智能AGV在烟草制造业的应用

随着现代化制造业物流系统对降低仓储成本和仓储环境改善要求，烟草行业开始逐渐接受并建造基于AGV与RFID物联网物流仓储系统。中烟集团...

　　随着现代化制造业物流系统对降低仓储成本和仓储环境改善要求，烟草行业开始逐渐接受并建造基于AGV与RFID物联网物流仓储系统。中烟集团旗下的卷烟制造企业在“十一五”物流技改升级工程中，大量建设了包括过滤嘴立体库、包装辅料平衡立体库、烟叶立体库、烟丝立体库、成品立体库等在内的五大AGV自动仓储系统，对优化人工及设备自动化发挥了很大作用,下面是我们智能AGV集成自动立体仓库在江苏某著名卷烟厂的应用案例。

 

　　在国际上一个高效实用的自动化立体仓库系统应当由高层货架、AGV搬运机器人、自动识别RFID输送机、AGV物流自动控制系统、ERP仓库物资管理系统及其其他自动识别设备组成，可对单元货物实现自动化输送和物资自动地位保管的智能仓库。自动化立体仓库系统类型包括托盘仓库、箱式仓库、高层货架、分拣式仓库、高架输送等。其中大部分卷烟厂采用托盘方式来保管物料的自动仓库模式。如何通过AGV搬运机器人使得物流系统发挥其最大的功效，通过合理的管理措施和技术手段实现设备的最佳最优运行，是物流系统管理者亟需考虑的问题。从辅料库到成品库的终端输送设备AGV（自动导引运输车）入手，通过各种手段的综合运用，最大限度地提高AGV的工作效率，保证运送系统的正常工作，稳定卷包车间生产环境，自动化出入库输送，自动化控制系统、计算机仓库管理系统智能运行。

　　1.） AGV在烟草生产过程中的辅料运送和统包括卷烟办成品以及成品运送：在每个运送流程中主要由卷包机组或成型机组、辅料托盘和废料回收部分组成，AG自动完成机台要料、空盘回收、余料退库、残烟回收、废料回收等任务。当机台呼叫（指卷包机组、成型机组等的要料、退盘、退料等功能要求）时，由AGV中央控制系统电脑产生指令，发送至辅料库管理计算机，该管理计算机将指令下发至AGV管理调度计算机，定时生成指令（主要指残烟、废料回收等预先确定指令）由AGV管理调度计算机自发产生。任务指令由AGV管理调度计算机通过无线电通讯系统自动将任务分配给离作业任务点最近的AGV，AGV根据指令按预先制定的路径自动驶向作业点进行作业。

　　2.） AGV在接到某一库区的计算机指令，按路径规划和作业要求，精确地行走并停靠到指定地点，完成一系列作业功能。在自动化物流系统中，能充分体现AGV的自动性和柔性，实现高效、经济、灵活的无人化运送，AGV已成为现代烟草制造物流系统的动脉。

　　3.） AGV所在的仓库自动化系统可划分为中央系统调度控制层和 AGV设备执行层，中央调度控制层主要实现对AGV的合理调度和实时状态监控管理（调度控制层调度控制层由1台连接在工业以太网上的监控调度计算机，操作终端通过网络交换机与监控调度计算机进行通信），AGV单机自身控制系统属于整个体系结构中的设备执行层，通过无线局域网进行通信指令收发，一方面为调度控制层提供现场生产数据和物流信息；另一方面接收调度监控系统向下发布的生产任务和设备调度信息，以完成设备执行层和调度控制层之间的信息流交互。

　　4.）智能AGV中央控制系统是我们多年与众多用户服务经验积累专门开发的AGV监控调度物流专用监控软件，该系统软件根据有限场地空间实现最大物料存储量原则，按照AGV送料方式进行设计，对AGV合理调度、路径优化，具有开放性和可扩展性，便于根据AGV数量、路径等内容的调整而调整，同时具备数据自动检录、记录、统计、报表生成及打印、查询等功能。

　　5.）智能AGV的任务分配监控调度是AGV系统中的调度管理员或系统自动控制两种模式，它向上可以与上级管理计算机相连接，向下通过无线局域网与系统中的AGV相连接，根据系统中上级管理计算机或外部配合信号情况，以及AGV系统的当前状况决定是否产生系统任务，并按一定的原则指派合适的AGV去完成任务。

　　6.）智能AGV的避让避障与安全系统，AGV是按照各自的任务程序运行的，各AGV本身不能进行系统避让协调，AGV系统控制台可根据系统中各AGV的位置与状态自动地发现可能发生碰撞的情况，并发出挂起指令，暂时停止低优先级AGV的运行，在碰撞的可能性消失时，能够发出指令解除AGV的挂起，允许AGV继续运行。

　　7.）智能AGV充电管理：当AGV自动充电系统中多个充电站共用一个充电机时或AGV系统中有多个充电机时，AGV系统控制台负责协调各AGV的充电顺序与充电时间，保证系统中各AGV的电量处于较佳的状态；当系统中有优先级较高的事件发生时，控制台还可强制解除指定AGV的充电操作，当然大部分客户采用两组电池轮流充电替换来提高AGV稼动率。

　　8.） AGV控制台人工操作上自动优先人工操作，操作人员可以通过屏幕的显示观察地图、AGV的位置与状态、系统任务的运行情况等，对系统的运行进行一些相关的设置，并可对一些特殊情况进行查看和操作。操作员终端设置在机台的操作员终端是提供给现场操作人员的人机界面，连接到总线上与主控制器通信，用于查询所管辖的流程段中设备的状况、物流信息等，并可对控制设备进行故障诊断、故障报警和信息参数维护。与AGV管理控制及监控计算机连接，作为调度控制层的人机接口，根据现场生产需要，由现场人员在操作员终端上进行操作，对AGV的工作内容发出操作指令，AGV的路径根据工作内容及信息管理层的数据库信息，执行输送作业。

　　综述：卷烟厂的AGV运行过程可通过工业以太网络、网络交换机和无线AP设备，对AGV系统中的控制单元采用无线的方式发出操作指令，AGV系统自动根据指令以及RFID扫描器等检测单元检测到的信息，自动完成物流任务；同时经网络交换机和无线AP设备传递控制过程的实时信息，通过工业以太网将电控系统与上位管理、调度、监控系统连接起来。

　　机台要料：机台上有要料需求时，通过机台电脑进行操作，在下达命令后AGV从辅料库相应出库站台取托盘送至机台位置。

　　空盘回收：机台上辅料托盘辅料耗用完毕后，通过机台电脑进行操作AGV接到任务命令后，对空托盘进行回收。

　　残烟废料回收：卷包机组产生大量残烟废料时，通过机台电脑发射指令，AGV接到任务命令后，对残烟、废料进行回收。