聊聊智能工厂实施中MES与AGV的对接

以下文章来源于老谢聊智造 ，作者老谢

导读

随着智能物料技术的越来越成熟，硬件设施成本的下降，很多制造业在工厂规划时已经开始考虑在物料搬运、物料配送等使用无人化的智能搬运机器。今天聊聊有关在智能工厂实施中MES与AGV对接方式的一些心得。

01

浅谈有关AGV的知识

近年来，自动导引车（Automated Guided Vehicle，简称AGV） 作为一种先进的物流设备，在制造业中广泛应用。AGV是一种能够自主行驶的无人驾驶车辆，通过内置的导航系统和传感器，实现对环境的感知与导航，并能够根据预设的路径或指令进行自动化操作。AGV具备多样化的形态，包括叉车型、搬运车型、平台型等，可根据不同的应用需求进行定制。

▲制造工厂常用AGV示样

AGV的发展经历了多个阶段。 最初，AGV主要应用于物流领域，用于货物搬运和仓储管理。随着技术的不断进步，AGV逐渐融入到制造业中，成为现代智能工厂的重要组成部分。现代AGV配备了高精度的定位系统、避障传感器以及与其他设备的通信接口，大大提升了生产线的灵活性和效率。

AGV在制造企业中有着广泛的应用。 首先，AGV可以代替人工进行物料搬运，实现物流自动化。它能够准确无误地将原材料、半成品或成品从一个位置转移到另一个位置，避免了人为操作可能引起的错误和损失。其次，AGV还可用于生产线的自动化组装和装配。通过与其他生产设备的配合，AGV能够准确快速地将零部件送到指定位置，提高生产效率并降低劳动力成本。此外，AGV还可用于库存管理、货物的分拣和包装等多个环节，优化物流流程，提升整体运作效率。

总而言之，AGV作为一种智能化的物流设备，在制造业中具有广泛建设性的应用前景。随着技术的不断进步和成本的不断降低，相信AGV将在更多企业中得到推广和应用，为制造业带来更高的效益和竞争力。

02

聊聊MES与AGV对接方式与原理

在现代制造业中，生产过程的智能化管理 已成为提高效率和降低成本的关键。MES（Manufacturing Execution System，制造执行系统）和AGV（Automated Guided Vehicle，自动导引车）作为两个重要的技术，它们之间的无缝对接对于实现生产线的自动化和优化至关重要。

一般在智能工厂实施与集成过程中，MES与AGV会涉及数据对接，通过数字指令驱动AGV进行实体运行。MES作为数字工厂在制造管理过程中集成与调度中枢系统，需要给予AGV的指令主要包括搬运什么物料？物料在哪里？搬运去何处？这就涉及到MES与AGV的RCS工作指令对接以及MES库位管理与AGV地图管理系统 两个方面。

1、MES与AGV的RCS工作指令对接

MES作为制造企业的信息管理系统，负责生产计划、工艺控制、质量追溯等任务。而AGV作为物流自动化设备，通过内置的导航系统和传感器来实现自主行驶。为了实现MES与AGV的无缝对接，需要一个中间件，一般称为RCS（Robot Control System） 。RCS作为MES与AGV之间的桥梁，负责协调双方之间的通信和指令传递。当MES下达生产任务时，RCS会将相应的工作指令转化为AGV可识别的格式，并将其发送给AGV 。AGV收到指令后，根据预先设定的路径规划和任务优先级，进行自主导航和操作。

MES与AGV的RCS工作指令对接是实现二者协同工作的基础。RCS是AGV的核心控制单元，负责接收和解析来自MES的工作指令，并将其转化为AGV能够理解和执行的指令。通过MES向AGV下达任务、调度和控制指令，可以实现对AGV运行状态、路径规划等的实时监控和管理。这种对接方式通常基于标准化的通信协议，如OPC（OLE for Process Control，过程控制对象链接）或者XML（Extensible Markup Language，可扩展标记语言），以确保数据的准确传输和双向通信。

2、MES库位管理与AGV地图管理对接

在MES与AGV的对接过程中，库位管理和地图管理是至关重要的环节 。MES通常负责管理整个工厂的物料库位信息，包括原材料、半成品和成品等。而AGV则需要准确了解工厂内各个区域的地图信息，以便进行路径规划和导航。

为了实现库位与地图的对接，一种常见的方式是将MES中的库位信息与AGV的地图管理系统进行关联。当MES下达搬运任务时，RCS会根据物料的库位信息，将目标位置转化为AGV地图上的具体坐标点。AGV在执行任务时，根据地图上的坐标点进行导航，并将物料准确送达到目标位置。同时，AGV地图管理系统也能够向MES提供实时的AGV运行状况和任务完成情况，以便MES进行生产计划的调整和优化。

因此，MES与AGV之间的无缝对接是实现制造过程自动化和优化的重要环节。通过RCS工作指令对接，使MES能够实时控制和监控AGV的运行状态和任务执行；通过库位与地图管理系统的对接，实现物料流动和库存管理的精确控制。这种高效的协同工作方式不仅提高了生产线的灵活性和效率，还为制造企业带来了更高的竞争力和降低成本的机会。随着技术的不断进步，相信MES与AGV之间的对接方式和原理将会不断演进和完善，为制造业带来更多的创新和突破。

03

MES与AGV对接注意事项

MES与AGV的对接过程通常需要注意以下几个事项：

1、通信协议和接口

确保MES和AGV之间使用兼容的通信协议和接口，以实现数据传输和指令交互。常见的通信方式包括TCP/IP、OPC UA等，选择适合的协议和接口可以方便数据的传输和解析。

2、数据准确性和一致性

在MES和AGV之间传递数据时，确保数据的准确性和一致性非常重要。任何涉及库位、物料信息等关键数据的变动都应该及时同步更新，以避免出现偏差和错误。

3、工作指令的格式和解析

MES下达给AGV的工作指令需要按照特定的格式进行定义并解析。确保双方对于工作指令的理解和解析方式相同，以避免出现误解或指令无法执行的情况。

4、异常处理和反馈机制

在对接过程中，可能会出现通信中断、任务失败或其他异常情况。建立良好的异常处理和反馈机制非常重要，及时捕捉和处理异常，并向相关人员提供准确的异常信息。

5、安全性考虑

在数据传输和指令交互过程中，确保数据的安全性是必要的。采取加密措施、访问权限管理等安全措施，防止未经授权的人员获取敏感信息或对系统进行非法操作。

6、系统稳定性和可靠性

通过对接实现的MES与AGV系统应该具备良好的稳定性和可靠性。在系统设计和运行过程中，需要充分考虑硬件设备的可靠性、软件的健壮性，并进行相应的测试和监控，以确保系统能够长期稳定运行。

综上所述，MES与AGV的对接过程需要注意通信协议和接口、数据准确性、工作指令格式、异常处理、安全性和系统稳定性等方面的事项。遵循这些注意事项可以有效地实现两者之间的无缝对接，提升制造过程的智能化和自动化水平。

转自公众号：智能制造IM

不同的AGV通讯方式及优缺点和适用范围都有哪些呢？

AGV小车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，具有安全保护以及各种移载功能的运输车，工业应用中不需驾驶员的搬运车，以可充电之蓄电池为其动力来源。

一般可通过电脑来控制其行进路线以及行为，或利用电磁轨道(electromagnetic path-following system)来设立其行进路线，电磁轨道黏贴於地板上，无人搬运车则依靠电磁轨道所带来的讯息进行移动与动作。

AGV

一、有线通讯可利用导引线实现载波通讯，布线隐蔽，不易污损。主要用于电磁导引、简单路径和区域不大的场合。

二、红外光通讯：没有频率许可问题，通讯速度高，容易控制，通讯区需在清晰可见范围，需要机械防护，对灰尘敏感，受其它光源及相同波长红外线的干扰。适用于简单路径、没有遮挡和区域不大的场合。多用于电磁导引、磁带导引、光学导引AGV。

三、无线电通讯：有着良好的空间覆盖范围，对一般的遮挡干扰不敏感；安装简单，容易保护；室外效果更好。缺点是使用频率需许可， 同一个系统内的所有AGV和地面基站需统一用一种频率，易受其它无线电设备干扰。适用于各种路径、各种导引方式、环境较复杂、区域较大的场合。

四、无线局域网：除了具有无线电通讯的基础特性外，还具有网络通讯的各项特点，速度快、扩展方便、兼容性好、与其它系统连接便捷、成本低。适用于各种路径、各种导引方式、环境较复杂、区域较大的场合。

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