陈楚中
深圳创维空调科技有限公司
摘要：在我国快速发展的过程中，传统空调外机的生产需经多部分组装，生产效率不高。考虑到提高生产效率，提出了基于多智能体的柔性生产系统，配合物流小车RGV的输送功能，提高了各工位对不同型号大小的元器件的适应性。经现场测试验证，生产良品率可提高60%，精度达到±0.02mm一下，并且能实现不同机型的生产操作。
关键词：多智能体；柔性；生产系统
引言
空调检测是空调成品质量的核心，其设计与检测质量影响空调产品的质量，最终影响空调制造商的品牌信誉，是空调生产的各个环节中至关重要的一环。近几年，由于空调制造业的迅速发展，空调的品种越来越多，功能越来越大，出现一拖多的空调。国内某空调制造企业原有的检测系统，已无法适应新品种空调的检测。另外，原检测系统属单机运行模式，检测参数调整、结果数据存储无法统一进行，造成管理上诸多不便，迫切需要设计新的空调生产线检测系统。基于市场对空调生产多规格、小批量的需求，空调生产线检测系统必须能够满足多品种、多机型定频和变频空调室外机出厂检测的要求，且能完成空调室外机的电量和非电量参数的测试以及结果数据分析处理，同时操作界面必须简单、方便。
1多智能体空调柔性生产系统的工艺流程
该空调柔性生产系统结合智能化物流小车RGV和工业机器人，提高了空调制造产线的自适应性，大幅度提高工序间的效率。该生产系统分为两部分：冷凝器部装生产线和总装生产线。冷凝器部装生产线由自动折弯机、冷凝器自动上下料装置、冷凝器上线工装板升降台，部装焊接输送线体、工装板回板升降机、工装板返板自动90度旋转台，冷凝器AGV输送车，冷凝器旋转翻转台、工装板、真空箱系统、返修进出口（无动力）和返修小车等组成。总装生产线由输送自动RGV电气小车、环形导向轨道及地下滑触线、玻璃围房（性能检测房、检漏房、绕膜打包暂存区线体）、自动化半自动化非标设备（含辅助工作站台、顶升平移机构、液压升降台）等组成。利用RGV有轨电气小车承载产品实现环形流转，各自动化设备和操作站点设立停车装置实现小车停留，小车具备升降功能，便于操作高度调节舒适性。装配、抽空、绕膜、打包等所有工序均在RGV车上完成，检测和返修采用进出站作业。生产小机型可将产品物料车挂靠RGV小车随动装配。
2系统硬件结构
空调生产线一拖多检测系统是具有多种通讯链路，开放式的、实用化的自动化检测系统，是基于多年工厂自动化系统开发经验和大规模现场安装经验，并结合厂商的实际需求而设计的。系统设计了6个工作站。空调生产线检测系统按结构和功能分为三个层次：监控中心层、数据传输层、应用层。监控中心层是指用户界面。数据传输层实现设备间的数据交换。应用层主要实现系统的逻辑控制、数据采集、扫描条码、一拖多空调控制系统。系统硬件设备包括：控制柜、室内标准机、计算机、激光条码扫描器、三菱Fx系列PLC、维博电量采集模块WB1850B05、泓格7017数据采集模块、MOXA八串口卡、变频控制模块。其中PLC实现系统的逻辑控制；扫描仪用于采集待测空调的条码，便于识别空调机型；变频通信模块的作用是实现室内变频控制器与室外压缩机变频控制器的通信；采集模块１~4用于采集温度和压力。待测MDV（数码一拖多）空调是待测机，检测时使用一组特定的检测信号。
3标准尚需完善并督促执行
空调外机安装不当，造成上述种种祸患。那么国家有没有相应的空调安装标准来规范相应的行为呢？早在2001年1月，原国家质量技术监督局曾就此制定发布了《国家空调安装标准》。该安装标准的规定内容有：空调器应安装在儿童不易触及的地方，尽量避开自然条件恶劣(如油烟重、风沙大，阳光直射或有高温热源)的地方。室外机组安装架承载能力至少不低于180公斤。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆建筑物内部的过道、楼梯、出口等公用地方不应安装空调器的室外机。空调器的室外机组不应占用公共人行道，沿道路两侧建筑物安装的空调器其安装架底部距地面的距离应大于2.5米。空调器的室外机应尽可能远离相邻方的门窗和绿色植物，与对方门窗距离不得小于3米。照理说按照这一标准执行，上述空调隐患将会大大缓解，然而，该标准的执行情况不容乐观：大部分空调用户不知道还有这么个空调安装标准，很多安装人员也没有真正按照标准进行合理安装，而是图省事把外机安装得很随意。
4多智能体空调柔性生产系统的设计框架
引入多Agent技术的空调外机生产制造系统。整个系统包括四个主要的Agent，分别是主线Agent、分装线Agent、监控Agent以及生产任务Agent。使得系统的兼容性大幅提升，可同时适应多种型号的空调外机频繁切换生产，在提高企业生产效率的同时，大幅节约不同型号切换带来的不便捷，省时省力。主线Agent采用集中控制方式，遵循预先设计的方案。主线Agent主要包括底盘上线Agent、压缩机装配Agent和冷凝器装配Agent。该单元根据具体的产品型号明确工艺流程、生产节拍和产量要求，从而确定下辖装配工作单元Agent是否启用，启用数量以及启动的先后次序。整个生产流程中，主线Agent不参与对分装线Agent决策，只收集分装线Agent的任务完成度情报并加以整合，提供给中央控制室进行实时监控与决策。分装线Agent需要满足主线工位对装配任务的到达时间和到达地点的具体要求，而对于分装线Agent内部的任务分配、调度方式完全由分装线Agent自主决策完成。以整个任务批量为单位，辅以一定的调度优化算法并且合理安排生产任务，可以提高生产效率和设备利用率。分装线Agent主要包括：冷凝器装配Agent，检测Agent（漏检、氦检、性能检、卤检）、配件Agent（装侧板、叶轮、电机、抽真空、装电控）、包装Agent以及下线Agent。监控Agent主要负责采集各工位关键部件处的状态信号，并对信号进行数据处理和分析，监测采集到的信号是否发生异常，若监测Agent监测到某一信号异常，则会发送一个异常信息报告，以便信号的后续处理。同时还要将实时信号存入数据库的相应表中，以提供给其它Agent。由于不同型号的空调外机在外形尺寸、部件个数及截面形状、重量等方面各有不同，所以在主线Agent、分装线Agent和监控Agent的工作过程中需要针对不同型号进行调整。生产任务Agent基于机器视觉扫码技术，在生产任务开始阶段及时将相关型号信息发送给各Agent，各Agent通过搜索相关数据库明确其在整个生产任务中的需要达成功能和扮演的角色。
结语
本文运用多智能体技术提高空调外机柔性生产系统的生产效率，通过对智能体模型的建立、智能判断决策模块和机械控制执行模块的设计，使柔性生产系统的重构性与鲁棒性得以提高。经测试，单压机产能可达120台/10h（节拍270秒/台），双压机产能50台/10h（节拍600秒/台），精度达到±0.02mm以下，生产的良品率提高60%。
参考文献
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论文作者:陈楚中
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/27
标签：空调论文; 系统论文; 柔性论文; 冷凝器论文; 生产线论文; 小车论文; 智能论文; 《中国西部科技》2019年第23期论文;