자동화 컨테이너터미널에서 운송장비의 효율적인 운영방안

이상완(Sang-Wan Lee),최형림(Hyung-Rim Choi),박남규(Nam-Kyu Park),박병주(Byung-Joo Park),권해경(Hae-Kyung Kwon),유동호(Dong-Ho Yoo) 한국항해항만학회 2002 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.3 No.-

중심(Hub)항만이 되기 위한 주요과제는 자동화이다. 선진항만은 이미 자동화 컨테이너터미널을 실용화하고 있는 단계이고, 국내의 경우는 자동화 컨테이너터미널을 구축하기 위한 기본계획 및 실시설계가 되고 있는 실정이다. 자동화 컨테이너터미널의 핵심은 자동화 장비인 ATC(Automated Transfer Crane)와 AGV(Automated Guided Vehicle)의 효율적인 운영이다. 자동화 장비의 효율적인 운영은 자동화 컨테이너터미널의 생산성을 결정짓는 가장 중요한 요소이다. 본 논문에서는 자동화 컨테이너터미널에 효율적인 3가지의 ATC 운영규칙과 AGV 배경규칙을 사용하여 자동화 컨테이너터미널에서 컨테이너 선적시간을 최소로 할 수 있는 가장 적합한 장비운영규칙을 제안하고자 한다. 자동화 컨테이너터미널에서 자동화 장비 운영에는 예기치 않은 교착이나 간섭이 발생하므로, 장비운영에 관한 계획은 이벤트 중심으로 실시간으로 이루어져야 한다. 그래서 본 논문에서는 실시간 계획에 가장 적합한 ATC 운영규칙과 AGV 배정규칙을 제안하고, 이들 규칙들의 수행도를 평가하기 위해 실제 자동화 컨테이너터미널에서 생길 수 있는 다양한 환경들에서 시뮬레이션 한다. 이 시뮬레이션을 통해 다양한 파라미터-야드의 리마샬링(re-marshaling)정도, 컨테이너 처리 개수, 운영 AGV 대수-에서 가장 로버스터(robust)한 자동화 장비의 통합운영규칙을 제시한다. The main subject to become a hub port is automation. The automated container terminal has already operated in advanced ports and it has been planned for the basic planning and operation design in domestic case. The key of automated container terminal is effective operation of both ATC(automated transfer crane) and AGV(automated guided vehicle) which is automated handling equipments. This is essential to productivity of automated container terminal. This study suggests the most optimal method of equipment operation in order to minimize loading time using each three types of effective AT operation methods and AGV dispatching rules in automated container terminals. As the automated equipment operation causes unexpected deadlocks or interferences, it should be proceeded on event-based real time. Therefore we propose the most effective ATC operation methods and AGV dispatching rules in this paper. The various states occurred in real automated container terminals are simulated to evaluate these methods. This experiment will show the most robust automated equipment operation method on various parameters(the degree of yard re-marshaling, the number of containers and the number of AGVs)

듀얼 조향구동 장치를 갖는 포크리프트 타입 무인운반차(AGV)의 개발

원창연(Chang-Yeon Won),강선모(Seon-Mo Kang),남윤의(Yoon-Eui Nahm) 한국산업경영시스템학회 2021 한국산업경영시스템학회지 Vol.44 No.4

Automated Guided Vehicle (AGV) is commonly used in manufacturing plant, warehouse, distribution center, and terminal. AGV is self-driven vehicle used to transport material between workstations in the shop floor without the help of an operator, and AGV includes a material transfer system located on the top and driving system at the bottom to move the vehicle as desired. For navigation, AGV mostly uses lane paths, signal paths or signal beacons. Various predominant sensors are also used in the AGV. However, in the conventional AGV, there is a problem of not turning or damaging nearby objects or AGV in a narrow space. In this paper, a new driving system is proposed to move the vehicle in a narrow space. In the proposed driving system, two sets of the combined steering-drive unit are adopted to solve the above problem. A prototype of AGV with the new driving system is developed for the comparative analysis with the conventional AGV. In addition, the experimental result shows the improved performance of the new driving system in the maximum speed, braking distance and positioning precision tests.

작업환경 모델 기반 AGV의 최단 경로 탐색 알고리즘

주영훈(Young Hoon Joo),김종선(Jong Seon Kim) 한국지능시스템학회 2007 한국지능시스템학회논문지 Vol.17 No.5

본 논문에서는 AGVS(Automated Guided Vehicle System)가 여러 복집한 작업 환경 또는 작업 환경 변경 시 좀 더 유연하게 운용될 수 있도록 작업환경 내에서 AGVS에 필요한 작업공간요소를 분류하고 이들을 모델링하는 방법을 제안한다. 또한, 그래프 탐색 방법인 A* 알고리즘을 이용하여 AGV의 최단 경로 탐색 알고리즘을 본 논문의 작업환경 요소로서 재표현한다. 생성된 최단 경로와 본 논문에서 가정한 AGV의 속도 테이블을 이용하여 운행 중인 AGV의 경로 점유 시간 알고리즘을 제안한다. 마지막으로 간단힌 시뮬레이션을 통하여 제안한 방법의 적용 가능성을 증명한다. This paper proposes the effective method for classifying the working spaces and modelling the environments, when complex working environments of AGVS(Automated Guided Vehicle System) are changed. And, we propose the shortest path searching algorithm using the A* algorithm of graph search method. Also, we propose the methods for finding each AGV's travel time of shortest path. Finally, a simple example is included for visualizing the feasibility of the proposed methods.

경로 점유권을 이용한 AGV의 경로 제어 알고리즘

주영훈(Young Hoon Joo),김종선(Jong Seon Kim) 한국지능시스템학회 2008 한국지능시스템학회논문지 Vol.18 No.5

본 논문에서는 AGVS(Automated Guide Vehicle System)의 충돌 및 교착 상태를 예측 및 회피하는 방법을 제안하고 회피에 따른 AGV의 지연 시간을 분산 시킬 수 있도록 경로 점유권(PO: right of Path Occupying)을 제안한다. 이를 위해 먼저, AGV의 복잡한 작업 환경을 AGVS의 필요한 요소로 분류하는 모델을 제시한다. 이후, AGV의 최단 경로 탐색 알고리즘을 그래프 탐색 기법인 A* 알고리즘을 이용하여 구현하고 경로의 소요 시간, 방향 및 방향 전환 벡터를 얻은 뒤 이를 시뮬레이션 프로그램의 입력 데이터 사용하였다. 시뮬레이션 수행은 충돌 예측과 회피를 평가하기위해 사용되었으며 그 결과 본 논문에서 제안한 방법이 지연시간을 최소화 하는데 효과적임을 입증하였다. This paper presents collision prediction and avoidance method for AGVS (Automatic Guide Vehicle System). Also, we propose the PO(Right of Path Occupying) with decentralized delay time for collision avoidance. Classified essential element of AGV's working environment is modeled in this paper. Using this model, we propose a new shortest path algorithm using A* search algorithm and obtain the information on AGVs travel time, coordinates and rotation vector. Finally, we use the AGVs information data as input for simulation program. The simulation practice is used in order to evaluate a collision prediction and avoidance, and it has been presented to demonstrate the applicability of the minimize delay time.

A Study on Ceiling Light and Guided Line based Moving Detection Estimation Algorithm using Multi-Camera in Factory

Kim, Ki Rhyoung,Lee, Kang Hun,Cho, Su Hyung The Institute of Internet 2018 International Journal of Internet, Broadcasting an Vol.10 No.4

In order to ensure the flow of goods available and more flexible, reduce labor costs, many factories and industrial zones around the world are gradually moving to use automated solutions. One of them is to use Automated guided vehicles (AGV). Currently, there are a line tracing method as an AGV operating method, and a method of estimating the current position of the AGV and matching with a factory map and knowing the moving direction of the AGV. In this paper, we propose ceiling Light and guided line based moving direction estimation algorithm using multi-camera on the AGV in smart factory that can operate stable AGV by compensating the disadvantages of existing AGV operation method. The proposed algorithm is able to estimate its position and direction using a general - purpose camera instead of a sensor. Based on this, it can correct its movement error and estimate its own movement path.

Anti-collision Method for AGV Using RFID and ZigBee Network

Jae Pil Ko,Jung Won Jung,Jae Wook Jeon 제어로봇시스템학회 2013 제어로봇시스템학회 국제학술대회 논문집 Vol.2013 No.10

This work presents an anti-collision method for an automated guided vehicle (AGV). In this study, we show three ways to obtain the position of AGVs, determine the priority when two or more AGVs enter the areas of collision, and control a route of AGVs on a ZigBee network. First, an AGV easily obtains its position and direction data from the inexpensive, reliable, and flexible radio frequency (RF) tag. Second, the control tower, the Coordinator, determines the AGV’s priority and route by combining various data acquired through other AGVs on the basis of a first-in-first-out algorithm and the shared memory architecture. Third, the AGVs transmit their status data to the Coordinator, and receive the driving data from the Coordinator on the ZigBee network which is a specification for wireless communication protocols using small, inexpensive, low-power digital radios.

무선전력전송기술 기반의 자동운반차량 개발

한근우,정영국 한국조명.전기설비학회 2023 조명·전기설비학회논문지 Vol.37 No.4

In this study, a 2kW class WPT(Wireless Power Transfer)-based AGV(Automated Guided Vehicle) system applied with low-power WPT technology is developed. The AGV system developed in this study consists of a transmitter for ground charger and a receiver for charging the battery of AGV. In addition, a HF(High-Frequency) transformer for WPT is designed and applied to a resonant DC-DC converter to determine the charging characteristics. AGV consists of a BLDC(Brushlees DC) motor for driving a magnetic test bench, an obstacle and magnetic detection sensor, a resonant converter, and a DSP(Digital Signal Processor) control unit. Finally, a test bench is conFigured to drive the AGV, and the input/output waveforms and charging efficiency of the AGV charging unit are examined at an effective transmission/reception distance of 10mm interval.

AGV 기반 제조물류시스템의 성능평가를 위한 해석적 모형에 관한 연구 -반도체 Tandem 레이아웃 시스템을 중심으로-

이문수 ( Moon Su Lee ),채준재 ( Jun Jae Chae ) 한국로지스틱스학회 2010 로지스틱스연구 Vol.18 No.2

본 논문에서는 AGV(Automated Guided Vehicle)기반의 Tandem 레이아웃 내 구역(zone)의 물류 시스템 성능을 분석하기위해 대기행렬이론을 이용한 새로운 개념의 해석적 모형을 개발하고 이를 제시하였다. 일반적으로 해석적 모형이 가지는 간편함과 편리함에도 불구하고 AGV기반의 제조물류시스템의 분석을 위해서는 시뮬레이션기법이 주로 사용되어 왔었다. 이러한 현상의 가장 큰 이유 중 하나는 해석적 모형 자체의 부정확성 때문이었다. 따라서 본 논문에서는 AGV 기반의 제조물류시스템이 가지는 특성을 감안한 정확한 해석적 모형 개발 방법론을 제시하고 여기에 AGV 배차규칙을 어떻게 반영할 수 있는지에 대한 기본적인 접근방법에 대해 논하고자 한다. 이를 위해 우선 AGV기반의 제조물류시스템이 가지는 특성인 상태의존성(state-dependency)을 감안한 모형을 개발하고 해당 모형을 바탕으로 기본적인 2가지 AGV 배차규칙(Shortest Distance Rule: SDR; Time Limit/Shortest Distance Rule: TL/SDR)들을 어떻게 반영할 수 있는지에 대한 방법론을 제시하고 예제를 통해 그 정확성을 분석하였고, 각각의 경우 시뮬레이션 모델을 통해 해석적 모형의 정확성을 비교 검토하였다. This study presents a new analytical model with bases of queueing theory for analyzing the performance of material handling system of zone in AGV-based Tandem layout. Generally, the simulation method is preferred to analyze the AGV-based material handling system since the inaccuracies of analytical model though the analytical model is simple and convenient to apply. Thus, this paper introduces the methodology for developing analytical model which is well representing the characteristics of AGV-based material handling system. This paper also discusses the basic approaches for how the AGV dispatching rules are applied to the model. We developed the model taking one of the characteristics of AGV based material handling system, the state-dependency, into consideration. With this model, we suggest the methodology for how the two AGV dispatching rules, shortest distance rule (SDR) and time limit/shortest distance rule (TL/SDR), can be applied to the model. The accuracy of the model was investigated through the example problem and result of simulation model.

A Study on Ceiling Light and Guided Line based Moving Detection Estimation Algorithm using Multi-Camera in Factory

Ki Rhyoung Kim,Kang Hun Lee,Su Hyung Cho 한국인터넷방송통신학회 2018 International Journal of Internet, Broadcasting an Vol.10 No.4

In order to ensure the flow of goods available and more flexible, reduce labor costs, many factories and industrial zones around the world are gradually moving to use automated solutions. One of them is to use Automated guided vehicles (AGV). Currently, there are a line tracing method as an AGV operating method, and a method of estimating the current position of the AGV and matching with a factory map and knowing the moving direction of the AGV. In this paper, we propose ceiling Light and guided line based moving direction estimation algorithm using multi-camera on the AGV in smart factory that can operate stable AGV by compensating the disadvantages of existing AGV operation method. The proposed algorithm is able to estimate its position and direction using a general - purpose camera instead of a sensor. Based on this, it can correct its movement error and estimate its own movement path.

팔레트 운송을 위한 수평 시저 리프트 타입 AGV 개발

원창연,강선모,남윤의 한국산업경영시스템학회 2022 한국산업경영시스템학회 학술대회 Vol.2022 No.추계

한국통합물류협회의 발표에 따르면, 2021년도 국내 총 택배 물량은 33억 7천만 개로 전년대비 7.59% 증가했고 매출액은 8조 5,800억 원으로 전년대비 14.6% 증가한 것으로 나타났으며 이러한 증가추세는 향후 지속될 것으로 전망된다. 이러한 택배 물량을 처리함에 있어 작업자는 대표적인 근골격계 부담작업에 노출되어 각종 근골격계 질환 유발 및 능률 저하가 갈수록 심화되고 있는 상황이다. 이에 따라 최신 통신네트워크 기술을 기반으로 하여 작업자와 자율주행 무인 운반차(Automated Guided Vehicle, AGV) 그리고 로봇의 협업을 지원하기 위한 기술개발에 대한 관심이 고조되고 있다. 본 연구에서는 LTE / 5G와 같은 최신 통신네트워크 환경 하에서 물류센터에서 자율주행하면서 택배의 상/하차 작업을 수행하는 Horizontal Scissor Lift를 갖는 AGV를 개발하고 택배 분류작업을 수행하는 로봇이 AGV와 협업을 가능하도록 하여 물류 집하 및 분배 작업이 통합된 물류 자동화 플랫폼을 구축한다. 본 물류 자동화 플랫폼은 자율 주행하면서 택배를 상/하차 하는 Scissor Lift-type AGV, 택배 분류를 위한 로봇, 다수의 AGV의 충돌을 방지하고 작업지시 및 작업상태 확인, 작업결과 피드백 등의 실시간 모니터링을 위한 관제 시스템 등으로 구성된다. 특히, 본 논문에서는 Horizontal Scissor Lift를 갖는 AGV의 구체적인 설계 및 해석결과를 제시하고, AGV 시제품에 대해 이동속도, 긴급 제동거리 및 위치정밀도에 대한 성능 평가를 수행함으로써 개발되는 AGV 시스템의 성능을 검증한다.