CQM zet Frog AGV’s in de lift

Talloze ‘wagentjes’ bewegen zich ogenschijnlijk zelfstandig door magazijnen, productieplants en elke andere ruimte waar goederen te vervoeren zijn. Grote bedrijven en instellingen over de hele wereld maken gebruik van Frog AGV’s. Dat het systeem op één verdieping werkt, is nog wel voor te stellen. Maar hoe stuur je het aan als er sprake is van meer verdiepingen, torens en liften?


Tientallen voertuigen die volledig automatisch alle goederen in een gebouw of complex vervoeren. Al in 1988 leverde het in Utrecht opgerichte bedrijf Frog het eerste AGV-systeem aan Apple Singapore. Daarna volgden vele andere toepassingen. In 2008 leverde Frog een AGV-systeem voor het automatiseren van de complete interne logistiek in één van de grootste ziekenhuizen in de VS. Door deze referentie werd Frog ook uitverkoren om een AGV-systeem te leveren voor het Centre Hospitalier de l’Université de Montréal (CHUM), een groot nieuw te bouwen universiteitsziekenhuis in Canada. Daar zullen binnen enkele jaren alle goederenstromen zoals voedsel, medicijnen, linnengoed en afval binnen het ziekenhuis door middel van AGV’s op hun bestemming worden gebracht.

Lifttorens

De afkorting AGV staat voor ‘automated guided vehicle’. Frog staat voor ‘free ranging on grid’. Het totale Frog AGV Systems betekent dus: een systeem, waarmee voertuigen volledig geautomatiseerd vrij kunnen bewegen binnen een raster van herkenningspunten. Nieuw bij het CHUM is dat de AGV’s ook goederen moeten vervoeren tussen verschillende verdiepingen in verschillende ziekenhuistorens. CQM werd gevraagd een algoritme te ontwikkelen voor de meest efficiënte liftkeuze in de drie ziekenhuistorens. Het algoritme moet vervolgens in de algemene Frog-software worden geïntegreerd. Bovendien was de opdracht om het algoritme zo te ontwerpen, dat het ook voor vergelijkbare toekomstige AGV-systemen kan worden gebruikt.

Situaties

Doel van het algoritme is om AGV’s, die bij de liften aankomen, zo snel mogelijk af te wikkelen. Ze moeten meteen aan een lift worden toegewezen en daarna zo snel mogelijk met die lift naar de juiste verdieping worden vervoerd. Dit lijkt eenvoudig, maar zo rechttoerechtaan is het niet. Ten eerste heeft elke AGV zijn eigen deadline: het tijdstip waarop het voertuig uiterlijk op de plaats van bestemming moet zijn. Ook zijn er prioriteiten: een AGV met voedsel heeft een hogere prioriteit dan bijvoorbeeld linnengoed of afval. Bovendien zijn er verschillende liften. Op sommige verdiepingen heeft een lift twee deuren: één voor inrijden en één voor uitrijden. Op andere verdiepingen is er slechts één deur die voor beide richtingen moet worden gebruikt. In- en uitrijden kan dan dus niet tegelijkertijd. En daarnaast zijn er andere parameters waarmee rekening moet worden gehouden zoals liftsnelheden, tijden voor in- en uitrijden en het aantal wachtplekken voor een lift.

Aanpak

Er is voor gekozen om het Frog-systeem te laten bepalen welke AGV’s op welk moment naar de liften worden gestuurd. Het CQM-algoritme bepaalt vervolgens voor elke AGV welke wachtplek deze krijgt en in welke volgorde de liften de AGV’s naar de juiste verdieping brengen. Daarna neemt het Frogsysteem de besturing weer over voor verder transport over de verdieping. Het door CQM ontwikkelde algoritme bestaat uit twee delen. Een AGV wordt eerst aan een lift toegewezen, door te bepalen welke lift deze AGV het best kan afhandelen zonder de andere AGV’s bij de lift te veel te hinderen. Daarna volgt de scheduling van de lift zelf. Het algoritme bepaalt in welke volgorde de aan deze lift toegewezen AGV’s het best kunnen worden opgehaald op de vertrekverdieping en afgezet op de bestemmingsverdieping. Daarbij wordt rekening gehouden met alle eerder genoemde restricties. De scheduling van de liften wordt steeds opnieuw berekend als er iets in de situatie veranderd is.

Vertrouwen 

Om te kijken of het ontwikkelde algoritme daadwerkelijk in de praktijk zal werken bouwde CQM tegelijkertijd een simulatiemodel. Door de simulatie kon het algoritme voor het liftsysteem steeds verder worden geoptimaliseerd. En het leverde voor Frog AGV Systems ook de bevestiging dat het geplande aantal liften per toren en de capaciteit van die liften voldoende zullen zijn voor een soepele logistieke operatie. Jaap van der Werff, CEO van Frog AGV Systems: “Wij zijn erg te spreken over het resultaat en de manier waarop het is aangepakt. Heel gedegen werk, door een CQM team waar het enthousiasme vanaf droop. Ik heb het gebruikt in een presentatie voor de eindklant en daar was ook iedereen razend enthousiast.” Nu rest nog de uitdaging voor CQM om het algoritme te integreren in de Frog-software die het complete AGV-systeem voor het gehele ziekenhuis gaat aansturen. Dit gaat de komende maanden gebeuren. 

 

Waarom dit nu een typisch CQM-project is waar wij zo enthousiast van worden? Bekijk het filmpje:

 

Ir. Lieneke van Boxel-Spanjers

Ir. Lieneke van Boxel-Spanjers

Senior Consultant