CN105204462A - Agv生产调度系统中agv数量与工作任务的匹配方法 - Google Patents
Agv生产调度系统中agv数量与工作任务的匹配方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105204462A CN105204462A CN201510505593.1A CN201510505593A CN105204462A CN 105204462 A CN105204462 A CN 105204462A CN 201510505593 A CN201510505593 A CN 201510505593A CN 105204462 A CN105204462 A CN 105204462A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- agv
- task
- scheduling system
- worktable
- production scheduling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 65
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 50
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 38
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 45
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 19
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 16
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 claims description 15
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 9
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 3
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 3
- 238000011017 operating method Methods 0.000 claims description 2
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 abstract description 14
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 29
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 4
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000003442 weekly effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
- G05B19/41865—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by job scheduling, process planning, material flow
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/32—Operator till task planning
- G05B2219/32252—Scheduling production, machining, job shop
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/60—Electric or hybrid propulsion means for production processes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
Abstract
本发明为一种AGV生产调度系统中AGV数量与工作任务的匹配方法。多轨道交互式的AGV生产系统存在多个工作台、多个AGV和多条运行轨道，生产过程中的各种信息实时进行交互。每个AGV在运行过程当中根据即时的系统状态选择当前的工作任务和运行路线。系统的复杂性和AGV决策的即时性使得难以预先将AGV的数量和工作任务进行合理的匹配。采用本方法可以预先模拟系统运行状态，可以在一定的工作任务下预先确定需要的AGV数量，也可以在一定的AGV数量下确定能够承担的最大工作任务，同时还可以在一定的AGV数量和工作任务下，预先确定需要的工作时间，从而将工作任务和AGV的数量进行合理匹配。
Description
技术领域
本发明涉及采用多Agent方法对多轨道、交互式AGV生产调度系统的模拟，以使得工作任务与AGV数量相互匹配的方法。属于AGV生产调度技术领域。
背景技术
无人搬运车(AutomatedGuidedVehicle，简称AGV)是装备有电磁或光学等自动引导装置、能够沿规定的引导路径行进、具有安全保护以及各种移载功能的运输车辆。AGV在工业应用中不需要驾驶员，以可充电的蓄电池作为其动力来源，透过计算机系统来控制其行进路线和行为。通常利用电磁轨道来设立AGV的行进路线。电磁轨道贴在地板上，AGV则依循电磁轨道所带来的信息进行移动与动作。AGV系统与其他的物流输送系统相比，具有环境的适应性强、布局柔性高、方便维护、自动化程度、便于维护等优点，对提高生产效率、降低生产成本从而加速企业发展有着重要意义。
单台AGV的简单系统的活动范围和作业能力是有限的，随着工厂自动化规模日益扩大，已不能满足提高自动化系统生产效率的要求。目前AGV系统大都是由多台AGV构成的多轨道、交互式系统。这类系统通常由一个装载台，一个卸载台，多个工作台和多个AGV等待区构成，上述四类装置之间有固定的电磁轨道相连。工作任务下达后，由多台AGV分别将待加工的部件由装载台运送到相应的工作台进行加工。加工完成后，再由AGV将加工好的部件由工作台运送到卸载台，以便进行产品的封装处理。由于多AGV在同一时间和空间内同时运行，形成了一个离散事件的动态系统，进而导致了一系列的管理难题。目前对AGV系统的研究主要集中在路经规划、任务调度和冲突处理三个方面。这些研究都是针对系统某一方面的问题展开，然而由于系统的复杂性、离散性和即时性，系统的总体特征规律尚难以获取。因此，现有研究尚未解决AGV的数量和工作任务的匹配问题。即对于特定系统，在一定的工作任务下达后，需要多少台AGV可以按时完成任务；或在一定的AVG数量和工作时间要求下，最多能够产程多少工作任务。上述问题的存在给企业生产计划的制定带来很大困难。同时，由于AGV价格昂贵，购置多余的AGV也给企业增加了大量的生产成本。
发明内容
本发明的目的是采用多Agent仿真理论对多轨道、交互式AGV生产调度系统进行仿真模拟，通过在特定的系统参数下模拟系统运行状态，获取特定系统状态下工作任务、AGV数量和总工作室间等变量之间的相互关系，从而实现将工作任务和AGV的数量进行合理匹配的目的。
本发明是采取以下的技术方案来实现的:
基于多Agent仿真的多轨道、交互式AGV生产调度系统中AGV数量与工作任务匹配的方法，其步骤如下：
(1)对AGV生产调度系统的设施布局进行测量，获取系统内部各装置的具体信息。
(2)采用多Agent仿真理论，根据步骤(1)测量获取的数据，建立AGV调度系统仿真模型，模拟生产过程中各装置的位置和AGV的运行规则。
(3)对任意生产任务，运行步骤(2)所建立的仿真模型，得到不同AGV数量下完成该生产任务所需的工作时间。根据获得的数据，得到生产任务、AGV数量和工作时间的匹配关系。必要时重复运行多次，得到三者之间的统计规律。
(4)根据步骤(3)所获得的规律，将工作任务和AGV数量进行匹配。
前述的基于多Agent仿真的多轨道、交互式AGV生产调度系统AGV数量与工作任务匹配方法，其特征在于AGV调度系统仿真模型根据对AGV生产调度系统的设施布局进行测量得到具体信息建立。
前述的基于多Agent仿真的多轨道、交互式AGV生产调度系统AGV数量与工作任务匹配方法，其特征在于采用多主体仿真方法对AGV调度系统的整个运行过程进行模拟。
前述的基于多Agent仿真的多轨道、交互式AGV生产调度系统AGV数量与工作任务匹配方法，其特征在于对AGV的建模给予多Agent思想，即将每个AGV看作独立决策的离散单元，在系统运行的过程中每个AGV按照自己的行动规则做出行动决策，从而总是可以为系统找出至少一个可行解。
前述的基于多Agent仿真的多轨道、交互式AGV生产调度系统AGV数量与工作任务匹配方法，其特征在于通过模拟系统运行的整个过程，得到工作任务、机器人数量和工作时间之间的相互关系。
本发明的原理具体叙述如下：
一、技术方案的第一部分：系统的固定装置主要包括一个装载台、一个卸载台、多个工作台、多个AGV等待区、以及连接这些固定装置的电磁轨道。另外系统还包括多个可移动的AGV。对系统进行测量需要获取的数据包括以下几类：
第一，装载台、卸载台、工作台、AGV等待区等固定装置两两之间的电磁轨道长度。
第二，AGV在装载台、卸载台、工作台进行装载、卸载工作需要的时间和每个工作台的加工时间。
第三，AGV的运行速度和遇到障碍物时进行规避的反应时间。
二、技术方案的第二部分：根据上一部分多获得的数据,采用多Agent仿真方法对AGV生产调度系统进行建模，对系统的运行过程进行模拟。建模的过程分为以下几步：
第一，根据装载台、卸载台、工作台、AGV等待区、电磁轨道等固定装置的相对位置，在系统中生成工作场所的模拟环境。
第二，生成一定数量的AGV，并为AGV设定运行规则。
对于任意空闲的AGV，当接到指令将一定数量的工件从固定装置A运送到固定装置B时，所采取的行动规则如下：
<1>路线计算。AGV计算自身位置到固定装置A的最短路线，以及固定装置A到固定装置B的最短路线。
<2>移动、装载与卸载。AGV根据步骤<1>的计算结果，首先由自身位置运动到固定装置A，然后进行装载作业；装载完成后，再由固定装置A移动到固定装置B，然后进行卸载作业。
<3>规避碰撞。AGV在移动过程中，实时对沿轨道向前延伸2米处所有可能通路的占用情况进行探测。如轨道被占用，则停止移动并等待3-5秒后进行继续向前运动。为防止两个以上AGV的相互等待陷入死循环，等待时间为3-5秒之间的一个随机数。
对于任意空闲的AGV，当没有接到工作指令且不在等待区时，所采取的行动规则如下：
<1>路线计算。AGV计算自身位置到所有可用等待区的最短路线。
<2>移动到等待区。AGV根据步骤<1>计算出的计算结果，移动到距离最近的等待区进行等待。
第三，建立系统的任务分配机制。系统任务由两种装置触发，一个是装载台，一个是工作台。当装载台或任意一台工作台不为空时，即触发任务分配机制。
装载台的任务触发机制如下：
<1>当装载台的状态不为空时，装载台首先根据工件种类对工作台进行匹配，然后在匹配的工作台中搜寻是否有空闲的工作台；如果有空闲的工作台，则进入对AGV的选择和任务指派程序。如果没有空闲的工作台，则等待匹配工作台完成加工作业。
<2>AGV的选择和任务指派。计算当前没有作业的每一个AGV到装载台装载工件并运送到每一个工作台的最短路径及相应的作业时间。将作业任务指派给相应作业时间最短的AGV，并给该AGV发送指令。
工作台的任务触发机制如下：
<1>当工作台状态不为空，且已完成加工作业时，进入AGV的选择和任务指派程序。
<2>AGV的选择和任务指派。计算当前没有作业任务的每一个AGV移动到相应工作台装载工件，并将工件运送到卸载台的最短路径及相应的作业时间。将作业任务指派给相应作业时间最短的AGV，并给该AGV发送指令。
三、技术方案的第三部分:采用仿真软件Netlogo实现对上述模型的编程工作。然后在不同的生产任务和AGV数量下反复运行上述模型，得到生产任务、AGV数量和完成生产任务所需时间的相互关系。设所需加工的工件数量为N，AGV数量为n，完成生产任务所需的平均时间为T(N,n)，将反复运行上述模型得到的数据列入下表。
表1生产任务、AGV数量和生产时间关系表
四、技术方案的第四部分：根据表1所得到的生产任务、AGV数量和总的生产时间之间的相互关系，对生产任务和AGV数量进行匹配。通过三者之间的匹配可以分别对生产任务安排、AGV数量需求和生产时间安排三个方面做出相应决策，具体如下：
第一，当AGV数量为n，所需加工的工件数量为N时，通过查表得到完成该生产任务所需的时间为T(N,n)。将时间单位换算为小时(下同)。然后根据每天工作的小时数，即可得到完成该生产任务所需的天数。如每天工作8小时，则所需工作天数位T(N,n)/8。
第二，当AGV数量为n，可供完成生产任务的时间限制为T(N,n)时，通过查表可得到最多能够加工的工件数目N。
第三，当在一定的时间限制T(N,n)下，所需加工的工件数为N时，通过查表可得到所需要的AGV个数n。
本发明所达到的有益效果：
本申请根据多轨道、交互式AGV生产调度系统所具有的复杂性、离散性和决策的即时性等特点，提出采用多Agent仿真理论对多轨道交互式AGV调度系统进行仿真模拟，通过在特定的系统参数下模拟系统运行状态，获取特定系统状态下工作任务、AGV数量和总工作室间等变量之间的相互关系，从而实现将工作任务和AGV的数量进行合理匹配的方法。该方法可以在一定的工作任务下预先确定需要的AGV数量，也可以在一定的AGV数量下确定能够承担的最大工作任务，同时还可以在一定的AGV数量和工作任务下，预先确定需要的工作时间。经过现场的实际工程实施，表明该方法稳定可靠，实施简便，AGV生产调度系统的设计和实施方面效果明显。
附图说明
图1是本发明基于多Agent仿真的多轨道、交互式AGV生产调度系统AGV数量与工作任务匹配方法的工作场所模拟环境图。
图2是本发明基于多Agent仿真的多轨道、交互式AGV生产调度系统AGV数量与工作任务匹配方法的AGV分配规则示意图。
具体实施方式
本发明的原理具体叙述如下：
(1)技术方案的第一部分：系统的固定装置主要包括一个装载台、一个卸载台、多个工作台、多个AGV等待区、以及连接这些固定装置的电磁轨道。另外系统还包括多个可移动的AGV。对系统进行测量需要获取的数据包括以下几类：
第一，装载台、卸载台、工作台、AGV等待区等固定装置两两之间的电磁轨道长度。
第二，AGV在装载台、卸载台、工作台进行装载、卸载工作需要的时间和每个工作台的加工时间。
第三，AGV的运行速度和遇到障碍物时进行规避的反应时间。
(2)技术方案的第二部分：根据上一部分多获得的数据,采用多Agent仿真方法对AGV生产调度系统进行建模，对系统的运行过程进行模拟。建模的过程分为以下几步：
第一，根据装载台、卸载台、工作台、AGV等待区、电磁轨道等固定装置的相对位置，在系统中生成工作场所的模拟环境，如图1所示。
第二，生成一定数量的AGV，并为AGV设定运行规则。AGV行动规则示意图如图2所示。
对于任意空闲的AGV，当接到指令将一定数量的工件从固定装置A运送到固定装置B时，所采取的行动规则如下：
<1>路线计算。AGV计算自身位置到固定装置A的最短路线，以及固定装置A到固定装置B的最短路线。
<2>移动、装载与卸载。AGV根据步骤<1>的计算结果，首先由自身位置运动到固定装置A，然后进行装载作业；装载完成后，再由固定装置A移动到固定装置B，然后进行卸载作业。
<3>规避碰撞。AGV在移动过程中，实时对沿轨道向前延伸2米处所有可能通路的占用情况进行探测。如轨道被占用，则停止移动并等待3-5秒后进行继续向前运动。为防止两个以上AGV的相互等待陷入死循环，等待时间为3-5秒之间的一个随机数。
对于任意空闲的AGV，当没有接到工作指令且不在等待区时，所采取的行动规则如下：
<1>路线计算。AGV计算自身位置到所有可用等待区的最短路线。
<2>移动到等待区。AGV根据步骤<1>计算出的计算结果，移动到距离最近的等待区进行等待。
本实施例中，选择江苏省电力科学研究院计量中心计量资产自动检测系统作为实施对象。国家电网江苏省计量中心拥有全国规模最大的自动化检定线，年检定单相电能表800万只，三向电能表80万只。检定过程如下：自动化库房与检定区的接驳区共6个接驳位。待检定的电能表由自动化库房运送到接驳位，然后由AGV将电能表从检定区接驳处输送到检定台体，机械臂完成取表、定位、挂表，检定台完成检定任务后，由AGV将电能表输送回接驳处，送至负一楼自动化封印线进行分拣。AGV的运行路线由地面固定的多条电磁轨道进行导引。该检定系统为典型的多轨道交互式AGV调度系统。
本实例实施步骤如下：
(1)在本实例当中，装载台和卸载台均为接驳区，工作台为4个电能表检定台，另外系统还有4个AGV等待区，以及一个将这些固定装置连在一起的一个电磁轨道系统。电磁轨道系统2条主轨道和3条将主轨道连在一起的分轨道。其中主轨道为单项轨道，分轨道为双向轨道。对上述各固定装置进行测量后得到两两之间的电磁轨道长度见表2。
表2固定装置之间的电磁轨道长度单位：米
AGV在接驳处进行装载和卸载所需要的时间为每次3秒，在检定台进行装载和卸载所需要的时间为每次9秒，每个检定台的检定时间为180秒。AGV的运动速度为3m/s，遇到障碍物时停车等待的时间为3到5秒之间均匀分布的一个随机数。
(2)根据接驳处、检定台、AGV等待区、电子轨道等固定装置的相对位置，在系统中生成工作场所的模拟环境。生成12个AGV，并为AGV设定运行规则如下：
对于任意空闲的AGV，当接到指令将一定数量的工件从固定装置A运送到固定装置B时，所采取的行动规则如下：
<1>路线计算。AGV计算自身位置到固定装置A的最短路线，以及固定装置A到固定装置B的最短路线。
<2>移动、装载与卸载。AGV根据规则<1>的计算结果，首先由自身位置运动到固定装置A，然后进行装载作业；装载完成后，再由固定装置A移动到固定装置B，然后进行卸载作业。
<3>规避碰撞。AGV在移动过程中，实时对沿轨道向前延伸2米处所有可能通路的占用情况进行探测。如轨道被占用，则停止移动并等待3-5秒后进行继续向前运动。为防止两个以上AGV的相互等待陷入死循环，等待时间为3-5秒之间的一个随机数。
对于任意空闲的AGV，当没有接到工作指令且不在等待区时，所采取的行动规则如下：
<1>路线计算。AGV计算自身位置到所有可用等待区的最短路线。
<2>移动到等待区。AGV根据规则<1>计算出的计算结果，移动到距离最近的等待区进行等待。
建立系统的任务分配机制。系统任务由两种装置触发，一个是接驳区与自动化库房的接驳位，一个是检定台。当接驳区与自动化库房的接驳位或任意一台检定台不为空时，即触发任务分配机制。
接驳区与自动化库房的接驳位的任务触发机制如下：
<1>当接驳区与自动化库房的接驳位的状态不为空时，接驳区与自动化库房的接驳位首先根据工件种类对检定台进行匹配，然后在匹配的检定台中搜寻是否有空闲的检定台；如果有空闲的检定台，则进入对AGV的选择和任务指派程序。如果没有空闲的检定台，则等待匹配检定台完成加工作业。
<2>AGV的选择和任务指派。计算当前没有作业的每一个AGV到接驳区与自动化库房的接驳位装载工件并运送到每一个检定台的最短路径及相应的作业时间。将作业任务指派给相应作业时间最短的AGV，并给该AGV发送指令。
检定台的任务触发机制如下：
<1>当检定台状态不为空，且已完成加工作业时，进入AGV的选择和任务指派程序。
<2>AGV的选择和任务指派。计算当前没有作业任务的每一个AGV移动到相应检定台装载工件，并将工件运送到自动化封印线的接驳处的最短路径及相应的作业时间。将作业任务指派给相应作业时间最短的AGV，并给该AGV发送指令。
(3)采用仿真软件Netlogo实现对上述模型的编程工作。然后在不同的电能表检定任务和AGV数量下反复运行上述模型，得到检定任务、AGV数量和完成检定任务所需时间的相互关系如表3所示。
表3生产任务、AGV数量和生产时间关系表
(4)根据表3所得到的检定任务、AGV数量和总的生产时间之间的相互关系，对检定任务和AGV数量进行匹配。
通过上述方法，至今已经完成了3次对电能表检测任务与AGV数量的匹配工作。第一次检定任务为60万只，任务期限为一个月，按照每月4周，每周5天工作制，平均每天需要检定的任务为3万只。通过查找表3可得，需要的AGV数量为最少12个。第二次检定任务为20万只(每个工作日平均1万只)，可用AGV数量为8个，通过查找表3可知，需要的工作时间为11个工作日(1万只电能表，8台AGV搬运，需要0.55个工作日)。第三次检定任务为50万只，可用AGV数量为12个，检定任务的时间要求为15天，查找表3可知，50万只电能表在12个AGV的情况下，工作时间需要17天(每检定25000只电能表需要0.85天)，故对检定任务进行了修改，降低为40万只，此时所需的工作时间约为14天。
上述实施例不以任何形式限定本发明，凡采取等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种AGV生产调度系统中AGV数量与工作任务的匹配方法，其特征在于，包括步骤如下：
（1）对AGV生产调度系统的设施布局进行测量，获取AGV生产调度系统内部各装置的具体信息；
（2）采用多Agent仿真理论，根据步骤（1）测量获取的数据，建立AGV生产调度系统仿真模型，模拟生产过程中各装置的位置和AGV的运行规则；
（3）对任意生产任务，运行步骤（2）所建立的仿真模型，得到不同AGV数量下完成该生产任务所需的工作时间；根据获得的数据，得到生产任务、AGV数量和工作时间的匹配关系；
(4)根据步骤（3）所获得的规律，将工作任务和AGV数量进行匹配。
2.根据权利要求1所述的AGV生产调度系统中AGV数量与工作任务的匹配方法，其特征在于，AGV生产调度系统仿真模型根据对AGV生产调度系统的设施布局进行测量得到具体信息建立。
3.根据权利要求1所述的AGV生产调度系统中AGV数量与工作任务的匹配方法，其特征在于，采用多主体仿真方法对AGV调度系统的整个运行过程进行模拟。
4.根据权利要求1所述的AGV生产调度系统中AGV数量与工作任务的匹配方法，其特征在于，将每个AGV看作独立决策的离散单元，在系统运行的过程中每个AGV按照自己的行动规则做出行动决策，系统找出至少一个可行解。
5.根据权利要求1所述的AGV生产调度系统中AGV数量与工作任务的匹配方法，其特征在于，步骤（1）中，测量获取的具体信息包括：
装载台、卸载台、工作台、AGV等待区的固定装置两两之间的电磁轨道长度；
AGV在装载台、卸载台、工作台进行装载、卸载工作需要的时间和每个工作台的加工时间；
AGV的运行速度和遇到障碍物时进行规避的反应时间。
6.根据权利要求1所述的AGV生产调度系统中AGV数量与工作任务的匹配方法，其特征在于，AGV的运行规则包括：
对于任意空闲的AGV，当接到指令将一定数量的工件从固定装置A运送到固定装置B时，所采取的行动规则如下：
<1>路线计算：AGV计算自身位置到固定装置A的最短路线，以及固定装置A到固定装置B的最短路线；
<2>移动、装载与卸载：AGV根据规则<1>的计算结果，首先由自身位置运动到固定装置A，然后进行装载作业；装载完成后，再由固定装置A移动到固定装置B，然后进行卸载作业；
<3>规避碰撞：AGV在移动过程中，实时对沿轨道向前延伸2米处所有可能通路的占用情况进行探测；若轨道被占用，则停止移动并等待3-5秒后进行继续向前运动。
7.根据权利要求1所述的AGV生产调度系统中AGV数量与工作任务的匹配方法，其特征在于，AGV的运行规则包括：
对于任意空闲的AGV，当没有接到工作指令且不在等待区时，所采取的行动规则如下：
<1>路线计算：AGV计算自身位置到所有可用等待区的最短路线；
<2>移动到等待区：AGV根据规则<1>计算出的计算结果，移动到距离最近的等待区进行等待。
8.根据权利要求1所述的AGV生产调度系统中AGV数量与工作任务的匹配方法，其特征在于，AGV调度系统仿真模型运行时，根据装置的不同采用不同的任务触发机制，包括装载台的任务触发机制和工作台的任务触发机制。
9.根据权利要求8所述的AGV生产调度系统中AGV数量与工作任务的匹配方法，其特征在于，装载台的任务触发机制如下：
<1>当装载台的状态不为空时，装载台首先根据工件种类对工作台进行匹配，然后在匹配的工作台中搜寻是否有空闲的工作台；如果有空闲的工作台，则进入对AGV的选择和任务指派程序；如果没有空闲的工作台，则等待匹配工作台完成加工作业；
<2>AGV的选择和任务指派程序：计算当前没有作业的每一个AGV到装载台装载工件并运送到每一个工作台的最短路径及相应的作业时间；
将作业任务指派给相应作业时间最短的AGV，并给该AGV发送指令。
10.根据权利要求8所述的AGV生产调度系统中AGV数量与工作任务的匹配方法，其特征在于，工作台的任务触发机制如下：
<1>当工作台状态不为空，且已完成加工作业时，进入AGV的选择和任务指派程序；
<2>AGV的选择和任务指派程序：计算当前没有作业任务的每一个AGV移动到相应工作台装载工件，并将工件运送到卸载台的最短路径及相应的作业时间；将作业任务指派给相应作业时间最短的AGV，并给该AGV发送指令。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510505593.1A CN105204462B (zh) | 2015-08-17 | 2015-08-17 | Agv生产调度系统中agv数量与工作任务的匹配方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510505593.1A CN105204462B (zh) | 2015-08-17 | 2015-08-17 | Agv生产调度系统中agv数量与工作任务的匹配方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105204462A true CN105204462A (zh) | 2015-12-30 |
| CN105204462B CN105204462B (zh) | 2018-03-27 |
Family
ID=54952204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510505593.1A Active CN105204462B (zh) | 2015-08-17 | 2015-08-17 | Agv生产调度系统中agv数量与工作任务的匹配方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105204462B (zh) |
Cited By (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105740979A (zh) * | 2016-01-29 | 2016-07-06 | 上海海事大学 | 自动化码头多自动导引车的智能调度系统与方法 |
| CN106020210A (zh) * | 2016-08-05 | 2016-10-12 | 江苏高科物流科技股份有限公司 | 一种基于无线终端的自动导引小车控制方法及系统 |
| CN106210093A (zh) * | 2016-07-18 | 2016-12-07 | 珠海创智科技有限公司 | 基于物流仿真软件的3d智能调度方法 |
| CN107025491A (zh) * | 2016-01-29 | 2017-08-08 | 苏宁云商集团股份有限公司 | 一种自动化仓储中agv运输车的调度方法及系统 |
| CN107179769A (zh) * | 2017-06-06 | 2017-09-19 | 泉州装备制造研究所 | 一种基于实时调度仿真和排队论的agv数量配置方法 |
| CN107479403A (zh) * | 2017-09-14 | 2017-12-15 | 长春北方化工灌装设备股份有限公司 | 基于虚拟现实的环形rgv半实物仿真系统及无空跑调度算法 |
| CN107544513A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-01-05 | 盐城工学院 | 多载量自动引导车防死锁调度方法及装置 |
| CN108062093A (zh) * | 2017-10-19 | 2018-05-22 | 真玫智能科技（深圳）有限公司 | 一种agv货架回收控制方法及控制系统 |
| CN109191035A (zh) * | 2018-07-24 | 2019-01-11 | 安徽库讯自动化设备有限公司 | 一种基于物料分析的agv小车路径规划调控系统 |
| CN109213093A (zh) * | 2018-07-24 | 2019-01-15 | 安徽库讯自动化设备有限公司 | 一种agv小车运输路径的智能化调控系统 |
| CN109343533A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-02-15 | 深圳蓝胖子机器人有限公司 | 一种高尔夫球场草坪维护的机器人系统及其控制方法 |
| CN109656243A (zh) * | 2017-10-12 | 2019-04-19 | 杭州海康机器人技术有限公司 | 一种agv控制方法、控制系统、电子设备及存储介质 |
| CN110619493A (zh) * | 2018-06-19 | 2019-12-27 | 北京京东尚科信息技术有限公司 | Agv布局方法和系统、电子设备及存储介质 |
| CN110633880A (zh) * | 2018-06-22 | 2019-12-31 | 北京京东尚科信息技术有限公司 | 一种确定自动导引运输车配置数量的方法和装置 |
| CN110968065A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-04-07 | 北京云杉世界信息技术有限公司 | 一种生鲜加工控制方法及装置 |
| CN111444599A (zh) * | 2020-03-23 | 2020-07-24 | 兰剑智能科技股份有限公司 | 一种agv项目仿真与监控方法及系统 |
| CN111486848A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-08-04 | 上海杰销自动化科技有限公司 | Agv视觉导航方法、系统、计算机设备以及存储介质 |
| CN111563672A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-08-21 | 重庆大学 | 一种多载agv数量配置方法 |
| CN112884261A (zh) * | 2019-11-29 | 2021-06-01 | 杭州海康机器人技术有限公司 | 一种agv调度方法和装置 |
| CN113435036A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-09-24 | 珠海丽亭智能科技有限公司 | 一种停车机器人仿真性能测算系统及方法 |
| CN113495557A (zh) * | 2020-04-03 | 2021-10-12 | 北京京东乾石科技有限公司 | 确定目标设备数量的方法和装置 |
| CN113870602A (zh) * | 2021-09-28 | 2021-12-31 | 湖南大学 | 一种多agv泊车调度的方法和系统 |
| CN114912834A (zh) * | 2022-06-08 | 2022-08-16 | 合肥新思路智能科技有限公司 | 一种移动机器人协调调度管理系统 |
| CN112884261B (zh) * | 2019-11-29 | 2024-05-31 | 杭州海康机器人股份有限公司 | 一种agv调度方法和装置 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09225783A (ja) * | 1996-02-21 | 1997-09-02 | Kobe Steel Ltd | Ａｇｖ運行計画システム |
| US20040006415A1 (en) * | 2002-07-04 | 2004-01-08 | Samsung Electronics Co. Ltd. | Method of controlling automatic guided vehicle system |
| CN101706886A (zh) * | 2009-08-28 | 2010-05-12 | 华南理工大学 | 一种以订单驱动的加工车间单件小批量混流生产方法 |
| CN101944201A (zh) * | 2010-07-27 | 2011-01-12 | 昆明理工大学 | 一种基于多智能体的炼钢车间天车调度仿真方法 |
| CN102077057A (zh) * | 2008-04-28 | 2011-05-25 | 杰维斯·B·韦布国际公司 | 自动运输工具装载系统及其方法 |
| CN102262753A (zh) * | 2011-07-18 | 2011-11-30 | 华侨大学 | 一种多Agent的区域物流配送系统及其控制调度方法 |
| CN104555222A (zh) * | 2014-12-25 | 2015-04-29 | 北京物资学院 | 一种基于潜入式agv的储分一体化系统和方法 |
-
2015
- 2015-08-17 CN CN201510505593.1A patent/CN105204462B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09225783A (ja) * | 1996-02-21 | 1997-09-02 | Kobe Steel Ltd | Ａｇｖ運行計画システム |
| US20040006415A1 (en) * | 2002-07-04 | 2004-01-08 | Samsung Electronics Co. Ltd. | Method of controlling automatic guided vehicle system |
| CN102077057A (zh) * | 2008-04-28 | 2011-05-25 | 杰维斯·B·韦布国际公司 | 自动运输工具装载系统及其方法 |
| CN101706886A (zh) * | 2009-08-28 | 2010-05-12 | 华南理工大学 | 一种以订单驱动的加工车间单件小批量混流生产方法 |
| CN101944201A (zh) * | 2010-07-27 | 2011-01-12 | 昆明理工大学 | 一种基于多智能体的炼钢车间天车调度仿真方法 |
| CN102262753A (zh) * | 2011-07-18 | 2011-11-30 | 华侨大学 | 一种多Agent的区域物流配送系统及其控制调度方法 |
| CN104555222A (zh) * | 2014-12-25 | 2015-04-29 | 北京物资学院 | 一种基于潜入式agv的储分一体化系统和方法 |
Cited By (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107025491A (zh) * | 2016-01-29 | 2017-08-08 | 苏宁云商集团股份有限公司 | 一种自动化仓储中agv运输车的调度方法及系统 |
| CN107025491B (zh) * | 2016-01-29 | 2020-12-29 | 江苏苏宁物流有限公司 | 一种自动化仓储中agv运输车的调度方法及系统 |
| CN105740979A (zh) * | 2016-01-29 | 2016-07-06 | 上海海事大学 | 自动化码头多自动导引车的智能调度系统与方法 |
| CN106210093B (zh) * | 2016-07-18 | 2019-06-18 | 珠海创智科技有限公司 | 基于物流仿真软件的3d智能调度方法 |
| CN106210093A (zh) * | 2016-07-18 | 2016-12-07 | 珠海创智科技有限公司 | 基于物流仿真软件的3d智能调度方法 |
| CN106020210A (zh) * | 2016-08-05 | 2016-10-12 | 江苏高科物流科技股份有限公司 | 一种基于无线终端的自动导引小车控制方法及系统 |
| CN107179769A (zh) * | 2017-06-06 | 2017-09-19 | 泉州装备制造研究所 | 一种基于实时调度仿真和排队论的agv数量配置方法 |
| CN107179769B (zh) * | 2017-06-06 | 2020-07-10 | 泉州装备制造研究所 | 一种基于实时调度仿真和排队论的agv数量配置方法 |
| CN107479403A (zh) * | 2017-09-14 | 2017-12-15 | 长春北方化工灌装设备股份有限公司 | 基于虚拟现实的环形rgv半实物仿真系统及无空跑调度算法 |
| CN107544513A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-01-05 | 盐城工学院 | 多载量自动引导车防死锁调度方法及装置 |
| CN107544513B (zh) * | 2017-09-29 | 2020-09-11 | 盐城工学院 | 多载量自动引导车防死锁调度方法及装置 |
| CN109656243A (zh) * | 2017-10-12 | 2019-04-19 | 杭州海康机器人技术有限公司 | 一种agv控制方法、控制系统、电子设备及存储介质 |
| CN108062093A (zh) * | 2017-10-19 | 2018-05-22 | 真玫智能科技（深圳）有限公司 | 一种agv货架回收控制方法及控制系统 |
| CN110619493B (zh) * | 2018-06-19 | 2022-04-12 | 北京京东乾石科技有限公司 | Agv布局方法和系统、电子设备及存储介质 |
| CN110619493A (zh) * | 2018-06-19 | 2019-12-27 | 北京京东尚科信息技术有限公司 | Agv布局方法和系统、电子设备及存储介质 |
| CN110633880A (zh) * | 2018-06-22 | 2019-12-31 | 北京京东尚科信息技术有限公司 | 一种确定自动导引运输车配置数量的方法和装置 |
| CN109191035A (zh) * | 2018-07-24 | 2019-01-11 | 安徽库讯自动化设备有限公司 | 一种基于物料分析的agv小车路径规划调控系统 |
| CN109213093A (zh) * | 2018-07-24 | 2019-01-15 | 安徽库讯自动化设备有限公司 | 一种agv小车运输路径的智能化调控系统 |
| CN109213093B (zh) * | 2018-07-24 | 2021-07-20 | 合肥哈工库讯智能科技有限公司 | 一种agv小车运输路径的智能化调控系统 |
| CN109343533A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-02-15 | 深圳蓝胖子机器人有限公司 | 一种高尔夫球场草坪维护的机器人系统及其控制方法 |
| WO2021104524A1 (zh) * | 2019-11-29 | 2021-06-03 | 杭州海康机器人技术有限公司 | 一种agv调度方法和装置 |
| CN112884261B (zh) * | 2019-11-29 | 2024-05-31 | 杭州海康机器人股份有限公司 | 一种agv调度方法和装置 |
| CN112884261A (zh) * | 2019-11-29 | 2021-06-01 | 杭州海康机器人技术有限公司 | 一种agv调度方法和装置 |
| CN110968065A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-04-07 | 北京云杉世界信息技术有限公司 | 一种生鲜加工控制方法及装置 |
| CN111444599A (zh) * | 2020-03-23 | 2020-07-24 | 兰剑智能科技股份有限公司 | 一种agv项目仿真与监控方法及系统 |
| CN113495557A (zh) * | 2020-04-03 | 2021-10-12 | 北京京东乾石科技有限公司 | 确定目标设备数量的方法和装置 |
| CN111563672A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-08-21 | 重庆大学 | 一种多载agv数量配置方法 |
| CN111486848A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-08-04 | 上海杰销自动化科技有限公司 | Agv视觉导航方法、系统、计算机设备以及存储介质 |
| CN113435036A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-09-24 | 珠海丽亭智能科技有限公司 | 一种停车机器人仿真性能测算系统及方法 |
| CN113870602A (zh) * | 2021-09-28 | 2021-12-31 | 湖南大学 | 一种多agv泊车调度的方法和系统 |
| CN113870602B (zh) * | 2021-09-28 | 2022-07-29 | 湖南大学 | 一种多agv泊车调度的方法和系统 |
| CN114912834A (zh) * | 2022-06-08 | 2022-08-16 | 合肥新思路智能科技有限公司 | 一种移动机器人协调调度管理系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105204462B (zh) | 2018-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105204462A (zh) | Agv生产调度系统中agv数量与工作任务的匹配方法 | |
| Yoshitake et al. | New automated guided vehicle system using real-time holonic scheduling for warehouse picking | |
| Zaeh et al. | A holistic approach for the cognitive control of production systems | |
| Lee et al. | Integrated scheduling of flexible manufacturing systems employing automated guided vehicles | |
| Ding et al. | Optimized task distribution for industrial assembly in mixed human-robot environments-Case study on IO module assembly | |
| JP2008530705A (ja) | 適応型機械プログラミングのためのシステム及び方法 | |
| Siegert et al. | Standardized coordinate system for factory and production planning | |
| Ojstersek et al. | Use of simulation software environments for the purpose of production optimization | |
| Jeon et al. | Multi-robot multi-task allocation for hospital logistics | |
| Keung et al. | Mobile robots charging assignment problem with time windows in robotic mobile fulfilment system | |
| Liu-Henke et al. | Cyber-physical Industry 4.0 laboratory test field to simulate self-optimizing intralogistics | |
| Kaid et al. | Applications of Petri nets based models in manufacturing systems: A review | |
| CN105182795B (zh) | 基于多Agent仿真的电能计量器具检定系统调度方法 | |
| Liu et al. | An application of charging management for mobile robot transportation in laboratory environments | |
| Li et al. | Research on task allocation in multiple logistics robots based on an improved ant colony algorithm | |
| Martin et al. | Decentralized Robot-Cloud Architecture for an Autonomous Transportation System in a Smart Factory. | |
| Wang et al. | Research on design and planning of pulsating aero-engine assembly line based on plant simulation | |
| Jeon et al. | The simulator for performance analysis of multiple robots for hospital delivery | |
| Graunke et al. | Decision support model to evaluate complex overhead crane schedules | |
| Roßgoderer et al. | A concept for automatical layout generation | |
| Munoz-Meléndez et al. | A Stochastic Queueing Model for Multi-robot Task Allocation. | |
| Tao et al. | Research of unidirectional automated guided vehicles system based on simulation | |
| Rahnejat | Simulation aids design for flexible automation | |
| Bi et al. | Visualisation and verification of communication protocols for networked distributed systems | |
| Lin et al. | Optimal AGV configuration by simulation of flow shop scheduling in an assembly plant |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |