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自动搬运车调度系统解决方案

2021/5/28 10:10:43        370

艾斯达克 艾斯达克 3月19日
摘要:AGV的应用领域很广泛,随着智能制造及信息技术的发展,AGV的技术也在不断地进步,正在朝着性能更优越、高性价比的方向发展。在智能工厂中的应用提高了制造业生产自动化水平及生产效率,减少了认为的干扰,加速了智能化工厂的实现进程。
关键词:AGV;智慧车间
一.AGV背景介绍:
      “自动搬运车系统”就是我们常说的AGVS,是(Automated Guided Vehicle)的缩写,即“自动导引运输车”,是指装有电磁或光学等自动导引装置并且能够沿规定的导引路径行驶,具有安全保护以及各种移载功能的运输车。它具有工作效率高、可控性强、结构简单、安全性高等优点。AGV是集机械装置、电控设备、安全防撞设备、数据信息采集传感器、现场总线等技术于一体的集成化智能物流搬运设备,常用于智慧车间。
       自动导引运输车(AGV)系统发展至今已经成为生产物流系统中最大的专业分支之一,并出现产业化发展的趋势,成为现代企业自动化装备中不可或缺的重要组成部分。在欧美等发达国家,发展最为迅速,应用最为广泛;在日本和韩国,也得到迅猛的发展和应用。而在我国,AGV的应用范围也在不断扩展,在工业生产的物料配送、货物搬运、柔性装配等领域得到大量应用。
二.常见AGV的分类:
       AGV按导引方式可分为磁条、激光、二维码,在智慧车间中常见的AGV分为以下几类:
(1)背负式AGV
(图1)


       采用双轮差速驱动,可前进、后退、转弯,提供托盘、辊筒等承载方式,结构简单,使用便捷。客户不需要对现有输送对象进行修改即可升级改造采用AGV输送。
(2)叉车式AGV(如图2)

(图2)
       叉车式AGV需要完成对货物点对点搬运的同时,对托盘进行定位,以实现对货物准确的叉取,从而实现“货到人”的货物搬运,通过激光雷达等传感器精准定位,实现货物的精准叉取、搬运,省时省力。
(3)料箱式AGV(如图3)

(图3)
       料箱式AGV可以实现“料箱到人”的货物搬运,其搬运主体是料箱,AGV可以直接从货架中取出料箱并搬运至指定位置。
三.AGV的系统架构
       通过艾斯达克先进AGV调度控制算法,结合国内众多行业应用场景,开发了AGV调度控制系统软件,可实现AGV系统运行管理、交通管制、任务分发、自动充电控制、地图规划等功能,同时可与MES系统、智能仓储、生产线系统等实现无缝对接,打造高度柔性、高度自动化的现代化物流。
       AGV的组成主要包括以下部分(如图4):

(图4)
1. 避障相机  2.充电槽口  3.前激光雷达  4.状态显示灯带    
5. 驱动轮   6.电源开关   7.点tof传感器  8.急停按钮    
9. 电源按钮 10.触摸屏  11.电机解锁按钮  12.后激光雷达    13.防撞触边
       AGVS硬件控制部分主要由驱动器、车载控制器、编码器、舵轮、导航传感器、供电系统、激光避障传感器、触摸屏等组成(如图5所示)。

(图5)
       AGVS软件控制部分主要由MES/WMS主机和AGV系统管理监控主机组成(如图6所示)。

(图6)
       AGV调度系统接口程序通过网络控制现场AGV,调度系统能够提供接口上传数据至WMS或MES(如图7所示)。

(图7)
1st 设备层,包含i-Stock智能仓储、自动化立体仓储、多种类AGV等,实现对终端物料的存储、监管、运输和数据信息采集等工作。
2nd  WCS层,利用5G网络将设备无缝连接,并进一步打通各生产环节,满足工业环境下设备互联和远程交互应用需求,实现数据采集和传输,并控制第一层设备系统的驱动和派发任务。
3rd MES/WMS层,AGV调度系统与之对接,可以为企业提供信息数据的管理与分析,实现自动化工厂,为企业打造一个高效智能的制造协同管理平台。
4th 管理层,生产通过ERP企业资讯系统掌握生产计划和基本资讯,为企业决策者提供决策手段的管理平台,对于企业改善业务流程和提高核心竞争力有着显著作用。
四.系统功能
        AGV的主要功能有:
       ①AGV任务调度:与AGV进行通信,从空闲AGV中选择一台,并指导AGV按照一定的路线完成运输的功能。
       ②实时路径规划:实时路径规划,就是根据选中的AGV所在的位置,以及目标站点位置,对AGV的行进路线进行最优规划,并指导AGV按照规划该路线行进,以完成运输功能。
       ③交通管制:在某些特定区域,由于空间原因或工艺要求,同时只能有一辆AGV通过,或者两辆AGV不能对头行驶,则需要调度系统对AGV进行管理,指导某一AGV优先通过,其它AGV再按照一定的次序依次通过,这个过程就叫交通管制。
       ④现场设备信号采集与动作控制:客户现场有些设备需要与AGV进行物理对接,实现物料的自动装卸,在此情况下,必须通过调度系统采集现场设备的运行状态信息,并且在某些时候需要发送信号控制现场设备的动作。
       ⑤MES或WMS接口:本调度系统任务信息可能来自于MES或WMS系统,同时也有义务向MES或WMS汇报任务执行结果。MES或WMS查询系统中所有AGV状态信息包括:状态查询、任务查询、任务下达、修改或取消任务、汇报任务执行情况。
       ⑥现场呼叫接口:响应现场某些设备信号作为呼叫信息,或者响应现场人工按钮动作作为呼叫信息。
       ⑦设备情况监控:对AGV的运行状态及任务信息等进行监控,以图示界面对AGV行进路线与位置信息进行展示。
五.系统在项目应用中的技术优势

(图8)
智能交管算法
自主规划路径,灵活避障;支持跨楼层/区域流转,有效降低人力成本。
多级任务配置
高效率,可调度多台协同作业,合理为AGV分配订单任务;支持采购入库、生产入库、生产领料、成品出库等多种场景仓储业务需求。
系统优化管理
无缝对接企业 WMS、MES 等上层系统,便于人员管理。
多维可视化管理
系统可实时监控仓储机器人运行状态,知悉机器人当前位置,真正实现智能运维。
六.AGVS在智慧车间的应用
       在智慧车间中,AGV占据着重要的位置,系统优化管理可以使AGVS无缝对接企业WMS、MES 等上层系统,在上位机调度规划下,通过智能交管算法可以使AGV按其规划好的路径进行路径跟踪,精准到达目的站台并执行取卸货的要求,实现取卸货搬运等作业功能。在自动化物流系统中,AGVS最能充分地体现其自动性和柔性,实现高效、经济和灵活的无人化作业。AGVS是自动化物流系统中的核心组件之一,在生产线的各组成部分之间起到了衔接枢纽的作用,随着工业生产自动化程度提高,AGVS的应用发展前景广阔。
七.客户效益

结束语:
       AGV的应用领域很广泛,随着智能制造及信息技术的发展,AGV的技术也在不断地进步,正在朝着性能更优越、高性价比的方向发展。在智能工厂中的应用提高了制造业生产自动化水平及生产效率,减少了人为的干扰,加速了智能化工厂的实现进程。艾斯达克自主研发的i-WMS系统、智能仓储、智能化立体仓库等一系列智能装备及技术,并以此为核心形成智能制造的集成应用能力,为用户提供定制化的智能装备和系统开发及智能制造为一体的集成解决方案。助力企业实现柔性、高效、灵活的自动化生产车间。

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