付攀峰
摘 要:將AGV調度控制系統(tǒng)應用在汽車總裝車間中,不僅能快速響應各個環(huán)節(jié)的物料需求,減少配送時間,還能夠確保各類物料的柔性化供應,提高生產效率。本文就AGV調度控制系統(tǒng)的應用功能和實現途徑展開探討。
關鍵詞:AGV 調度控制系統(tǒng) 汽車總裝車間
AGV是指自動引導運輸車,汽車制造行業(yè)和其他的生產制造業(yè)不一樣,其具有離散性、高價值的特點。為了有效的降低生產成本,縮減備料和配送時間,應用AGV調度控制系統(tǒng),就能夠確保物料及時、精準的提供,滿足多品種、小批量的混線生產需求。
1 AGV調度控制系統(tǒng)的功能開發(fā)
1.1 物料配送作業(yè)流程設計
如下圖1所示,首先,調控控制系統(tǒng)需要生成不同的配送任務信息,由PTL系統(tǒng)將各個物料配送信息發(fā)送出來,而后由SPS區(qū)接收,在系統(tǒng)識別完成之后,再將具體的數量、位置等指令發(fā)送到待命的AGV中,由AGV執(zhí)行后續(xù)的操作。AGV離開原本的待命點,前往任務起始地執(zhí)行分配任務,再前往任務終止地。在整個運行的過程中,AGV如果達到交通管制點,則需要等待系統(tǒng)的放行指令。若系統(tǒng)準許通過,則繼續(xù)前行,將指定的物料車放下原地等待。同時,系統(tǒng)還能夠監(jiān)控各個AGV的電量是否充足,如果AGV需要充電,則回到待命點[1]。
1.2 空箱回收作業(yè)流程設計
在傳統(tǒng)的車間生產運行過程中,當車間物料裝配完畢之后,空箱就需要由指定的工人推至到指定地點。而應用該系統(tǒng),能夠大大減少人力資本,通過線下工位HMI發(fā)送空箱回收作業(yè)指令,再由該系統(tǒng)將信號發(fā)送給空閑的AGV,進行后續(xù)的回收作業(yè),具體操作流程和物料配送相同。
1.3 系統(tǒng)功能設計
該系統(tǒng)涵蓋了四個主要功能板塊:數據聚合層、業(yè)務層、應用層、用戶層。數據聚合層的目的是為了將生產車間的不同數據匯集在一起,并統(tǒng)一轉換為標準格式,進行分類管理。業(yè)務層中包含來了汽車車間的全部業(yè)務原子操作,由此能夠計算各類數據,接收各個信息,進而為不同的物料需求提供針對性服務。工作人員的操作界面通常在應用層,結合不同工作環(huán)境以及工作人員的操作習慣,借助多樣化的客戶端形式,滿足車間生產需求。
1.4 交通管制算法
在該系統(tǒng)的使用過程中,首先需要系統(tǒng)提前預設好交通管制點,也就是說要提前預設好路徑出現匯合、分叉的地表站點,這樣在AGV的運行過程中,一旦即將到達該站點,就可以發(fā)送通過情節(jié),再結合現場實際情況,準許其是否通過。如果同時有多臺AGV達到站點,就需要依照先后順序,由系統(tǒng)計算交通管制算法,由此決定某一臺AGV優(yōu)先通過。
其中,T表示每臺AGV通過交通管制點所需時間,tstamp0表示為第一臺發(fā)出請求指令的時間,tstampn表示為第n臺發(fā)出請求指令的時間,t'stampn表示為系統(tǒng)向第n臺AGV發(fā)送的放行指令的時間。如果系統(tǒng)在運行的過程中,超出了T時間未有AGV通過,并且n值為0,則需要工作人員對現場情況進行檢查,并檢測AGV的自動停止功能是否開啟[2]。
1.5 指令報文格式
依據“高位在先”的原則,提示符CMD涵蓋了IN和CN兩個字節(jié)字符,在這兩個字節(jié)字符下又包含了具體的內容。AGV編號涵蓋了4位ASCII字符,并且不同的AGV其字符數字也是不一樣的。報文數據長度包括4位10進制數,RSV為18位固定長度數據段。
1.6 接口設計
AGV的設備零件并不是全部由一個供應商提供的,因此在實際的使用過程中,工廠之間無法實現互換作業(yè)。所以在本次系統(tǒng)設計中,通過TCP/IP Socket通信協(xié)議與AGV小車的工控機之間實現接口數據交互,由此達到控制的目的,并提供了接口協(xié)議標準[3]。
2 AGV調度控制系統(tǒng)在汽車總裝車間的應用
2.1 系統(tǒng)管理
AGV調度控制系統(tǒng)主要包含了六個板塊:系統(tǒng)管理、調度管理、實時監(jiān)控、任務管理、系統(tǒng)報表、系統(tǒng)接口,不同板塊所對應的操作流程和效果都不一樣。將其應用到汽車總裝車間中,能夠基于不同工作任務實現個性化需求,方便工作人員操作,還能及時上傳各類數據。
2.2 基礎數據管理
主要是指管理AGV的基本信息,如編號、類型、載重等等,同時在該系統(tǒng)中還會記錄各個物料的位置信息,記錄物流路徑,包含了AGV的動作信息,如運行、停止、障礙等等。
2.3 調度管理
作為系統(tǒng)應用的核心功能,通過調度管理的使用能夠實現各項作業(yè)信息的接收,對于車間物料進行線上和線下的管理,還能夠選取有電的AGV,對各個AGV進行調度工作。基于不同的運行情況,結合接收到的信息要求,觸發(fā)各種作業(yè)信息,進而提升作業(yè)效率。與此同時,該系統(tǒng)還能夠對空閑的AGV進行指令下發(fā),針對繁忙狀態(tài)下,也能夠及時派遣各個作業(yè)。系統(tǒng)在接收到相關指令之后,再自主計算有效的作業(yè)路徑,實現物料的順利配送。該系統(tǒng)還能對已經完成的任務展開二次核查確認,確保其工作的有效性,而后再將AGV設定為空閑狀態(tài),為后續(xù)的工作做好鋪墊。
2.4 實時監(jiān)控
針對汽車總車間各個環(huán)節(jié)的生產運行情況,可以應用AGV對其展開實時監(jiān)控,監(jiān)控的內容涵蓋了調度總覽、區(qū)域監(jiān)控、作業(yè)監(jiān)視等等。同時,基于不同的級別,還能夠及時將出現問題的地方發(fā)出警報,以便工作人員及時采取合理的處置措施。將每臺AGV的運行路線和狀態(tài)等全面反映,工作人員能夠在系統(tǒng)中查詢各個AGV的作業(yè)完成情況,從而降低風險隱患的發(fā)生幾率。
3 結語
科技技術的飛速發(fā)展,使得各類生產制造企業(yè)都迎來了更多的發(fā)展機遇。對于汽車總裝車間而言,其在生產制作的過程中,物料種類繁多,人工成本很高。加強對物料配送效率的提升,能夠顯著提升汽車車間的工作效率和競爭力。如上述所示,將AGV調度控制系統(tǒng)應用于其中,能夠快速準確的響應物料需求,推動企業(yè)朝著智能化方向發(fā)展。
參考文獻:
[1]呂紅衛(wèi),何曉博,王新榮.AGV在重卡汽車底盤合裝線中的應用探索[J].內燃機與配件,2020(21):36-37.
[2]周鵬飛,潘志友,魏磊.AGV調度控制系統(tǒng)在汽車總裝車間的應用[J].物流技術,2020,39(09):129-133.
[3].AGV小車在汽車行業(yè)自動化生產線上的應用[J].汽車工藝師,2020(07):16-18.