AGV調度控制系統在汽車總裝車間的應用

付攀峰

摘 要：將AGV調度控制系統應用在汽車總裝車間中，不僅能快速響應各個環節的物料需求，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調度控制系統的應用功能和實現途徑展開探討。

關鍵詞：AGV 調度控制系統 汽車總裝車間

AGV是指自動引導運輸車，汽車制造行業和其他的生產制造業不一樣，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，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調度控制系統的功能開發

1.1 物料配送作業流程設計

如下圖1所示，首先，調控控制系統需要生成不同的配送任務信息，由PTL系統將各個物料配送信息發送出來，而后由SPS區接收，在系統識別完成之后，再將具體的數量、位置等指令發送到待命的AGV中，由AGV執行后續的操作。AGV離開原本的待命點，前往任務起始地執行分配任務，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，則需要等待系統的放行指令。若系統準許通過，則繼續前行，將指定的物料車放下原地等待。同時，系統還能夠監控各個AGV的電量是否充足，如果AGV需要充電，則回到待命點[1]。

1.2 空箱回收作業流程設計

在傳統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，能夠大大減少人力資本，通過線下工位HMI發送空箱回收作業指令，再由該系統將信號發送給空閑的AGV，進行后續的回收作業，具體操作流程和物料配送相同。

1.3 系統功能設計

該系統涵蓋了四個主要功能板塊：數據聚合層、業務層、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，并統一轉換為標準格式，進行分類管理。業務層中包含來了汽車車間的全部業務原子操作，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

在該系統的使用過程中，首先需要系統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，就可以發送通過情節，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，由系統計算交通管制算法，由此決定某一臺AGV優先通過。

其中，T表示每臺AGV通過交通管制點所需時間，tstamp0表示為第一臺發出請求指令的時間，tstampn表示為第n臺發出請求指令的時間，t'stampn表示為系統向第n臺AGV發送的放行指令的時間。如果系統在運行的過程中，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兩個字節字符，在這兩個字節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。所以在本次系統設計中，通過TCP/IP Socket通信協議與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，并提供了接口協議標準[3]。

2 AGV調度控制系統在汽車總裝車間的應用

2.1 系統管理

AGV調度控制系統主要包含了六個板塊：系統管理、調度管理、實時監控、任務管理、系統報表、系統接口，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

作為系統應用的核心功能，通過調度管理的使用能夠實現各項作業信息的接收，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?；诓煌倪\行情況，結合接收到的信息要求，觸發各種作業信息，進而提升作業效率。與此同時，該系統還能夠對空閑的AGV進行指令下發，針對繁忙狀態下，也能夠及時派遣各個作業。系統在接收到相關指令之后，再自主計算有效的作業路徑，實現物料的順利配送。該系統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，為后續的工作做好鋪墊。

2.4 實時監控

針對汽車總車間各個環節的生產運行情況，可以應用AGV對其展開實時監控，監控的內容涵蓋了調度總覽、區域監控、作業監視等等。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的運行路線和狀態等全面反映，工作人員能夠在系統中查詢各個AGV的作業完成情況，從而降低風險隱患的發生幾率。

3 結語

科技技術的飛速發展，使得各類生產制造企業都迎來了更多的發展機遇。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調度控制系統應用于其中，能夠快速準確的響應物料需求，推動企業朝著智能化方向發展。

參考文獻：

[1]呂紅衛，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小車在汽車行業自動化生產線上的應用[J].汽車工藝師，2020（07）：16-18.