仓储拣货优化方法、仓储拣货系统及仓储运营系统与流程

1.本发明涉及仓储物流技术领域，特别是涉及一种仓储拣货优化方法、仓储拣货系统及仓储运营系统。


背景技术：

2.分拣是仓储物流的重要环节，现有的仓储物流系统中，分拣模式比较单一，即按序获取待处理的发货单，根据发货单调取仓储库中的货物至分拣工作站，最后分拣工作站的工作人员分拣出发货单所需的货物。上述分拣模式中，需要频繁从仓储库中调取货物的库存，并在完成分拣后将剩余库存送回仓储库，分拣效率低。


技术实现要素：

3.发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种分拣效率高的仓储拣货优化方法、仓储拣货系统及仓储运营系统。
4.技术方案：为实现上述目的，本发明的仓储拣货优化方法，其包括：获取多个待处理的发货单；获取分拣工作站当前的所有在站货物的信息；计算各所述发货单对所述分拣工作站调取的货物库存的匹配度；根据匹配度为空闲的分拣口分配发货单；根据各所述分拣口的发货单对货物的需求量，从所述分拣工作站的所述在站货物中调度对应于所述需求量的货物至所述分拣口。
5.进一步地，所述在站货物以货物载体为运输载体，每个所述货物载体可装载一种或多种货物；所述计算各所述发货单对所述分拣工作站调取的货物库存的匹配度中所述匹配度基于如下公式计算：；其中：s
‑
匹配度；q（p
i
）
ꢀ‑
货物载体p
i
可为当前所述发货单提供的商品的总数量；s
i
ꢀ‑
货物载体p
i
的序号；t
‑
当前所述发货单所需的所有种类商品的总数量；n
‑
当前在所述分拣工作站的货物载体的总数。
6.进一步地，所述根据匹配度为空闲的分拣口分配发货单包括：依次获取各所述发货单，并判断当前所述发货单的匹配度是否满足要求；对匹配度满足要求的发货单进行排序；根据顺序将各所述发货单分配至空闲的所述分拣口。
7.进一步地，所述根据匹配度为空闲的分拣口分配发货单之后还包括：判断是否仍有空闲的分拣口而没有匹配度满足要求的发货单，是则对剩余发货单进行分类形成多个发货单组；
获取包含发货单数量最多的所述发货单组中的发货单，并将获取的发货单按序分配给各空闲的所述分拣口；根据新分配给所述分拣口的发货单所包含的货物调取新的货物载体至所述分拣工作站。
8.进一步地，所述根据各所述分拣口的发货单对货物的需求量，从所述分拣工作站的所述在站货物中调度对应于所述需求量的货物至所述分拣口包括：根据各所述分拣口对应的所述发货单生成分拣任务；依次获取各所述分拣任务，并通过所述分拣工作站的分拣机械将对应于所述分拣任务的货物装至投送机器人，或根据所述分拣任务向所述分拣工作站的工作人员输出指令以使得工作人员向所述投送机器人装载目标货物；控制所述投送机器人运动至目标分拣口并将装载的货物投送至该所述分拣口。
9.进一步地，所述获取多个待处理的发货单包括：获取一个批次的待处理的发货单；对所有所述发货单按照发货时间和/或优先级进行排序；获取排序后的发货单序列中排序在前的设定数量的所述发货单。
10.进一步地，所述获取分拣工作站当前的所有在站货物的信息之后且在所述计算各所述发货单对所述分拣工作站调取的货物库存的匹配度之前还包括：将所有在站的所述货物载体进行排序；按序为该所述分拣工作站的每个所述货物载体分配序号。
11.仓储拣货系统，其包括分拣工作站、分拣口、仓储库、投送机器人、第一运载工具以及调度中心；所述投送机器人用于从所述分拣工作站承接货物并将货物投送至货物对应的所述分拣口；所述仓储库用于存储货物；所述第一运载工具用于在所述仓储库与所述分拣工作站之间运载货物；所述调度中心用于实施上述的仓储拣货优化方法。
12.仓储运营系统，其包括上述的仓储拣货系统，还包括收货入库系统与打包发货系统。
13.进一步地，所述收货入库系统包括第二运载工具与第三运载工具，收货区域设有一级交接点位与二级交接点位；所述一级交接点位用于承接卸货货物，所述第二运载工具用于将所述一级交接点位的货物运载至所述二级交接点位；所述第三运载工具用于将所述二级交接点位的货物运载至所述仓储库；所述打包发货系统依次包括第一传送装置、打包机以及第二传送装置；所述第一传送装置用于将所述分拣口处完成的发货单对应的货物运送至所述打包机；所述第二传送装置用于将经由所述打包机打包后的包裹搬运至装车区域。
14.有益效果：本发明的仓储拣货优化方法、仓储拣货系统及仓储运营系统，以分拣工作站的在站货物为基础，通过优化算法为各分拣口挑选合适的发货单，可使在站货物能满足尽可能多的发货单，尽可能减少货物库存在分拣工作站与仓储区之间往复的次数，如此可提高订单处理效率。
附图说明
15.附图1为仓储运营系统的布局示意图；附图2为仓储拣货优化方法的流程示意图。
16.图中：1
‑
分拣工作站；2
‑
分拣口；3
‑
仓储库；4
‑
投送机器人；5
‑
第一运载工具；6
‑
第一传送装置；61
‑
料箱机器人；62
‑
传送带装置；7
‑
打包机；8
‑
第二传送装置；81
‑
机械臂；82
‑
运载机器人；9
‑
第二运载工具；10
‑
第三运载工具；11
‑
一级交接点位；12
‑
二级交接点位；13
‑
装车区域。
具体实施方式
17.下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
18.本发明之仓储拣货优化方法应用于仓储拣货系统，仓储拣货系统为仓储运营系统的一部分。
19.如附图1所示，仓储运营系统除了仓储拣货系统之外还包括还包括收货入库系统与打包发货系统。以下将对仓储运营系统的各组成部分进行详细说明。
20.仓储拣货系统包括分拣工作站1、分拣口2、仓储库3、投送机器人4、第一运载工具5以及调度中心；分拣口2有多个，工作时，每个分拣口2对应于一个发货单，分拣口2所在位置放置一个货物容器（如料箱、货框）以承接对应于发货单的货物；所述投送机器人4用于从所述分拣工作站1承接货物并将货物投送至货物对应的所述分拣口2，投送机器人4可以是如专利cn201820508940.5所示的带有投送皮带的机器人，也可以是翻板式机器人，翻板式机器人上带有可旋转翻转的抛货板，通过控制抛货板转动至倾斜状态以将货物抛至分拣口2的货物容器内。
21.所述仓储库3用于存储货物，仓储库3内的货物以货物载体为运输载体与存储载体，货物载体的形式可以是移动货架、货架底框、料箱等形式，其中移动货架为层叠设置的多层结构，每一层均具有多个存储格用于存储货物；货架底框的结构类似于叉车托盘，货物以码垛的形式置于货架底框上；料箱为盒状结构，其内有一个或多个置物格，每个置物格内均可存储货物，料箱摆放在固定货架上；可见，每个所述货物载体可装载一种或多种货物；所述第一运载工具5用于在所述仓储库3与所述分拣工作站1之间运载货物，为了方便运输，第一运载工具5一般是连带货物载体一起运输，也即第一运载工具5每次将一种或多种货物的部分库存或所有库存运送至分拣工作站1，在分拣工作站1处分拣出所需的部分后，再将剩余的商品连带货物载体一起运回仓储库3；具体地，对应于上述移动货架以及货架底框形式的货物载体，第一运载工具5的形式为顶升式仓储搬运机器人，对应于上述料箱形式的货物载体，第一运载工具5的形式为料箱机器人（其形式如专利cn201921066894.9所示）。
22.所述调度中心用于实施本发明之仓储拣货优化方法，此外，调度中心还承担收货入库系统与打包发货系统的调度任务。
23.所述收货入库系统包括第二运载工具9与第三运载工具10，收货区域设有一级交接点位11与二级交接点位12；所述一级交接点位11用于承接卡车卸下的货物，人工或叉车将卡车上的货物卸下来并将货物运至一级交接点位11，所述第二运载工具9用于将所述一级交接点位11的货物运载至所述二级交接点位12，二级交接点位12的形式可以是叉车等形
式；在二级交接点位12处，货物的形态已经是装载在货物载体上的形态，所述第三运载工具10用于将所述二级交接点位12的货物运载至所述仓储库3，第三运载工具10的形态对应于不同的货物载体的形式可以是仓储搬运机器人或料箱机器人。
24.此处，以货物载体为货架底框形态对货物的入库流程进行说明。在一级交接点位11处，人工将卡车上卸下的货物放置到叉车托盘上，并准确地将商品的编码、数量、有效期、批次等信息与托盘进行绑定；第二运载工具9将载有货物的叉车托盘运载至二级交接点位12处，并在二级交接点位12处将叉车托盘放置到空的货架底框上；第三运载工具10将载有货物的货架底框运载至仓储库3存储，并将空的货物载体运载至二级交接点位12处等待承接载有货物的叉车托盘。将叉车托盘放置到货架底框上时，将叉车托盘与货架底框进行绑定，如此可将叉车托盘上的货物的信息与货架底框进行绑定，以方便后续分拣时调度中心根据所需货物调取货架底框。
25.所述打包发货系统依次包括第一传送装置6、打包机7以及第二传送装置8；所述第一传送装置6用于将所述分拣口2处完成的发货单对应的货物运送至所述打包机7；所述第二传送装置8用于将经由所述打包机7打包后的包裹搬运至装车区域。在一种实施例中，上述第一传送装置6包括料箱机器人61与传送带装置62，料箱机器人61将处理完成的发货单对应的分拣口2处的料箱取走并将其投送至传送带装置62，传送带装置62将料箱运送至打包机7，打包机7将料箱内的货物进行打包并贴单；第二传送装置8包括机械臂81与运载机器人82，机械臂81将打包后的包裹搬运至货架底框，运载机器人82将载有包裹的货架底框运输至装车区域13等待装车。
26.基于上述仓储拣货系统，如附图2所示，本发明之仓储拣货优化方法包括如下步骤s101
‑
s105：步骤s101，获取多个待处理的发货单；本步骤中，发货单可能是b2c模式下的最终消费者下达的客户订单，也可能是b2b模式下的采购订单，也可能是库存调拨等业务模块所生成的调拨出库单。
27.步骤s102，获取分拣工作站当前的所有在站货物的信息；本步骤中，在站货物即正在被分拣工作站分拣或等待被分拣的货物，在站货物均是以装在货物载体的形式聚集在分拣工作站处。当有多个货物载体带着货物等待被分拣时，货物载体按序排队，调度中按序为该所述分拣工作站的每个所述货物载体分配序号，越靠前的货物载体p
i
对应的序号s
i
的值越大，其中i=1
……
n，n为聚集在分拣工作站的货物载体的总数。
28.步骤s103，计算各所述发货单对所述分拣工作站调取的货物库存的匹配度；本步骤中，匹配度的概念用于评价订单与在站货物的契合程度，具体地，在站货物所能为发货单提供的商品数量越多，则匹配度越高；对于能为发货单提供相同商品数量的多个货物载体而言，如果通过排队在前的货物载体进行拣货，则发货单的匹配度越高；此外，对于发货单而言，在站货物能提供给该订单的拣货数量相比于该发货单的总货物需求量的比重越大，则匹配度越高。
29.对应于上述描述，上述匹配度可基于如下公式计算：
；其中：s
‑
匹配度；q（p
i
）
ꢀ‑
货物载体p
i
可为当前所述发货单提供的商品的总数量；s
i
ꢀ‑
货物载体p
i
的序号；t
‑
当前所述发货单所需的所有种类商品的总数量；n
‑
当前在所述分拣工作站的货物载体的总数。
30.步骤s104，根据匹配度为空闲的分拣口分配发货单；步骤s105，根据各所述分拣口的发货单对货物的需求量，从所述分拣工作站的所述在站货物中调度对应于所述需求量的货物至所述分拣口。
31.优选地，上述步骤s104中，所述根据匹配度为空闲的分拣口分配发货单包括如下步骤s201
‑
s203：步骤s201，依次获取各所述发货单，并判断当前所述发货单的匹配度是否满足要求；本步骤中，通过判断订单的匹配度s是否大于设定最低阈值s
min
以判断匹配度是否满足要求，是则满足要求，否则不满足要求。
32.步骤s202，对匹配度满足要求的发货单进行排序；步骤s203，根据顺序将各所述发货单分配至各空闲的所述分拣口。
33.上述步骤s104执行过程中，有可能出现匹配度满足要求的发货单的数量小于空闲的分拣口的数量的情形，特别是刚开始分拣货物的过程中会出现该情形，针对此情形，上述步骤s104之后还包括如下步骤s301
‑
s304：步骤s301，判断是否仍有空闲的分拣口而没有匹配度满足要求的发货单，是则对剩余发货单进行分类形成多个发货单组；本步骤中，根据发货单所包含货物类别的相似度对发货单进行分类，使得相似的订单并入到同一发货单组。
34.步骤s302，获取包含发货单数量最多的所述发货单组中的发货单，并将获取的发货单按序分配给各空闲的所述分拣口；步骤s303，根据新分配给所述分拣口的发货单所包含的货物调取新的货物载体至所述分拣工作站。
35.具体地，上述步骤s301具体包括如下步骤a1
‑
a2：步骤a1，为各所述发货单生成可识别符；本步骤中，可识别符根据发货单包含的货物类别生成，由于每种货物均具有货物编码，发货单的可识别符由该发货单所包含的所有货物种类的货物编码按照设定顺序排列而成；该可识别符不仅可用于在后续步骤中供对比判断发货单之间的相似度，还可以被反向解析以得到发货单中包含的货物类别。
36.步骤a2，根据可识别符对剩余的发货单进行分类形成多个发货单组；本步骤中，可将可识别符完全一致的订单放入同一发货单组，也可以将相似度达到某一阈值的可识别符放入同一发货单组。
37.优选地，所述根据各所述分拣口的发货单对货物的需求量，从所述分拣工作站的所述在站货物中调度对应于所述需求量的货物至所述分拣口包括如下步骤s401
‑
s403：
步骤s401，根据各所述分拣口对应的所述发货单生成分拣任务；步骤s402，依次获取各所述分拣任务，并通过所述分拣工作站的分拣机械将对应于所述分拣任务的货物装至投送机器人，或根据所述分拣任务向所述分拣工作站的工作人员输出指令以使得工作人员向所述投送机器人装载目标货物；步骤s403，控制所述投送机器人运动至目标分拣口并将装载的货物投送至该所述分拣口。
38.优选地，对于电商对于的仓储系统而言，一般待处理订单的数目庞大，对所有待处理订单一起处理效率低，且也不一定满足订单的发货需求，基于此，上述步骤s101中所述获取多个待处理的发货单包括如下步骤s501
‑
s503：步骤s501，获取一个批次的待处理的发货单；步骤s502，对所有所述发货单按照发货时间和/或优先级进行排序；步骤s503，获取排序后的发货单序列中排序在前的设定数量的所述发货单。
39.通过上述步骤s501
‑
s503，优先对发货时间近以及优先级高的订单进行处理，可使得对订单的处理顺序更为合理。
40.本发明的仓储拣货优化方法、仓储拣货系统及仓储运营系统，以分拣工作站的在站货物为基础，通过优化算法为各分拣口挑选合适的发货单，可使在站货物能满足尽可能多的发货单，尽可能减少货物库存在分拣工作站与仓储区之间往复的次数，如此可提高订单处理效率。
41.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。