卷烟工业物流系统AGV任务调度策略优化的探讨

2018-12-06蒋楠楠王伟倩红云红河集团物流中心

新商务周刊 2018年19期

文/蒋楠楠王伟倩，红云红河集团物流中心

1 对agv系统的概述

agv系统是当前各卷烟工业中常用的一种系统，在烟草自动化物流系统中，agv系统是一个相对独立的系统。因此，agv系统就只能够通过接口实现信息的交换。当前国内的agv调度策略通常都是采用的排队论，也就是人们常说的随机服务系统理论，因为顾客到来的时间是相对随机的，并且服务所需要的时间也是相对随机的，所以，往往会出现排队等候的现象，这就是排队论。目前agv已经被广泛的运用于卷烟企业，但是agv系统本身是存在一些问题和瑕疵的，在实际的运行中往往会出现任务的堵塞，路径的欠缺等等问题，针对这些出现的问题，相关的操作人员就要对agv系统进行一定的优化调度，对出现的问题进行一定的解决[1]。单靠对agv系统的优化本身是不切合实际的，因为对卷烟企业的软件培养和资金的投入太大，并且所需要的资金也很多，整个优化的时期相对来说是比较长的。因此，面对种种的问题，就必须要寻求方法进行解决。

2 系统的组成

整个系统是由三部分组成的，wms、wcs、agv这是整个系统的子系统，这三个系统各自都有着不同的分工，三者之间相互调节，相互合作。其中wms是负责接收任务请求的；wcs是负责将所获取的任务放入任务缓冲池的，最后将未执行的任务下发给agv控制系统，不仅如此，它同时还会将任务执行的实时情况反馈给系统。三个子系统之间的分工相对来说是比较清晰的。

3 agv任务调度策略的优化

3.1 以deadline为基础

当前所采用的理论是排队论，排队论的使用本身是有着一定的好处的，但是长期都采用固定的优先级极容易会出现优先级长期占据agv资源，这样对整个系统的运行是极其不利的，对于一些低优先级的任务来说，这些低优先级的任务是没有办法得到执行的，因此，整个的系统的服务质量就会下降，尤其对于一些低优先级用户。以deadline为基础的调度其实就是一种在固定优先级的基础上，让任务能够最大程度上在截止日期之前完成的一种方案。因为agv在执行任务的过程之中是没有办法放弃当前任务的，因此就采用非抢占式，非抢占式的意思是指即使下发优先级的任务，也不能停止当前正在执行的任务，必须要等agv完成当前的任务之后方才能够下发任务。这种解决方案是将优先级的任务与当前的任务等待的时间进行一定的联系，破除优先级与低优先级之间的壁垒，实现二者之间的一个平衡，使得一些低优先级的任务能够得到很好的执行，提高整个低优先级任务的服务质量。这种解决方案对agv系统的运行是有一定帮助的，能够较好的解决优先级不可控的问题，但是这种解决方案还是有着一定缺陷的，就是不能够很好的解决agv系统的空跑问题，因此，还是需要进一步的完善。

3.2 以任务捆绑为基础

以deadline为基础的agv调度策略仅仅只是解决了优先级的不可控问题，但是并没有全面的解决其他的问题，也没有解决agv空跑问题，为了能够更好的解决这个问题，相关的研究人员就发现了将任务关系较为紧密的任务捆绑执行，就可以很好的解决agv空跑问题，并且有利于提高整个系统的工作效率。系统对agv是进行了一定的区域划分的，每一个区域内都会有一个区域值，当这个区域有着新的任务进入时，就会收集该区域任务完成的时间，随后与所设定的区域值进行一定的比对。这样的方法可以很好的实现agv的就近接货，有效的解决了大量的agv空跑问题，解决了agv空跑问题，就可以极大的减少整个系统的等待时间，无效时间的缩短，就意味着工作的效率在稳步的提升，agv的执行效率在一定程度上得到了极大的提升。

3.3 Wcs与agv任务的下发

一般来说，wcs每次都是下发固定数量的任务给agv系统。因为agv系统是具有一定的独立性的，所以当agv系统出现故障时，agv系统中缓存的大量数据就无法正常的处理，使用人员就不得不对其中缓存的大量的任务进行处理，这就严重的影响了系统的连续性，对系统的运行是不利的。Agv系统本身是涉及一定的产权问题的，任务若是下发到agv系统，这些任务就不再受到用户本身的控制。为了能够很好的解决这个问题，相关的研究者就表明在下发任务的时候，下发的任务是不能大于agv的空闲台数的，不仅如此，每次下发的任务都是优先级最高的任务，若是出现优先级相同的情况，就按照任务等待的时间来进行下发，这样一来就会很好的解决任务下发过多的现象，就能解决agv系统中任务调度不受控的现象。

3.4 任务调度方案的实施

整个方案的实现本身是以agv任务缓冲池数据为一定基础的。W cs根据相关的信息对任务的优先级进行一定的调整，对于那些存在绑定agv的未执行任务，优先级是不更新的，直接由被绑定的agv在任务完成的时候进行置顶，之后会将这些任务下发到所绑定的agv系统。当agv系统出现空闲时，缓存任务池就会下发一些任务，但是本身是不会多空闲agv数量的，agv控制系统就会按照就近的原则对刚完成的任务进行一定的调度。若是出现优先级相同的情况，任务下发的时间顺序就会有所差别，这种情况下，将不再按照就近的原则，而是等待时间较长的任务优先下发。