引导AGV小车实施无间隙推送检测电机的流程优化探究

姚晨颖 夏冰 刘振 高洁 王锦 马宁 姚晓东

当下我们正处在新时代的伟大变革中，全球迈入智能时代，尤其是在“工业4.0”、“中国制造 2025”发展纲要推动下，全球企业都在用最新科技成果来发展自我，为社会提供更多的创新创造。智能物流作为智能企业的重要组成部分，将在全球产业升级中带来很大的潜在市场。

一、企业背景分析

在新时代大型综合性制造型企业将会面临个性化定制和多样化需求增大，某企业一方面多样化需求导致发电机品种的增加，导致产能的瓶颈问题突出;另一方面客户对发电机的个性化定制导致发电机型式试验检测大增。前者通过混合模式产线的改造和工艺优化改进，产线已经有很大的改进，综合效率已有30%的提升。后者因混合产线的改造增加了检测总量和客户个性化制定增加的检测总量已达到平时检测总量的两倍。提升型式试验检测的扩容已经到了刻不容缓的地步。

二、企业存在的问题

依据某企业的现场调研，收集了大量的一线数据，广泛地听取了企业多个层面的意见和建议， 经过分析和讨论找到了企业的痛点和难点。

待测发电机区域布局不合理

原布局虽然地面上有标线区，尽管待测发电机下方放置了木制专用托盘，但并非是便于叉车进行堆放，而是采用了车间顶部设置的行车装吊。场地的布局是一块见方的区域，按照先进先出的出货顺序矩阵排列。一般由3-5人协同将产线输送过来的待测发电机，按照预先的排列要求紧密排列。排与排和列与列之间的巷道宽度0.6米，便于员工通过，但无法通过待测发电机搬运，造成很多不合理情况产生。

人工装载发电机操作不规范

采用人工操作行吊进行发电机装载到专用推车上。由一人操纵行车，3人围在待测发电机周围，首先由员工操作吊装带。其次连接吊装待测发电机，由员工操纵行车到目标发电机上部，下降吊装中员工将待测发电机的吊绳挂到行车的吊钩上，吊起并移动至专用小车上方。最后将待测发电机下降，由3位员工协助调整发电机落地姿态完成吊装。整个过程效率低下，并有较大的有安全隐患。

人工运输发电机存在大风险

员工采用人力推行专用小车的方式进行待测发电机位移，小车下方四个轮子，两个固定轮，两个万向轮，推杆在后，有后排两位员工左右分开并行推行，前两位员工负责两侧的安全协助和检查。在推行的过程中，由于型式试验的发电机本身很重。人力推行费力且不易控制，存在安全风险。短距离，所需要花费的时间所化时间较长，尤其在拐弯和定位上所花时间更长。

人工卸载发电机操作不规范

员工将专用于测试房的行吊移动到测试房门口，待测发电机的上方，起吊待测发电机，并沿着测试轨道直线移至固定待测发电机的安装平台上，进行专业的调整位置和用螺栓固定。由于是采用吊装的方式进行待测发电机下降固定，需要3位员工在三个角位进行实时调整，并协同固定螺栓。由于发电机机身庞大，不容易一次性调整，通常这一过程要超过30分钟，才能完成固定在测试平台上进入测试准备。

已测发电机区域布局不合理

员工将测试完成的发电机依据测试结果放置在已测发电机区域。区域的布局与摆放参照了待测发电机区域的布局。但不同的是已测发电机会出现两种情况。一种是测试合格的发电机，另一种是需要返修的发电机。在放置区内没有固化，地标也是临时张贴，随着时间的推移，固定位置上的已测发电机有时放置合格品，有时放置不合格品，容易形成误判。

三、对策

结合当前最新科技前沿技术的成果，将人工智能与型式试验检测相结合，实现智能装卸和运输检测发电机。实现这样的愿景，最有效的策略是采用以AGV为载体的智能装卸和运输系统。

待测发电机区域布局智能化

由于区域布局的空间已经固化，无可扩展空间。待测发电机的总数增加下，一种新的开放式仓储技术得到了应用。选用载重AGV小车装载待测发电机为载体进行模块化布局，形成棋盘格的矩阵。消除排与排和列与列之间的巷道，彼此边界间隙只有防撞距离。高密度的存放待测发电机，存放量提升了1.6倍。

AGV小车装载待测发电机

采用载重AGV小车进行装载待测发电机，需要在矩阵的底部穿梭，并对每格进行编号，通过智能化的编程，实现对待测发电机的寻址。在专用的发电机托盘底部设计线路规划和AGV小车的重载托举机构，保证重载AGV小车的选址定位和托举环节的精准性和创新性。优先采用先入先出的原则。如遇需要中间转运的特殊情况，AGV小车的智能化算法算出最短距离，实现最佳移库流程。无论是单台逐步移库还是多台协同移库，都可以提供快速精准的操作。

AGV小车运输待测发电机

先入先出的原則决定了重载AGV小车每次的起点位置不同。系统需要设置参考点为出发起始点。而终点由测试系统提供，指定其中1个测试房卸载点。发电机采用混测模式，不仅测试时间不同，周期也不一致。人工智能算法引导 AGV 小车实施无间隙推送发电机型式试验检测。现有六个测试房通过人工智能系统并网运行，实现全网调度，智能节拍。实现型式试验测试工艺革新与流程再造优化。

AGV小车卸载待测发电机

在实际测试过程中，重载AGV小车需要两次卸载同一台发电机。一是在装载和运输待测发电机到测试房卸载，将待测发电机位移至测试平台上，通过重载AGV小车的寻址精确定位和自动卸载将待测发电机稳稳地停留在平台上，由自动夹具完成对发电机的固定。二是将已测发电机运输到已测发电机区域内指定位置卸载，通过寻址精确定位和自动卸载精准和稳定的落在指定位置上。

已测发电机区域布局智能化

因此在已测发电机区域设置两类放置区。一类是测试合格的发电机放置区，另一类是测试不合格的发电机。按照企业内部的合格率测算和概率分析推算出不合格发电机区域的大小，从而进行已测发电机区域布局。因此，需要在已测发电机区域一侧划分部分位置，给返修发电机存放。

这是人工智能技术用于发电机型式试验的典型案例，不仅实现机器代人，改善员工工作强度，最关键是进行了型式试验环境的工艺革新和流程优化。工艺革新与流程优化是关键，是企业转型现代企业的必由之路。从智能型式试验检测发电机的角度来说，不仅实现了无人搬运发电机，还颠覆了传统的型式试验测试方式，大大提高了测试效能，应用价值很大。

江苏省大学生创新创业训练计划项目

项目名称：人工智能送线寻址系统

项目编号：202012686027H

指导教师：姚晓东