รถขับเคลื่อนอัตโนมัติ
(AGV)
เป็นรถที่มีการขับเคลื่อนโดยไม่มีคนขับ
เคลื่อนไปตามทางบนเส้นลวดที่ฝังไว้ใต้พื้นของโรงงาน
สามารถควบคุมเส้นทางเดินของรถได้โดยคอมพิวเตอร์ ในปัจจุบันมีการใช้อัลกอริทึม (algorithms) หลาย ๆ แบบเพื่อการคำนวณเส้นทางของลวดที่จะฝังลงบนพื้นและคำนวณเส้นทางที่น่าพอใจที่สุดของรถจากจุดเริ่มต้นไปสู่จุดหมาย เส้นทางที่กล่าวถึงอาจเป็นแบบแสง (passive fluorescent) หรือแบบแม่เหล็ก (magnetic line)
ถูกทาสีบนพื้นหรือการใช้ลวดนำทาง (active
guide wire) ฝังไปในพื้น
ส่วนประกอบของการนำทางของ AGV ประกอบด้วยตัวนำทิศทางระบบซึ่งปล่อยรถออกและควบคุมการนำทาง
การติดต่อกับรถทำได้โดยลวดนำทางซึ่งฝังไว้ใต้พื้น ตัวนำระบบถูกติดต่อกับรถทั้งหมดตลอดเวลา
แต่ละคันมีความถี่นำทางของมันเองและตามลวดนำทางไปกับการช่วยของตัวตรวจรู้ (sensor) ความถี่การติดต่อระดับสูงกว่าถูกใช้สำหรับการถ่ายทอดข้อมูลระหว่างตัวนำระบบกับแผงคอมพิวเตอร์
(on-board computers) ดังนั้นตัวนำระบบจะได้รับการแจ้งตลอดเวลาเกี่ยวกับตำแหน่งและสภาวะของการยกของรถ ตำแหน่งของรถสามารถแสดงได้บนสถานี (terminal) วัสดุซึ่งอยู่บนรถถูกกำหนดโดยการอ่านสัญลักษณ์บาร์โค๊ด (bar code)
และข่าวสารถูกถ่ายทอดไปโดยช่องของข้อมูลไปยังตัวนำระบบ การเดินทางของรถทั่วทั้งโรงงานถูกกำหนด ณ
จุดยุทธศาสตร์เนื่องจากผลตอบสนองในพื้นและตัวรับในรถ ณ
จุดที่กำหนดรถได้รับคำแนะนำในการติดตามเส้นทางที่ให้ไว้ หน้าที่ที่จำเป็นของตัวนำระบบมีดังนี้
1. การเลือกของรถและการจัดการกับรถที่ว่าง
2. การควบคุมของการจัดสรรลำดับของรถ
3. การเก็บข้อมูลของตัวขนถ่าย
4. การควบคุมของทิศทางที่ถูกต้อง
การกระจายรถแบบอัตโนมัติโดยคนขับ
การปฏิบัติการด้านการผลิตกำลังต้องการระบบการขนถ่ายวัสดุที่คล่องแคล่วอย่างสูง
จึงมีบ่อยครั้งที่มีการใช้รถที่มีคนขับ
เช่น รถยกปากซ่อม
รถเหล่านี้สามารถที่จะถูกพัฒนาได้อย่างเต็มที่เพื่อให้มีความยืดหยุ่นสูงกับการช่วยของสถานี
(terminal)
ที่เคลื่อนที่ได้ ซึ่งถูกติดต่อโดย วิทยุ หรือ แสงอินฟาเรด เชื่อมไปยังคอมพิวเตอร์ สองวิธีของการควบคุมการปฏิบัติการปล่อยรถถูกใช้คือตัวรับและตัวส่งการปฏิบัติงานด้วยเสียง
(voice operated receiver / transmitters) หรือสถานีคอมพิวเตอร์เคลื่อนที่ได้
(portable computer terminals) วิธีการที่จะให้รถออกจากที่เก็บของมันถูกจัดการโดยคอมพิวเตอร์ควบคุมซึ่งมีอัลกอริทึมในการหาเส้นทางที่น่าพึงพอใจมากที่สุด
(optimization algorithm) เพื่อลดระยะทางการเดินทางโดยรถ
รถสำหรับการเคลื่อนวัสดุแบบอิสระ
ในปัจจุบันความพยายามได้เริ่มในการพัฒนารถที่เป็นอิสระสำหรับการเคลื่อนย้ายวัสดุ มันเป็นไปได้ที่จะสร้างโรงงานการผลิตที่มีความยืดหยุ่นสูงมาก
แต่ละการรวมกันของเครื่องมือเครื่องจักรอาจจะถูกเชื่อมต่อกันตามแนวความคิดทางการผลิตที่เป็นจริง
ระบบอิสระเป็นความสามารถในการวางแผนและบริหารตามงานที่ให้ไว้
เมื่อการวางแผนงานสามารถทำได้แล้วการบริหารก็สามารถที่จะเริ่มได้ ระบบตัวตรวจรู้ (sensor) แบบซับซ้อนถูกกระตุ้นซึ่งนำและแนะนำการเดินทางของรถ
มันเป็นสิ่งจำเป็นในการเข้าใจและแก้ปัญหาความขัดแย้งโดยใช้การช่วยเหลือของระบบฐานข้อมูลที่ใส่ไว้ในเครื่องคอมพิวเตอร์ ส่วนประกอบพื้นฐานของรถประสิทธิภาพสูงแบบอิสระมีดังนี้
1. ระบบกลไกและการขับ (Mechanics and
drive system)
2. ระบบการตรวจรู้ (Sensor system)
- ตัวตรวจรู้ภายใน
(internal sensors)
-
ตัวตรวจรู้ภายนอก (external
sensors)
3. ตัวนำทางและตัววางแผนการเดินทาง (Planner and
navigator)
- ตัววางแผน
(planner)
-
ตัวนำทาง (navigator)
-
ระบบชาญฉลาด (expert system)
- อัลกอริทึมที่ใช้ในการควบคุม
(knowledge base)
- ความรู้เกี่ยวกับข้อมูล
(data knowledge)
4.
โมเดลการทำงานทั่วไป (World model)
- ส่วนคงที่
(static component)
- ส่วนไดนามิก (dynamic component)
5. ระบบคอมพิวเตอร์ (The
computer system)
รถขับเคลื่อนอัตโนมัติต้องมีความสามารถต่างๆดังต่อไปนี้
1.
การวางแผนและเตรียมการแบบอิสระของหลักสูตรของการปฏิบัติตามงานที่ให้ไว้ เช่น การ
ขนส่ง
ชิ้นงานจากสถานที่เก็บไปยังเครื่องมือเครื่องจักร
2.
การบริหารการวางแผนและการตรวจเป็นอิสระของหลักสูตรการปฏิบัติ
3.
ความเข้าใจในสภาพแวดล้อมกับการช่วยของตัวตรวจรู้ (sensors) และการแปล
ความหมายของผลลัพธ์
4.
ปฏิกิริยาเป็นอิสระในการเกิดเหตุการณ์ที่ไม่เคยเห็น เช่น ถ้ารถเจอวัตถุที่ไม่เคยเห็นเข้ามาใน
เส้นทางของมัน
รถต้องสามารถที่จะเข้าใจและหลีกเลี่ยงมัน
5. การเรียนแบบ passive และ active รถต้องสามารถเรียนจากงานที่มันทำเพื่อที่จะพัฒนา
ความสามารถในการปฏิบัติงานของมัน
การวางแผนและการตรวจโดยรวม
เมื่อชิ้นส่วนถูกเคลื่อนทั่วทั้งโรงงาน ลำดับการเคลื่อนที่เป็นสิ่งที่ต้องพิจารณา
ผู้วางแผนการปฏิบัติโดยรวมทำการจัดลำดับและเริ่มวางแผนที่ระดับยุทธศาสตร์ การคำนวณถูกเริ่มขึ้น กี่ชิ้นส่วนต้องนำกลับมา ชิ้นส่วนเหล่านั้นต้องถูกวางลง ณ
ตำแหน่งใด พวกมันควรจะถูกยกเท่าไร หลังจากนั้นคำสั่งของการเคลื่อนที่ชิ้นส่วนถูกวางในแถวคอย
และคำสั่งถูกผ่านขบวนการเมื่องานกำลังทำอยู่เสร็จสิ้นลง
กลยุทธ์ของขบวนการแต่ละคำสั่งในแถวคอยอาจจะขึ้นอยู่กับวันส่งของ ความสำคัญ
เวลาปฏิบัติการหรือปัจจัยอื่นๆ การเคลื่อนชิ้นส่วนเกี่ยวข้องกับ
docking
และ undocking การนำทาง การยกขึ้นและลง
สำหรับแต่ละหน้าที่เหล่านี้ module การควบคุมแยกออกมาถูกเตรียมไว้
ระบบการนำทางและวางแผนเส้นทาง
จากการช่วยของโมดูล (module) การนำทางและการวางแผนเส้นทางรถสามารถคำนวณเส้นทางของมันตามพื้นโรงงาน
มันจะพยายามวางแผนเส้นทางที่น่าพอใจมากที่สุดระหว่างตำแหน่งเริ่มและตำแหน่งเป้าหมายและมันพยายามที่จะอยู่บนเส้นทางนั้น
หลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางและการชนที่เป็นไปได้ ระบบการนำทางต้องถูกปรับปรุงในการใช้งาน
บ่อยครั้งงานง่ายๆในระบบการเก็บวัสดุสามารถที่จะแก้ไขได้โดยการคำนวณคงที่ (dead reckoning) ของรถจากจุดเริ่มถึงจุดเป้าหมาย
1. ที่ระดับการวางแผน
ผู้วางแผนวาดเส้นทางที่เป็นไปได้และไม่มีการชนเกิดขึ้นโดยการใช้อัลกอริทึมที่ชาญฉลาด
(expert knowledge) อย่างไรก็ตาม ณ
จุดเริ่มต้นรถต้องคำนวณจุดเริ่มของมัน
สิ่งนี้ทำโดยเริ่มตรงที่รู้โดยตัวตรวจรู้ (sensor) ผู้วางแผนอาจจะลองค้นหาเพื่อเจอแผนที่ดีที่สุด
ตามเงื่อนไขของการพึงพอใจมากที่สุดแล้วอาจจะเป็นเส้นทางที่สั้นที่สุดหรือเส้นทางที่มีสิ่งกีดขวางอยู่น้อยที่สุด
2. ที่ระดับการนำทางมีโมดูล (module) การวางแผนท้องถิ่นซึ่งมีความรู้เกี่ยวกับเส้นทาง วัตถุของมันและสิ่งกีดขวางที่เป็นไปได้
การวางแผนที่ดีของการนำทางถูกทำบนพื้นฐานของแผนซึ่งถูกร่างจากระดับก่อนหน้านี้ ดังนั้นสภาวะท้องถิ่นทั้งหมดอาจจะถูกพิจารณา
มันเป็นสิ่งสำคัญในการเข้าใจสิ่งกีดขวางที่ไม่รู้โดยการใช้ตัวตรวจรู้ (sensors) และรายงานสภาวะที่ไม่ปกติให้กับระบบวางแผนปัญหาทั้งหมดต้องถูกพิจารณาเพื่อการวางแผนในอนาคต
3.
ที่ระดับการขับเป็นสิ่งที่ถูกกระทำเป็นหน้าที่การควบคุมเบื้องต้นของรถ สำหรับการวางแผนเส้นทางเดิน
แผนที่ของโลกถูกใช้ในการแสดงเส้นทางที่จะเดินทางในรายละเอียด สำหรับการปฏิบัติการง่ายๆแผนที่สองมิติก็เพียงพอสำหรับเส้นทาง ทางแยกย่อยแลทางตัด
กับการช่วยของแผนที่ส่วนของเส้นทางถูกคำนวณ
