Siz anbarın iş sahəsini idarə edirsiniz: təxminən 24 avtonom mobil robot (AMR) qutuları saxlama keçidlərindən dörd kobot qablaşdırma hücrəsinə daşıyır. Hər sifariş 240 m-lik səfərdir — 200 m yalnız robotlar üçün olan keçidlərlə, 40 m insanların işlədiyi ortaq zona ilə — üstəgəl hücrədə yığım. Model növbələri, sıxlığı, bloklanmaları (deadlock), dayanma məsafələrini, batareya enerjisini və şarj cihazlarının gücünü, həmçinin proqram versiyalarının dayanmalara təsirini dəqiqə-dəqiqə, dərc olunmuş standartlar və dərslik düsturları əsasında hesablayır. Bu, iş prinsiplərinin modelidir: robot proqram təminatını işə salmır, rəqəmlər ümumidir və heç bir məhsula aid deyil. Yalnız təhsil məqsədli simulyasiya — real obyektlər öz risk qiymətləndirməsinə əməl edir.
Nə öyrənəcəksiniz
Niyə darboğaz çox vaxt robotlar deyil, şarj cihazları olur — və fürsət şarjı ilə yalnız sabit cərəyan fazasına qədər şarj etmək zirvədən əvvəl enerji ehtiyatını necə toplayır.
Kəsişmələrdə bloklanmaların necə yarandığı, girməzdən əvvəl qarşıdakı zonaları rezerv etməyin onların qarşısını niyə aldığı və insanlar olan yerdə robotun niyə heç vaxt təhlükəsizlik sahəsinin onu dayandıra biləcəyindən sürətli getməməli olduğu.
Kanareyka tətbiqi bir neçə yenilənmiş robotu parkın qalanı ilə necə müqayisə edir, nə vaxt geri qaytarmaq lazımdır və yeniləmələr niyə dalğalarla yayılır.
Simulyator
Vaxt 0 dəq
▶Tapşırıqla hərəkətdə
⚙Kobot hücrəsində
⇥Hücrə gözləyir
·Boşda
⚡Şarj olunur
⌛Şarj cihazı gözləyir
↻Proqram yenilənir
!Dayanıb (bağlantı və ya lokalizasiya)
⛔Bloklanmada ilişib
∅Batareya boşdur, yedəkdə
✓İnsansız zona
⚠Zonada insanlar var, sürət sahəyə uyğundur
⛔İnsanlar olan yerdə sahə üçün çox sürətli
☺Kobot hücrəsində insan
✕Şarj cihazı sıradan çıxıb
İdarəetmə
Ehtiyat robotlar depoda oyanır; park edilmiş robotlar enerji sərf etmir. İşdə olan hər robot saatda bir robot-saat dəyərindədir.
A zonası insanlar üçün bağlıdır, ona görə robotlar sürətlə hərəkət edə bilər. İnsanlar ora daxil olsa, sürət yenidən insan aşkarlama sahəsinə uyğun olmalıdır.
Burada həmişə insanlar işləyir. Bu sürətdə dayanma məsafəsi 1,3 m-lik insan aşkarlama sahəsinin içinə sığmalıdır.
Sərbəst: robotlar bir-birindən yalnız lokal yayınır — sürətlidir, amma iki və ya daha çox robot bir-birini həmişəlik bloklaya bilər. Zona rezervasiyası: robot kəsişməyə yalnız qarşısındakı zonalar onun üçün rezerv edildikdən sonra daxil olur — bloklanma olmur, hər keçiddə qısa gözləmə olur.
Bloklanmış bütün robotları dərhal azad edir. Azad edilən hər robot üçün 2 operator-dəqiqəsi tələb edir; yeni bloklanmaların yaranmasının qarşısını almır.
Tapşırığı bu qədər və ya daha az şarjla bitirən robot şarj cihazı növbəsinə qoşulur. Aşağı hədd batareyadan daha çox istifadə edir, amma çox gözləyən robotun batareyası tamamilə boşala bilər.
Şarj cihazları təxminən 70 %-ə qədər tam güc verir; ondan yuxarı cərəyan azalır. Daha aşağıda dayandırmaq şarj cihazını daha tez azad edir.
Tapşırığı olmayan robotlar boş dayanmaq əvəzinə istənilən boş şarj cihazına gedir və sifarişlər gözlədikdə və şarjları şarja göndərmə səviyyəsindən 20 % yuxarı olduqda dərhal yenidən işə qayıdır.
Hücrədə heç kim olmadıqda alətin sürəti. 10 məhsullu bir qutu 1 m/s sürətlə 25 s çəkir.
Güc və qüvvə məhdudlaşdırılması: qutuya sıxılan əl 140 N-dan çox qüvvə hiss etməməlidir (kvazistatik hədd, ehtiyatla tətbiq olunur); bu, burada ən çox 0.67 m/s sürətə imkan verir.
Sürgünü hərəkət etdirmək ən son dərc olunmuş versiyanı parkın həmin payına (sıradakı ilk robotlara) yayır; qalanları v1 ilə işləyir. Sonradan dərc olunan versiya yalnız sürgünü yenidən hərəkət etdirdikdə quraşdırılır. Versiyasını dəyişən hər robot 4 dəqiqə xidmətdən kənarda qalır.
Göstəricilər
Qablaşdırılan qutular
360/h
normal
Sifarişin icra müddəti
0,0min
normal
Mövcud robotlar
100%
normal
İnsanlar olan yerdə dayanma ehtiyatı
0,27m
normal
Gözləyən sifarişlər
0
Kobot sürət ehtiyatı (güc və qüvvə həddi)
0,17 m/s
Orta batareya şarjı
67 %
Ən aşağı batareya şarjı
42 %
Şarj cihazı gözləyən robotlar
0
Şarj olunan robotlar
0
Batareyası boşalan robotlar (yedəkdə)
0
Bloklanmada ilişən robotlar
0
Yaranan bloklanmalar
0
Naviqasiya dayanmaları (bağlantı və ya lokalizasiya)
0
Robot-saat başına dayanma, ən yeni versiya
0,0 /h
Robot-saat başına dayanma, parkın qalanı
0,0 /h
Ən yeni versiyada olan park
0 %
v2.0-da olan park
0 %
Yenilənən robotlar
0
A zonası sürət ayarı
1,5 m/s
Robotlara sərf olunan operator vaxtı
0 min
İstifadə olunan robot-saatlar
0 h
İşdə olan robotlar
24
Hərəkətdə olan robotlar
0
A zonasında faktiki sürət
1,50 m/s
Hər kəsişmə keçidində gözləmə
0,0 s
Parkın güc sərfi
0,00 kW
Şarj cihazlarının verdiyi güc
0,00 kW
Məşğul kobot hücrələri
0 %
Trend
Böhran ssenariləri
Səviyyə 1 · Sifariş zirvəsindən əvvəl şarj cihazlarının yarısı sıradan çıxır
Səhər növbəsi, işdə 24 robot, dəqiqədə təxminən 3.7 sifariş. Gərgin gecədən sonra park növbəyə orta hesabla 60 % şarjla başlayır. 15-ci dəqiqədə elektrik nasazlığı altı şarj cihazından dördünü növbənin sonuna qədər sıradan çıxarır. 90-cı dəqiqədə sifariş zirvəsi başlayır (iki saat ərzində +25 %). Sifarişlərin axınını saxlayın, zirvəyə şarjlı parkla girin, heç bir robotun batareyasının tam boşalmasına imkan verməyin və növbənin robot büdcəsi daxilində qalın.
Zirvə ərzində və ondan sonra orta icra müddəti ≤ 3.5 min
Zirvə başlayanda park orta hesabla ən azı 49 % şarjlıdır
Heç bir robotun batareyası boşalmır
Növbə üçün ən çoxu 97 robot-saat
İnsanlar olan yerdə dayanma məsafəsi həmişə sahənin içində
İçəridə insan olduqda kobot heç vaxt güc və qüvvə həddindən sürətli deyil
Səviyyə 2 · Keçid bağlanır, robotlar ilişir və briqada A zonasına girir
Dəqiqədə təxminən 4.2 sifariş, 24 robot, hərəkətin idarəsi sərbəst rejimdədir. 10-cu dəqiqədə bir keçid rəflərin yenidən qurulması üçün bağlanır: daha az kəsişmə, daha çox üz-üzə qarşılaşma və heç bir dolama yolu yoxdur. 60-cı dəqiqədə texniki xidmət briqadası yalnız robotlar üçün olan A zonasına 40 dəqiqəlik girir. Sifarişləri az operator vaxtı ilə hərəkətdə saxlayın, insanlar olan yerdə hər dayanma məsafəsini təhlükəsizlik sahəsinin içində saxlayın və A zonası boşalan kimi orada yenidən tam sürətlə işləyin.
Orta icra müddəti ≤ 6 min
Briqada çıxdıqdan sonra A zonasında orta sürət yenidən ≥ 1.4 m/s
Ən çoxu 1 bloklanma yaranır
Robotlara ən çoxu 20 operator-dəqiqəsi
İnsanlar olan yerdə dayanma məsafəsi həmişə sahənin içində
İçəridə insan olduqda kobot heç vaxt güc və qüvvə həddindən sürətli deyil
Səviyyə 3 · Yeni naviqasiya proqramının kanareyka tətbiqi
Keçidlərdə dünən gecə rəflər yenidən quruldu və cari proqramdakı (v1) robotlar orada mövqelərini daha tez-tez itirir; hər itki operator tələb edir. v2.0 buraxılışı bunu düzəldir və artıq parkın 10 %-ində kanareyka kimi işləyir. Kanareykaya qiymətləndirmək üçün kifayət qədər vaxt verin, onu parkın qalanı ilə müqayisə edin, genişləndirmək və ya geri qaytarmaq barədə qərar verin və parkı yaxşı versiyaya keçirin — mərhələlərlə, eyni anda çox robotu xidmətdən çıxarmadan.
Kanareyka ilk 12 dəqiqə işlək saxlanıldı (parkın ≥ 5 %-i v2.0-da)
30-cu dəqiqədən 49-cu dəqiqəyə qədər nasaz v2.0-dan çıxılıb (orta hesabla parkın ≤ 1 %-i onda)
Hotfiks ilk 10 dəqiqəsində parkın ən çox 20 %-ində
Hotfix tez tətbiq edilib: dərcdən sonra orta hesabla parkın ≥ 55 %-i onda
Sonda parkın ən azı 90 %-i ən yeni versiyada
Hər an robotların ən azı 60 %-i əlçatan
İnsanlar olan yerdə dayanma məsafəsi həmişə sahənin içində
İçəridə insan olduqda kobot heç vaxt güc və qüvvə həddindən sürətli deyil
Əsas — rəqəmlərin arxasındakı model
Simulyatorun istifadə etdiyi hər əlaqə mənbəyi ilə birlikdə. Fərziyyə kimi qeyd olunan sabitlər illüstrativ kalibrləmələrdir.
Little qanunu: hələ qablaşdırılmamış bütün sifarişlər — gözləyən və ya artıq robotun üzərində olan — qutuların faktiki qablaşdırılma sürətinə bölündükdə icra müddətini verir.
lead time W = L / X, L = orders waiting + orders on a robot, X = totes packed per minute (smoothed, τ = 10 min)[5]
Keçidləri daha çox robot paylaşdıqca sürət azalır (Greenshields-in xətti sürət–sıxlıq əlaqəsi).
v_eff = v · max(0.1, 1 − n_moving / N_jam), N_jam = 120 robots (80 with an aisle closed)[7][9]İllüstrativ dəyərlərdir, real obyektin və ya məhsulun dəyərləri deyil. Real obyektlər sahələri, sürətləri və hədləri öz risk qiymətləndirmələrinə və istehsalçının məlumatlarına əsasən müəyyən edir.
Rezervasiya olmadan iki robotun hər biri digərinin tutduğu yeri gözləyə bilər — dairəvi gözləmə. Qarşılaşmalar hərəkətdə olan robotların sayının kvadratı ilə artır.
free traffic: P(new deadlock in a minute) = 1 − e^(−κ·n_moving²/n_I), κ = 0.00001 (× 300 with an aisle closed, n_I = 6 → 4); a robot behind joins with p = 0.5 (≤ 8); the fleet manager re-plans with p = 0.2/min (0.03/min with no detour)[8][10]İllüstrativ dəyərlərdir, real obyektin və ya məhsulun dəyərləri deyil. Real obyektlər sahələri, sürətləri və hədləri öz risk qiymətləndirmələrinə və istehsalçının məlumatlarına əsasən müəyyən edir.
Zona rezervasiyası: robot yalnız qarşısındakı zonalar onun üçün rezerv edildikdə (hamısı birdən, sabit ardıcıllıqla) daxil olur və bu, dairəvi gözləməni aradan qaldırır; bundan sonra hər kəsişmə sabit keçid vaxtı olan tək xidmətçili növbə kimi davranır.
zone reservation: a robot enters only when the zones ahead are granted to it → no circular wait; each crossing W = ρτ / (2(1 − ρ)), ρ = λ_I·τ, τ = 2 s, 6 crossings per task[8][6][9]İllüstrativ dəyərlərdir, real obyektin və ya məhsulun dəyərləri deyil. Real obyektlər sahələri, sürətləri və hədləri öz risk qiymətləndirmələrinə və istehsalçının məlumatlarına əsasən müəyyən edir.
İnsanların ola biləcəyi yerdə dayanma məsafəsi — reaksiya zamanı gedilən yol üstəgəl əyləclənmə — insan aşkarlama sahəsinin içinə sığmalıdır.
d_stop = v·t_r + v²/(2a) + C ≤ F (t_r = 0.3 s, a = 0.8 m/s², C = 0.1 m, F = 1.3 m ⇒ v ≤ 1.17 m/s where people can be)[1][2]İllüstrativ dəyərlərdir, real obyektin və ya məhsulun dəyərləri deyil. Real obyektlər sahələri, sürətləri və hədləri öz risk qiymətləndirmələrinə və istehsalçının məlumatlarına əsasən müəyyən edir.
Güc və qüvvə məhdudlaşdırılması: əllə təmasın icazə verilən qüvvədən aşağı qaldığı ən yüksək sürət; əl və robotun gətirilmiş kütləsindən və əlin sərtliyindən hesablanır. Kvazistatik hədd qısa təmas üçün də istifadə olunur — bu, ehtiyatlı yanaşmadır.
v ≤ F / √(μ·k), μ = (1/m_H + 1/m_R)⁻¹, m_R = M/2 + m_L; hand: F = 140 N (quasi-static limit, used conservatively), k = 75 N/mm, m_H = 0.6 kg; M = 24 kg, m_L = 3 kg ⇒ v ≤ 0.67 m/s[3][4]İllüstrativ dəyərlərdir, real obyektin və ya məhsulun dəyərləri deyil. Real obyektlər sahələri, sürətləri və hədləri öz risk qiymətləndirmələrinə və istehsalçının məlumatlarına əsasən müəyyən edir.
Əşyalarla dolu qutu tutma vaxtı üstəgəl hər əşya üçün iki uzanma hərəkəti tələb edir; içəridə insan olduqda kobot birgə iş sürəti ilə işləyir. Robotlara hücrələrə çatma sırası ilə, hər dəqiqə daxilində saniyə-saniyə xidmət göstərilir.
tote time = 10 items × (1.5 s + 2 × 0.5 m / v_cobot); v_cobot = collaborative speed while a person is in the cell; 4 cells, served in order of arrival within the minute[3]İllüstrativ dəyərlərdir, real obyektin və ya məhsulun dəyərləri deyil. Real obyektlər sahələri, sürətləri və hədləri öz risk qiymətləndirmələrinə və istehsalçının məlumatlarına əsasən müəyyən edir.
Hərəkət gücü: sabit elektronika yükü, diyirlənmə müqaviməti və hər dayanıb-yola düşmədə itirilən əyləc enerjisi.
P = 60 W + C_rr·m·g·v/η + 0.03/m · v · ½mv²·(1 − r)/η (C_rr = 0.012, m = 500 kg, η = 0.75, r = 0.5)[12]İllüstrativ dəyərlərdir, real obyektin və ya məhsulun dəyərləri deyil. Real obyektlər sahələri, sürətləri və hədləri öz risk qiymətləndirmələrinə və istehsalçının məlumatlarına əsasən müəyyən edir.
Şarj cihazları təxminən 70 % şarja qədər tam güc verir, sonra cərəyan azalır (əvvəl sabit cərəyan, sonra sabit gərginlik).
P_charge = 0.8 kW up to 70 % SoC, then × (1 − 0.9·(SoC − 70)/30); battery 0.8 kWh; stranded at 1 %[11][10]İllüstrativ dəyərlərdir, real obyektin və ya məhsulun dəyərləri deyil. Real obyektlər sahələri, sürətləri və hədləri öz risk qiymətləndirmələrinə və istehsalçının məlumatlarına əsasən müəyyən edir.
Park menecerinə bağlantı robotun watchdog müddətindən uzun susduqda robot dayanır; daha qısa watchdog qısa Wi-Fi kəsintilərini daha çox tutur.
P(link silent > W in a robot-minute) = 0.224·e^(−W/0.1 s); watchdog W: v1 0.5 s, v2.0 0.15 s, v2.1 0.5 s; stop 2 min[13]İllüstrativ dəyərlərdir, real obyektin və ya məhsulun dəyərləri deyil. Real obyektlər sahələri, sürətləri və hədləri öz risk qiymətləndirmələrinə və istehsalçının məlumatlarına əsasən müəyyən edir.
Kanareyka müqayisəsi: ən yeni versiyadakı robotların robot-saat başına dayanmaları parkın qalan hissəsi ilə müqayisədə.
stops per robot-hour, canary vs control: 60·stops / robots (smoothed τ = 10 min); update or rollback = 4 min out of service[13]
Bu modelin digər sabitləri
task 200 m in zone A + 40 m in the shared area · 6 intersections · 4 cobot cells, a person inside 25 % of minutes · 6 chargers · shift-start charge stratified over mean ± 27.5 % · v1 mislocalises 0.6 % per driving minute in re-racked aisles (others 0.04 %), 6-min stop + 3 operator-min · clearing a deadlock 2 operator-min per robot · tow 15 operator-minİllüstrativ dəyərlərdir, real obyektin və ya məhsulun dəyərləri deyil. Real obyektlər sahələri, sürətləri və hədləri öz risk qiymətləndirmələrinə və istehsalçının məlumatlarına əsasən müəyyən edir.
Təsadüfilik: seed-li mulberry32 generatoru; istifadə olunan paylanmalar — bərabər, eksponensial (tərs CDF), normal (Box–Muller), Puasson (Knuth). Seed göstərilir və paylaşıla bilər.
M. Harchol-Balter — Performance Modeling and Design of Computer Systems (M/G/1 Pollaczek–Khinchine mean wait; M/D/1) — Cambridge University Press, 2013
B. D. Greenshields — A Study of Traffic Capacity (linear speed–density relation) — Highway Research Board Proceedings 14:448–477, 1935
Robototexnika texnikləri — Robotları və onların sensorlarını, təhlükəsizlik qurğularını və şarj cihazlarını quraşdırır, onlara texniki xidmət göstərir, nasazlıqları aradan qaldırır və dayanmış robotu yenidən işə salır. Peşə profili (O*NET, ABŞ Əmək Departamenti) 17-3024.01
Robototexnika mühəndisləri — Robot sistemlərini və onların proqram təminatını, o cümlədən naviqasiyanı, parkın koordinasiyasını və yeni versiyaların tətbiqini layihələndirir və sınaqdan keçirir. Peşə profili (O*NET, ABŞ Əmək Departamenti) 17-2199.08
Təhsil modeli — əməliyyat qərarları üçün deyil. Real obyektlər hər sabiti öz avadanlığına və məlumatlarına görə kalibrləyir.