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AGV搬运系统中AGV小车数量配置方法

发布日期:2019-05-09
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  我国智能制造的迅速发展,加上市场竞争日益激烈,越来越多制造业选择通过改善生产物流来实现降本增效。在制造业在改善生产物流过程中,都会运用AGV系统来实现自动化物料搬运,可以说是降低企业生产物流成本,提高生产能级的重要手段之一。米克力美认为,通过合理规划与实施AGV搬运系统既是实现精益物流运营目标的关键也是提高自动化技术在整车生产车间物料搬运系统中的应用重点。

AGV搬运系统

  从米克力美实施AGV项目的经验来看,AGV小车的成本占了整个AGV搬运系统成本的70%。因此在前期规划AGV搬运系统时,要尽可能的在满足各种搬运需求的情况下减少AGV小车的数量。那么要多少数量的AGV小车是最合理的?这就需要用到AGV系统小车数量配置规划方法,两类常用的方法有解析方法与仿真分析。

  解析方法是将具体问题归纳整理后形成抽象的数学模型,诸如排队论、整数规划等,并通过对模型计算求解获得小车数量配置需求的一种规划方法,一般适用于复杂度不高、快速求解的静态调度场景。排队论中顾客和服务员的含义完全是广义的,可根据具体问题而不同,我们把得到服务的对象统称为“顾客”,将提供服务的服务者称为“服务员”,对于AGV系统来说,那些需要搬运的货物称为顾客,而提供搬运服务的AGV小车称为服务员。通过将排队论中的服务员与顾客的关系与AGV系统中需搬运的货物与AGV小车的数量关系进行类比,建立了数学模型,推出AGV系统的性能指标与AGV小车的数量及货物到达出货站台的到达率和AGV小车运输货物的服务率之间的关系,从而根据企业具体所要求的物流系统性能指标来选择合适数量的AGV小车。

  仿真方法则是借助仿真软件结合实际业务规划场景进行建模分析。仿真方法通过对实际的调度环境建模,从而对AGV的一种调度方案的实施进行计算机的模拟仿真。可根据小车和设备的闲置时间以及搬运过程中的物料等待时间建立仿真模型,并指出小车数量的增加可以降低物料等待时间和设备闲置时间,但同时增加了小车的闲置时间,降低了AGV小车利用率。也可以生产线产能最大化为目标以生产工艺、AGV路径、调度规则等为约束条件,建立了以AGV的数量为央策变量的数学模型来描述AGV的数量配置问题,针对该问题的复杂性,提出了基于仿真的优化方法。该方法利用仿真模型模拟AGV运行状态,并通过遗传算法确定AGV的配置数量。也以仿真软件为平台建立系统仿真优化模型求解,该模型由估算、仿真.优化三大模块组成,通过估算,仿真实验,仿真结果方差分析,优化算法与仿真实验迭代,最终得到最优解。

  总结:单独用一种方法来求AGV小车数量配置方法往往存在一定的误差。经过米克力美不断研究发现,采用解析方法计算得到的AGV小车数量较仿真分析的结果偏低,仿真方法的计算结果更接近于实际情况。需要注意的是搬运任务量、AGV导引路径网络类型及装卸点位置、装卸载时间、AGV容量、运行速度、运行路径、调度策略、交通阻塞状况、蓄电池充电特性等都会影响AGV数量。

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