后方堆場自動作業(yè)生成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

趙剛

摘要：隨著后方堆場信息化、智能化的不斷受到關(guān)注，各大后方堆場都紛紛建立了信息化管理系統(tǒng)，但是后方堆場作業(yè)效率低，特別是后方堆場作業(yè)安排存在人為的錯排、漏排等問題，使得后方堆場調(diào)度管理不規(guī)范、技術(shù)不先進(jìn)。基于此提出了后方堆場自動作業(yè)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了自動化調(diào)度任務(wù)安排，輔以調(diào)度人員人工安排。通過該系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，減少人為失誤，優(yōu)化作業(yè)任務(wù)序列，提高了后方堆場的工作效率。

關(guān)鍵詞：后方堆場：自動作業(yè)；信息化

中圖分類號：U691.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095—6487（2018）02—0036—02

0引言

后方堆場作業(yè)管理的傳統(tǒng)流程為調(diào)度人員人工指揮作業(yè)叉車和正面吊車或者堆高機(jī)完成作業(yè)任務(wù)，完成任務(wù)之后手動進(jìn)行標(biāo)注，等所有的調(diào)度安排都結(jié)束以后，調(diào)度人員再將最新的數(shù)據(jù)及時(shí)錄入到系統(tǒng)，用于記錄調(diào)度信息以及把司機(jī)工作量傳給員工績效考核管理系統(tǒng)，便于考核員工績效。這種信息化調(diào)度比傳統(tǒng)的完全需要人工處理的調(diào)度安排雖然有了很多的改進(jìn)，但是還存在著許多不足，比如調(diào)度安排不合理導(dǎo)致就近的叉車不能執(zhí)行作業(yè)任務(wù)的人為失誤，現(xiàn)場作業(yè)人員憑借經(jīng)驗(yàn)人為安排倒箱順序?qū)е碌瓜湫实?，記錄信息不?zhǔn)確也不及時(shí)等問題。

基于此情況，提出設(shè)計(jì)后方堆場自動作業(yè)生成系統(tǒng)，來實(shí)現(xiàn)通過作業(yè)任務(wù)生成算法進(jìn)行智能作業(yè)任務(wù)調(diào)度分配，安排之后通過WIFI發(fā)送到車載系統(tǒng)，車載系統(tǒng)通過調(diào)度作業(yè)安排信息，一直操作下去直至最后一項(xiàng)作業(yè)完成，司機(jī)點(diǎn)擊提交，則表示作業(yè)完成并將司機(jī)完成任務(wù)記錄到績效管理系統(tǒng)。

1自動作業(yè)生成系統(tǒng)需求分析

后方堆場自動作業(yè)生成系統(tǒng)主要通過現(xiàn)場的GPS定位功能和標(biāo)簽管理子系統(tǒng)提供的作業(yè)車輛、人員、作業(yè)箱體周圍箱體位置信息，根據(jù)作業(yè)操作的行業(yè)規(guī)范，自動生成最優(yōu)作業(yè)方案，然后通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸，把生成的作業(yè)方案輸出到作業(yè)車輛的車載電腦平臺，產(chǎn)生作業(yè)子任務(wù)列表，供作業(yè)車輛人員操作。

經(jīng)過調(diào)研和堆場人員溝通后，該系統(tǒng)主要包括自動計(jì)算目標(biāo)箱位和自動生成作業(yè)序列模塊。

自動計(jì)算目標(biāo)箱位：由于后方堆場大部分存儲的都是空箱，所以對于沒有特殊要求的箱子都進(jìn)入堆存區(qū)，對于特殊要求的比如進(jìn)入拆裝箱區(qū)、制冷區(qū)、殘箱區(qū)等?？障溥M(jìn)了后方堆場后，通常公司要求堆場按照“先進(jìn)先出”的原則發(fā)放空箱，堆場必須嚴(yán)格按照該原則執(zhí)行，否則先進(jìn)堆場的空箱被長時(shí)間積壓必將導(dǎo)致集裝箱超期，管理先進(jìn)的堆場會合理安排集裝箱在堆場的堆存，按時(shí)間先后發(fā)放，這樣就會很好地促進(jìn)集裝箱的流轉(zhuǎn)。針對以上情況為其推薦不少于5個(gè)場位方案，并由中控調(diào)度員來選擇其中的一個(gè)方案或由中控調(diào)度員自己指定一個(gè)場位。

自動生成作業(yè)序列：通過GPS定位查詢出各個(gè)車所在位置以及箱位位置，或者通過智能計(jì)算目標(biāo)箱位給出的集裝箱堆存方案等信息自動生成作業(yè)序列；該序列可以有多個(gè)供中控調(diào)度人員自行選擇，或者在后臺可視化調(diào)度子系統(tǒng)中由調(diào)度人員進(jìn)行修改然后發(fā)布任務(wù)。

2自動作業(yè)生成系統(tǒng)設(shè)計(jì)

自動作業(yè)生成系統(tǒng)是后方堆場調(diào)度系統(tǒng)中沒有界面的子系統(tǒng)，當(dāng)有集裝箱進(jìn)場的時(shí)候或者需要出場的時(shí)候，該系統(tǒng)就通過現(xiàn)場車載中的定位功能和標(biāo)簽管理子系統(tǒng)提供的作業(yè)車輛、人員、作業(yè)箱體周圍箱體位置信息，根據(jù)作業(yè)操作的行業(yè)規(guī)范或者經(jīng)驗(yàn)規(guī)則，自動生成最優(yōu)作業(yè)方案，由于沒有界面，因此在設(shè)計(jì)時(shí)直接將生成的方案通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)胶笈_可視化調(diào)度子系統(tǒng)中，然后調(diào)度人員根據(jù)二維可視化界面可以觀察到整個(gè)堆場集裝箱以及工作車輛的分布，結(jié)合自動生成的方案再進(jìn)行人工處理，最后產(chǎn)生子任務(wù)列表，供作業(yè)車輛人員操作。

作業(yè)任務(wù)方案的生成原則分別為進(jìn)場場位自動推薦原則、出場箱位推薦原則以及移箱和搗箱原則。

2.1進(jìn)場場位自動推薦原則

當(dāng)某個(gè)公司的集裝箱要進(jìn)入堆場并已經(jīng)到達(dá)卡口時(shí)，場位選擇有兩種方案：第一種就是直接選擇調(diào)度員事先安排好的場位作為目標(biāo)場位；另外一種方案就是需要自動作業(yè)生成子系統(tǒng)生成的場位。規(guī)則就是按照堆場要求，如果是維修集裝箱可以放在指定的維修區(qū)內(nèi)，推薦場位會根據(jù)集裝箱大小、單位以及存放時(shí)間長短和場相關(guān)屬性等多角度、多方面、多因素進(jìn)行考慮推薦。因?yàn)楹蠓蕉褕龃蠖啻鎯障?，因此一般都是按照“先進(jìn)先出”的原則發(fā)放空箱。這樣由用戶提出的要求，堆場必須嚴(yán)格按照該原則執(zhí)行，否則會造成原有的空箱長時(shí)間占位并超期。因此還要按時(shí)間先后的原則進(jìn)行安排，當(dāng)給定的方案較多時(shí)，則場位選擇可由調(diào)度員推薦或直接決定。

2.2出場箱位推薦原則

集裝箱出場時(shí)出場箱位推薦原則是根據(jù)“先進(jìn)先出”進(jìn)行安排的，或者平均時(shí)間，然后再根據(jù)規(guī)劃條件去找箱，但是如果沒有可用箱，則要去找裝箱區(qū)的可用箱。

2.3移箱和搗箱原則

在集裝箱進(jìn)場和出場作業(yè)中除了尋找箱位外，還會涉及到集裝箱的移動或者搗箱的操作。如果需要某一個(gè)集裝箱進(jìn)行作業(yè)，這時(shí)將影響到對該集裝箱操作的另一集裝箱搬移到其它場位，這是移位的一種也叫移箱。搗箱則比剛才的移箱多一個(gè)動作，那就是等作業(yè)完成后將已經(jīng)移動到其它場位的集裝箱恢復(fù)到原場位，這種操作就叫搗箱。原則就是首先要在確定該操作是移箱還是搗箱，根據(jù)堆場的實(shí)際情況確定某一個(gè)固定值，然后計(jì)算需要移位的數(shù)量，當(dāng)該數(shù)量大于給定的固定值則進(jìn)行移箱操作，但是前提是需要考慮移箱的目標(biāo)場位是否合理；如果移位的箱數(shù)小于某設(shè)定值，就需要搗箱。

3自動作業(yè)生成系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

自動作業(yè)生成系統(tǒng)是沒有界面和數(shù)據(jù)輸入的子系統(tǒng)，主要是實(shí)現(xiàn)了當(dāng)有集裝箱入場并被綁定之后，根據(jù)規(guī)則和設(shè)計(jì)情況自動生成作業(yè)任務(wù)，生成以后會直接出現(xiàn)在后臺可視化調(diào)度子系統(tǒng)中。具體實(shí)現(xiàn)步驟如下。

3.1按行搜索

首先要掃描最佳位置，如果在指定的半邊沒有找到可放置的位置，則在另一半面進(jìn)行搜索，如此反復(fù)直到搜索到為止。

3.2創(chuàng)建子任務(wù)序列

首先，清除當(dāng)前作業(yè)任務(wù)下的所有子任務(wù)；其次，要檢查當(dāng)前要執(zhí)行的任務(wù)中的集裝箱位置與當(dāng)前位置是否一致，如果不一致則將任務(wù)中集裝箱原始位置改為當(dāng)前位置，之后更新當(dāng)前任務(wù)中集裝箱的起始位置信息；第三步，為分別處理前置任務(wù)，即加入集裝箱場內(nèi)搬運(yùn)任務(wù)，只是放置位置為空，在執(zhí)行的時(shí)候由司機(jī)臨時(shí)決定；第四步，檢查該位置是否可以放下集裝箱，可以使用獲取前置作業(yè)任務(wù)方法，查看是否有前置作業(yè)任務(wù)，若無，表示可以放置。若有，則表示需要做前置任務(wù)后才可以放置；最后，由于目標(biāo)位置下層沒有集裝箱，因此將其放在該位置的第一層。

4結(jié)論

按照作業(yè)方案生成系統(tǒng)的作業(yè)步驟需要一步一步地完成作業(yè)方案，避免人為誤操作或不按規(guī)范指令作業(yè)；在作業(yè)人員執(zhí)行作業(yè)序列的同時(shí)，動態(tài)更新被移動的箱子的位置到后臺數(shù)據(jù)庫，使中控調(diào)度人員及后臺調(diào)度系統(tǒng)實(shí)時(shí)掌握最新的數(shù)據(jù)；在作業(yè)指令中指定的集裝箱信息與現(xiàn)場實(shí)際信息不符時(shí)，允許中控調(diào)度人員更改作業(yè)序列，為處理突發(fā)情況提供足夠的系統(tǒng)靈活性。