卷煙工業物流系統AGV任務調度策略優化的探討

文/蔣楠楠 王偉倩，紅云紅河集團物流中心

1 對agv系統的概述

agv系統是當前各卷煙工業中常用的一種系統，在煙草自動化物流系統中，agv系統是一個相對獨立的系統。因此，agv系統就只能夠通過接口實現信息的交換。當前國內的agv調度策略通常都是采用的排隊論，也就是人們常說的隨機服務系統理論，因為顧客到來的時間是相對隨機的，并且服務所需要的時間也是相對隨機的，所以，往往會出現排隊等候的現象，這就是排隊論。目前agv已經被廣泛的運用于卷煙企業，但是agv系統本身是存在一些問題和瑕疵的，在實際的運行中往往會出現任務的堵塞，路徑的欠缺等等問題，針對這些出現的問題，相關的操作人員就要對agv系統進行一定的優化調度，對出現的問題進行一定的解決[1]。單靠對agv系統的優化本身是不切合實際的，因為對卷煙企業的軟件培養和資金的投入太大，并且所需要的資金也很多，整個優化的時期相對來說是比較長的。因此，面對種種的問題，就必須要尋求方法進行解決。

2 系統的組成

整個系統是由三部分組成的，wms、wcs、agv這是整個系統的子系統，這三個系統各自都有著不同的分工，三者之間相互調節，相互合作。其中wms是負責接收任務請求的；wcs是負責將所獲取的任務放入任務緩沖池的，最后將未執行的任務下發給agv控制系統，不僅如此，它同時還會將任務執行的實時情況反饋給系統。三個子系統之間的分工相對來說是比較清晰的。

3 agv任務調度策略的優化

3.1 以deadline為基礎

當前所采用的理論是排隊論，排隊論的使用本身是有著一定的好處的，但是長期都采用固定的優先級極容易會出現優先級長期占據agv資源，這樣對整個系統的運行是極其不利的，對于一些低優先級的任務來說，這些低優先級的任務是沒有辦法得到執行的，因此，整個的系統的服務質量就會下降，尤其對于一些低優先級用戶。以deadline為基礎的調度其實就是一種在固定優先級的基礎上，讓任務能夠最大程度上在截止日期之前完成的一種方案。因為agv在執行任務的過程之中是沒有辦法放棄當前任務的，因此就采用非搶占式，非搶占式的意思是指即使下發優先級的任務，也不能停止當前正在執行的任務，必須要等agv完成當前的任務之后方才能夠下發任務。這種解決方案是將優先級的任務與當前的任務等待的時間進行一定的聯系，破除優先級與低優先級之間的壁壘，實現二者之間的一個平衡，使得一些低優先級的任務能夠得到很好的執行，提高整個低優先級任務的服務質量。這種解決方案對agv系統的運行是有一定幫助的，能夠較好的解決優先級不可控的問題，但是這種解決方案還是有著一定缺陷的，就是不能夠很好的解決agv系統的空跑問題，因此，還是需要進一步的完善。

3.2 以任務捆綁為基礎

以deadline為基礎的agv調度策略僅僅只是解決了優先級的不可控問題，但是并沒有全面的解決其他的問題，也沒有解決agv空跑問題，為了能夠更好的解決這個問題，相關的研究人員就發現了將任務關系較為緊密的任務捆綁執行，就可以很好的解決agv空跑問題，并且有利于提高整個系統的工作效率。系統對agv是進行了一定的區域劃分的，每一個區域內都會有一個區域值，當這個區域有著新的任務進入時，就會收集該區域任務完成的時間，隨后與所設定的區域值進行一定的比對。這樣的方法可以很好的實現agv的就近接貨，有效的解決了大量的agv空跑問題，解決了agv空跑問題，就可以極大的減少整個系統的等待時間，無效時間的縮短，就意味著工作的效率在穩步的提升，agv的執行效率在一定程度上得到了極大的提升。

3.3 Wcs與agv任務的下發

一般來說，wcs每次都是下發固定數量的任務給agv系統。因為agv系統是具有一定的獨立性的，所以當agv系統出現故障時，agv系統中緩存的大量數據就無法正常的處理，使用人員就不得不對其中緩存的大量的任務進行處理，這就嚴重的影響了系統的連續性，對系統的運行是不利的。Agv系統本身是涉及一定的產權問題的，任務若是下發到agv系統，這些任務就不再受到用戶本身的控制。為了能夠很好的解決這個問題，相關的研究者就表明在下發任務的時候，下發的任務是不能大于agv的空閑臺數的，不僅如此，每次下發的任務都是優先級最高的任務，若是出現優先級相同的情況，就按照任務等待的時間來進行下發，這樣一來就會很好的解決任務下發過多的現象，就能解決agv系統中任務調度不受控的現象。

3.4 任務調度方案的實施

整個方案的實現本身是以agv任務緩沖池數據為一定基礎的。W cs根據相關的信息對任務的優先級進行一定的調整，對于那些存在綁定agv的未執行任務，優先級是不更新的，直接由被綁定的agv在任務完成的時候進行置頂，之后會將這些任務下發到所綁定的agv系統。當agv系統出現空閑時，緩存任務池就會下發一些任務，但是本身是不會多空閑agv數量的，agv控制系統就會按照就近的原則對剛完成的任務進行一定的調度。若是出現優先級相同的情況，任務下發的時間順序就會有所差別，這種情況下，將不再按照就近的原則，而是等待時間較長的任務優先下發。

4 結束語

本文主要對agv任務調度策略進行了一定的優化處理，這樣就可以在很大程度上提升agv系統對生產的保障能力。經過改進之后的系統可以很好的運用于卷煙公司的物流項目。相關的結果表明ag v經過優化之后，整個系統的運行效率有了一定的提升，且效果是較為明顯的。