Гъвкаво динамично адресиране на товари в склада

Гъвкаво динамично адресиране на товари в склада за логистични сиситеми

Предназначението на складовете е основен фактор при определяне на тяхната техническа съоръженост и степен на механизация и автоматизация на склада на процесите в тях и при избора на организация и технология на работа. В логистичните складове на транспортните предприятия се извършва преобразуване на параметрите на товаропотоците – товарите престояват до получаване от собствениците или за следващо транспортиране.
Тази им особеност изисква прилагане на различна стратегия за адресиране на постъпващите товари. Разработена е структура на система за реализация на тази стратегия, основаваща се на нов модел и алгоритъм за гъвкаво динамично адресиране, която ще повиши ефективността манипулационните процеси в логистичните складове поради намаляване на пробега на товарно-разтоварните машини (ТРМ).

В основата на системата е регистър на собствениците на товари, съдържащ информация за средното време за престой на товарите в склада и динамично разпределяне на вместимостта на склада на зони с различна големина и с различен приоритет за заемането им.

Направеното изследване показва, че прилагането на стратегията за гъвкаво динамично адресиране може да намали пробега на ТРМ до 18.89%, в сравнение с традиционно прилаганите стратегии за адресиране, при изпълнение на едни и същи заявки.

Складовете са подсистеми на логистичните системи.

Те се различават по номенклатурата, количеството и режима на съхранение на товарите, по предназначение, по връзката им с различните видове транспорт, по операциите извършвани в тях, по конструкция, съоръжаване и ниво на механизация и автоматизация на процесите [1,2].

Във всеки склад има три материални потока предвидени в технологията на работа: входящи, вътрешни и изходящи с които се извършват операции съответно в приемната зона, зоната за съхранение и зоната за експедиция.

С обработката на тези материални потоци пряко е свързана организацията на работа в склада. Видът на склада и нивото на автоматизация и механизация на процесите в него, определят възможността за прилагане на различни стратегии за
повишаване на коефициента на запълването на склада и намаляване на продължителността на работният цикъл на обслужващите машини .

В складове със стелажи за палетизирани товари се прилагат някои от следните стратегии за адресиране

1. Обезличено складиране на товарни единици със случайно разпределяне на складовите места и възможност за поставянето им на което и да е свободно място;
2. Твърдо свързване на товарните единици с определен адрес;
3. Случаен избор – прилага се в складове с продължителен престой на товарите и при складове с относително ниско ниво на механизация на процесите, като товарите се насочват към най-близкия свободен адрес;
4. Избор по предварително определена последователност от зони за складиране. Тази стратегия е подходяща за складове с ограничен брой на зоните с фиксиран обем за складиране;
5. Избор на адрес с цел равномерно разпределяне на всеки артикул в различните зони на склада;
6. Избор на адрес от зона в която обслужващата машина е с най-голям престой.

В логистичните складове на транспортните предприятия товарите престояват до получаване от собствениците или за следващо транспортиране. Тези складове обикновено имат до 1000 места за палети в стелажи до 3-4 реда по височина, с оборот до 300 палети дневно, престоя на товарите рядко надхвърля 5 денонощия, като товаропотоците са с голяма динамика поради сезонност на превозите и честа смяна на товародателите.
Складовете са с ниско ниво на механизация, обслужват се от 1-2 машини и не използват специални компютърни складови системи (т.н. WMS – Warehouse Management System – система за управление на складово стопанство), с изключение на бар-код четци за регистрация на товарите.

При тези особености на логистичните складове прилагане на някои стратегии (2, 5 и 6) е невъзможно, а други са неефективни, което наложи разработване на система за гъвкаво динамично адресиране, с която да се намали пробега на товарно- разтоварните машини (ТРМ) и експлоатационните им разходи. Системата включва регистър на собствениците на товари, регистър на адресното пространство, регистър на товарите в склада и програмни модули за процесите при постъпване и изземане на товари.

Регистърът на собствениците съдържа информация за идентификаторите им и за средното време за престой на техните товари в склада.

Регистърът на адресното пространство обхваща всички адреси в склада и данни за текущото им състояние (заето/свободно).

Регистърът на товарите съхранява идентификатор за всеки товар, идентификатор на собственика, данни за датите на постъпване и напускане на склада и адреса на съхранение.

Разработената нова стратегия предвижда в склада да бъдат създадени виртуални зони (групи адреси) за товари, с различен приоритет за заемането им. От адресното пространство на склада динамично се отделя количество работни адреси, което е пропорционално на запълването на склада завишено с коефициент на неравномерност на товаропотока Кн (1 < Кн < 1.3).
Този коефициент може да бъде определен статистически или да бъде зададен експертно. Работните адреси се разделят на групи (зони), като големината на всяка група е пропорционална на количеството товари със съответен срок на съхранение. Тези групи не трябва да бъдат повече от пет, защото 95% товарите се получават от собствениците в рамките на пет дни и така всяка група ще бъде за товари с един и същи престой – съответно едно, две, три, четири или пет и повече денонощия.

Средният срок Tci за съхранение на товарите на i-тия собственик определя приоритета за заемане на съответната зона от склада (напр. при Тс=2 дн. ^ приоритет 2 ^ зона №2), като се заема най-близкия свободен адрес от нея или ако няма такъв се заема най-близкия свободен адрес от следваща зона. Този алгоритъм на работа осигурява гъвкаво преструктуриране на адресното пространство на склада и насочване на постъпващите товари на всеки собственик в съответната зона без намесата на оператор.

Алгоритъм на работа:

При постъпване на нов товар на собственик Su от базата данни на системата се прочита средния статистически престой на товарите му – Tci. Товара се насочва към най-близкия свободен адрес от зона 8, за която Tci = Ts и се решава минимизационната задача за най-къс път в мрежата от допустими маршрути от корена към адресите от зоната 8. Ако в базата данни на системата няма данни за този собственик, той се регистрира и експертно се определя зона 8 (напр. 8=5).

При изземане на товар на собственик Si, по формула (1) се определя ново средно статистическо време за съхранение на товари Tci и се изчисляват нови стойности на Ф8, Ф, X и *¥§ .

Разработени са три програмни модула съответно за стратегиите случаен избор, избор по предварително определена последователност от зони с фиксиран обем и гъвкаво динамично адресиране. За оценка на работоспособността на предложения алгоритъм е създаден модел на логистичен склад и са генерирани списъци със заявки за
обслужване на различни товаропотоци.
Моделиран е склад състоящ се от 9 работни коридора с по 9 колони стелажи от двете страни на 3 реда по височина. Генерираните списъци съдържат по 200 заявки (100 за постъпване и 100 за изземане на товари) за 30 календарни дни – общо по 6000 заявки във всеки списък. Дневните заявки във всеки списък са с еднаква структура – състоят се от 5 групи заявки за товари с различно време на престой в склада – от 1 до 5 денонощия, но с различен брой във всяка група. Това дава възможност да бъде изследвано влиянието на структурата на товаропотока върху пробега на ТРМ и запълването на склада. При обработването на всеки един от списъците със заявки, с всяка една от разгледаните стратегии за адресиране, е изчислен сумарния пробег на ТРМ от транспортното средство до определените адреси.

За определяне на ефективността от прилагането на стратегията за гъвкаво динамично адресиране, са съпоставени помежду си пробезите на ТРМ.