AGVS系統(tǒng)在現(xiàn)代生產(chǎn)物流系統(tǒng)中的應(yīng)用
上海印鈔廠通過采用先進的激光導引車系統(tǒng)AGVS，使其物流搬運系統(tǒng)更加快速、及時、規(guī)模優(yōu)化和易于庫存控制管理。
物流系統(tǒng)是指在一定的時間和空間里，由所需位移的物資、包裝設(shè)備、裝卸搬運機械、運輸工具、倉儲設(shè)施、人員和通信聯(lián)系等若干相互制約的要素所構(gòu)成的具有特定功能的有機整體。物流系統(tǒng)的目的是實現(xiàn)物資的空間效益和時間效益，使物流速度加快。物流所花費時間縮短，空間占用縮小，大大節(jié)省成本，從而增加利潤，實現(xiàn)各種物流環(huán)節(jié)的合理銜接，并取得最佳的經(jīng)濟效益。
為了實現(xiàn)工廠生產(chǎn)的高度自動化、提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本，上海印鈔廠在經(jīng)過長期而廣泛的市場調(diào)研和綜合考慮之后，采用北京機科發(fā)展科技股份有限公司所引進的，以瑞典NDC公司技術(shù)為核心所研制的激光導引車系統(tǒng) AGVS（Automatic Guided Vehicle System）作為生產(chǎn)過程中的物流搬運系統(tǒng)，以實現(xiàn)其快速、及時、低成本、規(guī)模優(yōu)化和易于庫存控制管理等目的。它的原理是在AGV小車上安裝發(fā)射激光的掃描器、在工作現(xiàn)場的四周安裝反射板，AGV在行進過程中不斷發(fā)射激光并接收反射信號，通過所檢測得到的反射板的精確位置，再通過車載計算機的計算得到AGV當前所處的位置。激光導引AGV可以在導引區(qū)內(nèi)自由行走和精確定位，行走路面無需其他任何定位措施，小車的行走路徑可根據(jù)實際需求隨時改動。
系統(tǒng)構(gòu)成
上海印鈔廠AGV控制系統(tǒng)（包括硬件和軟件）主要分為車載控制和地面控制兩部分：車載部分硬件主要由車載計算機、控制驅(qū)動、轉(zhuǎn)向電機模塊、與主站的通信模塊、傳感器信號處理模塊等組成。這些硬件與車載計算機運行的軟件相結(jié)合，主要完成以下的功能：在收到指令后，負責AGV的導引，路徑選擇，小車行走，裝卸操作等。地面控制部分硬件主要由AGV系統(tǒng)地面控制管理主機、企業(yè)上位管理主機、以及處理現(xiàn)場外部某些信號的信號集中器、智能充電機等組成。硬件與軟件相結(jié)合主要負責完成搬運任務(wù)的分配，車輛調(diào)度，交通管理，蓄電池充電等功能。
上海印鈔廠AGV系統(tǒng)是一個包含企業(yè)上位管理機、AGV管理主機及AGV小車、智能充電機和現(xiàn)場信號集中器等組成部分，并將AGV系統(tǒng)的各個組成部分有機的組合到一起來滿足企業(yè)實際生產(chǎn)需要的集成系統(tǒng)。AGV系統(tǒng)的管理主機是與企業(yè)的信息數(shù)據(jù)庫管理機相交互的。它們交互的信息包括企業(yè)的信息數(shù)據(jù)庫向AGV的管理主機發(fā)送各種命令的信息。AGV管理主機將AGV系統(tǒng)所接受到的任務(wù)的執(zhí)行完成情況報告給企業(yè)的管理主機，企業(yè)管理主機根據(jù)不同的情況將各種應(yīng)答信息再反饋給AGV管理主機。
上海印鈔廠AGV系統(tǒng)框圖如圖1所示:
AGV的任務(wù)是由倉庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫發(fā)給AGV管理主機的，進而由AGV管理主機調(diào)度AGV去執(zhí)行相關(guān)的任務(wù)，再將任務(wù)的執(zhí)行情況返回給數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。
AGV系統(tǒng)的各組成部分的功能簡介如下：
1.物流信息管理系統(tǒng)
主要根據(jù)生產(chǎn)作業(yè)和各操作機臺的呼叫情況，向AGV自動輸送系統(tǒng)管理主機發(fā)送運輸任務(wù)的指令信息、并接收AGV自動輸送系統(tǒng)的任務(wù)執(zhí)行情況信息。
2.LGV管理系統(tǒng)
主要負責任務(wù)分配，車輛調(diào)度，交通管理，電池充電等功能。它主要由AGV管理主機的主控服務(wù)軟件和現(xiàn)場信號集中器、智能充電機等組成。其功能是負責為AGV自動輸送系統(tǒng)管理主機處理命令接收、命令執(zhí)行、相關(guān)參數(shù)的傳輸和小車的監(jiān)控，這些命令可從物流信息管理系統(tǒng)、AGV自動輸送系統(tǒng)圖形監(jiān)控工作站、各種現(xiàn)場的數(shù)字信號如按扭等進行發(fā)送。
其中AGV自動輸送系統(tǒng)監(jiān)控工作站采用一獨立的監(jiān)控工作站，可全動態(tài)實時顯示AGV自動輸送系統(tǒng)中各臺AGV的工作位置及運行狀態(tài)，并實時報告AGV自動輸送系統(tǒng)出現(xiàn)的故障信息，此外也具有AGV自動輸送系統(tǒng)仿真運行的功能。在緊急情況下，也可通過AGV自動輸送系統(tǒng)監(jiān)控工作站指派特定的AGV執(zhí)行特定的任務(wù)。
3.操作機臺呼叫終端
可根據(jù)實際需要配備操作終端的數(shù)量，完成機臺操作人員和AGV自動運輸管理調(diào)度系統(tǒng)的信息交互。該終端的主要功能包括：生產(chǎn)任務(wù)的顯示；生產(chǎn)要料的出庫請求和入庫請求以及生產(chǎn)完的半成品的入庫請求。
系統(tǒng)功能
1.硬件系統(tǒng)
車載AGV硬件系統(tǒng)組成采取模塊化設(shè)計，每個模塊都定義了相關(guān)的接口，這種模塊化架構(gòu)的首要的優(yōu)點是系統(tǒng)能快速地被集成在一起。
AGV車載系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)模塊功能圖如圖2所示。
車載計算機硬件采用模塊化的設(shè)計方法，由底板聯(lián)接起來的板卡所組成，每個板卡（除了電源卡）都有自己的CPU和ROM及相應(yīng)的運行軟件，以執(zhí)行每個模塊的特殊功能。每個板卡上運行的軟件分為系統(tǒng)軟件和用戶編制的特殊表格應(yīng)用軟件，系統(tǒng)軟件通過運行在DOS下的傳輸程序傳給板卡上的EPROM和FLASH EPROM，而表格應(yīng)用程序則集中存儲在特殊的存儲卡上。各個板卡通過底板的總線相連，并具備一個存儲卡。這些卡除了存儲卡的位置固定外，其他板卡的位置可隨意放置。
2.軟件系統(tǒng)
在車載計算機硬件外圍有三個環(huán)包圍著的軟件操作系統(tǒng)，駐留在車載計算機的各功能板卡的存儲區(qū)中，由內(nèi)到外依次是軟件操作系統(tǒng)、語言編譯系統(tǒng)和用戶應(yīng)用程序。語言編譯系統(tǒng)通常是放置在編譯計算機中，由用戶在計算機上進行用戶應(yīng)用程序的設(shè)計，然后進行編譯，編譯后生成軟件操作系統(tǒng)所能識別和執(zhí)行的代碼，經(jīng)由下載程序下載到車載計算機的存儲卡中，從而實現(xiàn)車載計算機的控制功能。
軟件也采用了模塊化的設(shè)計方法，將小車的控制分為若干功能模塊。
下面是小車的導航模塊示意圖(見圖3)。
車載計算機定義程序由若干功能模塊組成。下面簡單對路徑規(guī)劃功能模塊作簡單描述：
小車的行走路徑主要是依賴于電子地圖數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫包含小車行駛的站臺和運動的線段，電子地圖被AGV主控計算機和車載計算機用來通過路徑網(wǎng)絡(luò)進行導航。路徑規(guī)劃模塊的主要功能是指引小車沿著根據(jù)生產(chǎn)需要所設(shè)定的路線網(wǎng)絡(luò)行進的模塊。車載計算機路徑規(guī)劃模塊在路線網(wǎng)絡(luò)中，根據(jù)當前的任務(wù)信息計算出從當前位置所有可能到達目的地的路徑所需時間最短的路線，定義的速度和線段的長度在計算中使用，所選擇路徑上的點和線段被列表列出，用來指引小車去所希望的目的地。
路徑規(guī)劃和設(shè)置
上海印鈔廠是由多臺AGV小車組成的AGV系統(tǒng)，為了提高生產(chǎn)效率，對運行路線進行系統(tǒng)規(guī)劃是至關(guān)重要的和必須的。由于AGV系統(tǒng)是一個動態(tài)系統(tǒng)，影響生產(chǎn)效率的因素很多，系統(tǒng)規(guī)劃主要考慮以下幾個方面：
AGV系統(tǒng)物流線路布局以及系統(tǒng)中裝卸站點的位置安排；小車的調(diào)度規(guī)則；交通管理與運行線路規(guī)劃；以及AGV系統(tǒng)中AGV數(shù)量的規(guī)劃。
車間物流路線布局應(yīng)遵循以下的一些基本原則：
(1) 在公共主干道上應(yīng)避免設(shè)置物料裝卸站，以保證主干道物流的通暢，避免發(fā)生交通堵塞。
(2) 各個區(qū)域內(nèi)，裝載站應(yīng)位于卸載站之前。
(3) 盡量使同一區(qū)域內(nèi)的物料裝卸量保持平衡，從而減小AGV空車運行的時間，提高AGV的利用率。
(4) s不同區(qū)域的物流強度應(yīng)盡量保持平衡，避免出現(xiàn)AGV集中運行的情況，這樣可減少交通堵塞，既可以簡化交通管理，又可提高系統(tǒng)的工作效率。
(5) AGV可能通過一條以上的線路到達目標地。
(6) 交通擁擠的“瓶頸”路口，應(yīng)有AGV會讓通道以安全行車。
根據(jù)實際的現(xiàn)場物流的需要,來對AGV小車的行進路線和站點進行規(guī)劃、設(shè)計和定義，以使得AGV小車能在整個系統(tǒng)中高效、有序、流暢地運行,從而提高整個物流系統(tǒng)的效率和AGV小車的使用率，是進行路線規(guī)劃設(shè)計的出發(fā)點和目的。
根據(jù)上海印鈔廠的AGV運行實際環(huán)境相關(guān)設(shè)備布置，進行導航系統(tǒng)的安裝布置、AGV的行進路線和相關(guān)參數(shù)的確定。在這里要根據(jù)企業(yè)環(huán)境的設(shè)備布置情況，規(guī)劃出AGV行進的路線圖，并設(shè)置合適的取貨、卸貨站臺的位置、充電站的位置、車庫站的位置。對于具體的情況，應(yīng)做具體的分析。
（轉(zhuǎn)載）
