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2024年1月5日发(作者:菜鸟php)
I|rllt)I{¨、、rrI、I WWW edit56 corn 基于F 1 e x s i m仿真技术 AGV调度系统的物流方案可行性分析 摘要:为了解决企业在确定AGV设备投入数量时面临的难题,本文运用Flexs 仿真技术 况进行建模仿真,并使用编程语言准确模拟AGV调度系统,从而协助企业选择最佳f 数量配置,避免企业在投XAGV设备时因盲目决策而导致资金浪费或系统能力不足。 关键词:AGV、物流方案、Flexsim、建模仿真、可行性分 张迪文 \I ’、‘ hl c1 e,自动导引小车)具何 ¨c lj【】c d 刚好有 托艘产 }三,则\ 将自动对接 接受空托盘许运送返 体库。{:焚 立体库运送 人上上料点和热处理 坪 返回的循环路线为路线1.从 体晖』二 提;:t-t)L-片通过连Jlj『j卸载 I{1厂房衔接传 送带的循环路线为路线2,从 体悼卜 提升机坪通过连廊卸戟 C2厂房衙接 传送带的循环路线为路线:{,c2厂房内 从衔接传送带接受物流井运送至对应 灵巧、方便、智能、节,肯人力等优点, 已被广泛应用于各人工厂车间的物流搬 平面布局图和物流流程图.分别如罔1 和图2 、 运系统中。大多数企业或供应商往往凭 借经验来确定最终的、m投人数量,很 容易导致在实际生产过程中.不是^( 、 此模型的物流系统属 大 物流 系统.繁体流程alx/,短杂,根 具体方 案叮将模型的\( 路线进f 分段.即从 系统能力不足,就是设备投人过多。 本义运川系统模拟仿真技术, 试图通过建模、仿真、数据输出的方 法.通过定量分析协HJ]企、【 解决这一 难题 一、模型简介 本义选取人 企、Il 物流系统为研 究对象.例 椠企、I 拟投入 套人 的、( 系统.用柬连接其B2、B1、c2_三 栋 房, 、( 的自动对按、自动运 输、自动卸货等过程 则此系统的简耍 流 为:、(’\F1动 进剑B2』‘房的立体 库【原材料库), 驳.物料刨达 传送带进 自动接 之J . 将物料运 送到人l 上料点、热处艘区、B1 J‘房、 c2厂‘房。其中B21 房与I{1、C2I-房之间 通过空[fl连廊相连接,冈此 \ 运输 B1 房、c2厂房的过程中要完成自动 上提计机、自动J-连廊 过 .物料运 输到指定的 求 之 , 果需求点 _l AGV具有灵巧、方便、智能、节省人力等优点,已被广泛应用于各大工厂车间的物流搬运系统中
图1:模型平面布局图 的九条流水线的循环路线为路线4,B1 厂房内从衔接传送带接受物流并运送 至对应的四条流水线的循环路线为路 线5。为更清晰展示路线划分图.此处 直接放上建模完成后的路线 .具体 ;f口图3。 二、模型建模及控制逻辑 模型根据实际C、D佑局按1:1进 建 模.根据方案要求.实现B1、f{2、c2=三 座厂房之间定转子的\( 运输过程。如 仿真布局图3所示.将方案中的\G、路线 共分为五个部分:分别为环线1、环线 2、 :线3、环线4、环线5。模 运仃过 程假没生产元异 话,支没 无异 韩,具体 逻辑为: 环线1:\G、从R( 下料点接受买 筐.将实篷运输入库,再从阵叶 接收 空筐送到R( 、卒瞳上料点.M时当L 图2:物流流程图 端定转于 储区仔在定转于【l1f.\( 接钊命令接收暂存区的定转于并运输 入 : 环线2:、( 从立体库中接收物料 通过环线2 L提升机.并通过连廊将文 筐送 B1』‘房.同时接收空筐返库: 环线3:\(;、从 体库中接收物料 通过耶线8上提升机.并通过迮 将实 筐送 C2I‘房, 时接收空笆返库; 环线4:、( V接剑 体库中转运的 实筐送 各隹产线物料接驳位,并运送 空筐返叫: 环线5:\ 接到 体侔中转运的 灾筐送至各生产线物料接驳位,井运送 空筐返 模型对应的 条路线上分别投入 一定数量的 、乍 路线2和路线:珀勺 图3:建模完成后的路线图 小车运行轨迹与路线1存 交叉,路线4 和路线5的小车仪在对应路线完成循耶 2 运动.所何的.、( J、车山一套巾央{周度 系统控制 因部分区域小车运动轨迹停 在交叉,且、( J、午耍完成自动对接提 升机、连 及衔接传送带等动作,此模 q := 日 = 型整体控制逻辑较为复杂。根据模 的 逻辑要求,每台、( J、车中均需要使用 B 1 脚本语言设置相随的代码来挖制小车的 运行,每个衔接传送带中也均需使用脚 本语言写入相应的任务控制序列。
I-TttORJTATI E 170R【 _、l 权威 www edit56 corn AGV中控制代码如下 treenode iten parnode(1); treenode current ownerobject(C); treenode station parnode(2); treenode nodel=node(”/传送带80”,model());//定 ̄nodel为传送带8O; treenode node2=node(”/传送带81”.model());//定5Lnode2为传送带81; treenode node3=node(”/传送带54”,model());//定义node3为传送带54: if(station==node1)//当要卸载的站点为传送带80H?; { if(content(node2)>o)//判断传送带81的容量是否大于0; { treenode item1=first(node2);//定义iteml为传送带81上排序第一的临时实体; treenode ES=Cl’eateemptytasksequence(current,0,0);//创建一个空的任务序: ̄lJts; inserttask(ts,TASKTYPETRAVEL,node2);//插入TASKTYPETRAVEL任务类型; inserttask(ts,TASKTYPE—FRLOAD,iteml,node2);//插入TASKTYPE_FRLOAD任务类型; inserttask(ts,TASKTYPE_BREAK,NULl。,NULL);//插入TASKTYPE _BREAK 任务类型;i nserttask(ts,TASKTYPE_TRAVEL,node3);//插入TASKTYPE—TRAVEL任务类型; inserttask(ts,TASKTYPE FRUNLOAD,iteml,node3);//插入TASKTYPEFRUNLOAD任务类型; dispatchtasksequence(ts);//分配任务序列ts; setl’ank(ts,1);//设置任务序列ts为排序第一; ) } _tl’eenode paI’k=centerobJect (current,1);//定义park为与AGV中心端口相连接的第一个实体; jnt condition=content(gettasksequencequeue(inobject(CUrl’ent,1)))==O;//定义condition为分配器中任务数为0 if(condition)//tu果condition为真; { treenode ts=createemptytasksequence(current,0,0);// ̄'J建一个空的任务序 ̄lJts: i nserttask(ts,L ̄SKTYPE—TRAVEL,park);//插入TASKTYPE—TRAVEl 任务类型 dispatchtasksequence(ts)://分配任务序fflJts; 路线4和路线5与连廊相衔接的传送带中,需要一段任务序列来控制对应的AG、 小车完成自动对接、自动运输、自动卸载及 自动充电等。 衔接传送带中的代码如下: treenode jtem parnode(1); tl’eenode current=ownel obJect(C): int poi’L=parval(2); treenode dispatcheI’=centerobject(current,1);//定义dispatcher为与传送带第一个中间端口连接的实体; double priority getvarnum(current,”transportpriority”);//读取当前实体tl・ansportprioi、i ty变量; int pl’eempting=getvarnum(current,”preempttransport”);//读取当前实体preempttransport变量; treenode cv0m口ty=center0bJect(outobject(current,port),1);//定义cvempty为生产线的输出传送带; treenode emptydes=outobJect (cvempty,1);//定义emptydes为与连廊连接的另一条传送带; treenode ts=createemptytasksequence(djspatcher,priority,preempting);//创建任务序列ts; i nserttask(ts, FASKTYPE_TRAVEL,current,NULL);//插入TASKTYt E—TRAVEL任务类型; i nserttask(ts,TASKTYPE FRLOAD,i tem,current,port);//插入TASKTYPE FRI OAD任务类型; inserttask(ts,TASKTYPE_BREAK,NUI L,NULL);//插入TASKTYPE—BREAK任务类型; inserttask(ts,¨s YPE_TRAVEL,outobject(current,port),NULL);//插入TASKTYPETRA\, ̄L任务类型; inserttask(ts,TASKTYPE—FRUNLOAD,item,outobject(current,port),opipno(current,port));//插入TASKTYPE FRUNLOAD —任务类型; inserttask(ts,TASKTYPE_TRAVEL,cvempty,NULl );//插入TASKTYPE_TRAVEI 任务类型; jnserttask(ts, I'ASKTYPE_FRLOAD,fj rst(cvempty),cvempty);//插入TASKTYPE—FRLOAD任务类型; inserttask(ts,TASK'I、YrE_TRAVEl ,emptydes,NULL);//插入TASKTYPE_TRAVEl 任务类型; inserttask(ts,TASKTYPE_FRUNI OAD,first(cvempty),emptydes);//插入TASKTYPE_FRUNLOAD任务类型; dispatchtasksequence(ts);//分配任务序列ts; return 0: //ret urn 0代表创建了自定义的任务序列; 120 l 用
图4:AGV设备利用率(数量为6台) 。 Ⅸ㈨¨n ¨ ba d 3 弼∞ . t埘5 89 23 9805% - 图5:AGV设备利用率(数量为8台) 圈va e{em 、.:]盯av loaded;}dier:iblocked caft caf: ̄car3 c. { W j* .{1% 黼 嘶25% ◆c 5 ◆5 .e rSl鸟 52 77% C 7 c 9 B7.95% 41.0爹‰ .▲ 图6:AGV设备利用率(数量为9台) c榭] 66.83% ● r_air4 c。 !】l 。 ◆e矗r6 。 嘣jr 66 7l% 87 5).刚}% 53,I5% C 日 41 69 三、模型数据输入 ItI输人丧1、 2、 ■ 数州 四、横型仿真 窠 川\( 炎 为侈载 \( \( 路 线既仃q't…路线也何 Ih]路线 给记物流 最的l'I『『捉 向厅条\( 、路线各投放_二、\( 、 没衙, 次运行仿真模 , 发删fi 这:fri ̄'l 下 路线川{现严重 塞, 足因峪线 路线f 交叉关系导致 它踏线 JL]7J ̄ I 常运转. 月1此种情况r路线1ltI\( 、数jll : ̄4- 增『JJ l路线1巾、G、数量 ,J‘ ¨i价采耿\(;、没箭的乖IJfI】半乃十 , “ f_\、l J,I勺产能{J= 张策略,}{lJ 线j i 的广:能 会 此馍 数扔 的铁 仃听埘 7JlJ.按 、II't'i3,要求.没定8() 的、(;、i 衙利 删 为 坦! .此状态下也哩洲仃利j:I: J‘ 况的能力t尖发状{ 包括,li 』 : f 箭异常等,此模 术学噶 素, 此 \('\没备的利JIJ率 得剑,”i卡}{ 圳. 端1i .『也需保证不能超过9O 1.路线1彳i路线5分别投放 数髓 、 1 、1二、、1 、1台,即总数箍7,76 .心 定 』一 人 l20;Jq,l-. , 定运转 川 ,J,IId-.衫次运行该棋掣.根 馍 输 ¨数 据 …听“\“\没箭的利用率. IF,I4所 女『】f冬IJ同 ,J .当\G、没备数 }J,ja二、I1,f 路线1 蹄 j的数量分);IJ为! 、l 、1 、1 、1 ¨ 除路线j卡u路线l_{外, 路线的 、( J、1 利_E日率 ̄6i{94 ,以f ,处 Ij与 负戟运转 ikL ̄lp情况非常 利丁 线』 : 能提71 、 Jll_j i兑明生产现场心对 产肄 没箭蚌 的能 ]也不 ,J}常容 导致J 线 停线停产. 响正常 产:而j-L\( 、刊川 过高埘\( 筻衔的瞎损也较为严亟.微俗 导致\( 箭抒命缩短 此,0台、( 、没衙 无法满 际的生产需求.路线1、峪线 、 路线4均,7,7StY?『JlJ设备数量t f止馍 哑『Ju 潍,采耿 制变量法的试舱方法. 路线1 的A( 数试忻 增加,增加路线 和路线4的 数量考察坩帑个模 的影响) 2.路线1 路线j分别投放\('1数越为 台、 、1 、2台、1台.即总数敞 8白 口lf, l 天工作20d,H寸.模 没定运 转时nJJ 0小_I寸,多次运f 型.f【《槲
¨It)l{¨ WWW ed Jl56 COrn 图7:模型仿真运行过程图 表1:路线1物流量参数 立体 八J‘l 商怄、 37 立体库入库l空框1 43 A6 专:{1 I 表2:路线4物流量参数 。 , 、 。 。 、0 一 件 小时 12 、 7 327 3、27 222 P22 157 265 267 件 榧 1 40 130 140 13O 8O 80 96 96 96 榧数 1 5 2 33 2 5 2 77 2 77 1 63 2 76 78 框数取整 2 3 3 3 2 3 3 注路线3为路线 1的 渡路线, 勿流警相同 不再赘述 裉0-崾塌Jr例佩里窜 参数 4号生产线 3号生产线 2号生产线 1号生产线 件川、时 200 200 213 213 件什匡 48 48 80 80 框数 q 16 4 16 2 66 2 66 框数取警 3 3 ;主路线?为路线5的i 渡路线,物流域相同 不再赘述 表4:AGV设备参数 AGV参数 数量(台) 见结论 速度(m/s) 0 67 加速度(m/s 0 15 装载量(P) 十诞j 输ji{数I』 } }jl{ f \(;\ 衙ff0干_J用 的、( 没备¥iUtd率均仃了较大改善,不 ,鲥I j 达到满钮裁运转影响f 备哿命,导 ☆【1I警I J ,J . 1\( 、教 }歹J8f f]0 , 致停线停产等,但耻路线1的设备利用 路线1 线 的数 分圳 2台、2 率仍然偏高 需 次增加路线1的、(I\没 、1 、:! 、1 f_路 路线j 箭数量, 它路线没箭数量保持 。 I 22 :3.路线1 路线 分别投放、( \数 量为:3台、2台、1台、:白、1二、 , 、 数量为9台_f1『, 定上f一何火 卜产!()小 州.模 设定运转时 l1(]小时.彩玖 运行【 模 ,根据模 输m数据得川 何、 设备的利』lJ牢,如i 6 如图6所示,当、( 没衙数量乃q 台时, 路线1 路线j的数 分圳 { 龠、2台、1 、2台、1臼时.路线1 I'ILJ 、( 没备利用率山 剑_r明 洚低. 帑体\ 设备的币¨』I】率部 可接受池 ,人人缓解r\(川殳街过眨利川 能力/f:足等问题.也_何利T[』一 灿0 , :能提升此没 数最 儿 r rr 乃f 1 投入的最优解 五、仿真结果 通过以 分析.最他的\( \没莳数 量 9台,即路线1、路线 、路线“ 线4、路线j的\(川殳衙数量分圳为.{ 、 ? 、1台、! 、1 .此, 茬lIj。 ill{ii ̄ 吱际的生 需求. 决没 过瞍 川 的f J .同I】寸也为企、II{J 戈,、。 j.j 1。j:ill 了一定的空川 附幞 运f 过 , 六、结束语 茌艾的刨亲斤点 :越过『,j 技 予段协助企、l l找钊没备投人数精的山{ 组 , 决 卜产过 的难,・ . j 仪仪通过仿 埘一些方 进 改善 f匕 同.本艾刈‘ \G X系统投人 1'19 决策过程 仃较人t'9-hi。导总义 rE 勿流f 、“ .\(1\,J、 i的f 门j L2 非常广 泛.很多 ,lk 物流舰划过 I I j越牝越 f选择\(;\小1i,但址 科学、何放、台 地 局,J、年路线歧 投人数鼠仍缺少仃放 段 小艾订。 究方法建 技术 础 准硼 拟了实际 产过 巾的、( 眨系统 事 火 uJ J ElSf吏 对人 埂杂系统.们i uf使用本义的6Jf究方法给予 决 此, 法对企业后续投人没衙的决策过程 ’ 定的指导总义 作者单位为珠海格力电器股份有限公司
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