2. 线边配送场景建模

线边配送系统是否好用,不取决于AGV/AMR本身跑得多快,而取决于场景模型是否真实。场景建模的核心任务,是把“工位要什么、什么时候要、要多少、用什么装、送到哪里、线边留多少”这六个问题量化成可计算、可校验的参数集合。本节围绕这六个要素展开,并给出一份可直接用于现场调研的清单与需求规格说明模板。

一、六个建模要素及其内在关系

工位物料需求是起点,它决定了配送的对象与总量;节拍决定配送的时间窗口;批量决定单次搬运的规模;容器决定搬运单元的物理形态与接口;上线点决定配送的终点位置与交接方式;线边库存策略则决定补货触发时机与安全边界。六者不是并列关系,而是相互约束:节拍越快,单次批量越小、频次越高;容器越大,线边可容纳的库存越少;上线点越远,配送时间越长,安全库存就要相应提高。

线边配送场景建模六要素关系图 工位物料需求 物料号 / 单台用量 / 日产量 节拍 CT / 班次 / 配送窗口 批量 单次搬运量 / 频次 容器 尺寸 / 载重 / 接口 上线点 位置 / 交接方式 / 朝向 线边库存策略 安全库存 / 补货点 / 看板 关键约束关系 ① 节拍越短 → 单次批量越小、配送频次越高 → 上线点交接时间必须压缩 ② 容器越大 → 线边可存放数量越少 → 安全库存与补货点需重新计算 ③ 上线点距离越远 → 单次配送耗时越长 → 安全库存 = 配送周期 × 消耗速率 + 波动余量

二、场景调研清单

调研的目标不是“问一遍”,而是拿到可以代入计算的数据。以下清单按六个要素组织,现场调研时逐项填写,缺失项必须标注“待确认”,不能凭经验默认。

要素调研项记录要求
工位物料需求物料号、名称、单台用量、日产量、班次按工位逐一列出,区分主料与辅料
节拍工位CT、换型时间、配送时间窗口记录最小/最大/平均CT,标注瓶颈工位
批量单次搬运量、配送频次、是否混载注明批量是否受容器或AGV载重限制
容器容器类型、外形尺寸、自重、满载重量、底部接口拍照并记录接口形式(滚筒/链条/顶升)
上线点位置坐标、交接方式、朝向、可占用面积标注与工位取料口的距离和高度差
线边库存策略安全库存、补货点、最大库存、看板形式记录当前实际值与目标值差异

三、需求规格说明的关键参数计算

调研数据要转化为可执行的配送参数,至少完成以下三项计算。以下参数均为教学示例,实际项目需以现场实测为准。

1. 单位时间消耗速率。某工位物料A单台用量2件,工位CT为60秒,则消耗速率 = 2件/60秒 = 0.033件/秒 = 120件/小时。

2. 单次配送批量。若AGV单次可载该容器20件,配送频次 = 120件/小时 ÷ 20件/次 = 6次/小时,即每10分钟配送一次。

3. 安全库存与补货点。设从触发补货到物料到达上线点的总响应时间为8分钟,则安全库存 = 120件/小时 × (8/60)小时 = 16件。补货点 = 安全库存 + 配送周期内消耗量 = 16 + 20 = 36件。当线边库存降至36件时触发补货,降至16件时必须到货。

补货点计算中的“响应时间”应包含:看板触发延迟、调度排队、AGV空驶取货、装载、行驶、上线点交接。任何一段被低估,都会导致线边断料。

四、需求规格说明模板

将上述内容整理为一份可交付的需求规格说明,建议包含以下字段。该模板可直接用于项目评审和AGV调度系统参数配置。

【线边配送需求规格说明】
工位编号:W-07
物料号:A-1023        单台用量:2件
工位CT:60秒          日产量:480台
消耗速率:120件/小时
容器:EU箱 600×400×280mm,满载20件,底部滚筒接口
上线点:W-07-L1,距取料口1.2m,交接方式:滚筒对接
配送批量:20件/次    配送频次:6次/小时
响应时间:8分钟      安全库存:16件
补货点:36件          最大库存:60件(3箱)
补货触发:线边库存≤36件时生成配送任务
异常处理:库存≤16件且任务未响应,升级人工干预

五、建模结果的校验方法

模型建好后,不能直接上线,需做三项校验。第一,峰值校验:按最大日产量和最短CT计算消耗速率,确认补货点是否仍能覆盖。第二,容器匹配校验:确认AGV载重、上线点空间、交接接口与容器规格一致,避免“算得对、放不下”。第三,路径时间校验:用实际路径长度和AGV平均速度复核响应时间,若实际响应时间大于设定值,必须上调安全库存或缩短路径。

常见错误:用平均CT代替瓶颈CT计算消耗速率,导致高峰时段线边断料;或忽略容器自重,使AGV实际载重超限。建模阶段必须按最不利工况校验。

完成本节建模后,每个工位都应形成一份可计算、可校验、可配置的需求规格说明。它是后续AGV调度策略、路径规划和线边库存看板设计的输入依据,也是判断配送系统是否达标的基准。