無(wú)人駕駛車輛和自主移動(dòng)機(jī)器人是經(jīng)常提到的對(duì)擴(kuò)大潛力、提高效率和降低內(nèi)部物流成本問(wèn)題的答案。但對(duì)車輛的控制有時(shí)是一個(gè)重大挑戰(zhàn)，因?yàn)榈侥壳盀橹?，跨制造商的車輛之間的開放數(shù)據(jù)交換還很困難。一個(gè)共同的通信接口就是答案。

AGV不再是未來(lái)的愿景。當(dāng)它們?cè)诔鞘械貐^(qū)的客運(yùn)試點(diǎn)項(xiàng)目中成為頭條新聞時(shí)，用于內(nèi)部物流運(yùn)輸?shù)腁GV解決方案已經(jīng)成為一種永久性的安排。它們可以在生產(chǎn)和倉(cāng)庫(kù)環(huán)境中以各種方式使用，特別是在電子商務(wù)和汽車行業(yè)。它們不僅用于運(yùn)輸，而且還用于訂單分揀。為了滿足各種倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)的不同要求，有各種各樣的解決方案。

AGV和AMR解決方案的應(yīng)用范圍

機(jī)器人解決方案有助于在正確的時(shí)間將所需的零件和物料運(yùn)送到正確的地點(diǎn)。AGV和AMR被用來(lái)滿足倉(cāng)庫(kù)中出現(xiàn)的運(yùn)輸要求，同時(shí)也承擔(dān)了裝配和清潔等任務(wù)。這些過(guò)程需要精確的規(guī)劃，因?yàn)檫@些車輛是自主行動(dòng)的，只有在特殊情況下才需要人工干預(yù)。由于能夠通過(guò)基于傳感器的定位持續(xù)更新路線，預(yù)期的附加值是--在不中斷正在進(jìn)行的生產(chǎn)的情況下--生產(chǎn)線的物料流可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

異構(gòu)路由的挑戰(zhàn)

在擴(kuò)大規(guī)模、成本管理和效率及優(yōu)化潛力方面出現(xiàn)的許多優(yōu)勢(shì)被挑戰(zhàn)所抵消。現(xiàn)代倉(cāng)庫(kù)的高度動(dòng)態(tài)過(guò)程需要實(shí)時(shí)地持續(xù)改進(jìn)路線。因此，相應(yīng)的AGV必須始終對(duì)給定的發(fā)展做出反應(yīng)，而不干擾其他過(guò)程。

為了保持交通流量，避免過(guò)長(zhǎng)的等待時(shí)間，因此在交通中斷的情況下，必須直接提供替代品或其他車輛。此外，重要的是要避免死鎖或活鎖--即由于缺乏明確的命令而導(dǎo)致進(jìn)程中斷，需要人工干預(yù)來(lái)解決。

此外，使用AGV時(shí)必須考慮到各自的倉(cāng)庫(kù)要求。不應(yīng)忘記的是可用的空間：如果沒(méi)有足夠的操縱和操作空間，它們的障礙多于幫助。特別是如果還要建立牛奶運(yùn)行等延伸概念的話。向生產(chǎn)線運(yùn)送材料和撿拾空料的工作通常仍由人工解決。有了適當(dāng)?shù)囊?guī)劃和智能AGV解決方案，這個(gè)過(guò)程可以自動(dòng)化。

自動(dòng)駕駛系統(tǒng)集成的第一個(gè)挑戰(zhàn)是廣泛的解決方案。因此，個(gè)人需求通常只能通過(guò)不同制造商的模型組合來(lái)滿足。數(shù)據(jù)交換，即車輛之間的通信，是一個(gè)大問(wèn)題，因?yàn)楣?yīng)商在相互協(xié)調(diào)他們的解決方案方面幾乎沒(méi)有經(jīng)濟(jì)利益。

為了控制混合車隊(duì)，中央控制系統(tǒng)和處理硬件和軟件之間通信的接口是必不可少的。其中之一是用于無(wú)人駕駛運(yùn)輸車輛和主控制器之間通信的 VDA 5050 標(biāo)準(zhǔn)。

VDA 5050 通信標(biāo)準(zhǔn)

VDA 5050 規(guī)范由德國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì) (VDA) 和物料搬運(yùn)和內(nèi)部物流協(xié)會(huì) (VDMA) 合作定義，使新車能夠有效地集成到現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施中。此外，它有助于將車輛連接到現(xiàn)有的控制站。因此，來(lái)自不同制造商的車隊(duì)可以在相同的工作環(huán)境中運(yùn)行。

VDA 5050 標(biāo)準(zhǔn)化了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)語(yǔ)言和先前定義的關(guān)于訂單、卡數(shù)據(jù)和車輛狀態(tài)以及錯(cuò)誤消息的信息通信。此外，傳感器、移動(dòng)設(shè)備、車輛和嵌入式系統(tǒng)使用該標(biāo)準(zhǔn)以這種通用語(yǔ)言進(jìn)行通信：MQTT 標(biāo)準(zhǔn)（Message Queuing Telemetry Transport）作為消息協(xié)議，結(jié)合 JSON 結(jié)構(gòu)，通過(guò)附加參數(shù)擴(kuò)展協(xié)議使到處都能聽懂的英語(yǔ)交流成為可能。

在內(nèi)部物流中，主控與倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)或 ERP 系統(tǒng)進(jìn)行通信。AGV 的使用創(chuàng)建了與車隊(duì)經(jīng)理或集成到 AGV 中的控制系統(tǒng)的額外通信路徑。然而，這兩個(gè)控制元素是獨(dú)立的信息復(fù)合體：主控制管理路線和訂單情況，制造商特定的車隊(duì)經(jīng)理與 AGV 形成一個(gè)單元。MQTT 標(biāo)準(zhǔn)從代理開始。通過(guò)這種方式，AGV 和制造商特定車隊(duì)管理器的封閉單元被打開，并使附加硬件或系統(tǒng)能夠連接到控制系統(tǒng)。

VDA 5050 的牽引原理

使用 VDA 5050 標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)與 MQTT 代理保持主動(dòng)通信，因此它們根據(jù)拉原理工作。使用 MQTT，消息被分發(fā)到子通道，即所謂的主題，車輛可以訂閱這些子通道。當(dāng)這樣的話題發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)準(zhǔn)備好轉(zhuǎn)發(fā)、處理或執(zhí)行動(dòng)作。車輛只接收相關(guān)信息，因此系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)過(guò)載。

總體而言，VDA 5050 可顯著降低集成新機(jī)器人解決方案時(shí)的復(fù)雜性和挑戰(zhàn)。密切關(guān)注該技術(shù)的使用如何影響給定的流程和 IT 結(jié)構(gòu)非常重要。借助 VDA 5050，可以靈活地完全集成混合車隊(duì)。

TUP 是復(fù)雜內(nèi)部物流項(xiàng)目的專家，是該領(lǐng)域的專家。該公司對(duì)內(nèi)部物流解決方案采取整體方法，專注于根據(jù)客戶要求單獨(dú)且精確定制的軟件包。對(duì)于實(shí)時(shí)響應(yīng)變化情況的動(dòng)態(tài)路線規(guī)劃，該公司開發(fā)了物流計(jì)算機(jī)“TUP.MFC”和控制系統(tǒng)“TUP.FGS”。這些產(chǎn)品控制自動(dòng)化存儲(chǔ)技術(shù)并實(shí)時(shí)優(yōu)化存儲(chǔ)任務(wù)。為了確定有效的路線并防止系統(tǒng)中斷，軟件會(huì)不斷分析和監(jiān)控所有運(yùn)行狀態(tài)。

對(duì)于 TUP 來(lái)說(shuō)，無(wú)人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)不僅僅是令人信服的硬件，軟件也必須發(fā)揮作用。為了充分發(fā)揮性能潛力，操作必須不間斷，尤其是高性能，即使必須考慮許多其他車輛和參與者。高性能動(dòng)態(tài)路由可確保滿足成本、效率和擴(kuò)展目標(biāo)。路口的時(shí)間窗口和其他交通參與者的位置也總是被考慮在內(nèi)。由于在具有復(fù)雜物料流和路由場(chǎng)景的眾多項(xiàng)目中積累的豐富經(jīng)驗(yàn)，TUP 是理想的合作伙伴(克)