纺纱并条车间多AGV调度方法研究

发布时间：2020-05-12 11:39

【摘要】：纺纱生产模式具有按订单、小批量生产的特点,其生产流程包含多级工序,每级工序有多条生产线,为典型的混合流水车间。环锭纺生产工艺包括清梳联、预并、条并卷、精梳、涤并、并条以及粗细络联等,文中将生产梳棉到并条工序的车间称之为并条车间。目前在并条车间,人工搬运条筒任务量大、半成品周转周期长。针对此问题本文考虑在并条车间配置多AGV小车进行条筒配送,研究有AGV配送的混合流水车间调度问题,提升并条车间的条筒配送自动化程度,优化配送效率。以经纬无锡环锭纺工艺流程为对象,研究纺纱并条车间的多AGV调度问题,主要完成的工作有:(1)建立了并条车间的多AGV调度数学模型。分析环锭纺生产工艺流程,考虑唯一性、条筒数量与产成品数量关系以及时间约束建立多AGV调度数学模型。(2)针对多AGV调度决策问题,设计遗传算法进行求解。根据决策变量的特征,将决策变量分为两种,分别是时间无关变量、时间相关变量。通过研究,简化了调度模型,以满足并条车间的实时性应用要求。设计遗传算法进行求解,第一步,基于AGV资源池策略,采用遗传算法求解AGV资源分配问题,指定条筒的运输设备;第二步,基于第一步获得的条筒与AGV匹配信息,决策AGV运输调度问题,以机器选择策略、AGV资源池策略、工艺工序约束为基础计算适应度函数,确定AGV配送条筒集合的调度时序。实验结果表明批次分发策略优于均匀分发策略,并分析了不同资源策略下的调度结果,结果表明:AGV资源紧缺时,跨区域共享资源池策略可以有效提高AGV利用率和企业生产效率,而在AGV资源充足时,跨区域独立资源池策略由于可以快速响应需求,从而可以更快完工。(3)建立了多AGV调度仿真模型,并进行数据分析。首先分析生产线的瓶颈工序,基于Plant Simulation软件建立仿真模型,根据仿真结果针对基于跨区域共享资源池和跨区域独立资源池两种AGV调度策略,分析完工时间、AGV的利用率以及单位AGV的时间贡献,得出AGV资源紧缺时,增加AGV可以显著缩短完工时间,当AGV数量增加到一定程度时,增加AGV对完工时间的贡献急剧下降,反而会降低AGV利用率。本文研究证明:在并条车间配置多AGV小车,通过遗传算法的调度优化,将显著提高条筒配送效率。
【图文】：

并条,半成品,车间

华大学硕士学位论文第一章绪求已经越来越迫切。但是配置 AGV 之后会带来一系列的 AGV 调度问题，GV 的任务分配、路径规划以及任务排序等，将会影响着并条车间的设备调度，设备的开始加工时间需要考虑到 AGV 的运输时间，尽量避免 AGV 的空载，AGV 的运输任务也要考虑到工件在设备上的加工结束时间，两者相互影响后的调度性能，原先的设备调度或单一的 AGV 调度并不能解决纺纱并条车间度问题，因此需要研究综合考虑两者优化的调度问题。通过制订合理的多 AG度计划将会提高企业的生产效率，降低企业生产成本。因此研究在并条车间配GV 进行半成品搬运的调度问题意义重大。

自动搬运,机器人,并条,车间

2图 1.2 自动搬运机器人间的调度问题得到了广大研究者的关注，目前的研究甚少，而其他含有 AGV 的制造车间调径规划、任务分配等其中某一个问题，将 AGV 的运输任务与设备的加工任务之间的相互文的研究意义在于丰富了纺纱并条车间的调现状纺纺纱并条车间实际生产为应用场景，着眼线式生产，并且多道工序存在着并行机，，因此
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS104.2

【参考文献】