the maximum number of products loaded on the pallet}
-{Warehouse (building) dispersion number -1}
MIN = {maximum number of products loaded on pallet} / {number of warehouses (buildings) distributed}
Here, “the maximum number of products in the same warehouse” means that the products loaded on the pallet i are, for example, 10 products stored in the warehouse A, 5 products stored in the warehouse B, When there are five stored products, the number of products in the warehouse A is the maximum, and the “maximum number of products in the same warehouse” is 10.
[0027]
In addition, the “maximum number of products loaded on the pallet” is usually 20 as shown in FIG. 3, but depending on the product, the loading space for two normal products is occupied as described above. The “maximum number of products loaded on the pallet” is less than 20.
The objective function value of the balance in the longitudinal direction during the transportation of the loading area is expressed by the equation (7), and the objective function value of the balance in the width direction during the transportation of the loading area is expressed by the expression (8).
[0028]
P6i : Objective function value of longitudinal balance of pallet i during transportation
P61i: Objective function value in the balance longitudinal direction after loading in the warehouse where the pallet goes first
P62i: Objective function value in the balance longitudinal direction after loading in the warehouse where the pallet goes second
......
P6(n-1) i: Objective function value in the longitudinal direction of the balance after loading at the warehouse where the pallet goes n-1
P6i = P61i+ P62i+ …… P6(n-1) i      ...... (7)
P7i : Objective function value of balance in the width direction during transportation of pallet i
P71i: Objective function value in the balance width direction after loading in the warehouse where the pallet goes first
P72i: Objective function value in the balance width direction after loading in the warehouse where the pallet goes second
......
P7(n-1) i: Objective function value in the balance width direction after the pallet is loaded in the n-1st warehouse
P7i = P71i+ P72i+ …… P7(n-1) i      ...... (8)
Here, the order in which the pallet i goes around the warehouse is also required. In the following, first, a description will be given of how to obtain an unbalanced load that is necessary for determining the order of going around the warehouse.
[0029]
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example of a pallet.
The pallet shown in FIG. 7 has four axes A, B, C, and D at its four corners, and the maximum capacity per axis is 52.5 t. In obtaining the offset load, first, the position of the center of gravity is obtained. The method for obtaining the position of the center of gravity is omitted. Next, based on the position of the center of gravity (here, (−p, q)) and the total weight M, an unbalanced load is obtained as follows.
[0030]
Unbalanced load on A-axis = M × {L / 2 − (− p)} / L × {W / 2 + (q)} / W
Unbalanced load of B axis = M × {L / 2 − (− p)} / L × {W / 2− (q)} / W
Unbalanced load of C axis = M × {L / 2 + (− p)} / L × {W / 2− (q)} / W
Unbalanced load of D axis = M × {L / 2 + (− p)} / L × {W / 2 + (q)} / W
Based on the unbalanced load thus obtained, the order of going around the warehouse in the loading area is determined according to the following algorithm.
[0031]
(1) Go to the warehouse where the unbalanced load falls within the allowable range.
(2) If there are multiple warehouses where the unbalanced load falls within the allowable value, out of the multiple warehouses where the unbalanced load falls within the acceptable value, the warehouse with the smallest load value on the shaft that receives the maximum load among the axes that lift the pallet go.
(3) If there is no warehouse where the unbalanced load falls within the allowable value, go to the warehouse where the load value to the axis receiving the maximum load is the smallest among all the warehouses that need to be rotated.
[0032]
By repeating the above, the order of going to the warehouse is determined.
The objective function value of the balance in the longitudinal direction during transportation of the wholesale land is expressed by equation (9), and the objective function value of the balance in the width direction during transportation of the wholesale land is expressed by equation (10).
P8i : Longitudinal balance value of pallet i during transportation of wholesale area
P81i: Objective function value in the balance longitudinal direction after wholesale at the warehouse where the pallet goes first
P82i: Objective function value in the longitudinal direction of the balance after wholesale at the warehouse where the pallet goes second
......
P8(n-1) i: Objective function value in the longitudinal direction of balance after pallet wholesale at n-1st warehouse
P8i = P81i+ P82i+ …… P8(n-1) i      ...... (9)
P9i : Objective function value of the balance in the width direction during transportation of wholesale pallet i
P91i: Objective function value in the balance width direction after wholesale at the warehouse where the pallet goes first
P92i: Objective function value in the balance width direction after wholesale at the warehouse where the pallet goes second
......
P9(n-1) i: Objective function value in the balance width direction after the pallet is wholesaled at the n-1st warehouse
P9i = P91i+ P92i+ …… P9(n-1) i      (10)
The order of going around the warehouse in the wholesale area is determined by the following procedure.
[0033]
(1) Go to the warehouse where the unbalanced load falls within the allowable range.
(2) If there are multiple warehouses where the unbalanced load falls within the allowable value, out of the multiple warehouses where the unbalanced load falls within the acceptable value, the shaft that lifts the pallet to the shaft that receives the maximum load will be removed. Go to the warehouse with the smallest load value.
(3) If there is no warehouse where the unbalanced load falls within the allowable range, the load on the shaft that receives the maximum load among the shafts that lift the pallet after all the warehouses that need to be rotated are shipped. Go to the warehouse with the lowest value.
[0034]
Repeat the above to determine the order to go to the warehouse.
The items to be evaluated using the objective function values as described above are summarized as follows.
(A) Load capacity → Maximize
(B) Difference in the distance between the center of gravity of the loaded product and the center of gravity of the transportation device (pallet, container, etc.) → Minimize
(C) Unevenness of storage location for products on the same transport equipment (pallets, containers, etc.) → Minimize
(D) Difference in the distance between the center of gravity of the loaded product at each warehouse and the center of gravity of the transportation device (pallet, container, etc.) in transportation across warehouses → Minimize
(When the products on the pallet span multiple warehouses, for example, the products are loaded in the A warehouse and then moved to the B warehouse. In this case, not only the products in the A and B warehouses are balanced, but the first (It is also necessary to balance the products loaded in the A warehouse, which is the loading area.)
In general, the following conditions are necessary as constraints.
[0035]
FIG. 8 is a schematic diagram showing the constraint conditions.
(E) The load sum of the product to be loaded must be within the allowable load range of the transport device.
(F) Stacked products can be physically arranged with each other (no overlap between products)
In genetic algorithms, it is important to design (encode) a gene sequence that actually corresponds to the problem. In this embodiment, coding is performed by regarding the arrangement of products on one pallet as one gene string.
FIG. 9 is a schematic diagram showing a method for coding products on a pallet.
[0036]
An array corresponding to the number of products loaded on the pallet and corresponding to the loading position on the pallet is prepared, and a product number is established in the array.
Next, the overall processing flow of the genetic algorithm will be described (see FIG. 2).
First, as an initial setting, various constants and parameters are read (step (a)), data of a product to be loaded is further read (step (b)), and then the following simulation is performed.
[0037]
First, in step (c), it is determined whether or not all products are loaded on the pallet. Since the loading is not finished at first, the process proceeds to step (d).
In step (d), first, a large number (for example, 100) of encoded genes are created as shown in FIG. In other words, a large number of pallets loaded with products are created. At this stage, products may be randomly loaded on the pallet as long as the above-described constraints are satisfied. In addition, since only one best pallet is selected at the end, at this stage, different pallets may be coded so that the same product is loaded.
[0038]
In step (d), for each code (each pallet) created in this way, fitness is obtained as an index representing superiority or inferiority. This fitness is expressed by equation (1) by the objective function values shown in equations (2) to (10).
Next, selection is performed based on the fitness of the pallet (step (e)).
FIG. 10 is a schematic diagram showing the concept of the selection basket.
[0039]
Here, the smaller the fitness value, the better the palette.
(1) Rearrange palettes in ascending order of fitness. Here, pallet 1, pallet 2,..., Pallet 100 are set in ascending order of fitness.
(2) After the rearrangement, the n smallest palettes 1 are duplicated, the next smaller fitness palette 2 is duplicated, and the number is reduced one by one. When the reduced result is 1, Duplicate other pallets one by one.
[0040]
Manipulating the selection probability by changing the value of n. In this way, we will increase the number of good pallets.
After duplicating each pallet, a pallet to be crossed with a random number is selected (step (f)).
FIG. 11 is a schematic diagram showing the concept of crossover.
[0041]
Products on two pallets are exchanged at a certain loading position on the pallet. Next-generation pallets are created by exchanging products on two pallets.
After crossover, mutation is performed (step (g)).
FIG. 12 is a schematic diagram showing the concept of mutation.
In this mutation, a product on the pallet is selected with a random number, and the selected product is replaced with a financial product that is not loaded on the pallet.
[0042]
The probability of mutation is determined by the following two parameters.
(1) Number of palettes that cause mutations in all palettes.
(2) Number of products to be mutated in one pallet.
In this way, the search space for solutions is expanded and a better palette is created.
Note that the selection method, crossover method, and mutation method shown here are not specialized to the method described here, and other methods can achieve the object.
[0043]
After increasing the number of solution candidates (pallets) as described above, the process returns to step (d) again as necessary, and the fitness is calculated for each of the increased solution candidates (pallets). The operations of selection selection, crossover, and mutation in (g) are repeated. For example, after this operation is repeated 100 times, the process proceeds to step (h), and the best palette, that is, the palette with the lowest fitness is selected from the solution candidates created so far, and the process proceeds to step (i). In step (c), the product loaded on the selected pallet (simulated) is removed from the source of funds, and it is determined whether or not all the products are loaded on the pallet. Repeats the above process for the unloaded product. In this way, the pallets are created one by one so that all the financial products are loaded on the pallet.
[0044]
Further, in the present embodiment, one pallet is selected each time the process proceeds to step (h) shown in FIG. 2, but a plurality of pallets may be created simultaneously in addition to such a pallet creation method. In this embodiment, encoding is performed for one pallet. In this case, it is assumed that the number of palettes to be created simultaneously, for example, five palettes are connected, and one code is assigned to the five palettes. To do. In that case, the pallet group which consists of the connected several pallet respond | corresponds to 1 unit of the to-be-loaded equipment said to this invention. By performing the same process as the above process except that one encoding is performed on a plurality of pallets (in this example, five pallets), each time the process proceeds to step (h) shown in FIG. A palette can be selected.
[0045]
Finally, the plan result created by the product loading plan device is shown.
First, a comparison result between the prior art described with reference to FIG. 14 and the present invention will be described.
FIG. 13 shows a comparison result between the prior art and the present invention.
In the prior art, since the financial resources are planned in units of buildings, the target range is only one building. Therefore, here, for both the prior art and the present invention, a simulation was performed by considering only one building as a resource. When the comparison result shown in FIG. 13 is seen, compared with the prior art, the plan created by the present invention has a pallet loading rate as high as 7%. The loading rate for the pallet is 91% in terms of conversion. Further, the present invention creates a plan that satisfies the balance constraint for all pallets.
[0046]
Table 1 shows the results of applying the present invention for six warehouses as a large-scale experiment.
[0047]
[Table 1]
Figure 0004234796
[0048]
As shown in Table 1, the average load weight was 94%, the balance constraint was satisfied, the average number of warehouse dispersion was 2 or less, and a sufficiently practical plan was created.
The plan created by the present invention is an excellent plan. In addition, there is a process for additionally loading products (a method of loading products in the form of addition to a pallet that already has products loaded on the pallet, The present invention can also be applied to or applied to a process in which a product designated as an express instruction is always stacked on a pallet.
[0049]
In the above embodiment, all the objective function values of the equations (2) to (10) are adopted in calculating the fitness. However, it is not necessary to adopt all of these, and a minimum of the equations (2) to Formula (4) should be adopted, and by adding Formulas (5) to (6) or Formulas (7) to (10) to Formulas (2) to (4), transportation that is feasible The possibility of a more efficient loading plan is increased.
[0050]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to make a loading plan with high transportation efficiency in a short time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a product loading planning apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an overall flow of a genetic algorithm.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a pallet stacking structure.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an objective function value of product loading weight.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an objective function value for longitudinal balance.
FIG. 6 is an explanatory diagram of equations (5) and (6).
FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a pallet.
FIG. 8 is a schematic diagram showing constraint conditions.
FIG. 9 is a schematic diagram showing a method for coding products on a pallet.
FIG. 10 is a schematic diagram showing a concept of a selection basket.
FIG. 11 is a schematic diagram showing the concept of crossover.
FIG. 12 is a schematic diagram showing the concept of mutation.
FIG. 13 is a diagram showing a comparison result between the prior art and the present invention.
FIG. 14 shows a conventional product loading planning method.
[Explanation of symbols]
1 Financial product storage device
2 Product selection device
3 Selected product storage device
4 Loading planning device
5 Loading plan display / correction device

Claims (8)

積載対象とされる製品群の輸送先、納期などを含む製品属性情報データを格納した財源製品格納装置と、
該財源製品格納装置から輸送先、納期などの属性に従って複数の製品を選択する製品選択装置と、
該製品選択装置で選択された製品属性情報データを格納した選択済み製品格納装置と、
該選択済み製品格納装置から複数の製品属性情報データを読み込んで、該製品属性情報データ及び予め設定されている評価項目とに基づいて複数の製品が積載される所定の被積載設備上に配列する計画を立案する積載計画装置と、
該積載計画装置で立案された該積載計画結果を表示し、該結果を手動修正するための積載結果表示・修正装置からなる製品積載計画装置において、
前記積載計画装置は、前記選択済み製品格納装置から読み込んだ複数の製品属性情報データに対応する製品を前記被積載設備上に積載する製品の数に相当するとともに、前記製品の製品番号を前記被積載設備上の積載位置と対応づけた配列としての案を複数作成するとともに、作成した前記配列における製品番号を遺伝子とし、前記被積載設備上の積み付け配置を遺伝子座として、前記配列を遺伝子列とみなしコード化を行い、遺伝的アルゴリズムに基づいて変更する案作成変更手段と、
前記案作成変更手段により作成ないし変更された各案のコード化されたデータそれぞれについて、少なくとも、
(1)前記被積載設備上に積載される製品の総重量の、目標重量からの偏差
(2)前記被積載設備上の所定の第1の方向についての、該被積載設備上に製品が積載された状態における該被積載設備の重心位置の、目標重心位置からの偏差、および
(3)前記被積載設備上の、前記第1の方向と交差する所定の第2の方向についての、該被積載設備上に製品が積載された状態における該被積載設備の重心位置の、目標重心位置からの偏差
前記製品属性情報データから算出して、これら偏差を遺伝的アルゴリズムによる最適解探索法における目的関数とし、該目的関数に基づく評価値を求める評価値演算手段と、
前記案作成変更手段により作成ないし変更された複数の案の中から所望の評価値に近い案を抽出する案抽出手段とを備えたことを特徴とする製品積載計画装置。
A financial product product storage device that stores product attribute information data including the transportation destination and delivery date of the product group to be loaded,
A product selection device that selects a plurality of products according to attributes such as a transportation destination and a delivery date from the financial product storage device;
A selected product storage device storing product attribute information data selected by the product selection device;
A plurality of product attribute information data is read from the selected product storage device and arranged on a predetermined loading facility on which a plurality of products are loaded based on the product attribute information data and preset evaluation items. A loading planning device for planning, and
In the product loading plan device comprising the loading result display / correction device for displaying the loading plan result prepared by the loading planning device and manually correcting the result,
The loading planner products corresponding to the plurality of product attribute information data read from the selected product storage unit, the conjunction corresponds to the number of products loaded onto a loading facility, the product number of the product A plurality of proposals as arrangements associated with the loading positions on the loaded equipment are created, and the product number in the created arrangement is used as a gene, the loading arrangement on the loaded equipment is used as a gene locus, and the arrangement is a gene. A draft creation and change means that performs coding as a sequence and changes based on a genetic algorithm,
For each coded data of each plan created or changed by the plan creation changing means, at least,
(1) Deviation from the target weight of the total weight of products loaded on the loaded equipment (2) Products are loaded on the loaded equipment in a predetermined first direction on the loaded equipment A deviation of the center of gravity position of the loaded equipment in a state of being placed from a target center of gravity position; and (3) the covered position of the loaded equipment in a predetermined second direction intersecting the first direction on the loaded equipment. The purpose of the optimum solution search method using a genetic algorithm is to calculate the deviation from the target center of gravity position of the center of gravity of the loaded equipment when the product is loaded on the loading equipment from the product attribute information data. An evaluation value calculation means for obtaining an evaluation value based on the objective function as a function;
A product loading planning device comprising plan extracting means for extracting a plan close to a desired evaluation value from a plurality of plans created or changed by the plan creation changing means.
前記遺伝的アルゴリズムが、
(a)前記案作成変更手段により作成ないし変更された複数の案の中の、所望の評価値に近い評価値をもつ案を複製することにより、所望の評価値に近い評価値をもつ案が選択される確率を高める選択淘汰、
(b)前記案作成変更手段により作成ないし変更された複数の案のうちの少なくとも2つの案について前記被積載設備に積載される予定の製品のうちの一部の製品を、これら2つの案どうしで入れ替える交叉、および
(c)前記案作成変更手段により作成ないし変更された複数の案のうちの少なくとも1つの案について前記被積載設備に積載される予定の製品のうちの一部の製品を、該案における前記被積載設備に積載されない予定の製品に入れ替える突然変異
のうちの少なくとも1つの操作を含み、前記積載計画装置において実行されることを特徴とする請求項1記載の製品積載計画装置。
The genetic algorithm is
(A) A plan having an evaluation value close to a desired evaluation value can be obtained by duplicating a plan having an evaluation value close to a desired evaluation value from among the plurality of plans created or changed by the plan creation changing means. Selection 淘汰, which increases the probability of being selected
(B) For at least two of the plurality of plans created or changed by the plan creation / changing means, a part of the products scheduled to be loaded on the loaded facility is exchanged between these two plans. And (c) a part of products planned to be loaded on the loadable facility for at least one of a plurality of plans created or changed by the plan creation changing means, The product loading planning apparatus according to claim 1, wherein the loading planning apparatus includes at least one operation of a mutation for replacing a product that is not to be loaded on the loaded facility in the plan, and is executed in the loading planning apparatus.
前記製品群が、それぞれが1つ以上の棟を有する複数の倉庫に分散配置されている場合において、前記評価値演算手段が、前記(1)〜(3)に加え、さらに、
(4)前記被積載設備上に積載される製品が分散配置されている倉庫の数、および
(5)前記被積載設備上に積載される製品が分散配置されている棟の数を目的関数とし、該目的関数に基づく評価値を求めるものであることを特徴とする請求項1記載の製品積載計画装置。
In the case where the product group is distributed in a plurality of warehouses each having one or more buildings, the evaluation value calculation means is in addition to (1) to (3),
(4) The objective function is the number of warehouses in which the products loaded on the loaded equipment are distributed and (5) the number of buildings in which the products loaded on the loaded equipment are distributed. The product loading planning apparatus according to claim 1, wherein an evaluation value based on the objective function is obtained.
前記製品群が、それぞれが1つ以上の棟を有する複数の倉庫に分散配置されている場合において、前記評価値演算手段が、前記(1)〜(3)に加え、さらに、
(6)前記被積載設備上に積載される製品の一部が該被積載設備に積載されてなる積み地輸送途上における、前記第1の方向についての、該一部の製品が該被積載設備に積載された状態の該被積載設備の重心位置の、目標重心位置からの偏差
(7)前記被積載設備上に積載される製品の一部が該被積載設備に積載されてなる積み地輸送途上における、前記第2の方向についての、該一部の製品が該被積載設備に積載された状態の該被積載設備の重心位置の、目標重心位置からの偏差
(8)前記被積載設備上に積載された製品の一部が該被積載設備から卸されてなる卸し地輸送途上における、前記第1の方向についての、該一部の製品が該被積載設備から卸された状態の該被積載設備の重心位置の、目標重心位置からの偏差
(9)前記被積載設備上に積載された製品の一部が該被積載設備から卸されてなる卸し地輸送途上における、前記第2の方向についての、該一部の製品が該被積載設備から卸された状態の該被積載設備の重心位置の、目標重心位置からの偏差
を目的関数とし、該目的関数に基づく評価値を求めるものであることを特徴とする請求項1記載の製品積載計画装置。
In the case where the product group is distributed in a plurality of warehouses each having one or more buildings, the evaluation value calculation means is in addition to (1) to (3),
(6) The part of the product in the first direction in the middle of transporting a part of the product loaded with the part of the product loaded on the part of the loaded equipment is the part of the loaded equipment. Deviation of the center of gravity of the loaded equipment loaded on the target from the target center of gravity position (7) Transportation of the loading place where a part of the product loaded on the loaded equipment is loaded on the loaded equipment Deviation from the target center-of-gravity position of the center-of-gravity position of the loaded equipment in a state where the part of the product is loaded on the loaded equipment in the second direction (8) On the loaded equipment The product in the state where the part of the product is wholesaled from the loaded facility in the first direction during the transportation of the wholesale area where a part of the product loaded on the product is wholesaled from the loaded facility. Deviation of the center of gravity of the loading equipment from the target center of gravity (9) A state in which the part of the product in the second direction is being wholesaled from the loadable equipment in the second place on the way of wholesale land transportation where a part of the product loaded on the equipment is wholesaled from the loadable equipment. 2. The product loading planning apparatus according to claim 1, wherein an evaluation value based on the objective function is obtained by using a deviation of the gravity center position of the loaded equipment from the target gravity center position as an objective function.
積載対象とされる製品群の輸送先、納期などを含む製品属性情報データを格納した財源製品格納装置と、
該財源製品格納装置から輸送先、納期などの属性に従って複数の製品を選択する製品選択装置と、
該製品選択装置で選択された製品属性情報データを格納した選択済み製品格納装置と、
該選択済み製品格納装置から複数の製品属性情報データを読み込んで、該製品属性情報データ及び予め設定されている評価項目とに基づいて複数の製品が積載される所定の被積載設備上に配列する計画を立案する積載計画装置と、
該積載計画装置で立案された積載計画結果を表示し、該結果を手動修正するための積載計画表示・修正装置とを用いて製品積載計画を立案する方法において、
前記積載計画装置に、前記選択済み製品格納装置から読み込んだ複数の製品属性情報データに対応する製品を前記被積載設備上に積載する製品の数に相当するとともに、前記製品の製品番号を前記被積載設備上の積載位置と対応づけた配列としての案を複数作成するとともに、作成した前記配列における製品番号を遺伝子とし、前記被積載設備上の積み付け配置を遺伝子座として、前記配列を遺伝子列とみなし、遺伝的アルゴリズムに基づいて変更する案作成変更工程と、
前記案作成変更工程により作成ないし変更された各案それぞれについて、少なくとも、
(1)前記被積載設備上に積載される製品の総重量の、目標重量からの偏差
(2)前記被積載設備上の所定の第1の方向についての、該被積載設備上に製品が積載された状態における該被積載設備の重心位置の、目標重心位置からの偏差、および
(3)前記被積載設備上の、前記第1の方向と交差する所定の第2の方向についての、該被積載設備上に製品が積載された状態における該被積載設備の重心位置の、目標重心位置からの偏差
前記製品属性情報データから算出して、これら偏差を遺伝的アルゴリズムによる最適解探索法における目的関数とし、該目的関数に基づく評価値を評価値演算工程と、
前記案作成変更工程により作成ないし変更された複数の案の中から所望の評価値に近い案を抽出する案抽出工程を実行させることを特徴とする製品積載計画方法。
A financial product product storage device that stores product attribute information data including the transportation destination and delivery date of the product group to be loaded,
A product selection device that selects a plurality of products according to attributes such as a transportation destination and a delivery date from the financial product storage device;
A selected product storage device storing product attribute information data selected by the product selection device;
A plurality of product attribute information data is read from the selected product storage device and arranged on a predetermined loading facility on which a plurality of products are loaded based on the product attribute information data and preset evaluation items. A loading planning device for planning, and
In a method of planning a product loading plan using a loading plan display / correction device for displaying a loading plan result drafted by the loading planning device and manually correcting the result,
The loading planning device corresponds to the number of products loaded on the loading facility with products corresponding to a plurality of product attribute information data read from the selected product storage device, and the product number of the product is assigned to the loading plan device. A plurality of proposals as arrangements corresponding to the loading positions on the loading facility are created, and the product number in the created arrangement is a gene, the arrangement of the loading on the loaded facility is a gene locus, and the arrangement is a gene string And the drafting and changing process to change based on the genetic algorithm,
For each plan created or changed by the plan creation change process, at least,
(1) Deviation from the target weight of the total weight of products loaded on the loaded equipment (2) Products are loaded on the loaded equipment in a predetermined first direction on the loaded equipment A deviation of the center of gravity position of the loaded equipment in a state of being placed from a target center of gravity position; and (3) the covered position of the loaded equipment in a predetermined second direction intersecting the first direction on the loaded equipment. The purpose of the optimum solution search method using a genetic algorithm is to calculate the deviation from the target center of gravity position of the center of gravity of the loaded equipment when the product is loaded on the loading equipment from the product attribute information data. An evaluation value based on the objective function as an evaluation value calculation step,
A product loading planning method, comprising: executing a plan extracting step of extracting a plan close to a desired evaluation value from a plurality of plans created or changed by the plan creating / changing step.
前記遺伝的アルゴリズムが、
(a)前記案作成変更手段により作成ないし変更された複数の案の中の、所望の評価値に近い評価値をもつ案を複製することにより、所望の評価値に近い評価値をもつ案が選択される確率を高める選択淘汰、
(b)前記案作成変更手段により作成ないし変更された複数の案のうちの少なくとも2つの案について前記被積載設備に積載される予定の製品のうちの一部の製品を、これら2つの案どうしで入れ替える交叉、および
(c)前記案作成変更手段により作成ないし変更された複数の案のうちの少なくとも1つの案について前記被積載設備に積載される予定の製品のうちの一部の製品を、該案における前記被積載設備に積載されない予定の製品に入れ替える突然変異
のうちの少なくとも1つの操作を含み、前記積載計画装置において実行されることを特徴とする請求項5記載の製品積載計画方法。
The genetic algorithm is
(A) A plan having an evaluation value close to a desired evaluation value can be obtained by duplicating a plan having an evaluation value close to a desired evaluation value from among the plurality of plans created or changed by the plan creation changing means. Selection 淘汰, which increases the probability of being selected
(B) For at least two of the plurality of plans created or changed by the plan creation / changing means, a part of the products scheduled to be loaded on the loaded facility is exchanged between these two plans. (C) a part of products planned to be loaded on the loadable facility for at least one of a plurality of plans created or changed by the plan creation changing means, 6. The product loading planning method according to claim 5, wherein the loading planning apparatus includes at least one operation of a mutation that replaces a product that is not loaded on the loading facility in the plan, and is executed in the loading planning apparatus.
前記製品群が、それぞれが1つ以上の棟を有する複数の倉庫に分散配置されている場合において、前記評価値演算手段を用いて、前記(1)〜(3)に加え、さらに、
(4)前記被積載設備上に積載される製品が分散配置されている倉庫の数、および
(5)前記被積載設備上に積載される製品が分散配置されている棟の数
を目的関数とし、該目的関数に基づく評価値を求めることを特徴とする請求項5または6記載の製品積載計画方法。
In the case where the product group is dispersedly arranged in a plurality of warehouses each having one or more buildings, in addition to the (1) to (3), using the evaluation value calculation means,
(4) The objective function is the number of warehouses in which the products loaded on the loaded equipment are distributed and (5) the number of buildings in which the products loaded on the loaded equipment are distributed. 7. The product loading planning method according to claim 5, wherein an evaluation value based on the objective function is obtained.
前記製品群が、それぞれが1つ以上の棟を有する複数の倉庫に分散配置されている場合において、前記評価値演算手段を用いて、前記(1)〜(3)に加え、さらに、
(6)前記被積載設備上に積載される製品の一部が該被積載設備に積載されてなる積み地輸送途上における、前記第1の方向についての、該一部の製品が該被積載設備に積載された状態の該被積載設備の重心位置の、目標重心位置からの偏差
(7)前記被積載設備上に積載される製品の一部が該被積載設備に積載されてなる積み地輸送途上における、前記第2の方向についての、該一部の製品が該被積載設備に積載された状態の該被積載設備の重心位置の、目標重心位置からの偏差
(8)前記被積載設備上に積載された製品の一部が該被積載設備から卸されてなる卸し地輸送途上における、前記第1の方向についての、該一部の製品が該被積載設備から卸された状態の該被積載設備の重心位置の、目標重心位置からの偏差
(9)前記被積載設備上に積載された製品の一部が該被積載設備から卸されてなる卸し地輸送途上における、前記第2の方向についての、該一部の製品が該被積載設備から卸された状態の該被積載設備の重心位置の、目標重心位置からの偏差
を目的関数とし、該目的関数に基づく評価値を求めることを特徴とする請求項5ないし7のいずれかに記載の製品積載計画方法。
In the case where the product group is dispersedly arranged in a plurality of warehouses each having one or more buildings, in addition to the (1) to (3), using the evaluation value calculation means,
(6) The part of the product in the first direction in the middle of transporting a part of the product loaded with the part of the product loaded on the part of the loaded equipment is the part of the loaded equipment. Deviation of the center of gravity of the loaded equipment loaded on the target from the target center of gravity position (7) Transportation of the loading place where a part of the product loaded on the loaded equipment is loaded on the loaded equipment Deviation from the target center-of-gravity position of the center-of-gravity position of the loaded equipment in a state where the part of the product is loaded on the loaded equipment in the second direction (8) On the loaded equipment The product in the state where the part of the product is wholesaled from the loaded facility in the first direction during the transportation of the wholesale area where a part of the product loaded on the product is wholesaled from the loaded facility. Deviation of the center of gravity of the loading equipment from the target center of gravity (9) A state in which the part of the product in the second direction is being wholesaled from the loadable equipment in the second place on the way of wholesale land transportation where a part of the product loaded on the equipment is wholesaled from the loadable equipment. 8. The product loading planning method according to claim 5, wherein an evaluation value based on the objective function is obtained by using a deviation of the gravity center position of the loaded equipment from the target gravity center position as an objective function.
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