Тренажёрҳои WIA SOOM

Идораи парки роботҳо Модели зинда

Шумо фарши анборро идора мекунед, ки дар он тақрибан 24 роботи мобилии худкор (AMR) қуттиҳоро аз гузаргоҳҳои нигоҳдорӣ ба чор ҳуҷраи бастубандии кобот мебаранд. Ҳар фармоиш сафари 240 m аст — 200 m аз гузаргоҳҳои танҳо барои роботҳо, 40 m аз минтақаи умумӣ, ки дар он одамон кор мекунанд — ва гирифтани мол дар ҳуҷра. Модел навбатҳо, тангӣ, қуфлшавиҳо, масофаҳои боздошт, энергияи батарея ва қуввати заряддиҳандаҳо, инчунин таъсири версияҳои нармафзорро ба боздоштҳо дақиқа ба дақиқа, аз рӯи стандартҳои нашршуда ва формулаҳои китобҳои дарсӣ ҳисоб мекунад. Ин модели принсипҳои кор аст: он нармафзори роботро иҷро намекунад ва рақамҳо умумӣ мебошанд, на аз ягон маҳсулот. Танҳо симулятсияи таълимӣ — иншоотҳои воқеӣ аз рӯи арзёбии хавфи худ амал мекунанд.

Шумо чиро меомӯзед

Тренажёр

Вақт 0 дақ
Роботҳо дар кор 24 · Қуттиҳои бастубандшуда 360/h · Вақти иҷрои фармоиш 0,0 min · Роботҳои дастрас 100% · Минтақаи A (танҳо роботҳо) 1,5 m/s · Минтақаи умумӣ 1,0 m/s (Δ 0,27 m) · Озод (канорагирии маҳаллӣ), Роботҳои дар қуфлшавӣ мондагӣ 0 · Ҳуҷраҳои кобот 0%, Одам дар ҳуҷраи кобот 0 · Заряддиҳандаҳо 0/6 (Заряддиҳанда аз кор баромадааст 0), Роботҳои интизори заряддиҳанда 0 · Заряди миёнаи батарея 67% · v1 24, v2.0 0, v2.1 0 · Боздошт ба робот-соат, версияи навтарин 0,0/h, Боздошт ба робот-соат, боқимондаи парк 0,0/h⁨24⁩ · ⁨360/h⁩ · ⁨Роботҳо⁩························⁨✓ 1,5 m/s⁩⁨Минтақаи A (танҳо…⁨одам нест⁩⁨⚠ 1,0 m/s⁩ · ⁨Δ 0,27 m⁩⁨Минтақаи умумӣ⁩⁨⛔ 0⁩⁨Озод (канорагирии…⁨0%⁩ · ⁨Ҳуҷраҳои кобот⁩⚙⚙⚙⚙⁨⚡ 0/6⁩ · ⁨⌛ 0⁩ · ⁨Заряддиҳандаҳо⁩······⁨Нармафзор: v1 · v2.0 · v2.1⁩⁨v1 24⁩ · ⁨v2.0 0⁩ · ⁨v2.1 0⁩⁨0,0/h навтарин⁩⁨0,0/h боқимонда⁩
  • Бо вазифа дар ҳаракат
  • Дар ҳуҷраи кобот
  • Интизори ҳуҷра
  • Бекор
  • Дар заряд
  • Интизори заряддиҳанда
  • Навсозии нармафзор
  • Истода (пайвастшавӣ ё локализатсия)
  • Дар қуфлшавӣ монда
  • Холӣ шуд, кашонида мешавад
  • Минтақаи бе одам
  • Дар минтақа одамон ҳастанд, суръат дар доираи майдон
  • Дар ҷои одамон барои майдон аз ҳад тез
  • Одам дар ҳуҷраи кобот
  • Заряддиҳанда аз кор баромадааст

Идоракунӣ

Роботҳои захиравӣ аз депо бедор мешаванд; роботҳои истгоҳшуда нерӯ сарф намекунанд. Ҳар роботи дар кор будагӣ дар як соат як робот-соат арзиш дорад.

Минтақаи A барои одамон баста аст, бинобар ин роботҳо метавонанд тез ҳаракат кунанд. Агар одамон ба он ворид шаванд, суръат бояд боз ба майдони ошкорсозии одамон мувофиқ бошад.

Дар ин ҷо ҳамеша одамон кор мекунанд. Масофаи боздошт дар ин суръат бояд дар дохили майдони ошкорсозии одамони 1,3 m ҷой гирад.

Озод: роботҳо танҳо ба таври маҳаллӣ аз якдигар канорагирӣ мекунанд — тез аст, аммо ду ё зиёда робот метавонанд якдигарро абадан банд кунанд. Захираи минтақа: робот ба чорроҳа танҳо пас аз он ворид мешавад, ки минтақаҳои пешаш барои ӯ захира шуда бошанд — қуфлшавӣ нест, дар ҳар гузариш интизории кӯтоҳ.

Ҳамаи роботҳои қуфлшударо фавран озод мекунад. Барои ҳар роботи озодшуда 2 дақиқаи оператор сарф мешавад; пайдоиши қуфлшавиҳои навро пешгирӣ намекунад.

Роботе, ки вазифаро бо ҳамин қадар заряд ё камтар анҷом медиҳад, ба навбати заряддиҳанда меистад. Ҳадди пасттар аз батарея бештар истифода мебарад, вале роботе, ки аз ҳад зиёд интизор мешавад, метавонад пурра холӣ шавад.

Заряддиҳандаҳо то тақрибан 70 % қуввати пурра медиҳанд; болотар аз он ҷараён кам мешавад. Пастар қатъ кардан заряддиҳандаро зудтар озод мекунад.

Роботҳои бе вазифа ба ҷои бекор интизор шудан ба ҳар заряддиҳандаи озод мераванд ва ҳамин ки фармоишҳо интизоранд ва заряди онҳо 20 % аз ҳадди ба заряд фиристодан болотар аст, дубора ба кор мебароянд.

Суръати асбоб вақте ки дар ҳуҷра касе нест. Як қуттии 10 мол бо 1 m/s 25 s мегирад.

Ҳадди қувва ва нерӯ: дасте, ки ба қуттӣ фишурда шудааст, набояд зиёда аз 140 N ҳис кунад (ҳадди квазистатикӣ, бо эҳтиёт истифода мешавад); ин дар ин ҷо ҳадди аксар 0.67 m/s-ро иҷозат медиҳад.

Ҳаракат додани лағжанда версияи навтарини нашршударо ба ҳамон ҳиссаи парк (роботҳои аввал аз рӯи тартиб) ҷорӣ мекунад; боқимонда бо v1 кор мекунанд. Версияе, ки баъдтар нашр мешавад, танҳо вақте насб мешавад, ки шумо лағжандаро боз ҳаракат диҳед. Ҳар роботе, ки версияашро иваз мекунад, 4 дақиқа аз кор берун мемонад.

Нишондиҳандаҳо

Қуттиҳои бастубандшуда
360/h
муқаррарӣ
Вақти иҷрои фармоиш
0,0min
муқаррарӣ
Роботҳои дастрас
100%
муқаррарӣ
Захираи боздошт дар ҷои одамон
0,27m
муқаррарӣ
Фармоишҳои интизор0
Захираи суръати кобот (ҳадди қувва ва нерӯ)0,17 m/s
Заряди миёнаи батарея67 %
Пасттарин заряди батарея42 %
Роботҳои интизори заряддиҳанда0
Роботҳои дар заряд0
Роботҳои холишуда (кашонидашуда)0
Роботҳои дар қуфлшавӣ мондагӣ0
Қуфлшавиҳои пайдошуда0
Боздоштҳои навигатсионӣ (пайвастшавӣ ё локализатсия)0
Боздошт ба робот-соат, версияи навтарин0,0 /h
Боздошт ба робот-соат, боқимондаи парк0,0 /h
Парк дар версияи навтарин0 %
Парк дар v2.00 %
Роботҳои навшаванда0
Танзими суръати минтақаи A1,5 m/s
Вақти оператор барои роботҳо0 min
Робот-соатҳои истифодашуда0 h
Роботҳо дар кор24
Роботҳои ҳаракаткунанда0
Суръати воқеӣ дар минтақаи A1,50 m/s
Интизорӣ дар ҳар гузариши чорроҳа0,0 s
Истеъмоли қуввати парк0,00 kW
Қуввати додаи заряддиҳандаҳо0,00 kW
Ҳуҷраҳои коботи банд0 %

Тамоюл

Қуттиҳои бастубандшуда: — /h6000

Сенарияҳои бӯҳронӣ

Сатҳи 1 · Нисфи заряддиҳандаҳо пеш аз авҷи фармоишҳо корношоям мешаванд

Басти субҳ, 24 робот дар кор, тақрибан 3.7 фармоиш дар як дақиқа. Пас аз шаби серкор парк бастро ба ҳисоби миёна бо 60 % заряд оғоз мекунад. Дар дақиқаи 15 носозии барқӣ чор аз шаш заряддиҳандаро то охири баст аз кор мебарорад. Дар дақиқаи 90 авҷи фармоишҳо оғоз мешавад (+25 % барои ду соат). Ҷараёни фармоишҳоро нигоҳ доред, бо парки заряднок ба авҷ ворид шавед, нагузоред, ки батареяи ягон робот пурра холӣ шавад, ва дар доираи буҷети роботҳои баст бимонед.

  • Вақти миёнаи иҷро ҳангоми авҷ ва пас аз он ≤ 3.5 min
  • Ҳангоми оғози авҷ парк ба ҳисоби миёна ақаллан 49 % заряд дорад
  • Ҳеҷ робот пурра холӣ намешавад
  • Барои баст ҳадди аксар 97 робот-соат
  • Масофаи боздошт дар ҷои одамон ҳамеша дар дохили майдон
  • Кобот бо одам дар дохил ҳеҷ гоҳ аз ҳадди қувва ва нерӯ тезтар нест

Сатҳи 2 · Гузаргоҳ баста мешавад, роботҳо қуфл мешаванд ва гурӯҳ ба минтақаи A медарояд

Тақрибан 4.2 фармоиш дар як дақиқа, 24 робот, идораи ҳаракат дар ҳолати ронандагии озод. Дар дақиқаи 10 як гузаргоҳ барои аз нав ҷобаҷокунии рафҳо баста мешавад: чорроҳаҳо камтар, вохӯриҳои рӯ ба рӯ бештар ва ягон роҳи давр нест. Дар дақиқаи 60 гурӯҳи таъмир ба минтақаи A-и танҳо барои роботҳо барои 40 дақиқа ворид мешавад. Фармоишҳоро бо вақти ками оператор дар ҳаракат нигоҳ доред, дар ҷое, ки одамон ҳастанд, ҳар масофаи боздоштро дар дохили майдони бехатарӣ нигоҳ доред ва ҳамин ки минтақаи A холӣ шуд, дар он ҷо боз бо суръати пурра ронед.

  • Вақти миёнаи иҷро ≤ 6 min
  • Пас аз рафтани гурӯҳ минтақаи A ба ҳисоби миёна боз ≥ 1.4 m/s
  • Ҳадди аксар 1 қуфлшавӣ пайдо мешавад
  • Ҳадди аксар 20 дақиқаи оператор барои роботҳо
  • Масофаи боздошт дар ҷои одамон ҳамеша дар дохили майдон
  • Кобот бо одам дар дохил ҳеҷ гоҳ аз ҳадди қувва ва нерӯ тезтар нест

Сатҳи 3 · Ҷорӣ кардани канарейкаи нармафзори нави навигатсия

Рафҳои гузаргоҳҳо шаби гузашта аз нав ҷобаҷо карда шуданд ва роботҳо дар нармафзори ҷорӣ (v1) дар он ҷо мавқеи худро зудтар гум мекунанд; ҳар гумшавӣ операторро талаб мекунад. Релизи v2.0 инро ислоҳ мекунад ва аллакай дар 10 %-и парк ҳамчун канарейка кор мекунад. Ба канарейка барои арзёбӣ вақти кофӣ диҳед, онро бо боқимондаи парк муқоиса кунед, қарор диҳед, ки васеъ кунед ё ба қафо баргардонед, ва паркро ба версияи хуб гузаронед — марҳила ба марҳила, бе он ки якбора роботҳои аз ҳад зиёдро аз кор бароред.

  • Канарейка дар 12 дақиқаи аввал дар кор нигоҳ дошта шуд (≥ 5 %-и парк дар v2.0)
  • Аз v2.0-и носоз аз дақиқаи 30 то 49 баромадан (ба ҳисоби миёна ≤ 1 %-и парк дар он)
  • Hotfix дар 10 дақиқаи аввалаш ҳадди аксар дар 20 %-и парк
  • Hotfix зуд ҷорӣ шуд: пас аз нашр ба ҳисоби миёна ≥ 55 % парк дар он
  • Дар охир ақаллан 90 % парк дар версияи навтарин
  • Ҳамеша ақаллан 60 % роботҳо дастрас
  • Масофаи боздошт дар ҷои одамон ҳамеша дар дохили майдон
  • Кобот бо одам дар дохил ҳеҷ гоҳ аз ҳадди қувва ва нерӯ тезтар нест

Асос — модели паси рақамҳо

Ҳар муносибате, ки тренажёр истифода мебарад, бо сарчашмааш. Собитҳои ҳамчун фарзия нишондодашуда мутобиқсозиҳои намунавӣ мебошанд.

Қонуни Литл: ҳамаи фармоишҳое, ки ҳанӯз бастубанд нашудаанд — дар интизорӣ ё аллакай дар робот — тақсим ба суръате, ки қуттиҳо воқеан бастубанд мешаванд, вақти иҷроро медиҳад.
lead time W = L / X, L = orders waiting + orders on a robot, X = totes packed per minute (smoothed, τ = 10 min)[5]
Ҳар қадар роботҳои бештар гузаргоҳҳоро тақсим кунанд, суръат ҳамон қадар паст мешавад (робитаи хаттии суръат–зичии Гриншилдс).
v_eff = v · max(0.1, 1 − n_moving / N_jam), N_jam = 120 robots (80 with an aisle closed)[7][9]Арзишҳои намунавӣ, на арзишҳои иншоот ё маҳсулоти воқеӣ. Иншооти воқеӣ майдонҳо, суръатҳо ва ҳудудҳоро аз рӯи арзёбии хатари худ ва маълумоти истеҳсолкунанда муқаррар мекунанд.
Бе захира ду робот метавонанд ҳар кадом ҷоеро интизор шаванд, ки дигаре ишғол кардааст — интизории даврӣ. Вохӯриҳо бо квадрати шумораи роботҳои ҳаракаткунанда меафзоянд.
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]Арзишҳои намунавӣ, на арзишҳои иншоот ё маҳсулоти воқеӣ. Иншооти воқеӣ майдонҳо, суръатҳо ва ҳудудҳоро аз рӯи арзёбии хатари худ ва маълумоти истеҳсолкунанда муқаррар мекунанд.
Захираи минтақа: робот танҳо вақте ворид мешавад, ки минтақаҳои пешаш барои ӯ захира шуда бошанд (ҳама якбора, бо тартиби муайян), ва ин интизории даврагиро бартараф мекунад; он гоҳ ҳар чорроҳа мисли навбати якхизматрасона бо вақти собити гузариш рафтор мекунад.
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]Арзишҳои намунавӣ, на арзишҳои иншоот ё маҳсулоти воқеӣ. Иншооти воқеӣ майдонҳо, суръатҳо ва ҳудудҳоро аз рӯи арзёбии хатари худ ва маълумоти истеҳсолкунанда муқаррар мекунанд.
Дар ҷое, ки одамон буда метавонанд, масофаи боздошт — роҳи давраи вокуниш ва тормоздиҳӣ — бояд дар дохили майдони ошкорсозии одамон ҷой гирад.
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]Арзишҳои намунавӣ, на арзишҳои иншоот ё маҳсулоти воқеӣ. Иншооти воқеӣ майдонҳо, суръатҳо ва ҳудудҳоро аз рӯи арзёбии хатари худ ва маълумоти истеҳсолкунанда муқаррар мекунанд.
Ҳадди қувва ва нерӯ: баландтарин суръате, ки дар он тамос бо даст аз нерӯи иҷозатдодашуда поён мемонад; аз массаи коҳишёфтаи даст ва робот ва сахтии даст ҳисоб карда мешавад. Ҳадди квазистатикӣ ҳатто барои тамоси кӯтоҳ истифода мешавад, ки ин эҳтиёткорона аст.
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]Арзишҳои намунавӣ, на арзишҳои иншоот ё маҳсулоти воқеӣ. Иншооти воқеӣ майдонҳо, суръатҳо ва ҳудудҳоро аз рӯи арзёбии хатари худ ва маълумоти истеҳсолкунанда муқаррар мекунанд.
Як қуттии мол вақти доштан ва барои ҳар мол ду дароз кардани даст талаб мекунад; вақте ки дар дохил одам ҳаст, кобот бо суръати ҳамкорӣ кор мекунад. Роботҳо бо тартиби расидан ба ҳуҷраҳо, сония ба сония дар дохили ҳар дақиқа хизмат мегиранд.
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]Арзишҳои намунавӣ, на арзишҳои иншоот ё маҳсулоти воқеӣ. Иншооти воқеӣ майдонҳо, суръатҳо ва ҳудудҳоро аз рӯи арзёбии хатари худ ва маълумоти истеҳсолкунанда муқаррар мекунанд.
Қуввати ҳаракат: сарбории доимии электроника, муқовимати ғелиш ва энергияи тормоз, ки дар ҳар истодану ба роҳ афтодан гум мешавад.
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]Арзишҳои намунавӣ, на арзишҳои иншоот ё маҳсулоти воқеӣ. Иншооти воқеӣ майдонҳо, суръатҳо ва ҳудудҳоро аз рӯи арзёбии хатари худ ва маълумоти истеҳсолкунанда муқаррар мекунанд.
Заряддиҳандаҳо то тақрибан 70 % заряд қуввати пурра медиҳанд, сипас ҷараён кам мешавад (аввал ҷараёни доимӣ, баъд шиддати доимӣ).
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]Арзишҳои намунавӣ, на арзишҳои иншоот ё маҳсулоти воқеӣ. Иншооти воқеӣ майдонҳо, суръатҳо ва ҳудудҳоро аз рӯи арзёбии хатари худ ва маълумоти истеҳсолкунанда муқаррар мекунанд.
Робот вақте меистад, ки пайвастшавӣ бо менеҷери парк аз watchdog-и он дарозтар хомӯш бошад; watchdog-и кӯтоҳтар қатъшавиҳои кӯтоҳи Wi-Fi-ро хеле бештар мегирад.
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]Арзишҳои намунавӣ, на арзишҳои иншоот ё маҳсулоти воқеӣ. Иншооти воқеӣ майдонҳо, суръатҳо ва ҳудудҳоро аз рӯи арзёбии хатари худ ва маълумоти истеҳсолкунанда муқаррар мекунанд.
Муқоисаи канарейка: боздоштҳо ба ҳар робот-соат дар роботҳои версияи навтарин нисбат ба боқимондаи парк.
stops per robot-hour, canary vs control: 60·stops / robots (smoothed τ = 10 min); update or rollback = 4 min out of service[13]
Дигар доимиҳои ин модел
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-minАрзишҳои намунавӣ, на арзишҳои иншоот ё маҳсулоти воқеӣ. Иншооти воқеӣ майдонҳо, суръатҳо ва ҳудудҳоро аз рӯи арзёбии хатари худ ва маълумоти истеҳсолкунанда муқаррар мекунанд.

Тасодуфӣ: генератори mulberry32 бо дона; тақсимотҳои истифодашуда — яксон, экспоненсиалӣ (CDF-и баръакс), нормалӣ (Box–Muller), Пуассон (Knuth). Дона нишон дода мешавад ва мубодила шуданиро дорад.

Сарчашмаҳо

  1. ISO 3691-4:2023 Industrial trucks — Safety requirements and verification — Part 4: Driverless industrial trucks and their systems (personnel detection, zones, speed) — ISO/TC 110/SC 2, 2023
  2. ISO 13855:2024 Safety of machinery — Positioning of safeguards with respect to the approach of the human body (minimum distance S = K·T + C; replaces the 2010 edition) — ISO/TC 199, 2024
  3. ISO/TS 15066:2016 Robots and robotic devices — Collaborative robots (Annex A: body-region limits; transient contact speed v = F/√(μk), μ = (1/m_H + 1/m_R)⁻¹, m_R = M/2 + m_L) — ISO/TC 299, 2016
  4. ISO 10218-2:2025 Robotics — Safety requirements — Part 2: Industrial robot applications and robot cells (collaborative applications; takes over the ISO/TS 15066 body-region data) — ISO/TC 299, 2025
  5. J. D. C. Little — A Proof for the Queuing Formula: L = λW — Operations Research 9(3):383–387, 1961
  6. M. Harchol-Balter — Performance Modeling and Design of Computer Systems (M/G/1 Pollaczek–Khinchine mean wait; M/D/1) — Cambridge University Press, 2013
  7. B. D. Greenshields — A Study of Traffic Capacity (linear speed–density relation) — Highway Research Board Proceedings 14:448–477, 1935
  8. E. G. Coffman, M. Elphick, A. Shoshani — System Deadlocks (the four necessary conditions; prevention by ordered resource allocation) — ACM Computing Surveys 3(2):67–78, 1971
  9. I. F. A. Vis — Survey of research in the design and control of automated guided vehicle systems (fleet sizing, zone control, deadlocks, battery management) — European Journal of Operational Research 170(3):677–709, 2006
  10. M. De Ryck, M. Versteyhe, F. Debrouwere — Automated guided vehicle systems, state-of-the-art control algorithms and techniques (traffic, deadlock avoidance, battery charging strategies) — Journal of Manufacturing Systems 54:152–173, 2020
  11. BU-409: Charging Lithium-ion (constant current to about 70 % state of charge, then constant voltage while the current tapers) — Battery University
  12. T. D. Gillespie — Fundamentals of Vehicle Dynamics (rolling resistance F = C_rr·m·g; kinetic energy lost in braking) — SAE International, 1992
  13. The Site Reliability Workbook — Ch. 16 Canarying Releases (canary vs control, multi-stage rollout, rollback) — Beyer, Murphy, Rensin, Kawahara, Thorne (eds.), O'Reilly, 2018

Кӣ ин корро касбан мекунад

Модели таълимӣ — барои қарорҳои амалиётӣ нест. Объектҳои воқеӣ ҳар собитро ба таҷҳизот ва додаҳои худ мутобиқ мекунанд.