准点物流公司“AGV路线优化”方案设计毕业设计.doc

摘 要如今AGV是每个汽车公司未来发展的方向，AGV自动托运料车至线边，减少装配者取件距离，减少操作工时，提高工作效率。当生产物流技术员根据接收到的物料搬运指令，合理调度系统中的自动导引运输车辆，使其在智能的交通引导与管控下，沿规定的路线自动、高效地完成物料的搬运任务，并实时调度小车的自动化物流控制系统。 根据已有的工厂总装车间平面布置，设计不同的运行方式、上下线方式和不同结构的料车，以满足各装配线生产需求。通过分析不同AGV小车的特点，选择满足现场需求方式的AGV小车，并在已知生产节拍以及装容量等信息的基础上，确定各区域AGV小车数量；设计并优化AGV行驶路线。关键词：AGV小车;路径优化 目 录1、准点物流公司的基本情况42、 AGV的概述52.1 AGV简介62.2 AGV应用特点63、AGV路径方案优化设计83.1准点物流AGV优化前的运行线路83.2 优化前AGV线路运行问题83.3 AGV优化方案设计83.4 准点物流AGV优化后的运行线路103.5 AGV系统描述113.6 AGV DOLLY123.7 AGV电池充电优化措施13总 结15致 谢16参考文献171、准点物流公司的基本情况准点物流主要从事与汽车零件相关的物流和与汽车相关的国内货运代理服务、整车仓储、物流技术咨询、规划、管理、培训等服务以及国际货运代理;汽车零件批发、进出口及相关配套的服务。是一家专业化运作的企业，能为客户提供一体化、技术化、网络化、是可靠的、独特的解决第三方物流的供应商。公司宗旨:成为国内领先、具有国际竞争力的一体化物流技术和服务的供应商。公司使命:依靠富有使命感、具有团队合作精神的员工队伍， 营造集最佳实践、一体化物流和供应链解决方案能力于一身的核心竞争力，共同创造，不断改进，积极创新，追求卓越、实现客户、股东、员工的期望公司核心业务:入厂物流;售后物流;进出口物流;网络运输。2、 AGV的概述2.1 AGV简介AGV全称自动导引小车（AGV英文Automatic Guided Vehiele）它是在计算机的控制下，经磁或激光等导向装置引导并沿程序设定路径运行完成作业的无人驾驶自动小车。它是构成智能工厂、智能车间的重要组成部分之一，现已广泛应用在电子、汽车、化工、医药、物流，冶金，烟草，装配等多个行业，替代人工进行装载、搬运、卸载等工作，实现了车间物流的自动化！为现代制造业、现代物流提供了一种高度柔性化和自动化的运输方式。目前AGV小车广泛运用在制造业、物流仓储业、汽车、造纸等行业。随着AGV小车的发展，设计一个更为合理简便的操作方式的AGV小车来适用于更多的领域，使AGV得到进一步的推广。当今，生产物流系统的高效率主要以快速、高效和自动化的物流设备为基础，自动导引运输车物流系统应运而生。在汽车生产物流中，AGV物流系统通过信息化提升计算机管理与AGV调度，运用灵捷化和智能化实现无人化操作，更有利于劳动安全，并且可以提升生产制造的柔性化水平。2.2 AGV应用特点 a、 AGV可十分方便地与其它物流系统实现自动连接,各种缓冲站、自动积放链、升降机和机器人等。实现在工作站之间对物料进行跟踪;对输送进行确认。按计划输送物料并有执行检查记录:与生产线和库存管理系统进行在线连接以向工厂管理系统提供实时信息。 b、采用AGV可以降低人工拉物料减少操作人员的劳动力，因而显著提高劳动生产率。另外非直接劳动力如物料仓库会计员、发料员的工作的减少甚至完全取消又进一步减低了成本。 C、AGV运输物料时很少有产品或生产设各的损坏，这是因为AGV按固定路径行驶不易与设备和其他障碍物碰撞。 d、绝大多数AGV的使用者均证明2到3年内能均能收回AGV的投资成本。 e、AGV通过安装在地面之下的电缆或其他不构成障碍的地面导引物,其通道必要时可作其他用处。 f、节约能源与保护环境。AGV的充电和驱动系统耗能少，能量利用率高，噪音极低，对制造和仓储环境没有不良影响。3、AGV路径方案优化设计3.1准点物流AGV优化前的运行线路准点物流AGV优化前的运行线路（图）3.2 优化前AGV线路运行问题 3.2.1由于线路上有多个机柜网络信号相互干扰，导致AGV通讯中断。 3.2.2 AGV运行线路交替、时常有损坏，致使AGV容易往错误的路线行驶。 3.2.3 AGV线路交替容易致使磁条传感器失灵，容易引起AGV互相碰撞和原地打转。3.3 AGV优化方案设计针对AGV在运行过程中出现的问题，分类进行优化，具体措施如下： 3.3.1 防碰保护 当AGV在正常运行状态下，在其前进方向的保险杠被碰撞的情况下，AGV会减速停车，并在显示屏上显示某一保险杠发生碰撞，当被撞物体移开后，选择显示屏上发生碰撞对话框中的“确认”按钮（如未进行其它操作，直接按回车按钮）即可恢复自动运行。 注：当AGV在进行上线的过程中，保险杠不起作用，当运行前进方向的保险杠发生碰撞时，AGV仅以声音信号报警。 3.3.2 通讯中断的保护正常运行的AGV每隔约1秒种与控制台进行一次通讯，上报位置及状态信息，当AGV在自动运行过程中3秒钟未收到控制台的信号，AGV自动停车并显示“通讯中断”，操作人员必须把该AGV关电，重新上电。 在AGV跟踪装配过程中，如控制台在3秒钟未收到AGV发送的信号，则控制台将停止工艺链，当排除故障后（AGV重新上线或撤消登录），在控制台上按“确认”按钮（在对话框有效的情况下直接按回车），恢复生产线的运行。 注：当AGV处于跟踪装配过程中时，AGV通讯中断时不停车，仍继续跟踪光靶。 3.3.3 AGV道路设置及磁条保护当AGV与其他机动车辆共道行驶时，机动车辆容易碰撞AGV，因此，为AGV设置专用通道和交通灯。在混合道上，当AGV在规定道路行驶时，该道口的交通灯的红色灯亮起，此时，其他机动车辆原地停止，当AGV驶出该道后，绿灯亮，其他车辆方可正常通行。 3.3.4 AGV传感器保护措施优化 当AGV发生碰撞后，传感器指针容易被撞偏或震坏，致使AGV传感器失效，为有效避免传感器被严重撞毁，在AGV车头焊接一个立体的可视化金属保护罩，并且在保护罩内侧添加两层海绵，这样由保护罩和海绵共同组建双层保护措施。 3.4 准点物流AGV优化后的运行线路准点物流AGV优化后的运行线路（图） 3.4.1 流程概述a、初始位置，AGV停在机柜充电处充好电，收到拣货令后分别开往A、B、C通道，并在每个拣货区低速运行,配合工人拣选；若后续充电的3台车电量充足后，系统自动启动，指示灯亮，这样后续的3台车在初始工作状态时也可以同时使用。第一批发出的AGV小车拣货完成后， 回到工段充电工位充电，耗时20分钟，AGV操作工将第一批回来的AGV上的满箱挂下，空箱取下，耗时5分钟。充好电的AGV往前开一个工段。若系统进行下一个工作节拍，第一批返回的AGV即可投入工作；b、在第25分钟时第二批拣好货的AGV小车已经返回充电工位，AGV操作工继续换箱。 3.4.2方案概述 a、方案条件1）输送工件及网笼，网笼810kg装载量，每一网笼最多装载10箱，输送工件为各种规格。 b、AGV运行环境要求1）地面坡度小于1度，落差小于5mm；2）避免其他载重车辆（如叉车等）反复直接碾压磁条。 c、AGV作业流程1） AGV根据物料系统指令到指定的拣货区段接收料盒/件，在接满操作工放置的10个料箱/每网笼后快速离开配料区段，前往网笼置换区。2）每条拣货通道为单行道，基本设定AGV不走共线道。3）每一台AGV车队拖带2台Dolly。3.5 AGV系统描述3.5.1 AGV采用磁条导航，单向驱动。3.5.2 AGV采用人工插销与网笼Dolly链接。3.5.3 AGV具备无线通讯功能，通过无线网络与调度系统进行通讯。3.5.4 AGV具备自动充电功能，采用电极接触式充电方式，当AGV停止于暂停点时进行自动充电作业。 3.5.5 AGV具备智能控制功能，可在运行过程中接受系统指令更改运行模式，也可采用人工手持遥控器控制的方式来选择停车，启动和更改运行速度。3.5.6 AGV车身顶部预留安装面，可加装手动操作箱，指示牌或显示屏等，也方便操作人员放置文件和杂物。可加装扶手和支架。3.5.7 AGV装备红外障碍物扫描器和双重触边开关，可根据需要换装激光扫描器。图3.3-2 自动引导小车（AGV）3.6 AGV DollyDolly与AGV采用人工插销连接，通常情况不与AGV分离并且前后采用半自动挂钩，方便挂载和脱卸作业。图3.5-3 AGV Dolly下图为AGV拖带多节Dolly运行的示意图。 AGV车顶可安装工具架，可根据需要加装车号指示牌放置工具、文件夹、杂物的存放篮等。也可根据需要加装拉绳停止开关，方便拣货人员在必要时及时停车装载。（下图车顶支架仅为示意）图3.5-4 AGV车队3.6.1 每条独立的拣货线路分为2条并行的路线，每条路线以货架中心点划分为2个区域。3.6.2 一次拣货任务由2支AGV车队完成，每支车队完成同一处货架的前后一个区域。3.6.3 在另一半区域内快速运行，以节省运行时间。3.6.4 在路线交叉或发生干涉的地点设置规避区域，保证行车安全。3.7 AGV电池充电优化措施3.7.1 优化措施1）如采用更换电池方案，在AGV的电池托盘底部增加滚轮，方便托盘移动，AGV电池舱增加定位块对托盘定位。2）增加2台更换电池推车，由人工快速更换AGV电池。3）AGV可以采用100AH铅酸电池为动力。3.7.2.场地改造1）在增加地面充电装置。2）磁条铺设。3）地标铺设。总 结物流管理近些年受到各行各业广泛的关注,如何降低物流成本己经成为企业在管理过程中很重要且相当具有意义的问题。本文主要研究的是汽车零部件物流AGV路线优化,研究的结果对于汽车入厂物流有很大的经济、效率意义。在阅读相关文献和深入调查公司以后,对其物流供应现状、物流控制现状以及信息系统现状进行分析、归纳、总结,在此基础之上,找出某公司汽车零部件物流有限公司在入厂物流中存在的问题。采取了一系列的优化措施,我们的重点在于如何改善AGV的合理化路线及，运行问题解决及方案优化，争取在最短的时间里取得最大的工作效率。并且，着重分析和研究了AGV并对之进行了分析。本文的主要思路为提高工作效率、减少员工工作强度、提高公司的总体竞争力。致 谢时光转瞬即逝，转眼间，大学时光已经接近尾声，毕业设计也告一段落。回想这大学三年中的点点滴滴，感悟颇深。毕业设计从初选题目到开题报告到罗列大纲，刚开始做设计的时候感觉是比较吃力的，是老师在我迷茫的时给了我很多宝贵的意见，教我明晰思路、查找资料、修改完善，直到项目的最终完成。在设计写作过程中易小云老师对我的想法也给予了肯定和大力的支持，使我有了写此课题的信心和动力。在此，谨向老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。感谢我的同学和朋友给我无私的帮助，是他们给我鼓励，才会有今天收获硕果的时刻，这过程中的苦与甜，我都懂得，因此我也会特别珍惜这段时光，感谢我的同学和朋友们。通过这次毕业设计我学会了思考，学会了踏实，也学会了热枕，收获了希望，也收获了梦想。但由于经验匮乏，能力有限，设计中难免有许多考虑不周全的方面，希望老师多加批评指教，在今后的职业生活中，我定当用我所学知识去回报社会，服务社会，奉献出自己的一份绵薄之力，为实现共产主义而努力奋斗！参考文献1李娜.一汽丰田入厂物流规划与设计的分析D.长春:吉林大学.2006.2尤艳丽,赵虹.上海大众汽车有限公司零部件入厂物流体系分析J.商场现代化.2008.3Womack/Jones.精益思想M.北京机械工业出版社.2012.4顾翔华.我国汽车产业现状及发展趋势J.中国橡胶,2009.5张江英.我国汽车零部件供应物流运行模式研究D.西安:长安大学,2010.6 鲍芬.汽车零部件供应物流运输与仓储整合研究.J中国储运，2007(5) 7张瑞芳. 我国汽车物流的发展趋势分析.2005,(01) . 毕业设计任务书姓名性别班级学号201213202021专业 物流管理（企业方向）毕业设计题目准点物流“AGV路线优化”方案设计设计的主要任务及需要阐述的问题主要任务：（1）“AGV系统”的概述 （2）汽车企业 “AGV”的发展现状 （3）准点物流“AGV”路线优化方案设计问题：（1）“AGV”合理搭配，节约时间 （2）“AGV”快速运行，节省运行时间 （3）“AGV”运行控制，启动，停车，AGV线路指定，AGV之间相互规避，AGV与周边设备的接口控制管理 设计的要求（1） 严格按照学校给的毕业设计要求做好，格式、字体、符号都按照规定修改好。（2） 遵守纪律（3） 按照老师给的要求完成设计参考文献：1李娜.一汽丰田入厂物流规划与设计的分析D.长春:吉林大学.2006.2尤艳丽,赵虹.上海大众汽车有限公司零部件入厂物流体系分析J.商场现代化.2008.3Womack/Jones.精益思想M.北京机械工业出版社.2012.4顾翔华.我国汽车产业现状及发展趋势J.中国橡胶,2009.5张江英.我国汽车零部件供应物流运行模式研究D.西安:长安大学,2010.6 鲍芬.汽车零部件供应物流运输与仓储整合研究.J中国储运，2007(5) 7张瑞芳. 我国汽车物流的发展趋势分析.2005,(01) . 毕业设计进度及考核安排：序号时间任务备注114.11.2-11.9选题214.11.12-11.19提交大纲314.11.23-15.4.10完成初稿415.4.15-15.4.30修改，上传定稿毕业设计开题报告学生姓名指导教师企业指导教师系 部物流管理系专 业企业物流班 级选 题准点物流“AGV路线优化”方案设计一、 本选题的意义和背景（列示毕业设计选题的背景、意义和本选题的应用价值）：1. 背景： 随着经济的快速发展，人们的需求日益多样化和个性化。社会的大生产大机器的工业阶段已经一去不复返，市场需求瞬息万变。订单式生产由于具有较高的柔性，可以比较好的适应市场需求的多样性，个性化以及不稳定性。多品种、小批量的生产方式将会是未来生产型企业的主流生产类型。面向订单的生产型企业的生产是由顾客订单驱动的，企业一般只主导产品装配及关键零部件生产，绝大部分零件交由子公司或外协生产及外购，随着顾客订单由原有的少品种到多品种小批量方式的转变装配线必须是能够进行多品种装配的流水线，即流水线配线生产平衡及作业排序问题上，通常是先进行流水线平衡问题，再是作业排序问题，理想情况是二者协同研究。影响生产线产出率的因素有很多，物料批处理方式、工站的故障率等。现在大多数企业都是用AGV小车实现智能搬运，但如何使其利用最大化，效率最大化，更智能就成为了一流企业所逐渐发展的方向。2意义: 在这个快速发展的社会，企业能否抓住市场机遇开发新产品赢得竞争手段。要减少生产成本对生产批量的依赖，就要发展敏捷的制造装备。快速响应能力使得在进行小批量生产时，可实现接近中、大批量生产的效率。自动导引小车是移动机器人的一种，是制造企业物流系统中重要设备，主要用来储运各类物料，为系统柔性化、集成化、高效运行提供了重要保证。AGV主要有两类形式，一种是固定路径AGV，它的运行路径是固定的，且有轨道，故导引技术相对简单；另一种是自由路径AGV,由于没有轨道，它为AGV自由运行提供了最大可能，但由于技术限制，AGV沿任意路径自由运行仍然是一个有待解决技术难题。 在以往的生产线上，导向式AGV是人们经常采用的方式，有导轨式、磁导引等方法。这些需预先规划好AGV的运行路线，而且生产车间的装置不能随意移动。随着生产车间智能化的提高，线边暂存区和搬运小车AGV的路线优化也越开越重要了，当车间布局变化后，只需及时改变系统可满足需求。 资料显示：在产品生产中的整个过程中，仅5%的时间是用于加工和制造的，剩余的95%都是用于储存、装卸、等待加工和输送：在美国，直接劳动成本所占比例不足生产成本的10%，且这一比例还在不断下降，而储存、运输所占的费用却占生产成本的40%。因此，目前世界各工业强国普遍把改造物流结构、降低物流成本作业企业在竞争中取胜的重要措施，为适应现代生产的需要，物流正在向着现代的方向发展。3 应用价值： AGV适应性好、柔性程度高、可实现生产和搬运功能的集成化和自动化，在各国的许多行业都得到广泛的应用。二、 本选题主要内容与预期目标 (列示毕业设计的主要内容和预期解决的问题）主要内容：自动导引搬运小车AGV是生产车间自动化转设备之一，为普通型和智能型两种。智能型AGV在车载计算机控制系统中储存有全部运行路线和线路区段控制的信息，小车只需要知道目的地和所要成的任务，便可以自动选择最佳路线完成规定的任务。固定路径导向是指在固定的线路上设置导向信息，AGV小车导向信息，检测出其导向信息，然后按此导向信息控制行使方向。本文是AGV上线路线优化。 预期目标： 通过对自动导引小车AGV的机械结构和系统设置，结合生产需求，改善作业任务合理分配（流水线的平衡问题）、产品加工（装配）顺序（即排序问题）因此目前对流水线装配线路研究主要集中在平衡及作业排序上，通常是进行流水线平衡然后再是进行产品排序，理想情况是二者协同优化，其中高效通畅的物料配送是实现协同的基础。制定最佳线路节约时间、提高工作效率。为使自动导引小车成功的完成任务，根据AGV小车本身和从环境中得到AGV小车周围的障碍信息及其他相关信息，对AGV上线操作工作优化设计。