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龙图腾网获悉中国科学技术大学申请的专利一种无缓冲流水线装配系统AGV与工位协同调度方法与系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116149276B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-11发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310118430.2，技术领域涉及：G05B19/418；该发明授权一种无缓冲流水线装配系统AGV与工位协同调度方法与系统是由余玉刚;贺涛;余虎;张娜设计研发完成，并于2023-02-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种无缓冲流水线装配系统AGV与工位协同调度方法与系统在说明书摘要公布了：本发明涉及一种无缓冲流水线装配系统AGV与工位协同调度方法及系统，其方法包括：S1：在无缓冲的流水线生产系统中，以所花费的工作时间最小作为优化调度的目标，构造AGV集合调度优化问题的数学模型；S2：利用启发式算法对数学模型进行求解，得到多AGV流水线生产系统中AGV任务指派调度的最优方案。本发明提供的方法，对AGV调度管理进行优化，提高运行效率。

本发明授权一种无缓冲流水线装配系统AGV与工位协同调度方法与系统在权利要求书中公布了：1.一种无缓冲流水线装配系统AGV与工位协同调度方法，其特征在于，包括： 步骤S1：在无缓冲的流水线生产系统中，以所花费的工作时间最小作为优化调度的目标，构造AGV集合调度优化问题的数学模型，具体包括： 定义目标函数： 所述目标函数表示最小化最后一个产品在最后一个工位的离开时间，即所有产品完成生产的时间，所述目标函数的约束条件1~14如下所示： （1） （2） （3） （4） （5） （6） （7） （8） （9） （10） （11） （12） （13） （14） 其中，表示工位数量；表示待生产产品数量；表示可用的AGV数量；表示工位之间的距离；表示纵向道路的距离；表示工位集合，；表示产品集合，；表示AGV集合，；表示任务集合，；表示虚拟任务集合，表示AGV的第一个任务，}；表示虚拟任务集合，表示AGV的最后一个任务，；表示工位的加工时间；表示生产线上任意两个工作位和之间的最短行驶时间；为任务表示方式，产品从工作位向工作位移动，任务的起点是工位，终点是工位，搬运的产品是；；；；；；； 其中，决策变量为： ：任务和任务是同一个AGV的两个连续任务； ：AGV完成任务后离开任务终点的时间； ：任务开始执行的时间，即产品离开工位的时间； 约束条件（1）和（2）用于确定任务执行顺序，一个搬运任务只能有一个前序任务和后续任务； 约束条件（3）限制同一个AGV相邻两个搬运任务的范围，任务（m,n）不能是在任务（i,j）完成时一定已经完成的任务，也不能是起点为工位i+1的任何任务； 约束条件（4）是工序交接约束，表示相邻两个工位上的相邻产品搬运任务不能分配给同一个AGV； 约束条件（5）和（6）是关联约束：约束条件（5）要求如果AGV连续执行两个任务（i，j和（m，n，AGV离开任务i，j终点，即工位i+1，的时间加上在路上行驶的时间，即，到达任务m，n起点的时间，不得早于任务（m-1，n）结束的时间，即其他AGV从工位m离开的时间；约束条件（6）表示如果AGV连续执行两个任务（i，j和（m，n，则任务（m，n）开始的时间不早于AGV离开任务i，j终点，即工位i+1，的时间加上在路上行驶的时间，即，到达任务m，n起点的时间； 约束条件（7）~（10）是时间约束：约束条件（7）要求产品j到达工位i+1的时间不得早于产品j-1从工位i+1离开的时间；约束条件（8）表示同一个产品从相邻两个工位离开的时间关系；约束条件（9）表示同一个搬运任务的开始和结束时间的关系；约束条件（10）要求在第一个工位上加工的产品离开工位1的时间不得早于前一个产品从工位1离开的时间加上工位1的加工时间； 约束条件（11）~（14）是变量定义约束，变量x是0-1变量，b和c是连续变量； 步骤S2：利用启发式算法对所述数学模型进行求解，得到多AGV流水线生产系统中AGV任务指派调度的最优方案，具体包括： 步骤S21：第一个产品进入第一个工位，并分配一个未使用AGV给第一个工位； 步骤S22：判断是否存在负载AGV，如果不存在则转至步骤S23，如果存在则进行状态转换后转至步骤S23； 步骤S23：确定待分配AGV集合，具体包括： 步骤S231：确定AGV的状态，其中，AGV的状包括：空闲AGV、负载AGV和已分配AGV；所述空闲AGV是可以分配的AGV，所述负载AGV经过状态转换后可以分配，所述已分配AGV包括等待AGV和空载移动AGV，是指已经分配了任务，但还没有开始搬运产品的AGV； 步骤S232：判断AGV是否被分配根据该AGV的剩余启动时间RST和状态来确定，其中，所述剩余启动时间RST是指一个已经分配任务的第i个AGV从某个时刻起到它开始执行该任务，即搬运产品移动的间隔时间，计算公式13如下所示： 15 其中，表示到任务起点所需时间，表示工作位w的剩余加工时间，表示工位w+1变为空闲状态所需的最短时间； 步骤S233：如果AGV为等待状态，且其RST大于等于2h单位时间，将该AGV加入待分配AGV集合； 如果AGV为空载移动状态，且AGV是从生产线右侧向左侧移动，则需要判断当该AGV的剩余移动时间大于1h单位时间，将该AGV加入待分配AGV集合，否则不参与任务分配； 步骤S24：确定待分配工位集合，具体包括： 根据空闲工作位将等价转换后的生产线分为N段，使得每一段内只含有非空闲工位；计算每段内工位的数量，计算每段内参与AGV分配的工位数量，由此确定在每一段内编号最大的个工位加入待分配工位集合，计算公式16如下所示： 16 其中，assignableAgvNum表示系统中可以分配的AGV数量； 步骤S25：将待分配AGV指派到所述待分配工位具体包括： 从生产线的左侧开始分别在每段内进行AGV指派，根据当前生产线的状态，选择从左到右第到第个待分配AGV分配给第n段；每段内需要分配AGV的工位为段内编号最大的个未分配AGV的工位；在每段内还可能存在已经匹配的AGV和工位，用Fixed表示已匹配的AGV和工位元组集合，并将已经匹配的AGV和工位分别加入到AGV集合和工位集合；其中，AGV指派到工位方法模型如公式17及其约束条件18~22所示： 17 18 19 20 21 22 其中，决策变量如下： 是否分配给工位，； 表示工位上的产品可以移动的时间，； 其他变量如下所示： 表示AGV集合，包括个待分配AGV和已经被分配到该段内工位的AGV； 表示工位集合，包括个未分配AGV的工位和所有已分配AGV的工位； ，即AGV数量与工位数量相等； ，不参与分配的AGV和工位对集合； 表示当前时刻工位的剩余加工时间，； 从当前位置到工位的旅行时间，； 表示该段内的最后一个工位； 表示工位之间的距离； 约束条件（17）表示最小化启动时间之和； 约束条件（18）和（19）是指派约束：约束条件（18）要求每个WA集合中的每个工位都要被分配AGV，约束条件（19）表示VA集合中的每个AGV都要被分配给一个工位； 约束条件（20）表示不参与分配的工位和AGV组合必须被对应分配到一起； 约束条件（21）表示每段内最后一个工位上任务的启动时间计算方式为从该工位的剩余加工时间和分配给该工位的AGV到达该工位所需的时间中取最大值； 约束条件（22）表示每段内其他工位上任务的启动时间计算方式为从该工位的剩余加工时间、分配给该工位的AGV到达该工位所需的时间和下一个工位上任务的启动时间与工位之间时间距离之差三者中取最大值； 步骤S26：更新系统状态具体包括： 步骤S261：对每个工位定义一个参数RTBI表示当前时刻该工位需要转换为空闲状态的时间，计算公式23如下所示： 23 其中，表示工位w剩余加工时间； 表示到任务起点的时间； 步骤S262：计算一步状态更新的时间跨度，该时间跨度是产生下一个空闲AGV的最短时间，计算公式24如下： 24 步骤S263：从右向左检查每一个工位，根据工位与interval的关系调整工位的状态； 步骤S27：判断是否所有产品下线且AGV回到车库，如果是，则调度结束，否则转至步骤S22。

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