背景：為何需要VDA5050**

汽車制造業(yè)作為自動(dòng)導(dǎo)引車（AGV）應(yīng)用的最早市場(chǎng)之一，為AGV在過去幾十年的發(fā)展提供了持續(xù)的動(dòng)力。這也促使了AGV在汽車自動(dòng)化市場(chǎng)的高度成熟化。同時(shí)，汽車制造生產(chǎn)商也在AGV的發(fā)展方向和驅(qū)動(dòng)力上扮演著舉足輕重的地位，例如大眾，寶馬，奔馳等德系汽車制造生產(chǎn)商。

在汽車制造產(chǎn)線上，越來越多的AGV系統(tǒng)被應(yīng)用集成。而這些AGV系統(tǒng)通常并不是由同一個(gè)供應(yīng)商提供，每個(gè)供應(yīng)商的AGV車輛只能與其定制的車輛調(diào)度系統(tǒng)配合，而來自不同AGV車輛供應(yīng)商的AGV之間并不能相互通用。

為了改變這個(gè)情況，在過去的一兩年內(nèi)，德國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)（VDA）和德國機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)（VDMA）合作共同起草一份通信標(biāo)準(zhǔn)，來實(shí)現(xiàn)不同車輛調(diào)度系統(tǒng) 和不同AGV車輛之間的通信交互問題。而這個(gè)通信標(biāo)準(zhǔn)就命名為VDA5050。

2

定義：什么是VDA5050

VDA5050定義了車輛調(diào)度系統(tǒng)和AGV車輛之間的通信接口，以科爾摩根NDC的產(chǎn)品為例，車輛調(diào)度軟件SMNG和采用CVC700車輛控制器的AGV是通過定制的車輛通信接口來實(shí)現(xiàn)訂單、車輛狀態(tài)等信息的實(shí)時(shí)更新。

而VDA5050可以作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)通信接口，通過MQTT標(biāo)準(zhǔn)消息協(xié)議來實(shí)現(xiàn)通信交互過程，例如車輛調(diào)度軟件SMNG和采用第三方車輛控制器的AGV進(jìn)行通信交互。亦或者采用CVC700控制器的AGV和第三方車輛調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行通信交互。最終實(shí)現(xiàn)科爾摩根NDC的車輛調(diào)度軟件SMNG和車輛控制器CVC700對(duì)VDA5050的雙向兼容。

目前科爾摩根NDC的CVC700控制器已在歐洲成功試驗(yàn)第三方調(diào)度系統(tǒng)的適配，同時(shí)，SMNG也正在開發(fā)適配VDA5050標(biāo)準(zhǔn)，目標(biāo)對(duì)采用第三方控制器的AGV實(shí)現(xiàn)調(diào)度控制，預(yù)計(jì)在2022年年底會(huì)有相應(yīng)的成果展示。

3

內(nèi)容：VDA5050定義了哪些接口標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)2022年發(fā)布的最新VDA5050 - 2.0版本，其涵蓋的內(nèi)容如下：

1. 任務(wù)狀態(tài)接口標(biāo)準(zhǔn) （order）

車輛調(diào)度系統(tǒng)下發(fā)到AGV車輛的任務(wù)信息，包括但不限于任務(wù)ID，車輛的行駛路徑，操作指令等。可選接口信息：車輛位置，最大速度，貨叉高度等。

2. 即時(shí)操作指令接口標(biāo)準(zhǔn)（InstantActions）

除了任務(wù)狀態(tài)接口可以下發(fā)操作指令外，車輛調(diào)度系統(tǒng)也可直接發(fā)送即時(shí)操作指令到AGV車輛，即時(shí)操作指令類型包括：

• 停止/恢復(fù)車輛運(yùn)行
• 充電/放電
• 初始化車輛坐標(biāo)
• 當(dāng)前車輛狀態(tài)查詢
• 上料/卸料
• 當(dāng)前車輛配置參數(shù)查詢

3. 車輛狀態(tài)接口標(biāo)準(zhǔn)（State）

車輛狀態(tài)信息包含：綁定任務(wù)ID，分配路徑線段狀態(tài)，分配路徑點(diǎn)狀態(tài)，操作指令狀態(tài)，當(dāng)前車輛位置，速度，載貨狀態(tài)等。

4. 監(jiān)控軟件接口標(biāo)準(zhǔn)（Visualization）

車輛可將當(dāng)前位置和速度等狀態(tài)信息發(fā)送到監(jiān)控軟件，從而實(shí)現(xiàn)車輛狀態(tài)的可視化監(jiān)控。

5. 連接接口標(biāo)準(zhǔn)（Connection）

AGV車輛初始化進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)，需要向調(diào)度系統(tǒng)發(fā)送連接請(qǐng)求。每隔15秒，車輛調(diào)度系統(tǒng)和AGV車輛之間會(huì)有一次心跳交互，來診斷當(dāng)前AGV是否正常連接到系統(tǒng)。

6. 車輛配置參數(shù)接口標(biāo)準(zhǔn)（Factsheet）

AGV車輛可以直接發(fā)送當(dāng)前車輛的配置參數(shù)到調(diào)度系統(tǒng)，包括：車輛類型，尺寸參數(shù)、驅(qū)動(dòng)類型、載貨參數(shù)、定位參數(shù)等。

4

優(yōu)勢(shì)：VDA5050對(duì)終端用戶

意味著什么

如今，市面上的AGV供應(yīng)商層出不窮，對(duì)于終端客戶來說，一旦選用不同供應(yīng)商提供的AGV系統(tǒng)，就會(huì)面臨如下問題：

系統(tǒng)交互不兼容：不同AGV系統(tǒng)交叉路徑區(qū)域交通管制困難。

調(diào)試工具不統(tǒng)一：不同AGV供應(yīng)商的軟件需要單獨(dú)安裝學(xué)習(xí)。

空間利用不高效：不同AGV系統(tǒng)的路徑規(guī)劃相互獨(dú)立，無法融合到一個(gè)整體規(guī)劃。

當(dāng)采用統(tǒng)一的VDA5050通信協(xié)議后，如上問題都會(huì)得到有效的改善。標(biāo)準(zhǔn)化的通信接口可以幫助終端客戶更好的實(shí)施不同品牌的車輛融合，減少復(fù)雜程度。

對(duì)于科爾摩根NDC來說，獨(dú)特的合作伙伴機(jī)制幫助實(shí)現(xiàn)了不同AGV車輛品牌的兼容，例如杭叉、豐田、林德、諾力、合力等品牌的AGV車輛。強(qiáng)大的CVC700車輛控制器已經(jīng)可以適配各種不同的車型、驅(qū)動(dòng)類型和車輛品牌，這在適配VDA5050上具備著一定的優(yōu)勢(shì)。

5

未來：VDA5050會(huì)如何發(fā)展

目前，VDA和VDMA協(xié)會(huì)在VDA5050 2.0版本的基礎(chǔ)上也開始了對(duì)AGV車輛行駛路徑和地圖的格式進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)制定（Layout interchange format）。由于不同AGV車輛供應(yīng)商采用的路徑設(shè)計(jì)軟件和格式相互獨(dú)立，所以當(dāng)車輛調(diào)度系統(tǒng)調(diào)用第三方車輛供應(yīng)商的AGV時(shí)也會(huì)遇到地圖兼容問題。該LIF標(biāo)準(zhǔn)對(duì)路徑地圖的車輛類型、線段屬性、點(diǎn)屬性和站點(diǎn)屬性進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)制定。

未來，隨著更多的車輛調(diào)度軟件供應(yīng)商和AGV車輛供應(yīng)商適配VDA5050，越來越多的通信模塊會(huì)加入到VDA5050標(biāo)準(zhǔn)。例如：導(dǎo)航模塊通信標(biāo)準(zhǔn)等。科爾摩根NDC目前也收到來自VDA和VDMA協(xié)會(huì)的邀請(qǐng)，屆時(shí)也會(huì)將科爾摩根NDC的設(shè)計(jì)理念融入到該標(biāo)準(zhǔn)中，實(shí)現(xiàn)更開放的AGV車輛控制和調(diào)度。

預(yù)計(jì)在2023年第一季度，VDA5050會(huì)有下一版本的更新，關(guān)注科爾摩根NDC，隨時(shí)了解最新VDA5050動(dòng)態(tài)。