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用智能 开启无限可能 | AI智解物流路径优化

2024-07-30e-works

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本文介绍了在实际应用中,AI如何助力AGV解决物流路径优化问题。
       上期,资深AGV研发工程师王建军为大家分享了如何借助AI提升AGV搬运机器人智能化程度,从而加速研发设计流程。文章发出后引起广大网友的浓厚兴趣,纷纷留言提出了诸多AGV工作过程中AI技术应用的问题,尤其聚焦于AI如何有效解决物流路径优化这一关键难题。

1、随着智能制造的兴起,智能物流已成为制造业中的热门话题。在您看来,得重点盯紧哪些方面,才能让物流快起来、准起来?

       答:智能物流的转型升级,正成为制造业智能化发展的强大驱动力。我认为应全面考虑以下几个关键方面,以确保转型的顺利推进以及达成显著的成效:

       01.自动化技术的深化应用。企业需从基础的搬运、拣选设备方向出发,逐步引入并深化智能包装、自动化分拣系统等前沿自动化技术,以实现无人化与高效率的物流操作,推动物流流程向更高层次的自动化和智能化迈进。

       02.信息化管理的深度集成。通过深度集成ERP(企业资源规划)、WMS(仓库管理系统)、TMS(运输管理系统)等核心系统,智能物流系统实现了物流信息的全面数字化与流程的高度可视化,确保了企业在快速变化的市场环境中保持敏捷洞察力与强劲竞争力。

       03.AI与ML技术的融合创新。人工智能(AI)和机器学习(ML)技术的深度融合,为智能物流系统赋予了自我学习与持续优化的能力,增强了物流系统的智能决策和自动化操作能力,使其能够在复杂多变的物流环境中保持高效运作,实现了从“自动化”到“智能化”的飞跃。
图1 人工智能(AI)和机器学习(ML)技术创新融合实现AGV路径最优化
图1 人工智能(AI)和机器学习(ML)技术创新融合实现AGV路径最优化

       04.边缘计算的引入。边缘计算通过在网络边缘进行数据处理,极大地提升了系统的响应速度与数据安全性,为更大规模的设备连接与更复杂的自动化场景应用,提供了坚实的技术支撑,不仅提高了物流系统的整体效能,还为其在多变环境中的稳定运行提供了有力保障。例如:惠普Z系列Z4G5 AI工作站就在边缘端为我们的算力需求提供了有效支撑,不仅使产品能够快速响应指令,灵活应对生产现场的状况,而且有效保证了用户隐私数据的安全性。

2、在案例文章中您提到了虚拟样机技术的重要性,能否分享一下虚拟样机技术结合惠普工作站在AGV研发中有哪些具体应用和优势?

       答:在AGV研发中,虚拟样机技术让工程师们可以在不依赖物理原型的情况下,通过软件在虚拟环境中创建精确的AGV模型,深入模拟其几何形态、外观及多物理场(力学、热学、流体动力学)行为,并进行功能验证、性能调优、耐久性预测及故障模式预测分析,极大地加速了设计迭代周期,同时有效降低了研发成本与风险。此外,该技术还促进了跨领域团队的紧密合作,使得机械、电子、软件等多方专家能够围绕同一数字模型协同作业,确保信息流通无阻,设计决策更加周全。
图2 基于惠普Z系列Z4G5 AI工作站使用AGV虚拟样机技术
图2 基于惠普Z系列Z4G5 AI工作站使用AGV虚拟样机技术

       在惠普Z系列Z4G5 AI工作站的支持下,虚拟样机技术应用更是如虎添翼。过去需要25天左右才能完成的验证试验任务,现在借助于惠普Z系列Z4G5 AI工作站仅需7、8天即可完成,产品设计周期缩短了惊人的68%,加速了产品从概念到上市的过程。惠普Z系列Z4G5 AI工作站为高精度仿真分析提供了强大支持,包括运动学、动力学和多物理场仿真,使我们能在设计阶段就预测出AGV的性能。此外,利用其高性能,我们可以创建复杂的工作环境模型,模拟AGV在不同负载、速度和路径规划条件下的运行情况,进一步提升了设计的准确性和可靠性。

3、在实际应用中,AI算法如何帮助解决物流路径优化问题?

       答:AI算法在智能物流领域发挥着至关重要的作用。通过分析海量数据,AI算法能够自动学习和预测配送过程中可能遇到的复杂情况,实现智能且灵活的路线规划。

       01.收集海量数据。这一过程始于AI系统收集包括历史运输数据、实时订单信息、现场情况和路径状况在内的多源数据。随后,把收集到数据经过清洗和预处理,确保分析的准确性,为后续模型构建奠定坚实基础。

       02.构建预测模型。基于预处理后的数据,AI系统采用机器学习算法(例如决策树、支持向量机)或深度学习模型(例如神经网络)构建预测模型,这些模型会对影响配送时间、成本和效率的不同因素进行学习和预测。而惠普Z系列Z4G5 AI工作站以其卓越的性能(包括CPU、GPU、内存等),显著加速了AI算法数据处理、模型构建与训练的速度,使预测模型更加精确高效。
图3 运行复杂的深度学习算法模型
图3 运行复杂的深度学习算法模型

       03.动态调整与实时优化。在配送过程中,AI算法持续接收实时数据,如现场情况、订单变更、AGV状态等,并动态调整和实时优化物料配送路线。惠普Z系列Z4G5 AI工作站的高速数据处理能力,有效缩短了数据传输延迟,确保了每辆AGV都能及时应对突发情况,遵循最优路径。此外,AI算法不仅追求最短路径,而且会综合考虑时间成本、能源消耗和客户需求优先级等多个目标。惠普Z系列Z4G5 AI工作站支持运行复杂的数学模型,帮助AI寻找全局最优解,以实现整体效率的最大化。

       04.实际应用。AI算法通过开放平台训练的场景化模型,能够实时捕捉线边仓中的物料信息,并与AGV调度系统紧密联动,惠普Z系列Z4G5 AI工作站在此过程中发挥了关键作用,不仅提升了系统的整体效率和生产力,还保障了作业环境的安全与秩序,同时其稳定性和可靠性确保了AI算法的持续运行和精确执行,实现自动补货和高效配送。
责任编辑:吴婕
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