【正文】 的第一家 AGV工廠于 1966 年由一家運輸設備供應廠與美國的 Webb 公司合資開設。到 1986年，日本累計安裝了 2312 個 AGVs,擁有 5032 臺 AGV。 1975 年北京起重運輸機械研究所完成我國第一臺電磁導引定點通信的 AGV, 1989 年北京郵政科學研究規(guī)劃院完成我國第一臺雙向無信電通信的 AGV。沈陽自動化所在 AGV技術方面己取得了多項研西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 3 發(fā)成果和專利，解決了 AGV車體設計、控制、導航和高度管理等一系列關鍵技術問題，形成了裝配 型 AGV 和搬運型 AGV 兩大系列產品，成為國內唯一能夠提供自主品牌 AGV產品的單位。沈陽自動化所為沈陽金杯汽車廠生產了六臺 AGV，用于裝配線上，可以說是汽車土 _業(yè)中用得較成功的 AGV。清華大學獨立研制的“自由路徑自動導向 AGV39。我國越來越多的工廠，科研機構已采用 AGV為汽車裝配、郵政報刊分揀輸送、大型軍械倉庫、 自動化倉儲系統(tǒng)服務。 80 年代， AGV 就已進入我國市場，今后必將得到迅速發(fā)展和普及應用。 AGV 自動導向車系統(tǒng)，是伴隨著柔性裝配系統(tǒng)、計算機集成制造系統(tǒng)以及白動化立體倉庫產業(yè)發(fā)展起來的，是物流系統(tǒng)中革命性的換代產品 [12]。 小車應用現(xiàn)狀 由于 AGV 具有機能集中、地上系統(tǒng)簡單、施工和系統(tǒng)構成容易等優(yōu)點，因此，廣泛地應用在機械加工、汽車制造、港口貨運、電子產品裝配、造紙、發(fā)電廠、電子行業(yè)的超凈車間等諸多行業(yè)。 AGV 是一種非常有前途的物流輸送設備，尤其在柔性制造系統(tǒng) (FMS)和柔性裝配系統(tǒng) (FAS)中被認為是最有效的物料運輸設備。其應用領域 也在不斷擴展。 AGV 的應用領域主要在制造業(yè)，在重型機械及部分非制造業(yè)中也有應用。其中裝配作業(yè)中 AGV 用量最大，而汽車工業(yè)又是 AGV 的應用大戶。物料分發(fā)主要是指生產工序間的物料移送和倉庫作業(yè)中的物料移送 。其原因在于消費者需求的變化日益加快，生產系統(tǒng)必須適應市場的變化要求，其中 FMS(柔性制造系統(tǒng) )即為以靈活的生產方式適應市場變化的制造方式，對于 FMS 來說，各加工單元之間的中 (小 )批量元器件的送發(fā)效率要求極高，而 AGV 能提供柔性西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 4 最好的輸送， AGV 可以很方便地對 AGV 的輸送工藝路線進行編程，使之按要求的路。在凈化室中， AGV更可大顯身手，它可滿足凈化耍求極高的操作。因而AGV 要求承載量人，通常為 ,最大者可達 。在 AGV 上配備大型機器人用以對大型金屬構件進行噴漆 (如屹機骨架的噴漆 )是 AGV 在重型行業(yè)中的應用之一 在非制造業(yè)中， AGV的應用越來越普遍。把藥物、醫(yī)療用品、食品、衣著用品從中央物料管理中心輸送到醫(yī)院的各個部門。為了加大運輸量，使用了牽引式 AGV 系統(tǒng)，一次可以牽引多臺郵件車。賓館業(yè)采用 AGV 把食品從廚房運送到客房。在具有核輻射危險的地方，常使用 AGV 機器人用于核材料的搬運。社會化的大生產大機器的工業(yè)階段已經一去不復返，市場需求瞬息萬變 。多品種、小批量的生產方式將會是未來生產型企業(yè)的主流生產類型。影響生產線產出率的因素有很多，物料批處理方式、工站間的加工時間變動、工站的故障率等 [13]，這里引出了 AGV 小車，現(xiàn)在大多數企業(yè)都是用 AGV 小車實現(xiàn)智能搬運，但如何使其利用最大化，效率最大化，更智能就成為了一流企業(yè)所逐漸發(fā)展的方向 。能否西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 5 抓住市場機遇開發(fā)出新產品將是企業(yè)贏得競爭的主要手段。繁重制造裝各 的可編程、可重組和快速響應能力使得在進行小批量生產時，可實現(xiàn)接近中、大批量生產的效率。 AGV 主要有兩類形式，一種是固定路徑 AGV，它的運行路徑是固定的，且有軌道，故導引技術相對簡單 。 在以往的生產線上，導向式 AGV 是人們經常采用的方式，有導軌式、磁導引式等方法。隨著生產車間智能化的提高，線邊暫存區(qū)和搬運小車 AGV 的參數的優(yōu)化也越來越重要， AGV 參數很多，這里討論其數量，載重量和速度的優(yōu)化。 資料顯示 :在產品生產的整個過程中，僅僅有 5%的時間是用于加工和制造，剩余的 95%都用于儲存、裝卸、等待加工和輸送 :在美國，直接勞動成本所占比例不足生 產成本的 10%，且這一比例還在不斷下降，而儲存、運輸所占的費用卻占生產成本的 40%.因此，目前世界各工業(yè)強國普遍把改造物流結構、降低物流成本作為企業(yè)在競爭中取勝的重要措施，為適應現(xiàn)代生產的需要，物流正在向著現(xiàn)代化的方向發(fā)展。 本文主要研究內容 由于總的仿真時長就是履行完成這批訂單所需要的時間 makespan 而對于一般的 MTO 企業(yè)，影響 makespan 的因素有幾個，如裝配工站的設 備利用率，節(jié)拍，線邊暫存區(qū)最大最小庫存量，搬運小車數量及速度，裝載量大小 [14]。 （ 2）掌握 eMplant 的 仿真環(huán)境。 （ 4） 針對混流裝配線搬運小車 AGV 參數對混裝線的影響進行仿真和分析。 本章小結 熟悉 AGV小車的概念以及發(fā)展狀況，結合現(xiàn)代制造、物流等行業(yè)分析 AGV在其領域的作用，利用建模和仿真 試驗得出 AGV 參數最優(yōu)解 。 一般 MTO 企業(yè)生產產品種類很多，每一種由于產品顏色和部分構成件等的變化 又有多種型號規(guī)格，因此，一般客戶訂單需要體現(xiàn)的是產品種類，型號規(guī)格，需求數量，交貨期及其他要求，混裝線接收的生產計劃應該包含這些信息，生產計劃指令中的訂單順序可以看成總廠調度優(yōu)化后的裝配順序。 本文嘗試在 Plant Simulation 中建立這類企業(yè)的裝配線物料配送的仿真模型?？梢詫Ω鞣N規(guī)西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 7 模的工廠和生產線，包括大規(guī)模的跨國企業(yè)，建模、仿真和優(yōu)化生產系統(tǒng)，分析和優(yōu)化生產布局、資源利用率、產能和效率、物流和供需鏈等。其內嵌的 SimTalk 語言，其編程語法與 VC++完全類似，可靈活地用于規(guī)劃、仿真和優(yōu)化制造企業(yè)、生產系統(tǒng)和工藝過程。利用 eMPlant提供的模型庫，建立系統(tǒng)的仿真模型。 （ 2） 規(guī)劃項目的組織結構 。 （ 4） 確認仿真模型 。 啟動 Plant Simulation，打開 文件 1) 右擊 Class Library 下方的 Basis，在彈出菜單中選擇“新建 — 文件夾”，將新建的文件夾改名為 Delivery。 3) 單擊 Basis 里的 MUs 文件將其打開，按住 Ctrl 鍵的同時，單擊 Entiry 拖入Delivery 的 MUs 文件夾內，在 Delivery— MUs 文件夾內生成一個新的Entiry，改名為 Pruduct；用同樣的方法生成一個新的 Transporter（改名為 Forklift）和 一個新的 Entiry（改名為 Parts），以及一個新的 Container（改名為 Pallet）。 圖 MTO及 MUs文件夾 西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 8 編輯動畫圖標 1）右擊 Product，在彈出菜單中選擇“編輯圖標?”后，彈出圖標編輯對話框，如圖 所示。 圖 Product圖標 2）選擇圖標編輯對話框主菜單“ IconNew?”，彈出新圖標編輯窗如圖 （ a）所示。 3）把 文件圖標拖入圖標編輯器的編輯區(qū)內，如圖 （ b）。單擊工具欄的 ，保存新建圖標。 參照同樣的方法新增零件 Parts 的圖標，然后對 Product 和搬運小車原形設置相關參數。 （ a） （ b） 圖 Product和 ForkLift的設置 框架 模型的基本思路如如圖 所示。其參數采用默認值。 1） 單擊部件來源（ Assembly table with）后面選擇文本框的▼，選擇“前（ Predecessors）”項后單擊 Apply 按鈕。如果來源不止一個節(jié)點，則輸入完成后按 Enter 就可增加一個來源點。 3） Assembly mode：有 Attach MUs 和 Delete MUs 兩種，選擇“刪除 MUs”即 ExitingMU選擇“主 MU”。 5） 單擊 Toolbox 下 Material Flow 欄中的 Frame 圖標，在 MTO 模型中插入一個子模型層，并改名為 PreStroe，標簽名為“物料中轉區(qū) ”。 基本參數確定 四個基本數據表的生成 自動生成裝配線并連接起來 自動生成 AGV運行路線 PreStore 車間物料預投區(qū)生成，并設立簡單的調度策略 AGV 上料調度策略的設計 AGV 卸料策略的設計 配送規(guī)則建立 將調度及規(guī)則轉化為 Method 模型調試及實驗 設 計 優(yōu) 化AGV 數量及速度 西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 11 7） 單擊模型層主菜單 Tools，在下拉菜單中選擇 Custom Attribute。 圖 MTO模型層中的用戶自定義屬性變量的定義 9） 如圖 （ a）所 示輸入屬性變 量名稱 ObjectName，把數據類型改為 table后，在 Data type 下方彈出 Value 及 Open 按鈕。 10） 右擊圖中橙 色區(qū)域，在彈出的菜單中選擇 Format，在彈出的對話框中選擇 Dimension，在 Number of Columns 文本框內輸入 1，單擊 Apply 按鈕。 （ a） （ b） 圖 清除原有模型對象西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 12 DeleteAllObjects 是用來清除 MTO 模型層中的一些物流對象的，假設上一次執(zhí)該模型時總的裝配工站數量是 10 個，而 這次需要 8 個工站的模型。如不需修改，該方法運行一次就可以了。 （見附錄 A） 生成生產計劃表 自動生成生產計劃表 Schedule、 BOM 表和加工準備時間 SetupTime，生成這三張表的 SimTalk 語句放在 CreateDataTable 中。 圖 隨機商城訂單等數據 當有了上面三個基本數據表后就可錄入生產計劃、制定各種型號規(guī)格產品的BOM表及各種類產品在同一條裝配線進行裝配是的生產準備時間了。因此，該方法運行時先調用方法CreataDataTable，然后分別為三個表生成相應的數據。 （見附錄 A） 先運行 DeleteAllObjects 方法，再運行 CreateInitObjects 方法，模型自動生成三張主數據表及各裝配站的加工時間表，以及加工過程 中使用的臨時數據表Inventory。 西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 13 圖 BOM表 圖 運行 CreateInitObjects 方法后，除了在 MTO 模型層生成了上述表格外，還生成了 1 個子模型層 SubMTO，如圖 。在裝配某訂單的過程中，對于物料需 求是采用看板方式進行的。裝配線上的掛區(qū)讀取生產計劃，當新訂單的第一件開始上掛時，前面一個訂單的最后一件正在處理，此時第一裝配工站的暫存區(qū)已經清空，新訂單的物料配送請求發(fā)出，配送系統(tǒng)就會為每個裝配站配送一次新訂單開工所需要的零部件。 AGV 接收配送請求后，如果 AGV 空閑就會先到達物料預投中轉區(qū)的對應配送請求的暫存區(qū)，讀出需求的數量到 AGV 小車上，再配送到相應的目的地。當 AGV 在某個存放區(qū)取走一部分物料后，如果已經接近或者低于其最小庫存，此時，就觸發(fā)了該物料向總公司申請物料配送的請求，總公司到工廠或分公司預投中轉區(qū)的物料配送則采用其他的裝載設備了，如卡車等。 因此，對于預投區(qū)的建模，主要考慮的是有多少個零部件代號就要構建多少個緩沖區(qū)，這在實際情況中有時會采用合區(qū)的方法，但是仿真時為簡單起見而分別設立存放區(qū)。雙擊PreStore 物料中轉區(qū)打開，彈出一個新的模型層 PreStore，如圖 。對應圖 14列，表的第 0列記錄的是零部件代碼編號。方法 BufferDelete 先清空原有的存放區(qū)對象，方法 CreateRawBuffer則生成一個全新的存放區(qū)數量為 MaxMaterial個，方法 BufferDelete 的 SimTalk語句 （見附錄 A） 。 PreStoreInit 方法是做一些初始化工作，例如，存放區(qū)物料數量檢查是否需要補貨等基本的決策工作，該方法最好不要單獨運行，是由系統(tǒng)仿真的 Init 方法調用的 （見附錄 A） 。 圖 物料預投中轉區(qū)內的物料存放區(qū) 至此，物料中轉 區(qū)建模完成，模型的基礎工作已經全部完成，及時保存文件，下面討論建立通用的裝配線仿真模型方法。裝配線仿真模型可以考慮如圖 所示的方式。例如，空調裝配線，前端的上掛區(qū)需要上掛壓縮機、塑料件等很多，仿真這些工站不具備實際分 析意義，只是一種表達方式而已，因此，在仿真西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 16 時，虛擬工站的加工時間設置為零。例如，如果當前上料件為新訂單的第一件，顯然對于第一個裝配工站而言，其正在加工的是上一個訂單的最后一個工件，上