烟丝库AGV调度任务优先级方法设计

烟丝库AGV调度任务优先级方法设计

林鹏宇 林煜

（龙岩烟草工业有限责任公司物流部，福建 龙岩 364000）

【摘要】  在整个卷烟生产中，烟丝箱输送系统是非常重要的一环，主要任务是烟丝库内的装满烟丝的实箱输送至卷包车间翻箱站台，是实现卷烟工业自动化的重要组成部分，烟丝箱输送系统的智能程度，将直接影响到卷烟生产的工作效率。在AGV运送烟箱的过程中，由于人为因素，设备因素以及货物因素可能导致AGV在运送过程中停止等待，在AGV停止的过程中，卷包工段的翻箱机烟丝在不断消耗，由于各个翻箱机消耗烟丝的速度不同，对于烟丝箱的需求优先级也会发生改变。因此设计一个更加智能的调度任务优先级方法可以降低断供风险，提高设备衔接效率，对卷烟工业自动化有着重要意义。

【关键词】AGV；烟丝库；调度任务优先级；方法设计

引言

我司烟丝库区烟丝库烟箱输送任务的产生由卷包现场操作工手动下发，任务的执行优先级按照任务下发时间排序，越早下发的任务越早执行。

如图1所示，AGV（Automated Guided Vehicle，自动导引运输车）收到任务后将烟箱1运送至出库站台随后经过输送机2输送至翻箱站台再由翻箱机3抓取走进行翻箱给卷包车间机台供给烟丝。

图1.翻箱站台与翻箱机

1、目前存在问题

烟丝库烟箱输送任务的产生由卷包现场操作工手动下发，任务的执行优先级按照任务下发时间排序，越早下发的任务越早执行。但是这样的任务优先级策略存在一定的弊端。但是由于有一些牌号生产规模不同，导致出库站台消耗流量Li也不同。如果单纯按照任务下发时间顺序执行任务，会导致部分消耗量Li高的机台出现断供风险。影响卷包机台生产效率。

2、要解决的技术问题

通过本发明，实现一种系统任务根据需求对象的紧迫性程度，自动调整分配任务优先级的方法，提升系统柔性调度能力，降低烟丝库断料可能性。

3、技术方案

1、系统总体控制流程

首先从WCS上获取全部物料运送的任务信息，随后获取各出库站台物料消耗流量Li（秒/箱），并排序得出最大流量Lmax,再获取个出库站台物料剩余时间Ti,并排序得出最小剩余时间。根据Li、Lmax、Ti、Mmin,确定任务优先级Qi，最后安装任务优先级顺序逐个下发到执行设备（AGV小车）。流程图如图2所示。

图2.系统总体控制流程图

2、出库站台物料消耗流量统计

通过翻箱站台物料到位信号产生的时间到物料需求信号发出的时间作为一次累计时间Tn。当检测到喂丝机在运行时，开始计算物料消耗时间T，当检测到喂丝机在停止时，暂停计算物料消耗时间T，直到检测到物料需求信号，此时形成累计时间Tn。为降低偶然性的干扰，最终将(Tn+Tn-1)/2确定为出库粘贴物料消耗的流量Li。具体流程图如图3所示。

图3.出库站台流量消耗统计流程图

3、出库站台物料剩余时间统计

当物料到达翻箱站台准备就绪，根据每个站台的消耗流量Li（分钟/箱）初始化翻箱补给剩余时间T=1*Li=Li（每次翻箱只翻一箱），同时检查物料数量M，得出剩余时间Ti=(M-1)*Li+T。

并检查设备是否运行来决定是否随时间减少T直到物料需求信号时候T清零。具体流程图如图4所示。

图4.出库站台物料剩余时间统计流程图

4、任务优先级排序

任务优先级Qi由站台物料剩余时间Ti排序。剩余时间最少的优先级最高。若剩余时间相同，则按流量消耗Li排序（剩余时间都是0的时候消耗快的优先级高）。

4、效果

采用本文所述的任务优先级调度方法后，卷包操作工可以按任意顺序下发任务。而任务的优先级会自动以出库站台物料剩余时间Ti排序。保证最需要及时补给的站台任务优先级最高，最大程度上降低了因为任务执行顺序造成断料的风险。

参考文献

[1] 丁超;唐力伟;邓士杰 .基于动态优先级的测试任务抢占调度算法.系统工程与电子技术.2016；

[2] 杨文杰.基于烟丝库仓储系统的NT8000优先级控制的研究，科技视界 .2013；

[3] 郭天文.卷烟工业物流系统AGV任务调度策略优化.自动化技术与应用 .2016。