1.項目背景

近年來，隨著經(jīng)濟迅速發(fā)展，筆記本電腦已經(jīng)成為日常辦公不可或缺的一部分。筆記本以其輕盈小巧、便攜實用的優(yōu)點成為外出商務(wù)洽談或者移動辦公必備品，市場需求的也逐年增加。聯(lián)想集團作為目前主流的筆記本生產(chǎn)企業(yè)，為迎合市場需求，引入機械化生產(chǎn)手段，由于供應(yīng)商不同，生產(chǎn)過程中筆記本組裝上、下外殼之間仍然存在一定的誤差率，為盡可能的縮小誤差率，匹配最適合的上下殼，將通過智能算法及機械化控制實現(xiàn)外殼的最佳配對，提高產(chǎn)品的合格率，大大提升了生產(chǎn)效率。

2.系統(tǒng)架構(gòu)

依據(jù)供應(yīng)商ODM系統(tǒng)提供的上下蓋尺寸參數(shù)，筆記本外殼經(jīng)人工上料傳送至掃描區(qū)域，揀選機器通過識別上蓋二維碼查詢立庫空閑倉位進行機械手上架，并將上架倉位信息及殼體編碼保存至數(shù)據(jù)庫內(nèi)；上架完成后，進行下蓋比對揀選，掃描下蓋二維碼通過Kuhn-Munkras算法實時進行上下殼體的AI智能算法比對，找出目前立庫倉位內(nèi)所有上蓋中最佳比對編碼，并通知機械手進行抓?。煌瑫r上料區(qū)進行及時補料上架，當立庫倉位發(fā)現(xiàn)有空余倉位時及時進行上蓋的上架。對比成功后的上下蓋傳輸至打包區(qū)進行打包；后臺管理平臺對接ERP生產(chǎn)數(shù)據(jù)及機械運行數(shù)據(jù)保存記錄后臺管理并通過大數(shù)據(jù)看板實時展示生產(chǎn)線運行數(shù)據(jù)。

3.系統(tǒng)業(yè)務(wù)

本系統(tǒng)主要分為上蓋上架、下蓋匹對、后臺管理。

?上蓋上架：通過掃碼將上蓋殼體進行入庫，計算立庫的空閑位置，對上蓋進行入庫操作，并記錄殼體編號及分配倉位；

?下蓋匹對：通過下蓋掃碼查詢立庫倉位中上蓋的最佳匹對尺寸，并記錄其對應(yīng)編號，同時聯(lián)動機械手抓取對應(yīng)倉位，傳送至打包區(qū)；

?后臺管理：后臺管理系統(tǒng)對接匹對數(shù)據(jù)、ERP系統(tǒng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)、機器運行數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)看板實時展示。

4.設(shè)計原理

4.1AI智能算法

將筆記本的D殼尺寸按序列排列，給定約束條件，取出一個樣件C殼，用Kuhn-Munkras算法循環(huán)計算最佳匹配匹對D殼，給出計算結(jié)果。將計算結(jié)果發(fā)送至立庫系統(tǒng)，聯(lián)動機械手進行對應(yīng)的D殼抓取，并實時刷新立庫中D殼的數(shù)據(jù)。

4.2立庫自動揀選

將供應(yīng)商殼體先進行上蓋人工上料 ，經(jīng)傳送帶傳輸至掃描區(qū)進行二維碼掃碼，查詢空閑的立庫倉位，機械手臂抓取上架，上蓋上架完成后，再進行下蓋掃碼比對，將下蓋傳輸至掃描區(qū)，根據(jù)算法比對查找編號找到對應(yīng)倉位并抓取上蓋一起傳輸至打包區(qū)域進行打包發(fā)貨，下蓋比對同時可進行上蓋上架操作，當立庫有空余倉位時可以進行掃碼上蓋補料上架。

?立庫區(qū)域設(shè)計布局（初步布局，具體按現(xiàn)場場地調(diào)整）

長度 3700mm，高度 2500mm，寬度 2500mm

共5列，每列 100個位置；兩側(cè)上下料機械手

5.系統(tǒng)功能

5.1算法管理系統(tǒng)

5.1.1數(shù)據(jù)接入

支持對接供應(yīng)商ODM系統(tǒng)，對上下蓋尺寸進行數(shù)據(jù)導(dǎo)入，并維護數(shù)據(jù)信息，進行數(shù)據(jù)供應(yīng)商分類（供應(yīng)商類型、供應(yīng)商名稱、產(chǎn)品類型、產(chǎn)品名稱、數(shù)量、尺寸等）；

5.1.2算法配對

下蓋掃碼進行立庫上蓋尺寸比對，通過AI智能算法分析最適合的配對編碼，記錄挑選出最佳比對上、下蓋編碼數(shù)據(jù)，將編碼對應(yīng)的倉位號通知機械手進行抓取上蓋。

5.1.3數(shù)據(jù)庫管理

支持算法比對數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)庫存儲，并支持數(shù)據(jù)庫比對數(shù)據(jù)開放第三方系統(tǒng)調(diào)取比對結(jié)果，支持數(shù)據(jù)接口開放。

5.2后臺管理系統(tǒng)

5.2.1人員管理

?角色分配：支持自定義角色（管理員、運維人員、操作工），并對不同角色分配不同的管理權(quán)限；

?人員添加：添加并維護人員信息（姓名、職位、手機、郵箱等），并綁定不同的角色身份。

5.2.2設(shè)備管理

?網(wǎng)關(guān)添加：新增網(wǎng)關(guān)信息，包括網(wǎng)關(guān)名稱、區(qū)域、型號、采集時長等；

?設(shè)備添加：添加設(shè)備信息（設(shè)備類型、設(shè)備名稱、設(shè)備型號等），并綁定對應(yīng)的網(wǎng)關(guān)。

5.2.3告警管理

支持按時間段、設(shè)備名稱、告警類型查詢告警數(shù)據(jù)，并支持告警數(shù)據(jù)批量導(dǎo)出功能；支持微信、郵件等多種形式推送報警信息；

5.2.4分析報表

支持單日、月度、季度、年度生產(chǎn)匹對打包數(shù)量統(tǒng)計；設(shè)備報警數(shù)據(jù)分析報表統(tǒng)計；支持生成ERP生產(chǎn)、訂單數(shù)據(jù)報表；支持生成供應(yīng)商送貨統(tǒng)計報表；并支持生產(chǎn)報表導(dǎo)出備份；

5.2.5大數(shù)據(jù)看板

支持ERP生產(chǎn)數(shù)據(jù)（計劃訂單量、實際完成量、未完成數(shù)量）實時數(shù)據(jù)及分析圖表數(shù)據(jù)看板展示；支持告警周報警統(tǒng)計折線圖表顯示；支持機械手、輸送線的運行狀態(tài)展示；異常數(shù)據(jù)實時提醒，并區(qū)分處理和未處理異常信息；。

5.3立庫管理系統(tǒng)

?數(shù)據(jù)接入：支持立庫倉位自建，并對接算法系統(tǒng)實時更新數(shù)據(jù)庫比對結(jié)果；

?入庫：掃描上蓋條碼，計算立庫空余倉位，對上蓋進行入庫操作，并保存上蓋立庫倉位信息；

?匹對出庫：支持下蓋掃描匹對，找出對應(yīng)的立庫倉位，并發(fā)送指令給機械手抓取對應(yīng)上蓋，通過傳送帶傳輸至打包區(qū)

6.硬件設(shè)備

6.1機械手臂

?六自由度、自重14kg、負載3kg；

?工作半徑624mm；

?重復(fù)定位精度±0.02mm；

?最大速度2.0 m/s；

?搬運方式：機械抓/吸盤；

?典型功率：150W；

?防護等級：IP54；

?用途：立庫出入庫殼體抓?。?/span>

6.2傳送帶設(shè)備

?材質(zhì)：PVC、鋁材；

?承重：50-100斤；

?尺寸：定制；

?電機120W/200W/400W/750w/1.5w；

?速度： 60：1（每分鐘0-6m可調(diào)節(jié)）；

30：1（每分鐘5-10m可調(diào)節(jié)）；

10：1（每分鐘8-20m可調(diào)節(jié)）；

?控制：PLC電機；

6.3掃碼設(shè)備

?系統(tǒng)接口：RS-232串口；

?觸發(fā)方式：按鍵觸發(fā)、自動感應(yīng)觸發(fā)、命令觸發(fā)、usb虛擬串口；

?設(shè)置方式：依次掃描設(shè)置條碼或通過RS-232串口發(fā)送指令；

?輸出電壓：DC3.4V-5.5V；

?電流：105mA（待機），435mA（掃描）@5VDC；

?視場角度：水平:45°，垂直：28°；

?掃描角度：±70°，±72°，±360°（左右、前后、轉(zhuǎn)動）；

?印刷對比反差：20%；

?解碼種類：

? 1D:UPC-A,UPC-E,UPC-E1,EAN-13,EAN-8;

2D:PDF417,MicPDF417,Codablock等；

?防護等級：IP52；

7.服務(wù)器配置

本系統(tǒng)可部署在目前主流的云平臺，也可以部署本地服務(wù)器，用戶可根據(jù)需要自行選擇。整個項目采用了完全的前后端分離，服務(wù)端采用了分布式友好的微服務(wù)架構(gòu)，性能和擴展上都能得到保證。項目開發(fā)分為前端交互功能開發(fā)、后端服務(wù)接口開發(fā)兩大部分，兩部分相互獨立。服務(wù)器配置需滿足CPU：12核，運行內(nèi)存：32G ，10M帶寬，內(nèi)存1T，云備份1T，計算型服務(wù)器，操作系統(tǒng)Win7以上配置。