CN115965181A - 自动导引车的动态调度方法、电子装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
一种自动导引车(AGV)的动态调度方法，应用于电子装置中，在AGV中控系统使用中，通过任务的动态优先级机制灵活地调度AGV任务，解决任务等待时间长、AGV送料效率低等问题。动态优先级算法通过引入影响因子，设置每个因子的系数，计算出优先级。每当新任务生成时，任务链表中的未执行任务都计算优先级，并通过插入排序演算法生成新的任务链表。本发明还提供一种电子装置与存储介质，优化AGV送料顺序，确保AGV更合理地送料至缺料点，提升AGV任务执行效率，使产线物料运送更智能化。
Description
技术领域
本发明涉及自动导引车(AGV)，尤其涉及一种自动导引车的动 态调度方法、电子装置及存储介质。
背景技术
已知的基于自动导引车(Automated Guided Vehicle，AGV)设备 的物流多任务控制系统及其控制方法通过AGV与其他设备的安全对 接，砂箱及砂型信息绑定与传递，满足单台AGV在多设备、多任务、 路径不确定等复杂应用情况下的转运任务调度。然而，当有新任务生 成时，插入任务队列最末端，按顺序执行，有可能导致后生成的紧急 任务无法被优先处理，导致产线缺料停线。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种自动导引车的动态调度方法、电 子装置及存储介质，优化AGV送料顺序，确保AGV更合理地送料 至缺料点，提升AGV任务执行效率，使产线物料运送更智能化。
本发明实施例提供一种自动导引车的动态调度方法，应用于电子 装置中，其特征在于，所述方法包括：判断是否有新的调度任务；若 有至少一个新的调度任务，让所述新的调度任务进入任务队列；计算 所述新的调度任务的优先级权重；及根据所述优先级权重更新所述任 务队列中的调度任务的执行顺序。
本发明实施例还提供一种电子装置，包括任务检视模块、任务计 算模块与任务执行模块。所述任务检视模块用于判断是否有新的调度 任务，及若有至少一个新的调度任务，让所述新的调度任务进入任务 队列。所述任务计算模块用于计算所述新的调度任务的优先级权重。 所述任务执行模块用于根据所述优先级权重更新所述任务队列中的 调度任务的执行顺序。
本发明实施例还提供一种存储介质，该存储介质上存储有计算机 程序，该计算机程序被执行时实现如前述的自动导引车的动态调度方 法的步骤。
本发明实施例的自动导引车的动态调度方法、电子装置及存储介 质在不增加AGV数量、不增加产线剩余物料数量预警的情況下，优 化AGV送料顺序，确保AGV更合理地送料至缺料点，提升AGV任 务执行效率，使产线物料运送更智能化。
附图说明
图1是本发明实施例的自动导引车的动态调度方法的步骤流程 图。
图2是传统自动导引车按照时间顺序进行调度的示意图。
图3是本发明实施例的自动导引车按照优先级权重进行调度的 示意图。
图4是本发明实施例的电子装置的硬件架构示意图。
图5是本发明实施例的电子装置的功能方块图。
主要元件符号说明
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结 合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲 突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所 描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基 于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前 提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发 明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说 明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于 限制本发明。
需要说明的是，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用 于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所 指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以 明示或者隐含地包括至少一个所述特征。另外，各个实施例的间的技 术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为 基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技 术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围的内。
本发明实施例的自动导引车(AGV)的动态调度方法改善AGV 调度机制，观察影响AG任务配送的因子至少包括缺料呼叫时间、物 料消耗速度、完成送料至缺料点的时间、完成取料时长、AGV车辆 调度时长与AGV行进速度。
图1是本发明实施例的自动导引车的动态调度方法步骤流程图， 应用于电子装置中，所述电子装置为手机或其它可连网的行动装置。 根据不同的需求，所述流程图中步骤的顺序可以改变，某些步骤可以 省略。
步骤S11，检视任务队列。
步骤S12，判断是否有新的调度任务。
步骤S13，若有新的调度任务，让新的调度任务进入任务队列。
步骤S14，计算调度任务的优先级权重。
本发明实施例的自动导引车的动态调度方法选定用于计算送料 任务优先级权重系数的参数如下：
(a)缺料呼叫时刻(t0)：可以从生产系统获取；
(b)优先级权重程序计算时刻(tc)：动态优先级权重模块运行计 算的时刻，可以通过时间戳(Timestamp)获取；
(c)物料消耗速度(C)：每秒消耗物料件数，产品生产中不同的 物料种类消耗速度不同，可由产线实时单位小时产能(Units Per Hour， UPH)计算出，单位为Pcs/s；
每个工站的UPH不同，实时UPH是根据生产实时数据计算。当 前工站生产产品总数与和生产所用时间之间的关系：
实时UPH＝(工站生产产品总数(pcs))/(已使用时间(H))；
(d)取料耗时(TP)：AGV调度时间+取料时间，调度时间由系统 计算得出，取料时间可事先测量并录入，单位为秒(s)；
(e)送料耗时(TD)：运输时间+卸料时间，运输时间由系统计算 得出，卸料时间可事先测量并录入，单位为s；及
(f)物料排配数量(PM)：本次生产排配的物料数量，根据订单紧 急情况，线体，人力及料况，定制每天每条产线不同时段需要生产的 工单和数量，可由生产系统获取。
通过上述的参数并通过下述公式可计算优先级权重(Priority Weights)：
步骤S15，根据计算得到的优先级权重获得调度任务的执行顺序。
步骤S16，更新任务队列。
步骤S17，若没有新的调度任务，选择优先级权重高的调度任务。
步骤S18，执行调度任务，然后回到步骤S11。
以下以一个案例说明为什么需要动态优先级权重。
参考图2，根据先前的规则，假设只有1辆AGV执行任务，物 料排配数量PM＝100000，系统在10:00:10处理叫料任务时，物料排 配数量与每秒消耗量同此例。按照时间顺序执行，AGV送料到达时， 任务1-4的物料剩余量分别是4205，4264，1290，-1930，此时任务4 已处于缺料状态，影响产线的生产。
参考图3，根据优先级权重计算公式，假设在所有参数不变的情 况下，10:00:10计算逻辑处理有4个缺料任务，优先级权重分别是 0.00795,0.00256,0.0077,0.0123。因此，执行任务编号顺序更新为 4-1-3-2，任务1234的物料剩余量分别是3305，3604，1290，3770，不会出现缺料现象。
动态优先级权重是指在创建任务时所赋予的优先权值，可以随着 等待时间的增加或其他影响因子而改变，通过给每个叫料任务计算优 先级权重值获得更好的调度性能。若所有的叫料任务具有各不相同的 优先权初值，对于优先权初值低的叫料任务，在等待了足够的时间后， 其优先权有可能提高，从而可以获得优先处理权。
本发明实施例的自动导引车的动态调度方法加入动态优先级权 重算法后，送料任务根据紧急程度排序，最紧急最先执行，确保AGV 更快、更及时地送料至缺料点，有效避免缺料等待造成产线停止生产 的状况。
图4是本发明实施例的电子装置的硬件架构示意图。电子装置 200，例如，行动装置，但不仅限于，可通过系统总线相互通信连接 处理器210、内存220以及自动导引车的动态调度系统230，图4仅 示出了具有组件210-230的电子装置200，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。
所述内存220至少包括一种类型的可读存储介质，所述可读存储 介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型内存(例如，SD或DX内存 等)、随机访问内存(RAM)、静态随机访问内存(SRAM)、只读存 储器(ROM)、电可擦除可程序设计只读存储器(EEPROM)、可程 序设计只读存储器(PROM)、磁性内存、磁盘、光盘等。在一些实 施例中，所述内存220可以是所述电子装置200的内部存储单元，例 如电子装置200的硬盘或内存。在另一些实施例中，所述内存也可以 是所述电子装置200的外部存储设备，例如所述电子装置200上配备 的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字 (Secure Digital，SD)卡，闪存卡(FlashCard)等。当然，所述内 存220还可以既包括所述电子装置200的内部存储单元也包括其外部 存储设备。本实施例中，所述内存220通常用于存储安装于所述电子 装置200的操作系统和各类应用软件，例如自动导引车的动态调度系 统230的程序代码等。此外，所述内存220还可以用于暂时地存储已 经输出或者将要输出的各类数据。
所述处理器210在一些实施例中可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、控制器、微控制器、微处理器、或其他数据 处理芯片。所述处理器210通常用于控制所述电子装置200的总体操 作。本实施例中，所述处理器210用于运行所述内存220中存储的程 序代码或者处理数据，例如，运行所述自动导引车的动态调度系统 230等。
需要说明的是，图4仅为举例说明电子装置200。在其他实施例 中，电子装置200也可以包括更多或者更少的组件，或者具有不同的 组件配置。
所述电子装置200集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式 实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取 存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部 或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述 的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，所述计算机程序在 被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计 算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形 式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读 介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记 录介质、U盘、移动硬盘、磁盘、光盘、计算机内存、只读存储器、 随机存取内存、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说 明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法 和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立 法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
图5是本发明实施例的电子装置的功能方块图，其用于执行自动 导引车的动态调度方法。本发明实施例的自动导引车的动态调度方法 可由储存媒体中的计算机程序来实现，例如，电子装置200中的内存 220。当实现本发明方法的计算机程序由处理器210加载到内存220 时，驱动行装置200的处理器210执行本发明实施例的自动导引车的 动态调度方法。
本发明实施例的电子装置200包括任务检视模块310、任务计算 模块320与任务执行模块330。
务检视模块310检视任务队列，判断是否有新的调度任务，以及 若有新的调度任务，让新的调度任务进入任务队列。
任务计算模块320计算调度任务的优先级权重。
本发明实施例的自动导引车的动态调度方法选定用于计算送料 任务优先级权重系数的参数如下：
(a)缺料呼叫时刻(t0)：可以从生产系统获取；
(b)优先级权重程序计算时刻(tc)：动态优先级权重模块运行计 算的时刻，可以通过时间戳(Timestamp)获取；
(c)物料消耗速度(C)：每秒消耗物料件数，产品生产中不同的 物料种类消耗速度不同，可由产线实时单位小时产能(Units Per Hour， UPH)计算出，单位为Pcs/s；
每个工站的UPH不同，实时UPH是根据生产实时数据计算。当 前工站生产产品总数与和生产所用时间之间的关系：
实时UPH＝(工站生产产品总数(pcs))/(已使用时间(H))。
(d)取料耗时(TP)：AGV调度时间+取料时间，调度时间由系统 计算得出，取料时间可事先测量并录入，单位为秒(s)；
(e)送料耗时(TD)：运输时间+卸料时间，运输时间由系统计算 得出，卸料时间可事先测量并录入，单位为s；及
(f)物料排配数量(PM)：本次生产排配的物料数量，根据订单紧 急情况，线体，人力及料况，定制每天每条产线不同时段需要生产的 工单和数量，可由生产系统获取。
任务计算模块320通过上述的参数并通过下述公式可计算优先 级权重(PriorityWeights)：
任务计算模块320根据计算得到的优先级权重获得调度任务的 执行顺序，并更新任务队列。
若没有新的调度任务，任务执行模块330选择优先级权重高的调 度任务，，并执行调度任务。
可以理解的是，以上所描述的模块划分，仅仅为一种逻辑功能划 分，实际实现时可以有另外的划分方式。另外，在本申请各个实施例 中的各功能模块可以集成在相同处理单元中，也可以是各个模块单独 物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在相同单元中。上述集成 的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块 的形式实现。
对本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明实施例提供的技 术方案和技术构思结合生成的实际需要做出其他相应的改变或调整， 而这些改变和调整都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种自动导引车的动态调度方法，应用于电子装置中，其特征在于，所述方法包括：
判断是否有新的调度任务；
若有至少一个新的调度任务，让所述新的调度任务进入任务队列；
计算所述新的调度任务的优先级权重；及
根据所述优先级权重更新所述任务队列中的调度任务的执行顺序。
2.如权利要求1所述的自动导引车的动态调度方法，其特征在于，还包括：
选择优先级权重高的调度任务；及
执行所述选择的调度任务。
3.如权利要求1所述的自动导引车的动态调度方法，其特征在于，还包括：
根据多个参数并通过优先级权重公式计算所述新的调度任务的优先级权重，其中所述多个参数包括缺料呼叫时刻(t0)、优先级权重程序计算时刻(tc)、物料消耗速度(C)、取料耗时(TP)、送料耗时(TD)及物料排配数量(PM)；
所述优先级权重公式为：
4.一种电子装置，其特征在于，包括：
任务检视模块，用于判断是否有新的调度任务，及若有至少一个新的调度任务，让所述新的调度任务进入任务队列；
任务计算模块，用于计算所述新的调度任务的优先级权重；及
任务执行模块，用于根据所述优先级权重更新所述任务队列中的调度任务的执行顺序。
5.如权利要求4所述的电子装置，其特征在于，还包括：
所述任务执行模块选择优先级权重高的调度任务，及执行所述选择的调度任务。
6.如权利要求4所述的电子装置，其特征在于，还包括：
所述任务计算模块根据多个参数并通过优先级权重公式计算所述新的调度任务的优先级权重，其中所述多个参数包括缺料呼叫时刻(t0)、优先级权重程序计算时刻(tc)、物料消耗速度(C)、取料耗时(TP)、送料耗时(TD)及物料排配数量(PM)；
所述优先级权重公式为：
7.一种存储介质，其上存储有至少一条计算机指令，其特征在于，所述指令由处理器并加载执行如权利要求1-3任意一项所述的自动导引车的动态调度方法。
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| CN202111170733.6A CN115965181A (zh) | 2021-10-08 | 2021-10-08 | 自动导引车的动态调度方法、电子装置及存储介质 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN117094499A (zh) * | 2023-08-08 | 2023-11-21 | 矿冶科技集团有限公司 | 一种布料小车优化调度方法、装置、设备及存储介质 |
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- 2021-10-08 CN CN202111170733.6A patent/CN115965181A/zh active Pending
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