隨著智能制造的發(fā)展, AGV小車被廣泛用于自動(dòng)化生產(chǎn)線、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)以及自動(dòng)化裝配線等各種自動(dòng)化物流生產(chǎn)系統(tǒng)中，它可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工搬運(yùn)形式，實(shí)現(xiàn)物料的自動(dòng)化配送。制造業(yè)在上AGV項(xiàng)目前都會(huì)先使用方案進(jìn)行合理的規(guī)劃,在滿足生產(chǎn)效率的前提下，使用適當(dāng)數(shù)量的AGV以降低成本。因此，合理規(guī)劃AGV小車數(shù)量以最大限度發(fā)揮AGV系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)就顯得尤為重要。

霸特爾作為專注AGV領(lǐng)域十年的公司，對(duì)于確定AGV小車數(shù)量有一些經(jīng)驗(yàn)和心得記錄如下,希望能對(duì)要上AGV項(xiàng)目的企業(yè)有所幫助。一般可以通過解析法和仿真計(jì)算這兩種方法計(jì)算出項(xiàng)目規(guī)劃及方案實(shí)施中AGV小車數(shù)量，這兩種方法各有各的特點(diǎn)。

1.解析法算：

解析法是將具體問題歸納整理成數(shù)學(xué)模型,通過對(duì)數(shù)學(xué)模型的求解,計(jì)算出AGV小車的數(shù)量。定義為ACV小車完成次物料搬運(yùn)過程總時(shí)可(單位為秒)，依據(jù)AGV小車搬運(yùn)貨物流程,物料搬運(yùn)過程總時(shí)問由空車等待時(shí)間、空車行駛時(shí)間滿箱負(fù)載行駛時(shí)間、全箱負(fù)載行駛時(shí)間以及物料法裁利或時(shí)間這幾個(gè)部分時(shí)間組成。

定義Ta為物料需求時(shí)間(單次響應(yīng)時(shí)間間隔);Tr為小車完成一次物料搬運(yùn)過程總時(shí)間,根據(jù)上述的作業(yè)流程,物料搬運(yùn)過程總需求時(shí)間由空車等待時(shí)間、空車行駛時(shí)間、滿箱負(fù)載行駛時(shí)間、空箱負(fù)載行駛時(shí)間以及物料裝卸切換時(shí)間這幾個(gè)必要的步驟時(shí)間組成。因此，

Tr= Tw+ Tk+ Tm+ Tz。

式中，Tw為小車等待時(shí)間; Tk為空車行駛時(shí)間;Tm為滿車行駛時(shí)間(滿箱負(fù)載行駛時(shí)間及空箱負(fù)載行駛時(shí)間);Tz為物料轉(zhuǎn)換時(shí)間(線旁空滿箱切換及空箱卸載時(shí)間)。

此外,定義φ為小車通行效率系數(shù)(因系統(tǒng)中的交通控制避碰等因素產(chǎn)生的等待損失),ω為小車充電修正系數(shù)(因充電過程產(chǎn)生的有效工作時(shí)間損失)。

因此,小車數(shù)量計(jì)算基本公式如下:

2.Flexsim仿真計(jì)算

Flexsim是一款功能強(qiáng)大的三維仿真軟件，其自帶的3D視圖界面可以直觀地觀看布局效果，同時(shí)具備動(dòng)畫播放功能,可清晰便捷地觀看到物流流向堵塞情況，幫助我們做出更加明智的決策。仿真的原理就是將現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)用計(jì)算機(jī)模型進(jìn)行模擬，讓模型具備與實(shí)際設(shè)備同樣的工作屬性，根據(jù)計(jì)算機(jī)模型的運(yùn)行結(jié)果對(duì)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)、改進(jìn)。

仿真步驟如下:

(1)建立模型。依據(jù)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)需要仿真部分的系統(tǒng)進(jìn)行建模。模型可從實(shí)體庫(kù)中拖拽至模型視圖中，模型尺寸及模型與模型之間的離全部按照1: 1比例進(jìn)行布局。建模過程中可對(duì)模型進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化，對(duì)整體建模模型可進(jìn)行適當(dāng)美化。

(2)連接端口。按照實(shí)際的物流流向，對(duì)設(shè)備與設(shè)備進(jìn)行連線，使其可依據(jù)邏輯進(jìn)行物流轉(zhuǎn)運(yùn)。保證設(shè)備內(nèi)部物流流向與設(shè)備到設(shè)備的物流流向?qū)嶋H工況一致。

(3)設(shè)置參數(shù)。對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,使其與實(shí)際設(shè)備運(yùn)行效率-致。其中包括設(shè)備運(yùn)行速度，貨物到達(dá)時(shí)間，貨物加工時(shí)間，以及邏輯設(shè)置，如貨物發(fā)送的端口，調(diào)用搬貨的AGV車輛等。

(4)調(diào)試運(yùn)行。對(duì)建立好的仿真進(jìn)行運(yùn)行，觀察實(shí)體連接是否正確,物流流向是否與實(shí)際工況一致。調(diào)配叉車、AGV運(yùn)行路線是否合理,是否可以正常工作運(yùn)行。發(fā)生器產(chǎn)生貨物數(shù)量及時(shí)間間隔是否滿足實(shí)際情況。

(5)結(jié)果分析。通過查看設(shè)備的運(yùn)行結(jié)果統(tǒng)計(jì)表，可以獲取設(shè)備的完成任務(wù)情況,空載運(yùn)行率、負(fù)載運(yùn)行率、空閑率等重要的數(shù)據(jù)。了解設(shè)備物流效率是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。通過觀察仿真時(shí)時(shí)動(dòng)畫,可以獲取整個(gè)物流系統(tǒng)的瓶頸區(qū)域及設(shè)備,以便對(duì)方案進(jìn)行修改。

3.兩種方法對(duì)比

求解AGV小車數(shù)量，采用解析法計(jì)算和仿真法計(jì)算都可以準(zhǔn)確地求解AGV小車數(shù)量,由于兩種計(jì)算方法特點(diǎn)不同，所適合的場(chǎng)景也不同，下面米克力美從兩個(gè)方面進(jìn)行兩種計(jì)算方法特點(diǎn)對(duì)比。

(1)快捷性。解析法計(jì)算的本質(zhì)是使用公式對(duì)AGV小車數(shù)量進(jìn)行計(jì)算,因此計(jì)算速度較快，只要工位的數(shù)量、位置、節(jié)拍、AGV運(yùn)行路線確定，就可以快速用公式計(jì)算出結(jié)果;此外，在項(xiàng)目前期，方案會(huì)經(jīng)常修改，AGV數(shù)量也會(huì)由于路線的改變,工位數(shù)量的增加而發(fā)生變化，采用解析法計(jì)算可以輕松應(yīng)對(duì)方案更改,及時(shí)配合更改后的方案計(jì)算出AGV小車數(shù)量。對(duì)于仿真計(jì)算,需要建模、設(shè)置參數(shù)、調(diào)試運(yùn)行，計(jì)算速度相對(duì)較慢，無(wú)法第一時(shí)間就計(jì)算出結(jié)果，-旦方案進(jìn)行更改，在軟件中進(jìn)行修改耗時(shí)耗力。

(2)可視性。計(jì)算出AGV小車數(shù)量的主要目的是告訴顧客他們需要購(gòu)買的數(shù)量。在投標(biāo)及方案匯報(bào)中,顧客希望看到的是-份詳細(xì)的方案匯報(bào)以及視頻演示，直觀清晰的判斷出AGV小車數(shù)量是否合理，在這種情況下，使用仿真軟件計(jì)算AGV小車數(shù)量就體現(xiàn)出其強(qiáng)大的功能性。Flexsim仿真軟件地最大優(yōu)勢(shì)就是具有3D計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)，可以模擬現(xiàn)實(shí)圖像動(dòng)畫并具有強(qiáng)大的運(yùn)行報(bào)告輸出功能，滿足顧客的需求。而解析法是通過計(jì)算公式得出結(jié)果,可視性差，無(wú)法做出直觀的結(jié)果報(bào)告。

綜上所述，兩種計(jì)算方法的優(yōu)缺點(diǎn)各不相同，不同的方法適用于不同的場(chǎng)景。米克力美認(rèn)為實(shí)際應(yīng)用中,在前期方案規(guī)劃及初步報(bào)價(jià)時(shí),需要快速計(jì)算出AGV小車數(shù)量及確定報(bào)價(jià)范圍，應(yīng)該優(yōu)先選擇解析法計(jì)算方式，這樣可以有效推進(jìn)方案進(jìn)度。當(dāng)對(duì)客戶介紹方案或投標(biāo)時(shí),需要提供AGV小車數(shù)量計(jì)算報(bào)告及仿真視頻時(shí)，需要選用Flexsim仿真軟件,通過對(duì)真實(shí)系統(tǒng)進(jìn)行模擬，直觀反映系統(tǒng)運(yùn)行的復(fù)雜相關(guān)性和動(dòng)態(tài)特性，并且輸出的仿真報(bào)告更科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)。