在现代数控车间中,随着数控加工参数的不断优化和数控机加工时间的不断缩短,刀具配送等辅助加工时间过长的问题进一步暴露。在国内航空制造业现场,现有的刀具配送效率较低,配送管理水平较差,制约了生产效率的进一步提高。为了更好地贯彻精益、敏捷的制造思想,本文针对上述问题,对面向准时生产的数控车间刀具配送的关键技术展开了研究,显著优化了刀具配送过程,并实现了面向准时生产刀具自动配送的有效管理。本文的主要研究工作如下:(1)针对刀具配送车辆的调度问题,提出了基于遗传算法和扫描算法的二阶段法求解思路。在传统扫描算法的基础上开发了更高效的矩阵扫描算法,实现了对配送任务的分配;针对问题特点研究了遗传算法的各项操作,实现了对配送顺序的优化。最后通过实例验证了该复合算法的有效性和优越性,证明其可以对刀具配送车辆实现有效的调度。(2)针对配送车辆的路径规划,将其分为全局静态和局部动态两个层面进行了研究。在全局规划层,在环境建模的基础上,基于A*算法设计了单车路径规划算法;在局部规划层,根据一定的避障策略,对冲突进行了动态检测并设计了相应的解决方案。最后利用局部规划方法,在全局最优方案的基础上得到完整的路径规划算法,实现了车辆的动态避障。(3)研究了基于RFID和视觉辅助的AGV导航安全通讯方法,设计了地面—车载的AGV配送控制系统结构,并利用车载控制系统开发了自动循迹技术。而后基于无源RFID提出了AGV视觉导航方法,并进一步研究了刀具拾取防错技术,保证了刀具的准确配送。(4)在对刀具配送管理需求分析的基础上,对系统进行了总体设计。根据刀具配送管理流程,开发了基于B/S模式的刀具配送管理子系统,和基于C/S模式的刀具配送监控子系统,实现了刀具申请、申请审批、刀具配送、车辆调度和车辆导航等关键功能模块。