一种涂装内部立体库群控车序调度管控方法

技术领域

本发明属于汽车涂装生产技术领域，具体涉及一种涂装内部立体库群控车序调度管控方法。

背景技术

传统立体库存储车辆方式如下：

1号立体库：存储白车身、含质量问题白车身、空橇；

2号立体库：存储电泳烘干后车辆；

3号立体库：存储中涂烘干后车辆；

4号立体库：存储涂装成品车辆；

5号立体库：存储面漆烘干后车辆；

按涂装生产工艺分别把5个库区用于不同工艺段车辆的存储，1号库定义为存储白车身，2号库定义为存储电泳车，3号库定义为存储中涂车身，4号库定义为存储成品车，5号库定义为存储面漆车。

这种传统的存储方式，白车身来车后默认直接进车间，当车身质量有问题时才会进入1号立体库，这样1号立体库平均利用率较低；4号立体库存放成品车，当总装车间因为某些原因无法正常入车时，由于4号立体库容量有限导致涂装车间成品车无法下线而引起停线；传统套色车只能存储在5号立体库，当5号立体库因为某些原因无法出库或正常车辆占用通道导致套色车无法出库时会影响套色车工艺时长，导致套色车无法按计划出涂。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供一种涂装内部立体库群控车序调度管控方法，是多库区间车辆高效利用库位以及库区车辆联合调度的方法，对涂装车间不同工艺段车辆存储利用率进行研究，以解决汽车涂装车间生产线多工艺车辆无法高效利用车间库存而影响产线生产效率、车辆出涂兑现率、套色车辆出涂计划率以及车间整体成本高的问题。

一种涂装内部立体库群控车序调度管控方法，包括如下内容：

步骤一，联合调度系统获取车辆的实时位置，并分别与机运PLC以及AGV实时交互；

步骤二，改进各立体图库存储方式，如下所示：

1号立体库：存储白车身+电泳烘干后车辆+空橇+带件车+涂装成品车辆；

2号立体库：存储电泳烘干后车辆；

3号立体库：存储中涂烘干后车辆+面漆烘干后车辆+套色车；

4号立体库：存储涂装成品车辆；

5号立体库：存储面漆烘干后车辆+套色车；

步骤三，联合调度系统接收车辆到位信号并获取车身信息；

步骤四，联合调度系统读取车辆为出涂计划外车辆，则将该车辆分配给1号立体库中一个空库位；

若联合调度系统读取车辆为成品车，则控制成品车按下述方式进行出入库：

所述成品车入库方式如下：

判断成品车是否按照工艺路径规划进行生产制造，若未按照工艺路径规划制造，则报警，若已经按照工艺路径规划制造完毕，则判断4号立体库是否存有空库位，若4号立体库存有空库位，则将车辆分配给其中一个空库位，若4号立体库没有空库位，则判断1号立体库是否存有空库位，若1号立体库没有空库位，则报警，若1号立体库存有空库位，则将该车辆分配1号库允许入库的空库位，分配时，将车辆分配给距离入库口距离最短的空库位；

所述成品车辆出库方式如下：

判断当前1号库或4号库是够允许出库，若不允许，则报警，若允许，则判断满足出库的库区内是否有成品车且满足出库顺序配置，若对应的库内没有成品车或不满足出库顺序配置，则报警，若对应的库内有成品车且满足出库顺序配置，则将车辆分配出库；

若联合调度系统读取车辆为套色车，则控制套色车按下述方式进行出入库：

所述套色车入库方式如下：

联合调度系统通过读取车辆VIN信息识别车辆物料号，判断该车辆是否与内置信息一致，若不一致，则报警，若一致，则判断5号立体库当前是否有空余库位，并判断5号立体库当前所有空余库位是否正常，即库位有无锁定，若5号立体库中的空余库位中存在正常无锁定的库位，则将车辆分配给其中一个空库位，若5号立体库当前所有空余库位均不正常，即库位均被锁定，则判断3号立体库是否有空余库位，并判断3号立体库当前所有空余库位是否正常，即库位有无锁定，若3号立体库中的空余库位中存在正常无锁定的库位，则将车辆分配给其中一个空库位，若3号立体库当前所有空余库位均不正常，即库位均被锁定,则报警；

所述套色车出库方式如下：

按路由规则3号立体库车辆出库，联合调度系统获取出库位置并发送立体库PLC系统调度车辆出库，车辆出库完成后立体库PLC系统将出库信息反馈给联合调度系统，联合调度系统判断车辆去中涂还是去喷漆，若去中涂，则直接去走中涂打磨工艺路径，若去喷漆，此时联合调度系统向AGV调度系统发送调度车辆任务，调度车辆去5号立体库，AGV调度系统接收调度任务并执行，当车辆送至5号立体库处时，联合调度系统识别车辆信息判断该车辆为套色车辆，则分配该车辆直接出库，在出库处再次分配AGV调度系统调度任务，调度该车辆走套色路径去套色；

位于5号立体库内的套色车若要出库，联合调度系统先读取5号立体库出口处是否拥堵，若拥堵，则分配车辆进入3号立体库出库；若正常无拥堵，则分配套色车直接出库，车辆出库后，联合调度系统向AGV调度系统发送调度任务，调度车辆走套色路径去套色。

所述步骤三中车身信息包括：VIN、车型、颜色、滑橇号、车辆类别，套色标识。

所述步骤四中成品车允许出库的条件如下：

在1号立体库和4号立体库内设定车辆的出库顺序表，当联合调度系统通过读取车辆信息判定该车辆为对应立体库的出库顺序表中所包含的车型，即满足出库需求。

所述出库顺序表根据车辆进入立体库的时间设定车辆的出库顺序，其中进库时间越早的，越优先安排出库。

在特殊情况下，将需要紧急出库的车辆插进出库顺序表中，即将需要插队的车辆指定在原顺序中的某两辆车之间。

所述步骤四中，当1号立体库和4号立体库内满足入库的库位有很多时，选择离入库口最近的库位入库；当车辆要出库时，选择离出库口最近的库位出库。

所述步骤四成品车在出库时，要设置库区出车的车型比例，出库时按各车型的设定比例进行出车。

本发明的有益效果：

库区的共通性是解决产线生产效率、车辆出涂兑现率、套色车辆出涂兑现率以及降低成本的重要途径，本发明增加AGV工艺路径实现各库区之间车辆互通，由原来单属性库区存储变为双属性甚至多属性共同存储，并通过多库区间联合控制实现库区间车辆自由调度，从根本上解决库位利用率低、各别工艺段车辆因库存容量受限而影响节拍、车间整体因库存问题影响节拍以及车辆兑现率、套色车辆因路径问题导致计划兑现率降低以及车间整体成本高的问题。

1.提高整体库位利用率，降低因总装原因导致涂装无法出车的停线率；其中1号库库存利用率从原来的10％提高至95％，库间车辆由原来1～2人手动转移提升至全自动转移，年均节约人工成本30W；

2.通过管控方法，智能分配套色车辆工艺路径，提升套色车辆出涂时间；套色车辆路径选择空间扩大，整体套色车辆出涂计划率由原来10％提升至60％甚至更高；

3.车辆出入库多规则柔性调度；

4.多库区联合调度，扩容了成品车辆存储容量，由原来26库位扩充至40～52库区，提升库区整体利用率，通过库间联合调度，逐工艺段分级调控车辆，4号库库存量降低，库区调控能力由原来8％提升至47％，最大限度的提升车辆出涂兑现率，车辆出涂兑现率由原来50％提升至93％以上，使总装车间物流按生产计划配料更便捷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的立体图库交互方式示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

一种涂装内部立体库群控车序调度管控方法，包括如下内容：

步骤一，联合调度系统获取车辆的实时位置，并分别与机运PLC以及AGV实时交互；

步骤二，改进各立体图库存储方式，如图1所示：

1号立体库：存储白车身+电泳烘干后车辆+空橇+带件车+涂装成品车辆；

2号立体库：存储电泳烘干后车辆；

3号立体库：存储中涂烘干后车辆+面漆烘干后车辆+套色车；

4号立体库：存储涂装成品车辆；

5号立体库：存储面漆烘干后车辆+套色车；

步骤三，联合调度系统接收车辆到位信号并获取车身信息；

步骤四，联合调度系统读取车辆为出涂计划外车辆，则将该车辆分配给1号立体库中一个空库位；

若联合调度系统读取车辆为成品车，则控制成品车按下述方式进行出入库：

所述成品车入库方式如下：

判断成品车是否按照工艺路径规划进行生产制造，若未按照工艺路径规划制造，则报警，若已经按照工艺路径规划制造完毕，则判断4号立体库是否存有空库位，若4号立体库存有空库位，则将车辆分配给其中一个空库位，若4号立体库没有空库位，则判断1号立体库是否存有空库位，若1号立体库没有空库位，则报警，若1号立体库存有空库位，则将该车辆分配1号库允许入库的空库位，分配时，将车辆分配给距离入库口距离最短的空库位；

分配时，系统把入库口平面按0标准层，上面为正向层面，下面为负向层面，系统优先分配此车辆为所有允许入库库位至标准层距离最短的库位；

所述成品车辆出库方式如下：

判断当前1号库或4号库是够允许出库，若不允许，则报警，若允许，则判断满足出库的库区内是否有成品车且满足出库顺序配置，若对应的库内没有成品车或不满足出库顺序配置，则报警，若对应的库内有成品车且满足出库顺序配置，则将车辆分配出库；

若联合调度系统读取车辆为套色车，则控制套色车按下述方式进行出入库：

所述套色车入库方式如下：

联合调度系统通过读取车辆VIN信息识别车辆物料号，判断该车辆是否与内置信息一致(即此车是否允许从此平台入库)，若不一致，则报警，若一致，则判断5号立体库当前是否有空余库位，并判断5号立体库当前所有空余库位是否正常，即库位有无锁定，若5号立体库中的空余库位中存在正常无锁定的库位，则将车辆分配给其中一个空库位，若5号立体库当前所有空余库位均不正常，即库位均被锁定，则判断3号立体库是否有空余库位，并判断3号立体库当前所有空余库位是否正常，即库位有无锁定，若3号立体库中的空余库位中存在正常无锁定的库位，则将车辆分配给其中一个空库位，若3号立体库当前所有空余库位均不正常，即库位均被锁定,则报警；

所述套色车出库方式如下：

按路由规则3号立体库车辆出库，联合调度系统获取出库位置并发送立体库PLC系统调度车辆出库，车辆出库完成后立体库PLC系统将出库信息反馈给联合调度系统，联合调度系统判断车辆去中涂还是去喷漆，若去中涂，则直接去走中涂打磨工艺路径，若去喷漆，此时联合调度系统向AGV调度系统发送调度车辆任务，调度车辆去5号立体库，AGV调度系统接收调度任务并执行，当车辆送至5号立体库处时，联合调度系统识别车辆信息判断该车辆为套色车辆，则分配该车辆直接出库，在出库处再次分配AGV调度系统调度任务，调度该车辆走套色路径去套色；

位于5号立体库内的套色车若要出库，联合调度系统先读取5号立体库出口处是否拥堵，若拥堵，则分配车辆进入3号立体库出库；若正常无拥堵，则分配套色车直接出库，车辆出库后，联合调度系统向AGV调度系统发送调度任务，调度车辆走套色路径去套色。

所述步骤三中车身信息包括：VIN、车型、颜色、滑橇号、车辆类别(电泳车、面漆车、成品车)，套色标识。

所述步骤四中成品车允许出库的条件如下：

在1号立体库和4号立体库内设定车辆的出库顺序表，当联合调度系统通过读取车辆信息判定该车辆为对应立体库的出库顺序表中所包含的车型，即满足出库需求。

所述出库顺序表根据车辆进入立体库的时间设定车辆的出库顺序，其中进库时间越早的，越优先安排出库。

在特殊情况下，将需要紧急出库的车辆插进出库顺序表中，即将需要插队的车辆指定在原顺序中的某两辆车之间。

所述步骤四中，当1号立体库和4号立体库内满足入库的库位有很多时，选择离入库口最近的库位入库；当车辆要出库时，选择离出库口最近的库位出库。

所述步骤四成品车在出库时，要设置库区出车的车型比例，出库时按各车型的设定比例进行出车。

实施例1

本方法基于库区联合调度的架构，联合调度系统与机运PLC、立体库PLC以及AGV的实时交互，获取车辆的实时位置，通过联合调度系统的控制，合理分配车辆存储位置，并下发给执行层进行执行。

本方法通过新增AGV工艺路径，实现1号立体库与4号立体库间车辆互通，通过新增立体库车辆联合调度算法实现成品车在两库区存储，成品车库位由原来26库位扩容至40～52库位，一方面解决1号立体库库位空置多，整体库位利用率低问题，另一方面解决成品车因库存容量低导致产线节拍下降，车辆出涂兑现率低等问题。

成品车辆入库逻辑：

成品车进入车间后，由联合调度系统读取车辆信息，并判断车辆属性与规划是否一致，若不一致，则报警，若一致，则判断4号立体库是否存有空库位，若4号立体库存有空库位，则将车辆分配给其中一个空库位，若4号立体库没有空库位，则判断1号立体库是否存有空库位，若1号立体库没有空库位，则报警，若1号立体库存有空库位，则将车辆分配给其中一个空库位；

成品车辆出库逻辑：

判断当前1号库或4号库是否允许出库，若不允许，则报警，若允许，则判断满足出库的库区内是否有成品车且满足出库顺序配置，若对应的库内没有成品车或不满足出库顺序配置，则报警，若对应的库内有成品车且满足出库顺序配置，则将车辆分配出库；

通过新增AGV工艺路径，实现3号立体库与5号立体库间车辆互通，从物理层面新增了套色车辆工艺路径，通过新增联合调度算法，智能分配套色车辆发车路径，最大程度的缩短套色车辆二次入喷漆室时间，从而节约套色车辆整体工艺时长提升车辆计划出涂率。

套色车辆出入库逻辑：

套色车进入车间后，由联合调度系统读取车辆信息，并判断车辆属性是否正确(即此车是否允许从此平台入库)，若不一致，则报警，若一致，则判断5号立体库是否允许入库，若5号立体库允许入库，则将车辆分配给5号立体库中的一个空库位，若5号立体库不允许入库，则判断3号立体库是否允许入库，若3号立体库不允许入库，则报警，若3号立体库允许入库，则将车辆分配给3号立体库中的一个空库位；

套色车出库方式如下：

按路由规则3号立体库车辆出库，联合调度系统获取出库位置并发送堆垛机出库任务，接收出库任务并执行，出库完成反馈联合调度系统，联合调度系统判断车辆为去精修还是去喷漆并发送任务至AGV系统，AGV系统接收调度任务，判断车辆是去精修改善去喷漆并执行任务，将车辆分配给对应的库；

通过新增多套出车算法，使库区内不同场景车辆柔性切换，以达到高效调度：

1.按库位属性入库：

为满足车间多场景生产模式，车间会把库区内某些库位设定车辆属性，例如离线车、特殊车、带件车、空橇以及普通库位等属性。因此车辆入库前我们需要识别车辆属性同时依据库位属性入库规则识别车辆具体放置的位置。

车体或滑橇入库之前预先设定好库区内每个库位可以进放入的车或橇的类型，入库时将车或橇放入到对应属性的库位中，库区内也可设置机动库位，当入库的车或橇找不到对应属性的库位时进入机动库位。

2.按最短路径入库策略：

当满足入库的库位有很多时，选择最短路径的库位入库。

最短路径入库分为入库最短路径和出库最短路径：

入库最短路径：车体或滑橇入库时选择库区内入库路程(L)最小值的库位，该库位即是离入库口最近的库位。L计算公式如下：

Y：库位Y向坐标

Z：库位Z向坐标

入库口：立体库入库口处的库位

L

出库最短路径：车体或滑橇出库时选择库区内出库路程(L)最小的库位，该库位即是离出库口最近的库位。L计算公式如下：

Y：库位Y向坐标

Z：库位Z向坐标

出库口：立体库出库口处的库位

L

3.车型配比策略：

为满足车间不同车型协同生产，车间需要采用多种车型配比方式生产。

设置库区出车的车型比例，出库时按设定比例进行出车，

如设定A车型：B车型：C车型比例为3：3：1，

则出库队列为连续3台A车型，3台B车型，1台C车型，3台A车型，3台B车型，1台C车型，依此类推。

4.自定义编组策略：

在库区监控界面上手动指定库区内车辆出库顺序生成车体队列即出库顺序表，出库时按指定的顺序出库。下一次执行立体库出库流程时规则生效。

人工定义的车辆出库集合为V，排好的生产序列为N，则两者应满足的关系为：

∑xv,n＝1,n＝1,…,Nv∈V

式中，xv,n＝{0,1}，该式保证库区内存在该车辆，满足出库需求。

5.先进先出策略：

根据车身或橇进入立体库的时间，进库时间最早的，优先出库。

该策略为所有库区的默认基本策略，但策略优先级最低。

6.特殊车辆插队策略：特殊情况下，需要紧急将某辆车插队。

在出库预览队列中，将需要插队的车指定在某辆车之前或之后。出库时，按调整后的预览队列出库。

7.多库区联合调度策略：

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实施例2

成品车进入4号立体库，库区联合调度系统分析计算该车辆属于不在计划内车辆，因此调度该车辆存储入1号库区内。

评审结论：此台车辆因不在出涂计划序列内，因此由4号库转存至1号库内，节约4号库库位空间，整体符合设计初衷。

实施例3

套色车进入5号立体库，待车辆满足出库时，联合调度系统判断5号库出口套色车辆工艺路径拥堵，耗时较长，此时分配车辆进入3号立体库，走3号库出口套色，从而节约套色车辆工艺时长，提升车辆出涂计划率。

评审结论：此台套色车提高了二次喷涂效率，缩短了车辆在涂时长，整体符合设计初衷。

实施例4

套色车进入5号立体库，待车辆满足出库时，联合调度系统判断5号库出口套色车辆工艺路径拥堵，耗时较长，此时分配车辆进入3号立体库，走3号库出口套色，从而节约套色车辆工艺时长，提升车辆出涂计划率。

实施例5

改造前，4号立体库平均使用率达到92％左右，1号立体库平均使用率28.5％，4号库调节空间8％，无法更充分的调控车辆，使车辆兑现率降低。改造后，4号库平均使用率57％，1号立体库使用率提升至80.9％，4号库整体调节空间提升至43％，整体来讲，调节空间提升了5倍，大幅度提升了车辆兑现率。

评审结论：1号库利用率由原来28.5％提升至80.9％，总提升了52.4。4号库调节空间由原来8％提升至43％，整体提升5倍，因此整体符合设计初衷。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明的保护范围并不局限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。