【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及邊緣計(jì)算，尤其涉及一種基于設(shè)計(jì)模型分析的自動(dòng)化生產(chǎn)流程控制方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、振動(dòng)盤作為一種高效的自動(dòng)化送料設(shè)備，被廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)線中。通過振動(dòng)方式，振動(dòng)盤能夠?qū)⑽锪吓帕谐捎行驙顟B(tài)，并剔除疊放或姿態(tài)不正確的物料，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的供料操作。在傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品的量產(chǎn)產(chǎn)線上，振動(dòng)盤通常與傳送帶和其他裝置配合使用，每種物料的出料數(shù)量設(shè)定為固定值。例如，在標(biāo)品積木套裝的自動(dòng)分揀線上，多臺(tái)振動(dòng)盤分別負(fù)責(zé)向流轉(zhuǎn)的料盒中投放預(yù)設(shè)數(shù)量的積木，以完成固定訂單的分揀任務(wù)。這種控制方式適合單一批量的標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品生產(chǎn)，能夠有效提升產(chǎn)線效率。
2、然而，隨著市場(chǎng)對(duì)多樣化、個(gè)性化產(chǎn)品需求的增加，傳統(tǒng)的固定出料方式在面對(duì)多種類小批量甚至每個(gè)訂單都不同的個(gè)性化產(chǎn)品時(shí)顯得力不從心。由于每種物料所需數(shù)量不固定，現(xiàn)有系統(tǒng)缺乏靈活性，無法滿足多變的生產(chǎn)要求。同時(shí)，分揀任務(wù)計(jì)劃、料盒管理以及產(chǎn)線調(diào)度仍依賴人工或預(yù)設(shè)規(guī)則，自動(dòng)化程度有限，容易導(dǎo)致物料浪費(fèi)、效率下降及生產(chǎn)周期延長(zhǎng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的主要目的在于解決現(xiàn)有自動(dòng)分揀生產(chǎn)線中，無法靈活適應(yīng)多種類小批量或個(gè)性化產(chǎn)品生產(chǎn)需求，導(dǎo)致分揀任務(wù)計(jì)劃不靈活、振動(dòng)盤控制固定化以及產(chǎn)線調(diào)度效率低的技術(shù)問題；
2、本專利技術(shù)第一方面提供了一種基于設(shè)計(jì)模型分析的自動(dòng)化生產(chǎn)流程控制方法，所述基于設(shè)計(jì)模型分析的自動(dòng)化生產(chǎn)流程控制方法包括：
3、獲取分揀訂單號(hào)，從制造執(zhí)行系統(tǒng)獲取與所述分揀訂單號(hào)對(duì)應(yīng)的積木設(shè)計(jì)模型，并對(duì)所述積
4、根據(jù)所述物料列表中的物料對(duì)所述制造執(zhí)行系統(tǒng)中的振動(dòng)盤進(jìn)行任務(wù)分配，得到所述分揀訂單號(hào)對(duì)應(yīng)的分揀任務(wù)計(jì)劃；
5、對(duì)所述制造執(zhí)行系統(tǒng)中的空料盒與所述分揀任務(wù)計(jì)劃之間進(jìn)行關(guān)聯(lián)，得到關(guān)聯(lián)關(guān)系，并根據(jù)所述關(guān)聯(lián)關(guān)系將所述空料盒放行至產(chǎn)線中；
6、根據(jù)所述分揀任務(wù)計(jì)劃對(duì)投入產(chǎn)線的空料盒進(jìn)行分揀跟蹤，直至完成分揀訂單號(hào)對(duì)應(yīng)的分揀任務(wù)計(jì)劃，將完成分揀的料盒輸出產(chǎn)線。
7、可選的，在本專利技術(shù)第一方面的第一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述獲取分揀訂單號(hào)，從制造執(zhí)行系統(tǒng)獲取與所述分揀訂單號(hào)對(duì)應(yīng)的積木設(shè)計(jì)模型，并對(duì)所述積木設(shè)計(jì)模型進(jìn)行模型分析，得到物料列表包括：
8、獲取分揀訂單號(hào)，從制造執(zhí)行系統(tǒng)獲取與所述分揀訂單號(hào)對(duì)應(yīng)的積木設(shè)計(jì)模型，并對(duì)所述積木設(shè)計(jì)模型進(jìn)行三維結(jié)構(gòu)分解，得到積木設(shè)計(jì)模型中積木組件的空間位置關(guān)系數(shù)據(jù)；
9、根據(jù)所述空間位置關(guān)系數(shù)據(jù)對(duì)積木組件進(jìn)行拓?fù)渑判蛱幚?，得到積木組裝順序列表，并對(duì)所述積木組裝順序列表中的每個(gè)積木組件進(jìn)行參數(shù)提取處理，得到對(duì)應(yīng)的組件特征集；
10、根據(jù)所述組件特征集查詢預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)積木庫(kù)得到每個(gè)積木組件對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)積木型號(hào)，并對(duì)所述標(biāo)準(zhǔn)積木型號(hào)進(jìn)行分類和計(jì)數(shù)處理，得到標(biāo)準(zhǔn)化物料列表。
11、可選的，在本專利技術(shù)第一方面的第二種實(shí)現(xiàn)方式中，所述對(duì)所述積木設(shè)計(jì)模型進(jìn)行三維結(jié)構(gòu)分解，得到積木設(shè)計(jì)模型中積木組件的空間位置關(guān)系數(shù)據(jù)包括：
12、對(duì)所述積木設(shè)計(jì)模型進(jìn)行體素化處理，得到由多個(gè)體素單元組成的三維體素矩陣；
13、對(duì)所述三維體素矩陣進(jìn)行連通域分析處理，得到多個(gè)獨(dú)立的連通域，其中，每個(gè)連通域代表一個(gè)積木組件；
14、對(duì)每個(gè)連通域進(jìn)行邊界提取處理，得到每個(gè)積木組件的三維邊界點(diǎn)集，并根據(jù)所述三維邊界點(diǎn)集對(duì)每個(gè)積木組件進(jìn)行最小包圍盒計(jì)算，得到每個(gè)積木組件的空間位置和尺寸信息；
15、對(duì)所有積木組件的空間位置和尺寸信息進(jìn)行相對(duì)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換處理，得到積木組件之間的相對(duì)空間位置關(guān)系，并將所述空間位置、尺寸信息和所述相對(duì)空間位置關(guān)系作為積木設(shè)計(jì)模型中積木組件的空間位置關(guān)系數(shù)據(jù)。
16、可選的，在本專利技術(shù)第一方面的第三種實(shí)現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述物料列表中的物料對(duì)所述制造執(zhí)行系統(tǒng)中的振動(dòng)盤進(jìn)行任務(wù)分配，得到所述分揀訂單號(hào)對(duì)應(yīng)的分揀任務(wù)計(jì)劃包括：
17、對(duì)所述物料列表中的物料與預(yù)設(shè)的可自動(dòng)分揀物料種類進(jìn)行匹配處理，得到可自動(dòng)分揀物料子集；
18、根據(jù)預(yù)設(shè)的物料約束規(guī)則對(duì)所述可自動(dòng)分揀物料子集中的物料進(jìn)行組合優(yōu)化處理，得到最優(yōu)分盒方案；
19、根據(jù)所述最優(yōu)分盒方案和所述制造執(zhí)行系統(tǒng)中的振動(dòng)盤的狀態(tài)信息對(duì)振動(dòng)盤進(jìn)行分配處理，得到所述分揀訂單號(hào)對(duì)應(yīng)的分揀任務(wù)計(jì)劃，其中，所述分揀任務(wù)計(jì)劃包括振動(dòng)盤的出料子任務(wù)列表。
20、可選的，在本專利技術(shù)第一方面的第四種實(shí)現(xiàn)方式中，所述根據(jù)預(yù)設(shè)的物料約束規(guī)則對(duì)所述可自動(dòng)分揀物料子集中的物料進(jìn)行組合優(yōu)化處理，得到最優(yōu)分盒方案包括：
21、對(duì)所述可自動(dòng)分揀物料子集中的物料進(jìn)行特征提取處理，得到物料特征向量集；
22、根據(jù)所述物料特征向量集和預(yù)設(shè)的物料約束規(guī)則構(gòu)建物料相容性圖，對(duì)所述物料相容性圖進(jìn)行社區(qū)檢測(cè)處理，得到初始物料分組；
23、通過預(yù)設(shè)的遺傳優(yōu)化算法對(duì)所述初始物料分組進(jìn)行分組優(yōu)化處理，得到最優(yōu)分盒方案。
24、可選的，在本專利技術(shù)第一方面的第五種實(shí)現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述物料特征向量集和預(yù)設(shè)的物料約束規(guī)則構(gòu)建物料相容性圖，對(duì)所述物料相容性圖進(jìn)行社區(qū)檢測(cè)處理，得到初始物料分組包括：
25、根據(jù)所述物料特征向量集對(duì)物料之間進(jìn)行相似度計(jì)算處理，得到物料相似度矩陣；
26、對(duì)所述物料相似度矩陣和預(yù)設(shè)的物料約束規(guī)則進(jìn)行融合處理，得到物料相容性權(quán)重矩陣；
27、根據(jù)所述物料相容性權(quán)重矩陣構(gòu)建加權(quán)無向圖，對(duì)所述加權(quán)無向圖進(jìn)行邊緣修剪處理，得到物料相容性圖；
28、對(duì)所述物料相容性圖應(yīng)用多尺度模塊度最大化算法進(jìn)行社區(qū)檢測(cè)處理，得到層次化社區(qū)結(jié)構(gòu)，其中，所述層次化社區(qū)結(jié)構(gòu)中的社區(qū)表征高度相容的物料群組；
29、根據(jù)預(yù)設(shè)的社區(qū)合并閾值對(duì)所述層次化社區(qū)結(jié)構(gòu)進(jìn)行自適應(yīng)合并處理，得到初始物料分組。
30、可選的，在本專利技術(shù)第一方面的第六種實(shí)現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述分揀任務(wù)計(jì)劃對(duì)投入產(chǎn)線的空料盒進(jìn)行分揀跟蹤，直至完成分揀訂單號(hào)對(duì)應(yīng)的分揀任務(wù)計(jì)劃，將完成分揀的料盒輸出產(chǎn)線包括：
31、根據(jù)所述分揀任務(wù)計(jì)劃對(duì)投入產(chǎn)線的空料盒進(jìn)行分揀跟蹤，當(dāng)所述空料盒到達(dá)振動(dòng)盤的對(duì)應(yīng)位置時(shí)，對(duì)所述空料盒的編號(hào)和分揀任務(wù)計(jì)劃進(jìn)行核對(duì)，確認(rèn)分揀任務(wù)計(jì)劃與所述空料盒的料盒順序的正確性；
32、當(dāng)確認(rèn)分揀任務(wù)計(jì)劃與所述空料盒的料盒順序錯(cuò)誤時(shí)，則分析分揀跟蹤過程中的遺漏料盒，并生成所述遺漏料盒的報(bào)警信號(hào)；
33、當(dāng)確認(rèn)分揀任務(wù)計(jì)劃與所述空料盒的料盒順序正確時(shí)，控制振動(dòng)盤按照所述分揀任務(wù)計(jì)劃向當(dāng)前的空料盒中投入指定數(shù)量的物料；
34、控制料盒沿產(chǎn)線向前流動(dòng)，直到所有振動(dòng)盤分揀完成，將完成分揀的料盒輸出產(chǎn)線。
35、本專利技術(shù)第二方面提供了一種基于設(shè)計(jì)模型分析的自動(dòng)化生產(chǎn)流程控制系統(tǒng)，所述基于設(shè)計(jì)模型分析的自動(dòng)化生產(chǎn)流程控制系統(tǒng)包括：
36、模型分析模塊，用于獲取分揀訂單號(hào)，從制造執(zhí)行系統(tǒng)獲取與所述分揀本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于設(shè)計(jì)模型分析的自動(dòng)化生產(chǎn)流程控制方法，其特征在于，所述基于設(shè)計(jì)模型分析的自動(dòng)化生產(chǎn)流程控制方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于設(shè)計(jì)模型分析的自動(dòng)化生產(chǎn)流程控制方法，其特征在于，所述獲取分揀訂單號(hào)，從制造執(zhí)行系統(tǒng)獲取與所述分揀訂單號(hào)對(duì)應(yīng)的積木設(shè)計(jì)模型，并對(duì)所述積木設(shè)計(jì)模型進(jìn)行模型分析，得到物料列表包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于設(shè)計(jì)模型分析的自動(dòng)化生產(chǎn)流程控制方法，其特征在于，所述對(duì)所述積木設(shè)計(jì)模型進(jìn)行三維結(jié)構(gòu)分解，得到積木設(shè)計(jì)模型中積木組件的空間位置關(guān)系數(shù)據(jù)包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于設(shè)計(jì)模型分析的自動(dòng)化生產(chǎn)流程控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述物料列表中的物料對(duì)所述制造執(zhí)行系統(tǒng)中的振動(dòng)盤進(jìn)行任務(wù)分配，得到所述分揀訂單號(hào)對(duì)應(yīng)的分揀任務(wù)計(jì)劃包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于設(shè)計(jì)模型分析的自動(dòng)化生產(chǎn)流程控制方法，其特征在于，所述根據(jù)預(yù)設(shè)的物料約束規(guī)則對(duì)所述可自動(dòng)分揀物料子集中的物料進(jìn)行組合優(yōu)化處理，得到最優(yōu)分盒方案包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于設(shè)計(jì)模型分析的自動(dòng)化生產(chǎn)流程控制方法，其特征在
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于設(shè)計(jì)模型分析的自動(dòng)化生產(chǎn)流程控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述分揀任務(wù)計(jì)劃對(duì)投入產(chǎn)線的空料盒進(jìn)行分揀跟蹤，直至完成分揀訂單號(hào)對(duì)應(yīng)的分揀任務(wù)計(jì)劃，將完成分揀的料盒輸出產(chǎn)線包括：
8.一種基于設(shè)計(jì)模型分析的自動(dòng)化生產(chǎn)流程控制系統(tǒng)，其特征在于，所述基于設(shè)計(jì)模型分析的自動(dòng)化生產(chǎn)流程控制系統(tǒng)包括：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于設(shè)計(jì)模型分析的自動(dòng)化生產(chǎn)流程控制方法，其特征在于，所述基于設(shè)計(jì)模型分析的自動(dòng)化生產(chǎn)流程控制方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于設(shè)計(jì)模型分析的自動(dòng)化生產(chǎn)流程控制方法，其特征在于，所述獲取分揀訂單號(hào)，從制造執(zhí)行系統(tǒng)獲取與所述分揀訂單號(hào)對(duì)應(yīng)的積木設(shè)計(jì)模型，并對(duì)所述積木設(shè)計(jì)模型進(jìn)行模型分析，得到物料列表包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于設(shè)計(jì)模型分析的自動(dòng)化生產(chǎn)流程控制方法，其特征在于，所述對(duì)所述積木設(shè)計(jì)模型進(jìn)行三維結(jié)構(gòu)分解，得到積木設(shè)計(jì)模型中積木組件的空間位置關(guān)系數(shù)據(jù)包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于設(shè)計(jì)模型分析的自動(dòng)化生產(chǎn)流程控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述物料列表中的物料對(duì)所述制造執(zhí)行系統(tǒng)中的振動(dòng)盤進(jìn)行任務(wù)分配，得到所述分揀訂單號(hào)對(duì)應(yīng)的分揀任務(wù)計(jì)劃包括：
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李承，曾師尊，張海洋，王威，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：深圳千幟科技有限公司，
類型：發(fā)明
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