汽车总装车间AGV调度系统应用

前言

目前，就总装物流优化而言，AGV运输系统导入属于目前一个相对新颖的方向。AGV运输系统在汽车企业之中才刚发展起来，还存在较大的优化空间。通过AGV系统的合理规划设计与优化，就成为汽车企业现阶段需要重点考虑的新课题，其本身对于生产效率和成本也会带来极大的影响。

一、汽车总装车间AGV调度控制系统需求分析及架构设计

1.1 需求分析

基于某汽车总装车间为例，通过多次的研究分析，其系统需求如下：第一，能够满足交通管制的要求，可以确保在行驶道路干涉情况下，AGV不会出现撞车、不会同车间内其他物料配送产生路线冲突，可以确保生产效率。第二，满足SPS(Set Parts Supply)拣配区和总装生产线联动要求。第三，可以实现对于AGV异常情况、电量以及位置的监控处理，并且还可以在系统中显示其运行状态。第四，控制充电站就可以满足AGV自动充电的处理需求，以此来达到持续工作。第五，能够匹配兼容性的多类型需求，这样才可以满足正常运行与管控的要求。

1.2 系统架构设计

基于系统的实际需求，针对系统架构，其主要包含了三个层面，具体的AGV调度控制系统见图1所示。

图1系统硬件架构图

二、汽车总装车间AGV调度控制系统功能开发

2.1 物料配送作业流程设计

基于AGV系统，主要是实现PTL(Pick To Light)系统发送的SPS物料配送信息的接收，这样就可以生成对应的配送任务信息。在系统下发任务到待命点的AGV，在接手任务之后，AGV就会开始执行动作。当达到指定地标上传信息，如果属于交通管制点，则需要等待系统的放行指令。反之，则可以直接放行。当AGV到达任务地点后，就需要将随行料车放下，通过系统就会自动判断是否需要充电。如果需要则开始自行充电，如果不需要，则回到待命点，针对其配送作业流程，见图2所示。

图2物料配送作业流程图

2.2 系统功能设计

针对系统功能而言，其包含了不同的层次。其中，数据的聚合层主要是实现与外围系统的相互连接，其主要是将多个工厂不同种类数据统一进行汇总，将其转化成为系统的标准格式，然后进行分权限的管理。业务层则是对于业务原子的实际操作，以此来形成业务的功能库。应用层主要是针对业务功能的组合，然后利用Web相应的服务，就可以实现用户层的使用要求。针对用户层，其本身会考虑到用户所处的环境和相应习惯，从而提供对应的客户端，见图3所示。

图3功能架构图

2.3 空箱回收作业流程设计

等待料车上的物料完成装配之后，就需要由工人直接将空料车推送到指定的地点，基于下线工位HMI，实现空箱回收作业指令对应的发放，等待信息被调度系统接收之后，就会发送对应的回收信号，从而开展后续的作业处理。针对循环调度作业，其具体的流程见图4所示。

图4AGV调度过程示意图

三、汽车总装车间AGV调度控制系统功能实现

3.1 系统管理

基于系统功能设计，再结合现场操作的实际分析，在相应的功能之中囊括了调度管理、系统管理、任务管理、实时监控、系统报表以及系统接口等组成部分。系统管理则需要是满足对于用户的管理、操作日志管理以及权限设置等相应的功能实现。

3.2 基础数据管理

针对基础数据方面的管理，其主要是针对AGV信息、位置信息、物流路径、动作信息等多个方面的内容，针对具体的位置信息管理界面。

3.3 调度管理

AGV调度系统中，核心模块为调度管理，其主要是能够实现路径的计算、信息的接收、选择AGV、运动控制、交通管制、充电等处理。针对作业信息的具体接收，就是要求接收相应触发AGV的作业，其主要包含了空箱回收、物料配送、AGV充电等，针对具体的物料请求界面。

在AGV物料配送和对应的空箱回收等信息被系统所获取后，首先就会直接选择处于空闲状态的AGV来下达对应的指令。但是如果没有处于空闲状态的，则需要将这一项作业挂起，等待空闲的时候再一次进行派发。同时，系统接收到AGV作业指令之后，通过作业的起始/结束为止，然后与基础数据之中的RFID站点号相结合起来，从而实现作业路径的自动计算。在一项作业完成之后，系统就需要确认作业具体的完成情况，并且将AGV设定到空闲状态。

3.4 实时监控

实时监控中，其对应的环节包含调度总览、AGV状态监视、作业监视等。考虑到级别之间的差异性，系统就可以对应的实现监控处理，这样才能够满足运行情况、物料配送情况等问题加以呈现。同时，用户可以通过对于AGV运行路线、运行状态、电量状态、运行速度等对应的数据查看，以便将系统之中每一台AGV执行作业的具体情况落实。

四、结语

总而言之，随着新能源汽车的不断发展，传统汽车企业面临较大的挑战。因此，通过对于AGV系统的研究与推广，这样就可以帮助汽车企业不断的提升自身的效率，确保其能够做大做强，以此来促进产业升级。伴随着工业智能化、信息化、网络化的持续发展，越来越多的新智能科技、新路径规划技术、新管理思维出现在现实之中，并且在自动物流配送系统之中得到广泛的使用，相信未来的汽车工业必定能够获取更好更快的发展。

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作者：上汽通用五菱汽车股份有限公司重庆分公司李国建

来源：《内燃机与配件》

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