【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及柔性制造系统agv调度技术，特别涉及一种用于柔性制造系统agv数量配置技术。
技术介绍
1、自动导向车辆调度系统广泛应用于汽车、物流仓储、制造加工等领域，能有效提高工厂车间生产效率、降低总体运营成本，是自动化制造系统中的关键要素。目前对agv调度系统的研究主要集中在任务调度、路经规划、评估及优化三个方面。
2、随着市场对多样化、定制化产品需求不断增加，柔性制造车间的运输加工需求出现波动大、随机不确定、生产流程变得更加复杂等问题。由于制造车间加工与运输相互耦合，这种不确定的加工运输需求导致制造车间资源配置不协调，出现生产运输资源浪费以及欠缺等问题。但由于柔性制造车间的工艺流程复杂，生产过程中运输过程和加工过程相互耦合相互影响，难以对agv数量进行有效评估。并且由于各种制造系统的生产流程不同，导致没有通用的建模方法能对其进行描述。因此，柔性制造车间生产流程建模以及agv最优数量估计仍然是一项具有挑战的技术难题。
3、能够对agv数量进行评估的方法主要由两种，即仿真方法和解析方法，仿真方法能够得到较为精确的解，一般采用flexsim、automod、plantsimulation等工业仿真软件，虽然仿真结果非常接近实际的生产结果，但建模过程却需要消耗大量时间，而且对于不同类型的生产流程以及生产特点，都需要进行重新建模。解析方法适用数学方法，将生产过程抽象为数学问题并进行求解，一般由近似解析法、整数规划法、排队网络模型等。解析方法一般建模以及求解速度很快，但是精度相对来说会大打折扣。而目前的解析方法
技术实现思路
1、本专利技术针对目前技术上存在的上述问题，提供一种agv最优数量配置方法。
2、本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是，一种柔性制造系统agv数量估计的方法，包括以下步骤：
3、s1、将柔性制造系统生产过程分解为：工位资源等待环节、自动导向车agv资源等待环节、空载运输环节、负载运输环节和加工环节五个环节，每个环节对应一次资源状态变化；利用自适应着色佩特里petri网对生产过程进行动态建模，通过对不同资源对应着色以描述资源的变化；所述资源包括材料资源、工位资源、agv资源；当确定了制造所需的加工类型总数m以及每一类加工工位数量为ni，再结合工位资源等待环节、自动导向车agv资源等待环节、空载运输环节、负载运输环节对应四个运输子变迁以及加工环节对应加工变迁得到柔性制造系统的生产流程及资源流转模型；其中，加工类型序号i＝1…m，加工类型总数m时，运输加工过程为m+1次，运输次序序号j＝1…m+1；
4、s2、根据生产流程和资源流转模型确定所需要设置agv调度系统性能指标包括：生产系统吞吐量μ、agv资源等待时间waq、agv资源利用率uv、各类工位资源的利用率ui，各类工位资源的有效利用率us,i；
5、s3、根据生产流程和资源流转模型建立基于采用半开放排队网络的agv调度系统指标计算模型；当agv调度系统指标计算模型确定了生产系统吞吐量μ、表征各类工位加工效率中第i类工位bi的服务时间的平均数方差和变异率表征agv第j次运输加工过程中平均运输效率的空载运输服务台的服务时间的平均数方差和变异率以及负载运输服务台的服务时间的平均数方差和变异率利用稳态均值近似方法得到性能指标求解函数，具体包括：
6、
7、uv＝(nagv-nap)/nagv
8、
9、
10、
11、
12、
13、
14、其中，为第i类工位等待队列sqi的到达时间的平均数，为第j次运输加工过程中agv等待队列aqj的到达时间的平均数，为第j次运输加工过程处于空载运输服务台的平均作业数量，为第j次运输加工过程处于负载运输服务台的平均作业数量，为第i类工位的平均作业数量；nagv为agv数量，nap为agv资源空闲池数量，为增加第i类工位资源空闲池数量；为第i类工位等待队列sqi的到达时间的变异率；分别为第i类工位的一次完整工位资源循环过程中平均服务时间和变异率；
15、再分析基于采用半开放排队网络的agv调度系统指标计算模型中资源循环过程，建立工位资源约束以及agv资源约束；
16、工位资源约束：
17、agv资源约束：
18、s4、以柔性制造车间综合收益最大化为目标，建立agv数量评估目标函数；结合性能指标求解函数、工位资源约束以及agv资源约束作为agv数量评估目标函数约束条件，建立柔性制造车间最优agv数量评估模型，柔性制造车间最优agv数量评估模型响应于输入的响应于输入的制造所需的加工类型总数m、每一类加工工位数量为ni、生产系统吞吐量μ、表征各类工位加工效率中第i类工位bi的服务时间的平均数方差和变异率表征agv第j次运输加工过程中平均运输效率的空载运输服务台的服务时间的平均数方差和变异率以及负载运输服务台的服务时间的平均数方差和变异率输出最优的agv数量nagv；
19、其中，agv数量评估目标函数nagv为：
20、
21、其中，a1、a2、a3、a4、a5以及a6均为权重系数。
22、本专利技术的有益效果是，在建立柔性制造系统真实生产流程和资源流转模型的基础上，建立柔性制造车间agv数量评估模型，解决了复杂柔性制造车间生产流程和资源流动的建模问题，能为agv调度系统提供设计指导，对agv数量进行评估与配置，减少柔性制造系统的设计成本和投入成本。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种柔性制造系统AGV数量配置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述方法，其特征在于，步骤S1中，制造所需的加工类型总数表示为M，每一类加工工位数量为Ni，i为加工类型序号，i＝1…M；加工类型总数M时，运输加工过程为M+1次，运输次序序号j＝1…M+1。
3.如权利要求2所述方法，其特征在于，步骤S2中，根据生产流程和资源流转模型确定所需要设置AGV调度系统性能指标包括：生产系统吞吐量μ、AGV资源等待时间WAQ、AGV资源利用率UV、各类工位资源的利用率Ui，各类工位资源的有效利用率US,i。
4.如权利要求3所述方法，其特征在于，步骤S3中，当确定了生产系统吞吐量μ、表征各类工位加工效率中第i类工位Bi的服务时间的平均数方差和变异率表征AGV第j次运输加工过程中平均运输效率的空载运输服务台Vj-的服务时间的平均数方差和变异率以及负载运输服务台Vj+的服务时间的平均数和变异率之后，性能指标求解函数具体包括：
5.如权利要求4所述方法，其特征在于，步骤S3中，工位资源约束以及AGV资源约束，具体为：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。