AGV(Automatic guided vehicle，自動導引小車)作為現代自動物流系統中物料自動搬運的最佳解決方案，廣泛應用于國內各卷_煙企業。湖南中煙工業有限責任公司長沙卷_煙廠自引進AGV系統以來。企業自動物流系統的信息化、柔性化、節能化等方面均不斷提高。但AGV系統在實際運行中，存在著輔料在運送途中跌落、AGV使用效率偏低、路徑欠優化及保養方案缺乏理論依據等問題，而針對上述問題進行系統論證或可供借鑒的研究案例文獻較少。為此，對卷_煙工業AGV系統中的托盤配盤方式、調度方案及AGV行走路徑進行了優化設計，以解決上述因素造成生產保障能力偏低的問題。

　　長沙卷_煙廠AGV系統主要用于輔料庫物料輸送，周末與換牌等時間段的剩余物料返庫回收，并兼送機臺廢料桶至垃圾站。工作區域幾乎涉及整個車間，運送范圍大，任務重。因此，AGV投入使用以來，如何根據機臺消耗情況，合理安排托盤輔料配置，保證輔料輸送安全，盡可能使有限的AGV滿足實際生產需求，就需要對輔料配盤進行研究和分析。

　　AGV控制系統分為地面(上位)控制系統及車載(下位)控制系統。其中，地面控制系統是指AGV系統的固定設備，主要負責任務分配、車輛調度、路徑管理、交通管理、自動充電等功能；車載控制系統在收到地面系統的指令后，負責AGV的導航計算、導引實現、車輛行走、裝卸操作等功能。由圖1可見，AGV并不是越多越好，車輛調度方案及路徑管理設置對AGV實際使用效率影響較大。

圖1 AGV系統硬件配置圖

　　目前長沙卷_煙廠自動化物流系統使用了12臺AGV，隨著生產規模的不斷變化，初始設計的調度方案和路徑設置已不能滿足實際生產的需求，而且12臺AGV均采用蓄電池供電，按照電池保養說明書要求，每月需要對蓄電池組進行補償充電，每季度需要對蓄電池組進行放電一充電活化處理。為此，在不同數量AGV工作條件下，通過對輔料輸送耗時進行分析，優化車輛調度方案及路徑管理設置，以提高其對生產保障的能力，并為制定現場AGV維護保養制度提供理論依據。

　　2.AGV系統的優化改進

　　2.1配盤方案的優化

　　長沙卷_煙廠AGV輸送輔料包括J區的成型機、H區的PROTOS卷接機組和GD包裝機組以及N區的裝箱機，同時還負責各機臺廢料桶的回收。由圖2可知，輔料輸送范圍幾乎涉及整個車間，且均采用托盤輸送。為保證輔料輸送安全和高效，對托盤的配盤方式進行了改進。原設計中GD包裝機組的輔料站臺為兩用一備，即小盒與條盒采用一個托盤配盤，另一個托盤則為卷筒類輔料。通過對GD實際生產輔料消耗情況進行統計分析(表1)，將原來精品和普速二代小盒和條盒混合配盤方式，改為小盒和條盒分開以單品牌方式進行配盤，同時對機臺輔料站臺進行優化設計，由原來的兩用一備改為3用(小念條盒及膠帶拉線3個托盤)。配盤方式改進后，因混合配盤而導致運送途中輔料跌落現象大幅減少，降低了配盤工的工作量，保證了輔料輸送的安全及高效。

圖2長沙卷_煙廠輔料庫AGV輸送系統示意圖

表1 GD包裝機組各品牌輔料使用耗時統計(h)

注：①白沙：1號位是商標類，2號位備用，3號位是卷筒類，4號位是廢料桶；②，③精品、普速二代：1號位是條盒，2號位是煙盒，3號位是卷簡類，4號位是廢料桶；④高速二代：1號位是條盒，2號位是卷筒類，3、4號位是煙盒。

　　2.2調度方案及路徑設置優化

　　2.2.1調度方案的優化

　　初始設計時，對廢料桶回收和輸送調度任務采取的是2個任務，一臺AGV負責從機臺回收廢料桶，運送到廢料房后報任務完成，再由下一臺AGV執行輸送空廢料桶任務。這種方式增加了小車的任務量。既浪費時間又造成廢料區門口大量AGV排隊等待。經過分析和論證，對廢料桶回收和輸送調度方案進行了改進，即對廢料桶回收和空廢料桶輸送采用一個任務執行，小車運送完廢料桶后不出廢料房，自動將空廢料桶輸送到相應機臺。調度方案改進后減少了小車任務量及小車往返廢料區的時間，并減少了機臺操作人員的工作量，提高了物流運行效率。

　　因廢料房與外界直接相連，為保證生產車間整體環境的溫度和濕度相對恒定，故在AGV進入廢料房時安裝了一道隔離門，AGV距離門1—1.5m范圍內隔離門自動打開。在初始設計時AGV調度系統與隔離門之間沒有信息通訊，隔離門是否打開或打開了多少AGV并不知道，因此經常出現因隔離門開門不及時而使AGV小車直接撞倒隔離門的情況，調度控制系統未實現真正的閉環控制。改進后增加了一組I/O點采集隔離門是否處于最上端，然后反饋至調度系統，系統再通知AGV動作，有效保證了AGV設備的運行安全。

　　在機臺換牌時，由于AGV無法區分任務優先級別，仍按照調度分配任務順序執行，導致換牌時機臺等待老品牌輔料回庫和新品牌輔料出庫時間過長，影響換牌時間及生產效率。調度方案改進后，針對不同任務采取不同的任務級別，比如在換牌時剩余輔料返庫的任務級別及新輔料出庫任務級別自動提高，可以提高換牌時的換牌效率。保證盡快恢復生產；而對廢料桶回收則采用較低的任務級別，見圖3。

圖3體現任務優先級的調度方式