AGV调度控制系统在汽车总装车间的应用

付攀峰

摘 要：将AGV调度控制系统应用在汽车总装车间中，不仅能快速响应各个环节的物料需求，减少配送时间，还能够确保各类物料的柔性化供应，提高生产效率。本文就AGV调度控制系统的应用功能和实现途径展开探讨。

关键词：AGV 调度控制系统 汽车总装车间

AGV是指自动引导运输车，汽车制造行业和其他的生产制造业不一样，其具有离散性、高价值的特点。为了有效的降低生产成本，缩减备料和配送时间，应用AGV调度控制系统，就能够确保物料及时、精准的提供，满足多品种、小批量的混线生产需求。

1 AGV调度控制系统的功能开发

1.1 物料配送作业流程设计

如下图1所示，首先，调控控制系统需要生成不同的配送任务信息，由PTL系统将各个物料配送信息发送出来，而后由SPS区接收，在系统识别完成之后，再将具体的数量、位置等指令发送到待命的AGV中，由AGV执行后续的操作。AGV离开原本的待命点，前往任务起始地执行分配任务，再前往任务终止地。在整个运行的过程中，AGV如果达到交通管制点，则需要等待系统的放行指令。若系统准许通过，则继续前行，将指定的物料车放下原地等待。同时，系统还能够监控各个AGV的电量是否充足，如果AGV需要充电，则回到待命点[1]。

1.2 空箱回收作业流程设计

在传统的车间生产运行过程中，当车间物料装配完毕之后，空箱就需要由指定的工人推至到指定地点。而应用该系统，能够大大减少人力资本，通过线下工位HMI发送空箱回收作业指令，再由该系统将信号发送给空闲的AGV，进行后续的回收作业，具体操作流程和物料配送相同。

1.3 系统功能设计

该系统涵盖了四个主要功能板块：数据聚合层、业务层、应用层、用户层。数据聚合层的目的是为了将生产车间的不同数据汇集在一起，并统一转换为标准格式，进行分类管理。业务层中包含来了汽车车间的全部业务原子操作，由此能够计算各类数据，接收各个信息，进而为不同的物料需求提供针对性服务。工作人员的操作界面通常在应用层，结合不同工作环境以及工作人员的操作习惯，借助多样化的客户端形式，满足车间生产需求。

1.4 交通管制算法

在该系统的使用过程中，首先需要系统提前预设好交通管制点，也就是说要提前预设好路径出现汇合、分叉的地表站点，这样在AGV的运行过程中，一旦即将到达该站点，就可以发送通过情节，再结合现场实际情况，准许其是否通过。如果同时有多台AGV达到站点，就需要依照先后顺序，由系统计算交通管制算法，由此决定某一台AGV优先通过。

其中，T表示每台AGV通过交通管制点所需时间，tstamp0表示为第一台发出请求指令的时间，tstampn表示为第n台发出请求指令的时间，t'stampn表示为系统向第n台AGV发送的放行指令的时间。如果系统在运行的过程中，超出了T时间未有AGV通过，并且n值为0，则需要工作人员对现场情况进行检查，并检测AGV的自动停止功能是否开启[2]。

1.5 指令报文格式

依据“高位在先”的原则，提示符CMD涵盖了IN和CN两个字节字符，在这两个字节字符下又包含了具体的内容。AGV编号涵盖了4位ASCII字符，并且不同的AGV其字符数字也是不一样的。报文数据长度包括4位10进制数，RSV为18位固定长度数据段。

1.6 接口设计

AGV的设备零件并不是全部由一个供应商提供的，因此在实际的使用过程中，工厂之间无法实现互换作业。所以在本次系统设计中，通过TCP/IP Socket通信协议与AGV小车的工控机之间实现接口数据交互，由此达到控制的目的，并提供了接口协议标准[3]。

2 AGV调度控制系统在汽车总装车间的应用

2.1 系统管理

AGV调度控制系统主要包含了六个板块：系统管理、调度管理、实时监控、任务管理、系统报表、系统接口，不同板块所对应的操作流程和效果都不一样。将其应用到汽车总装车间中，能够基于不同工作任务实现个性化需求，方便工作人员操作，还能及时上传各类数据。

2.2 基础数据管理

主要是指管理AGV的基本信息，如编号、类型、载重等等，同时在该系统中还会记录各个物料的位置信息，记录物流路径，包含了AGV的动作信息，如运行、停止、障碍等等。

2.3 调度管理

作为系统应用的核心功能，通过调度管理的使用能够实现各项作业信息的接收，对于车间物料进行线上和线下的管理，还能够选取有电的AGV，对各个AGV进行调度工作。基于不同的运行情况，结合接收到的信息要求，触发各种作业信息，进而提升作业效率。与此同时，该系统还能够对空闲的AGV进行指令下发，针对繁忙状态下，也能够及时派遣各个作业。系统在接收到相关指令之后，再自主计算有效的作业路径，实现物料的顺利配送。该系统还能对已经完成的任务展开二次核查确认，确保其工作的有效性，而后再将AGV设定为空闲状态，为后续的工作做好铺垫。

2.4 实时监控

针对汽车总车间各个环节的生产运行情况，可以应用AGV对其展开实时监控，监控的内容涵盖了调度总览、区域监控、作业监视等等。同时，基于不同的级别，还能够及时将出现问题的地方发出警报，以便工作人员及时采取合理的处置措施。将每台AGV的运行路线和状态等全面反映，工作人员能够在系统中查询各个AGV的作业完成情况，从而降低风险隐患的发生几率。

3 结语

科技技术的飞速发展，使得各类生产制造企业都迎来了更多的发展机遇。对于汽车总装车间而言，其在生产制作的过程中，物料种类繁多，人工成本很高。加强对物料配送效率的提升，能够显著提升汽车车间的工作效率和竞争力。如上述所示，将AGV调度控制系统应用于其中，能够快速准确的响应物料需求，推动企业朝着智能化方向发展。

参考文献：

[1]吕红卫，何晓博，王新荣.AGV在重卡汽车底盘合装线中的应用探索[J].内燃机与配件，2020（21）：36-37.

[2]周鹏飞，潘志友，魏磊.AGV调度控制系统在汽车总装车间的应用[J].物流技术，2020，39（09）：129-133.

[3].AGV小車在汽车行业自动化生产线上的应用[J].汽车工艺师，2020（07）：16-18.