AGV在工程机械产品生产中的实际应用
本文选自《物流技术与应用》杂志2016第10期“焦点”，更多精彩内容请关注《物流技术与应用》杂志。
本文结合三一重工的具体案例，集中展示了AGV在工程机械产品生产中的实际应用情况。基于AGV系统的智能化功能，在工程机械产品生产制造物料的自动上线、物料信息的自动追踪和智能化柔性作业中，很好地实现了工程机械产品的数字化生产需要。
机科发展科技股份有限公司 / 向光义
“十二五”期间，随着我国工程机械制造行业的进一步发展，其生产方式逐步从劳动密集型向技术密集型转变，从高消耗、高污染向节能、降耗、环保转变。因此，大量采用自动化物流输送成套设备与系统，如自动导引车（AGV）系统等，成为我国工程机械制造行业企业的必然选择。本文结合三一重工股份有限公司（以下简称“三一重工”）的具体案例，集中展示了AGV在工程机械产品生产中的实际应用情况，以供业界借鉴。
一、系统总体情况
作为国内领先的工程机械制造企业和最大的泵车生产企业，三一重工的生产装配车间较早应用了自动化物料输送系统，从2010年开始使用AGV自动输送系统代替传统的人工叉车进行生产物料的搬运作业，以提高物料配送的准确性、时效性和高度的生产信息化。
AGV自动输送系统项目，主要应用于三一重工长沙星沙三一工业城18号厂房。这是三一重工最先进的数字化生产制造车间，如图1。
在生产过程中，所有AGV均实现与立体仓库的自动对接，实现自动化立体仓库和现场生产线各工位之间生产所需物料的直供上线和相应物料空容器的自动回收回库。
1.立库出库、物料上线
AGV输送系统负责将自动化立体仓库的物料按固定节拍向生产车间进行配送。操作人员根据生产物料的需求，通过MES系统中各个工位配套的MES机或PDA，提出物料要料配送申请；由MES系统将物料配送请求信息发给自动化立体仓库管理系统，自动化立体仓库管理系统在接到现场各个工位物料需求信息后，自动从立体仓库中取出对应的物料，并输送至出库站台，同时自动化立体仓库管理系统向AGV调度管理系统发出作业指定，由AGV调度管理系统将所配送物料的出库位置站台号和要料工位站台号下发给当前处于空闲状态且运行时间最优的AGV小车，进行物料的上线输送。
2.空容器回收
装配区各个工位的空容器回收按固定节拍实施，或由操作人员根据生产作业的实际情况，通过MES系统中各个工位配套的MES机或PDA，提出具体的空容器回收申请；由MES系统将物料配送请求信息发给自动化立体仓库管理系统，立体仓库管理系统在接到现场各个工位申请信息后，向AGV调度管理系统发出作业指定，AGV调度管理系统调度当前处于空闲状态且运行时间最优的AGV小车到指定位置取走空容器，并输送至自动化立体仓库指定的空容器回收站台，将空容器进行回收入库。
3.各分装线与总装线间的物料输送
装配区各分装线与总装线间的物料输送按固定节拍实施，或由操作人员根据生产作业的实际需求，通过MES系统中各个工位配套的MES机或PDA，提出具体的物料输送申请； MES系统向AGV调度管理系统发出物料输送作业指定，AGV调度管理系统调度当前处于空闲状态且运行时间最优的AGV小车完成物料输送作业。
二、系统智能化功能
AGV自动输送系统的突出特点之一，便是高度智能化。在三一重工生产装配车间的具体项目实施中，AGV自动输送系统的智能化主要体现在如下几个方面：
1.物料的智能自动输送
AGV系统在工作过程中，所要执行的运输任务是由物流系统管理主机发给AGV管理控制主机的，进而由AGV管理控制主机调度AGV去执行相关任务，如取货、送货、称重、扫码、充电等。当AGV小车接收到货物搬运指令后，小车车载控制器就根据预先所存储规划好的运行路线图和AGV的当前位置及行驶方向进行计算、分析，选择最佳的行驶路线，通过伺服驱动放大器自动控制AGV的行驶和转向，到达装载货物目标点准确停位后，AGV车身上的移载机构与取货位置点的装置协同动作，完成装货过程。然后AGV启动，驶向目标卸货点，准确停位后，移载机构动作，完成卸货过程，并向AGV管理控制计算机报告其位置和状态。AGV管理控制主机将任务的执行情况返回给物流系统管理主机，从而对物流系统进行统一的管理。若AGV任务命令缓冲区中无任务命令，则AGV驶向待命区域，如接到新的指令后再执行下一次搬运任务。
2.物料自动跟踪
AGV自动调度系统（如图2）是连接AGV系统和工厂生产系统MES、仓库管理系统WMS等的接口软件，AGV系统中的调度软件具有当前作业执行状态查询、作业历史记录查询、运行日志查询等功能，进行AGV系统和各相关系统的信息交互和物料信息的自动跟踪。
3.设备智能故障诊断
项目中的AGV系统具有完善的设备智能故障诊断功能。在AGV的运行中如果出现故障，能通过AGV监控系统查看AGV小车当前的运行状态和运行日志、读取AGV小车的运行黑匣子文件（BlackBox）、AGV小车上的人机交互设备（OPT10、OPT200等）等不同方式进行设备的故障诊断。监控软件的图形监控界面，如图3。AGV运行过程中，从监控软件可以观察到AGV的行驶状态，不同的颜色表示不同的状态。
4.智能化柔性作业功能
AGV管理系统负责处理命令的接收、命令的执行、相关参数的传输和小车的监控，这些任务命令可从物流信息管理系统、AGV自动输送系统图形监控工作站等进行发送。
AGV管理系统运行稳定、可靠，并具有与外部连接的标准接口，可方便与其它管理系统进行无缝的对接。
5.多车智能调度功能
三一重工AGV系统采用的技术平台和关键核心职能装备器件为NDC8技术平台。该技术平台目前在同一系统中可以同时管理调度130台AGV车，实现多车智能调度。
三、结束语
基于AGV系统的智能化功能，在工程机械产品生产制造物料的自动上线、物料信息的自动追踪和智能化柔性作业中，很好地实现了工程机械产品的数字化生产需要。
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