本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)軟件，具體為一種基于物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程控制方法。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)隨著制造型企業(yè)生產(chǎn)智能化水平的快速提升，產(chǎn)品批量生產(chǎn)過(guò)程中追蹤產(chǎn)品信息、工藝、質(zhì)量等數(shù)據(jù)變得極其重要，生產(chǎn)過(guò)程控制軟件產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生，過(guò)程控制軟件將機(jī)器和儀器在制造執(zhí)行過(guò)程中輸出的繁雜的工藝、環(huán)境等數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和判異邏輯運(yùn)算，以控制該生產(chǎn)過(guò)程是否合格，過(guò)程控制工作過(guò)程為：借助數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行過(guò)程控制，它對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，根據(jù)反饋信息及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能導(dǎo)致生產(chǎn)異常的因數(shù)，并采取措施消除其影響，使過(guò)程控制維持在預(yù)設(shè)的因數(shù)群集中以達(dá)到控制質(zhì)量的目的。過(guò)程控制利用過(guò)程波動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律性對(duì)過(guò)程進(jìn)行分析控制，它強(qiáng)調(diào)過(guò)程在受控和有能力的狀態(tài)下運(yùn)行，從而使產(chǎn)品和服務(wù)穩(wěn)定地滿足顧客的要求。過(guò)程控制軟件先獲取生產(chǎn)過(guò)程中輸出的各類型參數(shù)集合，結(jié)合過(guò)程判異規(guī)則生成控制圖和異常過(guò)程報(bào)警。

2、但是，目前的過(guò)程控制還存在如下不足：

3、1、測(cè)試數(shù)據(jù)樣本無(wú)自動(dòng)采集，清洗，自動(dòng)分析過(guò)程，依靠從生產(chǎn)設(shè)備里抓取原始機(jī)器運(yùn)行日志，手工篩選有效數(shù)據(jù)，錄入控制圖生成工具進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程分析；

4、2、控制圖報(bào)警規(guī)則單一，不可配置，獲取匹配報(bào)警規(guī)則的有效源數(shù)據(jù)涉及人工工作量巨大；

5、3、控制圖報(bào)警所反映的產(chǎn)品質(zhì)量異常點(diǎn)無(wú)完整跟蹤解決流程；

6、4、數(shù)據(jù)分析只能根據(jù)單一條件生成，無(wú)法從多個(gè)條件組合進(jìn)行控制結(jié)果輸出。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程控制方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：包括以下步驟：

3、步驟一、配置設(shè)置：在生產(chǎn)設(shè)備控制系統(tǒng)中設(shè)置相應(yīng)規(guī)則，包括數(shù)據(jù)采集規(guī)則、數(shù)據(jù)清洗規(guī)則，用戶根據(jù)不同的產(chǎn)品類型設(shè)置不同嚴(yán)重等級(jí)的報(bào)警規(guī)則和判異規(guī)則；

4、步驟二、數(shù)據(jù)采集和清洗：利用相應(yīng)的傳感器以及監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)產(chǎn)品以及工作設(shè)備的外觀、工位溫濕度、工作電流、頻率、溫度和功率等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，從而進(jìn)行多維度的數(shù)據(jù)采集，形成不同類型的數(shù)據(jù)報(bào)告，并通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸模塊將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，并對(duì)采集后的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗，并生成日志；

5、步驟三、數(shù)據(jù)生成和分析：將清洗后的數(shù)據(jù)生成控制圖，并實(shí)時(shí)傳輸?shù)劫|(zhì)量控制中心利用spc對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，利用步驟一中設(shè)置的判異規(guī)則來(lái)判斷出異常的數(shù)據(jù)，并將信息及時(shí)反饋；

6、步驟四、異常數(shù)據(jù)跟蹤和處理：對(duì)異常的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行任務(wù)流程的創(chuàng)建，形成問(wèn)題組，創(chuàng)建問(wèn)題跟蹤單號(hào)，分層級(jí)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行追蹤，分層級(jí)指定相關(guān)人員進(jìn)行跟蹤解決與審核，同時(shí)報(bào)警配置可使生產(chǎn)責(zé)任人對(duì)生產(chǎn)過(guò)程異常狀態(tài)及時(shí)排查與處理，修復(fù)和關(guān)閉問(wèn)題。

7、優(yōu)選的,所述步驟一種的數(shù)據(jù)采集為基于opc協(xié)議開發(fā)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，同時(shí)數(shù)據(jù)清洗模塊為采用python編程語(yǔ)言開發(fā)編寫。

8、優(yōu)選的,所述步驟一中的判異規(guī)則可以從多個(gè)維度設(shè)置，如將時(shí)間范圍、測(cè)試點(diǎn)、零件號(hào)、產(chǎn)品組、工序、產(chǎn)線和工位等因子任意組合來(lái)輸出控制圖形。

9、優(yōu)選的,根據(jù)所述步驟一用戶可以根據(jù)產(chǎn)品族、產(chǎn)品類型、產(chǎn)品型號(hào)、測(cè)試點(diǎn)描述、生產(chǎn)工單號(hào)等因子靈活設(shè)置過(guò)程控制數(shù)據(jù)萃取，數(shù)據(jù)分組大小等靈活設(shè)置以實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制數(shù)據(jù)的多維度生成和分析。

10、優(yōu)選的,所述步驟四中的具體操作流程為：

11、(1)確定問(wèn)題：根據(jù)異常數(shù)據(jù)明細(xì)形成問(wèn)題清單，確定需要解決的問(wèn)題；

12、(2)創(chuàng)建問(wèn)題跟蹤單號(hào)：使用問(wèn)題管理工具或表格等方式創(chuàng)建問(wèn)題跟蹤單號(hào)；在單號(hào)中包含問(wèn)題描述、影響范圍、優(yōu)先級(jí)、狀態(tài)、處理人員等信息；

13、(3)分配責(zé)任人：根據(jù)問(wèn)題的緊急程度和復(fù)雜性，分配責(zé)任人負(fù)責(zé)解決問(wèn)題，同時(shí)，為問(wèn)題跟蹤單號(hào)指定一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)符，以便于跟蹤和管理問(wèn)題；

14、(4)問(wèn)題調(diào)查：對(duì)問(wèn)題進(jìn)行調(diào)查，了解問(wèn)題的根本原因和解決方案，在問(wèn)題跟蹤單號(hào)中記錄調(diào)查結(jié)果和解決方案；

15、(5)解決問(wèn)題：根據(jù)調(diào)查結(jié)果和解決方案，實(shí)施相應(yīng)的措施來(lái)解決問(wèn)題，在問(wèn)題跟蹤單號(hào)中記錄解決過(guò)程和成果。

16、優(yōu)選的,過(guò)程控制數(shù)據(jù)的多維度生成是通過(guò)對(duì)一組相關(guān)變量進(jìn)行處理，提取樣本協(xié)方差矩陣的特征值與特征向量，根據(jù)累積貢獻(xiàn)率原則，重新提取該維度下的樣本值，該變量包含原本數(shù)據(jù)分析維度里的大部分信息，構(gòu)造新的統(tǒng)計(jì)量以及生成受控狀態(tài)下數(shù)據(jù)分析結(jié)果，并根據(jù)數(shù)據(jù)分析維度定義觸發(fā)數(shù)據(jù)清洗，從而進(jìn)入并完成步驟二。

17、優(yōu)選的,所述步驟三中的控制圖參數(shù)設(shè)置包含抽樣組數(shù)，組內(nèi)樣本量，標(biāo)準(zhǔn)偏差，全距平均值，中位值，控制上下限，測(cè)試點(diǎn)位來(lái)生成統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

18、優(yōu)選的,所述步驟三中的數(shù)據(jù)清洗采用最優(yōu)組內(nèi)方差方法，不同的采集樣本設(shè)置不同的過(guò)濾閾值s,將特地時(shí)間范圍內(nèi)的采集樣本；

19、最優(yōu)組內(nèi)方差法的核心思路是設(shè)定初始方差闊值s后尋找對(duì)應(yīng)的方差突變點(diǎn)，方差低于s的數(shù)據(jù)為正常數(shù)據(jù)，反之為異常.功率數(shù)據(jù)的方差突變位置入λ為:

20、

21、公式中:為第1到第λ個(gè)點(diǎn)的功率平均數(shù)

22、該算法清洗流程如下:

23、(1)以特定時(shí)間段或者樣本組大小作為間隔劃分區(qū)間，提取數(shù)據(jù)；

24、(2)按照功率數(shù)值升序重排每個(gè)區(qū)間的功率數(shù)據(jù)；

25、(3)在每個(gè)區(qū)間內(nèi)，依次計(jì)算前i個(gè)點(diǎn)的功率方差值(首個(gè)點(diǎn)的方差值恒為0)；

26、(4)在每個(gè)區(qū)間內(nèi)設(shè)定閾值s,功率方差小于s的為正常功率數(shù)據(jù)，大于等于s的為異常功率數(shù)據(jù)。

27、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

28、1、本發(fā)明通過(guò)數(shù)據(jù)采集的工作全權(quán)由程序代替，節(jié)省了大量的人力資源，采集服務(wù)基于opc?ua架構(gòu)開發(fā)，全面提高工廠設(shè)備接口統(tǒng)一性、數(shù)據(jù)安全性、系統(tǒng)穩(wěn)定性和功能多樣性，使用python語(yǔ)言編寫采集數(shù)據(jù)清洗功能，使最終呈現(xiàn)給流程控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)及時(shí)性得到保障；

29、2、本發(fā)明同時(shí)還通過(guò)可視化配置生成統(tǒng)計(jì)過(guò)程的參數(shù)，使系統(tǒng)呈現(xiàn)出來(lái)的設(shè)備運(yùn)行異動(dòng)與生產(chǎn)產(chǎn)品工藝異常及時(shí)被發(fā)現(xiàn)，避免大批量產(chǎn)品因?yàn)闊o(wú)實(shí)時(shí)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)程控制而出現(xiàn)質(zhì)量事故，對(duì)于已經(jīng)出現(xiàn)的生產(chǎn)過(guò)程異常，支持生成異常點(diǎn)解決的任務(wù)管理流程，分配相關(guān)技術(shù)工程人員對(duì)于異常點(diǎn)進(jìn)行跟蹤與解決；從數(shù)據(jù)采集清洗，多維度生產(chǎn)過(guò)程統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)生成，到生產(chǎn)異常點(diǎn)跟蹤與解決形成一個(gè)質(zhì)量管控的閉環(huán)管理。

技術(shù)特征：

1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程控制方法，其特征在于：所述步驟一種的數(shù)據(jù)采集為基于opc協(xié)議開發(fā)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，同時(shí)數(shù)據(jù)清洗模塊為采用python編程語(yǔ)言開發(fā)編寫。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程控制方法，其特征在于：所述步驟一中的判異規(guī)則可以從多個(gè)維度設(shè)置，如將時(shí)間范圍，測(cè)試點(diǎn)、零件號(hào)、產(chǎn)品組、工序、產(chǎn)線和工位等因子任意組合來(lái)輸出控制圖形。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程控制方法，其特征在于：根據(jù)所述步驟一用戶可以根據(jù)產(chǎn)品族、產(chǎn)品類型、產(chǎn)品型號(hào)、測(cè)試點(diǎn)描述、生產(chǎn)工單號(hào)等因子靈活設(shè)置過(guò)程控制數(shù)據(jù)萃取，數(shù)據(jù)分組大小等靈活設(shè)置以實(shí)現(xiàn)過(guò)程控制數(shù)據(jù)的多維度生成和分析。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程控制方法，其特征在于：所述步驟四中的具體操作流程為：

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程控制方法，其特征在于：過(guò)程控制數(shù)據(jù)的多維度生成是通過(guò)對(duì)一組相關(guān)變量進(jìn)行處理，提取樣本協(xié)方差矩陣的特征值與特征向量，根據(jù)累積貢獻(xiàn)率原則，重新提取該維度下的樣本值，該變量包含原本數(shù)據(jù)分析維度里的大部分信息，構(gòu)造新的統(tǒng)計(jì)量以及生成受控狀態(tài)下數(shù)據(jù)分析結(jié)果，并根據(jù)數(shù)據(jù)分析維度定義觸發(fā)數(shù)據(jù)清洗，從而進(jìn)入并完成步驟二。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程控制方法，其特征在于：所述步驟三中的控制圖參數(shù)設(shè)置包含抽樣組數(shù)，組內(nèi)樣本量、標(biāo)準(zhǔn)偏差、全距平均值、中位值、控制上下限、測(cè)試點(diǎn)位來(lái)生成統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程控制方法，其特征在于：所述步驟三中的數(shù)據(jù)清洗采用最優(yōu)組內(nèi)方差方法，不同的采集樣本設(shè)置不同的過(guò)濾閾值s,將特地時(shí)間范圍內(nèi)的采集樣本；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程控制方法，包括以下步驟：步驟一、配置設(shè)置：在生產(chǎn)設(shè)備控制系統(tǒng)中設(shè)置相應(yīng)規(guī)則，包括數(shù)據(jù)采集規(guī)則、數(shù)據(jù)清洗規(guī)則，用戶根據(jù)不同的產(chǎn)品類型設(shè)置不同嚴(yán)重等級(jí)的報(bào)警規(guī)則和判異規(guī)則；步驟二、數(shù)據(jù)采集和清洗：利用相應(yīng)的傳感器以及監(jiān)測(cè)設(shè)備對(duì)產(chǎn)品以及工作設(shè)備的外觀、工位溫濕度、工作電流、頻率、溫度和功率等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，從而進(jìn)行多維度的數(shù)據(jù)采集，形成不同類型的數(shù)據(jù)報(bào)告，并通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸模塊將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。本發(fā)明全面提高工廠設(shè)備接口統(tǒng)一性、數(shù)據(jù)安全性、系統(tǒng)穩(wěn)定性和功能多樣性，節(jié)省了大量的人力資源，避免大批量產(chǎn)品因?yàn)闊o(wú)實(shí)時(shí)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)程控制而出現(xiàn)質(zhì)量事故。

技術(shù)研發(fā)人員：李秋云,溫祥永
受保護(hù)的技術(shù)使用者：云智諾達(dá)信息科技（上海）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30