1. 课程导入与工程全景

在智能制造现场，AGV（Automated Guided Vehicle，自动导引车）常被当作“会跑的搬运设备”，MES（Manufacturing Execution System，制造执行系统）则被当作“管工单和报工的信息系统”。当两者各自独立运行时，现场经常出现这样的画面：MES里工单已经下发到某条产线，但AGV还在执行上一批次的余料回库；或者AGV把物料送到了线边，MES却因为没收到“到位确认”而无法把工单推进到下一道工序。问题的根源不在于设备或软件本身，而在于任务流没有在AGV与MES之间形成闭环。本课程要解决的，正是这个闭环的工程设计问题。

一、业务价值：从“各自执行”到“任务联动”

AGV与MES联动的核心价值，可以概括为三个可量化的方向。第一是任务响应实时化：MES根据工单、BOM和库存生成搬运需求，通过接口直接下发到AGV调度系统，省去人工叫料、电话确认、纸质单据传递的环节。在典型电子装配产线中，人工叫料从“发现缺料”到“AGV出发”通常需要3～8分钟，联动后可压缩到30秒以内。第二是在制品可追溯：每一次搬运都携带工单号、物料批次、源库位和目标工位，MES在任务完成时自动写入搬运记录，形成“工单—物料—搬运—工位”的完整链路。第三是线边库存受控：MES掌握线边实际消耗与AGV补料节奏，可以把线边库存从“凭经验备料”调整为“按节拍补料”，降低线边占用面积和呆滞风险。

需要强调的是，联动不是把AGV当成MES的一个“执行按钮”。AGV有自身的路径规划、交通管制、电量管理和任务优先级逻辑，MES有工单排程、质量门禁和批次追溯逻辑。两者之间是协作关系，而不是主从控制关系。理解这一点，才能正确设计接口边界和异常处理策略。

二、系统边界：谁负责什么

在一个典型的AGV与MES联动项目中，参与方通常包括：MES、AGV调度系统（也称RCS/AGV控制系统）、上位仓储系统（WMS，可选）、现场设备（输送线、电子秤、RFID读写器、呼叫按钮）以及网络与中间件。清晰划分边界，是后续接口设计和排障的基础。

MES侧负责：工单与工序状态管理、物料需求计算、搬运任务生成与优先级、任务结果确认与报工、异常工单挂起。AGV调度侧负责：车辆分配、路径规划与交通管制、电量与充电策略、任务执行状态上报、车辆故障与避障处理。两者之间的接口通常承载以下数据：任务下发（工单号、物料编码、数量、源位置、目标位置、优先级、时效要求）、任务状态回传（已接受、执行中、已完成、失败及原因）、车辆状态（在线、电量、当前任务）、位置与库位映射。

一个常见的边界误区是：让MES直接控制AGV的行走路径。这既超出了MES的职责，也会让MES被车辆实时状态拖垮。正确做法是MES只表达“把什么、从哪、到哪、什么时候要”，AGV调度系统自行决定“怎么走、用哪台车”。

三、典型产线场景

本课程选取三类最具代表性的场景贯穿始终。第一类是原料库到线边的补料场景：MES根据工单齐套情况生成补料任务，AGV从原料库取料并送至指定线边站点，到位后由线边RFID或光电传感器确认，MES收到确认后更新线边库存并允许工单继续。第二类是工序间在制品转运场景：前道工序完工后，MES生成转运任务，AGV把在制品从A工位送到B工位，B工位扫码确认后触发下一道工序开工。第三类是成品下线入库场景：成品经过检测后，MES生成入库任务，AGV从下线点取货送至成品库，WMS或MES完成入库记账。

这三类场景的共同点是：任务由MES的业务状态触发，执行由AGV完成，结果必须回写到MES才能推进业务。不同点在于触发条件、确认方式和异常处理策略。课程后续会分别展开接口报文设计、状态机设计、异常重试和现场调试方法。

四、课程项目交付物定义

为了让学习成果可落地，本课程以一个虚拟的“电子装配产线AGV联动项目”为主线，最终交付一套可评审、可实施的工程包。交付物包括：

• 系统边界与接口清单：明确MES、AGV调度、WMS、现场设备之间的职责划分，列出接口名称、方向、触发条件和数据字段。
• 任务状态机与异常策略：定义搬运任务从“待下发”到“已完成/已取消/失败”的状态迁移，以及超时、车辆故障、目标站点占用等异常的处理规则。
• 接口报文样例：给出任务下发、状态回传、车辆状态上报的JSON或XML示例，包含字段含义、取值约束和示例值。
• 联调测试用例：覆盖正常补料、工序转运、成品入库、车辆离线、目标站点占用、任务超时等场景，每个用例包含前置条件、操作步骤和预期结果。
• 现场调试检查表：用于上线前逐项确认网络、库位映射、车辆参数、接口心跳和异常告警是否就绪。