AGV小车在自动化仓库系统中的优化调度

2019年4月16日

  AGV小车在制造系统常用于自动运送相应的工件到相应的机床上进行加工;AGV小车在仓库系统常用于货架出入库台分拣系统和输送系统之间输送。无论是在制造系统还是在仓库系统,使用AGV小车都可以大大提高工作效率。

  下面米克力美给大家分享AGV小车在自动化仓库系统中的优化调度知识,为AGV小车在仓库系统中的调度提供了一种有效的方法和实践途径。

  AGV小车在仓库系统中的调度机制,采用遗传算法对AGV的调度问题进行研究,在分析问题的基础上,建立其数学模型,给出了具体的遗传算法的编码、交叉和变异算子,对算法进行了仿真验证,证明了算法的合理性。

  最优的AGV的调度策略,是在给定的一组搬运任务下,AGV系统按照某种调度顺序进行工作,使任务完传送效率最高,一般可认为完成任务时AGV系统行走路经最短。为了更方便研究AGV小车系统,假设下条件成立:

  假设每台AGV小车的行走速度都是恒定的,并且相同,其制动和起动过程忽略不计。

  (2)假设每台AGV小车在执行完当前任务后,就停靠在刚执行完任务的出入库台和分拣台旁边,并不回到原来位置。

  (3)假设出入库台和分拣台前后存放货品的缓冲区都足够的大。

  (4)假设每台小车在执行任务的行走过程中不会行走略径的发生冲撞。

  (5)假设每台小车在执行完出库任务后,在相应的取货品,执行下一个入库任务。

  AGV小车在仓库系统中的调度目标为在给定的以上约束条件下,找到一种可行的调度方案使AGV小车 系统完成搬运任务时行走路径最短。

  考虑AGV小车在仓库系统中执行任务的特点,在上述假设条件的基础上,对AGV小车的调度采用以下的调度策略:

  (1)若AGV小车的当前任务已经完成即小车空闲时,若有要运送的货品任务产生,就可触发AGV小车行走到需要搬运货品的出入库台和分拣台。

  (2)若AGV小车的当前任务并未完成,当小车的当前任务一完成必须马上:执行下一道运输任务。

  (3)AGV小车的当前任务完成后,只需停留执行完任务的出入库台和分拣台的旁边即可。

  AGV小车在执行任务的过程中遵循就近完成的原则,即由离需要执行任务的出入库台最近的能够执行任务的AGV小车来执行搬运任务。

  实验条件为出入库巷道有3条,用A、B、C表示,分别对应3个出库台和3个入库台,分拣设备有5个

  用D、E、F、G.H表示,分别对应5个分拣口的上下包台,AGV小车系统为3个出入库台和5个分拣上下包台服务,每个AGV小车都在导轨上自由运行,共需要完成40个出入库任务,这40个出入库任务在3条巷道随机分布。在实验中,采用前述的调度策略来寻求AGV小车系统完成出入库任务的最优目标,取种群规模pop=50,交叉概率p:=0.6,变异概率p=0.01,最大允许进化代数Genmax= 50。

  由遗传算法得出的AGV小车系统完成40次出入库运输任务的最短路径值为1370m。 而如果40次出入库运输任务分别由A、B、C三个巷道单独完成时的最短路径值分别为: 800m, 1200m, 800m;由A、B、C三个巷道单独完成时的最长路径值分别为:2000m,1600m, 2000m。可见当出入库运输任务在三个巷道随机分布时,由遗传算法得到完成出入库运输任务的最短路径值具有-定的合理性。

  AGV越来越受欢迎,因为它用途广泛既能用于生产线上下料的搬运,又能用于车间与仓库间的转运出入库,还可以作为生产线上的移动平台进行装配工作。米克力美自主研发的AGV调度系统,可以同时对几十台多类型的AGV搬运小车统一调度,在保证安全性的同时,大幅度提高了作业效率;并且调度系统对外提供开放接口,可以与用户的WMS、MES系统无缝对接,满足工厂、仓库智能化的需求,统一调度作业,提高制造业生产的在整体使用效率。

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