汽車總裝車間AGV調(diào)度控制系統(tǒng)應(yīng)用探析

李國(guó)建

摘要：伴隨著汽車制造行業(yè)的不斷發(fā)展，行業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)也變得越來越激烈。對(duì)于汽車企業(yè)而言，混線生產(chǎn)模式就成為其研究的主要課題。針對(duì)自動(dòng)引導(dǎo)運(yùn)輸（AGV）系統(tǒng)的導(dǎo)入，就可以滿足物流效率的全面提升。因此，本文就汽車總裝車間AGV調(diào)度控制系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)行分析，希望可以滿足汽車企業(yè)的實(shí)際需求。

關(guān)鍵詞：汽車總裝車間;AGV;調(diào)度控制

中圖分類號(hào)：TG659? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）12-0162-02

0? 引言

目前，就總裝物流優(yōu)化而言，AGV運(yùn)輸系統(tǒng)導(dǎo)入屬于目前一個(gè)相對(duì)新穎的方向。AGV運(yùn)輸系統(tǒng)在汽車企業(yè)之中才剛發(fā)展起來，還存在較大的優(yōu)化空間。通過AGV系統(tǒng)的合理規(guī)劃設(shè)計(jì)與優(yōu)化，就成為汽車企業(yè)現(xiàn)階段需要重點(diǎn)考慮的新課題，其本身對(duì)于生產(chǎn)效率和成本也會(huì)帶來極大的影響。

1? 汽車總裝車間AGV調(diào)度控制系統(tǒng)需求分析及架構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1 需求分析? 基于某汽車總裝車間為例，通過多次的研究分析，其系統(tǒng)需求如下：第一，能夠滿足交通管制的要求，可以確保在行駛道路干涉情況下，AGV不會(huì)出現(xiàn)撞車、不會(huì)同車間內(nèi)其他物料配送產(chǎn)生路線沖突，可以確保生產(chǎn)效率。第二，滿足SPS（Set Parts Supply）揀配區(qū)和總裝生產(chǎn)線聯(lián)動(dòng)要求。第三，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于AGV異常情況、電量以及位置的監(jiān)控處理，并且還可以在系統(tǒng)中顯示其運(yùn)行狀態(tài)。第四，控制充電站就可以滿足AGV自動(dòng)充電的處理需求，以此來達(dá)到持續(xù)工作。第五，能夠匹配兼容性的多類型需求，這樣才可以滿足正常運(yùn)行與管控的要求[1]。

1.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)? 基于系統(tǒng)的實(shí)際需求，針對(duì)系統(tǒng)架構(gòu)，其主要包含了三個(gè)層面，具體的AGV調(diào)度控制系統(tǒng)見圖1所示。

2? 汽車總裝車間AGV調(diào)度控制系統(tǒng)功能開發(fā)

2.1 物料配送作業(yè)流程設(shè)計(jì)? 基于AGV系統(tǒng)，主要是實(shí)現(xiàn)PTL（Pick to light）系統(tǒng)發(fā)送的SPS物料配送信息的接收，這樣就可以生成對(duì)應(yīng)的配送任務(wù)信息。在系統(tǒng)下發(fā)任務(wù)到待命點(diǎn)的AGV，在接手任務(wù)之后，AGV就會(huì)開始執(zhí)行動(dòng)作。當(dāng)達(dá)到指定地標(biāo)上傳信息，如果屬于交通管制點(diǎn)，則需要等待系統(tǒng)的放行指令。反之，則可以直接放行。當(dāng)AGV到達(dá)任務(wù)地點(diǎn)后，就需要將隨行料車放下，通過系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)判斷是否需要充電。如果需要?jiǎng)t開始自行充電，如果不需要，則回到待命點(diǎn)，針對(duì)其配送作業(yè)流程，見圖2所示。

2.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)? 針對(duì)系統(tǒng)功能而言，其包含了不同的層次。其中，數(shù)據(jù)的聚合層主要是實(shí)現(xiàn)與外圍系統(tǒng)的相互連接，其主要是將多個(gè)工廠不同種類數(shù)據(jù)統(tǒng)一進(jìn)行匯總，將其轉(zhuǎn)化成為系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)格式，然后進(jìn)行分權(quán)限的管理。業(yè)務(wù)層則是對(duì)于業(yè)務(wù)原子的實(shí)際操作，以此來形成業(yè)務(wù)的功能庫(kù)[2]。應(yīng)用層主要是針對(duì)業(yè)務(wù)功能的組合，然后利用Web相應(yīng)的服務(wù)，就可以實(shí)現(xiàn)用戶層的使用要求。針對(duì)用戶層，其本身會(huì)考慮到用戶所處的環(huán)境和相應(yīng)習(xí)慣，從而提供對(duì)應(yīng)的客戶端，見圖3所示。

2.3 空箱回收作業(yè)流程設(shè)計(jì)? 等待料車上的物料完成裝配之后，就需要由工人直接將空料車推送到指定的地點(diǎn)，基于下線工位HMI，實(shí)現(xiàn)空箱回收作業(yè)指令對(duì)應(yīng)的發(fā)放，等待信息被調(diào)度系統(tǒng)接收之后，就會(huì)發(fā)送對(duì)應(yīng)的回收信號(hào)，從而開展后續(xù)的作業(yè)處理。針對(duì)循環(huán)調(diào)度作業(yè)，其具體的流程見圖4所示。

3? 汽車總裝車間AGV調(diào)度控制系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)管理? 基于系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)，再結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)操作的實(shí)際分析，在相應(yīng)的功能之中囊括了調(diào)度管理、系統(tǒng)管理、任務(wù)管理、實(shí)時(shí)監(jiān)控、系統(tǒng)報(bào)表以及系統(tǒng)接口等組成部分。系統(tǒng)管理則需要是滿足對(duì)于用戶的管理、操作日志管理以及權(quán)限設(shè)置等相應(yīng)的功能實(shí)現(xiàn)[3]。

3.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理? 針對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)方面的管理，其主要是針對(duì)AGV信息、位置信息、物流路徑、動(dòng)作信息等多個(gè)方面的內(nèi)容，針對(duì)具體的位置信息管理界面。

3.3 調(diào)度管理? AGV調(diào)度系統(tǒng)中，核心模塊為調(diào)度管理，其主要是能夠?qū)崿F(xiàn)路徑的計(jì)算、信息的接收、選擇AGV、運(yùn)動(dòng)控制、交通管制、充電等處理。針對(duì)作業(yè)信息的具體接收，就是要求接收相應(yīng)觸發(fā)AGV的作業(yè)，其主要包含了空箱回收、物料配送、AGV充電等，針對(duì)具體的物料請(qǐng)求界面。

在AGV物料配送和對(duì)應(yīng)的空箱回收等信息被系統(tǒng)所獲取后，首先就會(huì)直接選擇處于空閑狀態(tài)的AGV來下達(dá)對(duì)應(yīng)的指令。但是如果沒有處于空閑狀態(tài)的，則需要將這一項(xiàng)作業(yè)掛起，等待空閑的時(shí)候再一次進(jìn)行派發(fā)。同時(shí)，系統(tǒng)接收到AGV作業(yè)指令之后，通過作業(yè)的起始/結(jié)束為止，然后與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之中的RFID站點(diǎn)號(hào)相結(jié)合起來，從而實(shí)現(xiàn)作業(yè)路徑的自動(dòng)計(jì)算。在一項(xiàng)作業(yè)完成之后，系統(tǒng)就需要確認(rèn)作業(yè)具體的完成情況，并且將AGV設(shè)定到空閑狀態(tài)[4]。

3.4 實(shí)時(shí)監(jiān)控? 實(shí)時(shí)監(jiān)控中，其對(duì)應(yīng)的環(huán)節(jié)包含調(diào)度總覽、AGV狀態(tài)監(jiān)視、作業(yè)監(jiān)視等?？紤]到級(jí)別之間的差異性，系統(tǒng)就可以對(duì)應(yīng)的實(shí)現(xiàn)監(jiān)控處理，這樣才能夠滿足運(yùn)行情況、物料配送情況等問題加以呈現(xiàn)。同時(shí)，用戶可以通過對(duì)于AGV運(yùn)行路線、運(yùn)行狀態(tài)、電量狀態(tài)、運(yùn)行速度等對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)查看，以便將系統(tǒng)之中每一臺(tái)AGV執(zhí)行作業(yè)的具體情況落實(shí)。

4? 結(jié)語(yǔ)

總而言之，隨著新能源汽車的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)汽車企業(yè)面臨較大的挑戰(zhàn)。因此，通過對(duì)于AGV系統(tǒng)的研究與推廣，這樣就可以幫助汽車企業(yè)不斷的提升自身的效率，確保其能夠做大做強(qiáng)，以此來促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。伴隨著工業(yè)智能化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化的持續(xù)發(fā)展，越來越多的新智能科技、新路徑規(guī)劃技術(shù)、新管理思維出現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)之中，并且在自動(dòng)物流配送系統(tǒng)之中得到廣泛的使用，相信未來的汽車工業(yè)必定能夠獲取更好更快的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張連超，劉蔚然，程江峰，陶飛，孟少華，陳暢宇.衛(wèi)星總裝數(shù)字孿生車間物料準(zhǔn)時(shí)配送方法[J].計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，2020（11）：2897-2914.

[2]楊耀勇，李華峰，延玉軍，俞雪申.汽車總裝車間智能物流輸送技術(shù)研究[J].汽車工藝與材料，2020（10）：7-12.

[3]劉金勁，鄧同來.乘用車總裝車間生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].汽車工藝與材料，2020（06）：57-61.

[4]包波.A公司自動(dòng)化總裝車間AGV路徑優(yōu)化問題研究[D].北京交通大學(xué)，2020.