1.一种智能仓储系统储物槽自适应优化调整方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:获得的产品订单信息、采购需求信息以及不同原材料的库存信息,以预测出不同原材料未来的储存空间需求信息;步骤1中预测储存空间需求信息的方法为:步骤1.1:从企业管理系统中获取新加入的生产订单信息,得到产品的个性化定制需求;
步骤1.2:基于个性化定制产品的组成结构,得到订单的原材料使用需求;
步骤1.3:分析企业当前正在加工的订单完成情况以及仓储系统中各物料库存信息,得到仓储系统中原材料的剩余可用数量信息;
步骤1.4:将剩余可用原材料的属性信息与新订单对相应原材料的需求信息进行对比;
如果已有原材料的属性信息满足新产品的需求,则从新订单的原材料需求中剔除该原材料;否则,跳转至步骤1.5;
步骤1.5:基于构成产品的原材料的详细需求,获得原材料需求信息表,向采购部门释放采购需求;
步骤1.6:采购部门获得不同原材料的存放需求信息,该信息包含包装形式及尺寸、单个包装里原材料数量、存储位置与环境需求、存储数量;
步骤1.7:向仓储系统释放原材料的存放需求信息;
步骤2:制定智能仓储系统储物槽空间的优化配置决策方案,且智能仓储系统进行自适应调节;
步骤2.1:获取所有原材料需要占用的储物槽空间尺寸;
步骤2.2:读取仓储货架的整体信息,包含每层货架的最大尺寸、不同储物槽之间的依存关系、储物槽尺寸设置的约束条件;
步骤2.3:构建储物槽自适应优化调整的数学模型;
步骤2.3.1:构建储物槽自适应优化调整的目标函数,分别是:最大化空间利用率目标函数
最大化原材料储物量目标函数
其中,xi,yi,zi分别指代第i种原材料有效占用的长、宽、高三个维度的尺寸,i=1、2、
3…、n,n为原材料的总数量;Hj表示第j个货架的整体体积,j=1、2、3…、m,m为货架总数;Ni表示第i类原材料的数量;
步骤2.3.2:构建储物槽空间优化配置的约束条件,约束条件主要包含仓储货架每行总长度、货架总高度、单层货架高度和货架宽度限制;
货架总长度约束表示为 其中,SLJa指预计放置到第J个货架的第a行的原材料集合,Ta为第J个货架放置第a行的原材料总数量,LJ为第J个货架的总长度约束;
货架总高度约束表示为 其中,SLJb指预计放置到第J个货架的第b列的原材料集合,Tb为第J个货架放置第b列的原材料总数量,HJ为第J个货架的总高度约束;
单层货架高度约束表示为 其中,SHJb指预计放置到第J个货架的第a行的原材料集合,HJa为第J个货架第a行的高度约束;
货架宽度约束表示为 其中,SWJ指预计放置到第J个货架的原材料集合,WJ为第J个货架的宽度约束;
步骤2.4:基于数学模型,采用遗传算法对储物槽优化问题进行求解,得到最优的储物槽配置结构方案;
步骤2.5:智能仓储系统基于所得到的最优的储物槽配置结构方案,控制系统根据最优的储物槽配置结构方案对仓储货架结构进行调节,实现对各储物槽进行自适应调整。
2.根据权利要求1所述的一种智能仓储系统储物槽自适应优化调整方法,其特征在于,步骤2.1中获取所有原材料需要占用的储物槽空间尺寸的方法为:步骤2.1.1:随机选择一个原材料的空间存放需求信息,并获得最邻近的储物槽空间尺寸大小;
步骤2.1.2:迭代步骤2.1.1,直到计算出所有原材料需要占用的储物槽空间;
步骤2.1.3:将获得的储物槽空间需求信息释放给数据集中分析单元。
3.根据权利要求1所述的一种智能仓储系统储物槽自适应优化调整方法,其特征在于,步骤2.4中采用遗传算法对储物槽优化问题进行求解的过程为:步骤2.4.1:对储物槽空间设置方案进行编码,编码方式为:染色体是一个M×N的矩阵,M指代储物槽需求数量,N代表仓储货架总数,其中染色体中的每一个元素代表每一个原材料占用货架中所对应的位置编号,位置编号按从左下角到右上角的顺序排列;
步骤2.4.2:基于原材料编号初始化父代种群;原材料在进入企业时会有一个编号,基于编号进行种群初始化;
步骤2.4.3:随机选择两个初始化的父代个体,随机选择交叉点进行交叉,产生新的子代种群,并合并父代和子代组成新的种群;
步骤2.4.4:计算新种群中各个子代个体的适应度函数,其中适应度函数依据两个目标函数制定;
步骤2.4.5:依据适应度函数对合并的种群中的个体进行竞争,保留适应度高的个体,组成新一代群体;
步骤2.4.6:重复以上步骤,直到满足迭代终止条件;
步骤2.4.7:基于迭代获得的最优解,得到最优的储物槽配置结构方案。
4.一种基于权利要求3所述智能仓储系统储物槽自适应优化调整方法的智能仓储系统,其特征在于,包括仓储货架结构、信息采集单元和储物槽自适应优化控制系统;仓储货架结构的执行电机接收储物槽自适应优化控制系统发出的指令,由执行电机带动仓储货架结构实现储物槽空间的自适应调节;
信息采集单元包括外部信息接入单元与实时仓储信息采集单元,外部信息接入单元获得即将进入或离开仓储系统的原材料信息;实时仓储信息采集单元利用智能传感设备以精准获取仓储系统中原材料及货架的使用状态;
储物槽自适应优化控制系统包括数据集中分析单元与自适应控制单元:数据集中分析单元从信息采集单元中预测出原材料存储空间需求,并得到最优的储物槽配置结构方案;
自适应控制单元连接仓储货架结构的执行电机,根据最优配置方案生成工作指令,主动调节仓储货架结构,实现对各储物槽的自适应调整。