کنترل هوشمند AGVها در کارخانه‌های انعطاف‌پذیر با کمک دوقلوی دیجیتال: راهکاری برای تولید سریع‌تر و کارآمدتر

 معماری کنترلی چندلایه: ستون فقرات سیستم پیشنهادی

روش پیشنهادی از یک معماری سه‌لایه بهره می‌برد که شامل بخش‌های زیر است:

1. لایه کنترل فیزیکی (Physical Control Layer): مدیریت حرکات دقیق AGVها

این لایه مستقیماً بر روی سخت‌افزار AGVها عمل می‌کند و مسئولیت آن کنترل موقعیت، سرعت و مانورهای حرکتی است. این بخش تضمین می‌کند که AGVها با دقت بالا و بدون انحراف از مسیر حرکت کنند. به‌عنوان مثال، وقتی یک AGV در مسیر خود نیاز به چرخش دارد، این لایه مسئول اجرای دقیق آن مانور خواهد بود.

2. لایه کنترل مسیر (Path Planning Layer): یافتن بهترین مسیر برای AGVها

در این بخش، محیط کارخانه به شکل یک نقشه گرافی مدل‌سازی می‌شود. در این مدل:

• هر منطقه کارخانه یک گره (Node) است.
• مسیرهای ارتباطی میان مناطق به‌صورت یال (Edge) مشخص شده‌اند.

این ساختار گرافی به سیستم امکان می‌دهد تا با استفاده از الگوریتم‌هایی مانند الگوریتم دایکسترا (Dijkstra’s Algorithm) کوتاه‌ترین و ایمن‌ترین مسیر را برای هر AGV تعیین کند. این الگوریتم در زمان‌های پرترافیک با شناسایی مسیرهای خلوت‌تر، مسیرهای جایگزین را طراحی می‌کند.

3. لایه دوقلوی دیجیتال (Digital Twin Layer): مغز متفکر سیستم

این لایه هسته مرکزی سیستم محسوب می‌شود. دوقلوی دیجیتال اطلاعات دریافتی از حسگرهای AGVها و سایر تجهیزات کارخانه را تحلیل کرده و به‌طور مستمر مدل دیجیتالی کارخانه را به‌روز می‌کند. این مدل مجازی همانند یک شبیه‌ساز زنده عمل کرده و برای تصمیم‌گیری‌های هوشمند به کار می‌رود.

دوقلوی دیجیتال همچنین خدمات ارزش افزوده‌ای ارائه می‌دهد:

✅ مدیریت هوشمند شارژ AGVها: به گونه‌ای که AGVها در زمان‌های کم‌هزینه‌تر شارژ شوند.
✅ پیشگیری از تداخل‌های حرکتی: با شناسایی زودهنگام مناطق پرترافیک، مسیرهای جایگزین پیشنهاد می‌شود.
✅ تخصیص وظایف بر اساس اولویت‌های تولید: در صورت بروز نیاز فوری در یک بخش کارخانه، سیستم سریعاً AGVهای در دسترس را به آن بخش هدایت می‌کند.