AGV(自动导引车)已成为产线和仓储的主力搬运工具。但考验系统能力的不是单台车跑多快,而是多台AGV同时作业时怎么做到互不干扰——这就是多车调度要解决的核心问题。
一台AGV在车间跑,路径规划很简单:起点到终点选最短路径。但当十几台甚至几十台AGV同时运行时,两台车在路口相遇怎么办?多台车争抢同一段通道怎么排队?某台车故障停机,其他车如何绕行?
说白了,多车调度就是在有限的空间和时间资源下,对多台AGV进行任务分配、路径规划和交通管理,让系统吞吐量最大化、等待时间最小化。这里面有三个核心技术层面:任务调度算法、路径规划策略和交通管制机制。
任务调度算法解决"把哪个任务分给哪台车"的问题。主流方案分集中式和分布式两种。集中式调度由中央服务器统一管理所有AGV状态和任务队列,全局视野优势明显。ATN-AGV3T型激光SLAM导航AGV采用这种架构,在汽车焊装车间12台车并行的场景下运行稳定。
分布式调度让每台AGV自主决策,车辆间通过无线通信共享位置和意图,弹性更好但全局最优性难以保证。实际工程中,大多数中大规模项目采用集中式为主、分布式为辅的混合架构。
路径规划策略直接决定系统效率,分为全局和局部两个层次。全局规划在已知地图上计算最优路径,A*算法是应用最广泛的选择。局部规划实时应对动态障碍物,动态窗口法和时间弹性带是常用方案。ATN-AGV5T型重载AGV采用磁导航+激光辅助双模方案,满载5吨工况下最大速度1.2m/s,定位精度±15mm,在多车混行的模具车间中表现稳定。
交通管制机制是避免冲突和死锁的关键,包含三种核心手段:路口锁机制(冲突区域同一时刻只允许一台车通过)、死锁检测与解除(实时构建资源占用图,发现环形等待链立即打破)、时间窗预约(为每台车分配路径时间段,减少路口等待)。
有轨系统在交通管制上有天然优势。ATN-RGV1T型轨道穿梭车支持多车同轨调度,最多8车协同作业,车辆被约束在固定轨道上,冲突点只有轨道交叉口,管理逻辑比无轨AGV简单得多。该机型采用伺服驱动+绝对值编码器定位,精度达到±5mm,出入库效率可达600件/小时。
三种调度方案各有侧重:集中式全局最优性强,适合10-30台车的中型项目;分布式弹性好,适合50台以上大型项目;混合式兼顾效率与弹性,是目前主流AGV项目的首选。
某新能源汽车焊装车间部署12台ATN-AGV3T,采用集中式调度+时间窗预约方案,线边物料JIT配送准时率从82%提升至97%以上,线边库存降低约40%,路口等待时间控制在3秒以内。
某医药冷链仓储部署ATN-RGV1T环线轨道系统,8台穿梭车同轨运行,出入库效率从200件/小时提升至600件/小时,提升幅度达200%。
一个规律很明显:场景越规整、路径越简单,调度越好做。无轨AGV灵活但调度难,有轨RGV调度简单但灵活性差一些。
AGV多车调度正向AI驱动优化、数字孪生集成和5G+边缘计算三个方向演进。VDA 5050规范正在推动AGV与上层调度系统的接口标准化,未来不同品牌的AGV有望接入同一套调度系统。多车调度是AGV系统从"能跑"到"好用"的分水岭,选型的关键是让调度方案与实际场景匹配。