垛型自动规划软件落地记：异构托盘和异形货物也能自动排垛
做码垛集成的工程师都懂一个隐性难点：码垛机好选，垛型难排。不少项目花在调试垛型上的时间，比设备安装还长。尤其是多品种小批量产线，几百种包装规格对应几百种垛型，靠人工一个个在触摸屏里定义排列，工作量巨大还容易出错。近一两年，垛型自动规划逐渐成了码垛系统的标配功能，我们也在多个项目里把它真正用了起来。
印象最深的是给一家日化厂做的项目，数百个SKU共线共托盘，包装箱从200克的小盒到25公斤的大桶都有，托盘也不统一，既有标准托盘也有客户自带的异形托盘。要是还按老办法人工排垛，光维护垛型库就要专人天天更新。我们索性直接用了一套垛型自动规划引擎，把排垛这件事交给了算法。
这套智能垛型算法的核心，本质上是一个带约束的三维装箱优化问题。输入是每件货物的长宽高、重量、重心位置和承压能力，输出是在给定托盘尺寸和限高下的最优排布。算法里写死了几类硬约束：每层货物总尺寸不出托盘边缘、上下层间重心投影落在支撑面内、超过一定层数强制换型交叉、易碎敏感件只能放上层等。在这些约束下，算法先用几何搜索求可行解，再用启发式迭代优化装载率。
落地流程也比想象中顺。我们先把客户几百种包装的尺寸重量导入系统，跑了一遍批量预排，一次性生成全部垛型方案并三维预览；客户确认后直接下发到PLC垛型库。遇到新品，只需要录入尺寸，系统自动补一个合规垛型，再也不用等工程师人工调试验证。原来一个新品从开料到能上市码垛，垛型准备要两三天，现在十几分钟搞定。
实际效果有个数字特别能说明问题：改造前人工排垛的平均托盘装载率只有78%左右，垛层之间空隙大，浪费了不少运力；上了垛型自动规划后，平均装载率提到92%上下，换算下来一年能少发几百车货。同时运输中散垛、压坏的情况明显减少，因为算法生成的垛型都经过重心和承压校验，稳定性比人工凭感觉排的更扎实。
垛型自动规划和码垛设备是联动的。算法生成的垛型数据，一方面直接生成机器人或码垛机的运动序列，另一方面把每层每件的坐标实时下发给执行单元。我们还在界面上加了垛型检视功能，现场人员能看到每一步动作的仿真预览，换型前先在软件里走一遍，大大降低了误操作概率。这套联动逻辑，让多品种产线真正实现了无人值守换型。
给做码垛集成的同行三点体会：第一，垛型数据要能自动沉淀成库，新品越多越能体现算法价值，别再把垛型当成一次性的静态数据；第二，约束条件一定要跟运输和堆存环节对齐，重心、承压、限高这些参数直接决定货能不能安全出库，别只盯着装载率；第三，尽量选择带三维仿真预览的方案，调试和培训都省心。垛型自动规划不是炫技，是解决多品种码垛痛点的实实在在的手段，对SKU多、包装杂的产线尤其值得。
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