本文分析了当前纤维制造业生产的现状、AGV系统的构成及工作原理，以一个实例分析了AGV系统在纤维制造业中的具体应用，并对AGV系统在制造业的应用前景进行了具体分析。

文｜机科发展科技股份有限公司

程者军

AGV（Automated Guided Vehicle）是指装备有电磁或光学等自动导引装置，能够沿规定的导引路径行驶，具有安全保护以及多种移载功能的运输车。AGV以轮式移动为特征，具有行动快捷、工作效率高、结构简单、可行性强、安全性好等优点。与物料输送中的其它设备相比，AGV的活动区域无需铺设轨道、支座架等固定装置。

纤维自动化物流系统，能充分地体现AGV的柔性化特点，实现高效、经济、灵活的无人化生产。本文以浙江新凤鸣集团纤维自动化生产流水线为例，重点介绍了AGV在纤维行业的技术应用。现场应用情况，如图1。

一、AGV系统工作原理

AGV系统的总体结构，包含AGV管理和监控计算机、物流管理机、车载控制器、智能充电装置、远程I/O和无线局域网AP等部分。AGV系统总体结构，如图2。

AGV管理和监控机主要负责新任务的下发、AGV小车的分配、监控设备的运行状态、记录设备的运行信息与日志信息等。

物流管理机与AGV管理机进行交互，主要负责库存的管理，AGV发出取货请求后，允许进行取货，以及在AGV取完货后确认已经完成取货。

车载控制器是AGV小车运行的大脑，用来向小车的驱动系统发送信号，并实现每台小车和整个自动系统中央控制器的通信，负责AGV小车内部程序的运行和参数的设置。

远程I/O，可以将其它系统或者设备的I/O点通过以太网接入到AGV系统，扩展了AGV系统的功能与灵活性。目前常用的MOXA远程I/O模块支持OPC/Modbus等协议。

智能充电装置在AGV小车电量较低时，进行AGV小车蓄电池的自动充电。

无线局域网AP负责AGV管理和监控机、物流管理机及AGV小车之间的互联互通。

二、纤维生产系统的构成

某厂纤维生产平面图，如图3。

站台1为空纱车存放点，在满纱车中的纤维送上货运车并运输走以后，空纱车需要人工放到站台1，为下一次生产做准备。

站台4到站台9主要存放满纱车，通过自动化流水线生产出来的纤维，都存放在满纱车上，需要通过人工将满纱车拉送到站台2或站台3。

站台2和站台3上的满纱车，会经过货车运输，送给需要的用户。

这样周而复始，循环生产，为市场和客户源源不断输送需要的纤维产品。

在该纤维生产过程中，需要大量的人力取送纱车，在产量较大时，需要的人力成本会非常高。采用AGV实现和自动化流水线的对接，自动完成空、满纱车的取送任务，可大大提高劳动生产效率，并有效减轻人员的劳动强度，减少因人工操作失误造成的次品，为生产企业创造更大的经济效益。

三、AGV在纤维行业的应用方案设计

1.AGV整体搬运方案设计

经过实地考察和分析，AGV整体搬运方案设计如下：

自动化流水线生产完纤维，在装纱车站台装满一个纱车之后，自动下发一个满纱车搬运任务给AGV系统，（在自动装纱车站台输送机取货位置安装有货检测），AGV系统自动调度AGV小车到指定输送机位置取货。

AGV小车先运行到1号空纱车站台取一个空纱车，然后再运行到4号至9号站台中的任一站台，将满纱车取放到AGV车上，再将AGV车上的空纱车输送到自动装纱车站台的输送机上，最后用AGV车将满纱车搬运至2号或者3号站台，把纤维存放在放货区输送机上。AGV小车取放货作业时与输送机进行关联互锁，AGV小车完成取放货作业后，AGV系统通知物流自动化系统完成满纱车搬运作业。AGV搬运设计方案，如图4。

2.AGV系统硬件整体架构设计

本案例中，AGV系统主要采用局域网实现AGV、AGV管理监控计算机、物流管理系统、各生产流水线及数据库之间的通信，硬件整体架构设计方案，如图5。

3.AGV软件流程方案设计

（1）纤维生产AGV软件系统与自动化生产线物流系统，采用更新数据库接口表的方式进行数据交互。

（2）自动化生产线物流系统根据生产需要向接口表插入作业数据（包含取空纱车站点、取满纱车站点、卸满纱车站点，取卸货作业类型等必要数据）。

（3）AGV系统根据自动化生产线物流系统插入接口表中的作业数据分配AGV执行任务，在指定任务阶段采用更新任务状态字段值的方式，与自动化生产线物流系统进行交互，直到任务完成。

（4）自动化生产线物流系统在任务流程中需要在指定阶段采集输送线状态，并根据AGV流程对输送线执行锁定/解锁动作，在工位就绪时向AGV发送指定的指令。

AGV软件流程，如图6。

四、结论

自动化集成制造的发展，使AGV的研究进入一个高潮。AGV在制造业的生产线中大显身手，高效、准确、灵活地完成物料搬运任务。并且可由多台AGV组成柔性的物流搬运系统，搬运路线可以随着生产工艺流程的调整而及时调整，使一条生产线上能够制造出十几种产品，大大提高了生产的柔性和企业的竞争力。采用多台AGV集成到自动化流水线中，可以大大减少生产搬运时间，生产事故也会大大减少，缩短投资回收时间，减少使用劳动力。目前，AGV除了在纤维制造业中有应用，在通用、丰田、克莱斯勒、大众等全球主要的汽车厂的制造和装配线上也得到了普遍应用。不断提升和完善AGV系统，研究和探索AGV系统和自动化流水线无缝对接知识的有效获取和恰当的实现方法，仍然是发展AGV技术的重要课题。