本發(fā)明涉及制造生產(chǎn)的，具體是一種用于智能制造生產(chǎn)控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著全球工業(yè)的興起，智能制造生產(chǎn)控制系統(tǒng)成為推動(dòng)工業(yè)制造技術(shù)進(jìn)步、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)，智能制造生產(chǎn)控制系統(tǒng)需集成計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、通信技術(shù)、傳感器技術(shù)和人機(jī)交互等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化生產(chǎn)。

2、目前，市面上已存在多種智能制造生產(chǎn)控制系統(tǒng)，主要分為以下幾類：通過(guò)plc(可編程邏輯控制器)編程實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的邏輯控制，具有穩(wěn)定性好、可靠性高的特點(diǎn)，但靈活性較差；通過(guò)ipc運(yùn)行應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)信息集成和交互，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)、查詢管理生產(chǎn)數(shù)據(jù)，但系統(tǒng)復(fù)雜，維護(hù)難度大；通過(guò)傳感器、rfid等技術(shù)實(shí)時(shí)采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理，但成本較高，對(duì)網(wǎng)絡(luò)依賴性強(qiáng)。上述系統(tǒng)多采用分立技術(shù)堆疊，導(dǎo)致系統(tǒng)之間缺乏有機(jī)聯(lián)系，集成度低，智能化程度不足，部分系統(tǒng)尚停留在數(shù)據(jù)采集和傳輸層面，缺乏智能分析和決策支持功能。

3、針對(duì)上述的技術(shù)缺陷，現(xiàn)提出一種用于智能制造生產(chǎn)控制系統(tǒng)解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

2、一種用于智能制造生產(chǎn)控制系統(tǒng)，包括：

3、收集生產(chǎn)線上的實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，對(duì)所述實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)按照時(shí)間節(jié)點(diǎn)與工位節(jié)點(diǎn)建立數(shù)據(jù)庫(kù)儲(chǔ)存；

4、對(duì)所述實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢(shì)分析，并對(duì)比歷史數(shù)據(jù)通過(guò)建立預(yù)測(cè)模型進(jìn)行深入分析，得到數(shù)據(jù)分析結(jié)果；

5、基于所述數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度，并根據(jù)所述數(shù)據(jù)分析結(jié)果和生產(chǎn)調(diào)度對(duì)生產(chǎn)線資源進(jìn)行優(yōu)化配置；

6、獲取生產(chǎn)線生產(chǎn)規(guī)劃，根據(jù)所述數(shù)據(jù)分析結(jié)果結(jié)合生產(chǎn)線生產(chǎn)規(guī)劃進(jìn)行優(yōu)化生產(chǎn)策略，并通過(guò)執(zhí)行器根據(jù)控制策略執(zhí)行動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線自動(dòng)化控制。

7、進(jìn)一步的，所述收集生產(chǎn)線上的實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，對(duì)所述實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)按照時(shí)間節(jié)點(diǎn)與工位節(jié)點(diǎn)建立數(shù)據(jù)庫(kù)儲(chǔ)存的步驟包括：

8、通過(guò)設(shè)置傳感器采集生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，其中，所述實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)包括多個(gè)設(shè)備的溫度、壓力、生產(chǎn)速度和狀態(tài)數(shù)據(jù)；

9、將所述實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中，將本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中的原始數(shù)據(jù)按照生產(chǎn)節(jié)點(diǎn)與實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)一一對(duì)應(yīng)標(biāo)識(shí)，并建立數(shù)據(jù)維護(hù)中心對(duì)實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)；

10、對(duì)所述實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理得到加密數(shù)據(jù)集，并根據(jù)生產(chǎn)需求將所述加密數(shù)據(jù)集經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸至數(shù)據(jù)處理中心。

11、進(jìn)一步的，所述對(duì)實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理得到加密數(shù)據(jù)集包括：

12、去除實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)中錯(cuò)誤、不完整和重復(fù)的數(shù)據(jù)，得到合格生產(chǎn)數(shù)據(jù)；

13、對(duì)所述合格生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和歸一化處理，得到標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)；

14、對(duì)多個(gè)所述標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，得到加密數(shù)據(jù)集；

15、確定所述加密數(shù)據(jù)集的自適應(yīng)分類數(shù)，根據(jù)所述自適應(yīng)分類數(shù)對(duì)所述加密數(shù)據(jù)集進(jìn)行類別劃分，得到多個(gè)加密數(shù)據(jù)子集。

16、進(jìn)一步的，所述建立預(yù)測(cè)模型的步驟，包括：

17、根據(jù)建模目標(biāo)從原始數(shù)據(jù)中選取對(duì)模型有重要影響的特征，得到多個(gè)第一特征；

18、根據(jù)實(shí)際需求對(duì)多個(gè)所述第一特征進(jìn)行提取，并將提取的特征進(jìn)行轉(zhuǎn)換組合生成多個(gè)第二特征；

19、采用主成分分析和線性判別分析對(duì)多個(gè)第二特征進(jìn)行降維處理，得到建模數(shù)據(jù)集；

20、將所述建模數(shù)據(jù)集劃分為訓(xùn)練集和測(cè)試集，通過(guò)訓(xùn)練集對(duì)預(yù)設(shè)模型進(jìn)行訓(xùn)練，在訓(xùn)練過(guò)程中調(diào)整預(yù)設(shè)模型的參數(shù)，得到預(yù)設(shè)訓(xùn)練模型；

21、通過(guò)測(cè)試集對(duì)訓(xùn)練好的預(yù)設(shè)訓(xùn)練模型進(jìn)行驗(yàn)證，評(píng)估模型的性能，對(duì)模型的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析并進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，得到預(yù)測(cè)模型。

22、進(jìn)一步的，所述基于所述數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度的步驟，包括：

23、基于歷史數(shù)據(jù)和市場(chǎng)趨勢(shì)預(yù)測(cè)市場(chǎng)需求，并根據(jù)市場(chǎng)需求調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃；

24、獲取生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)、工藝參數(shù)和人員安排數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)、工藝參數(shù)和人員安排數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)生產(chǎn)能力數(shù)據(jù)；

25、分析生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，根據(jù)所述運(yùn)行數(shù)據(jù)和生產(chǎn)能力數(shù)據(jù)調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃和調(diào)度策略；

26、利用數(shù)據(jù)可視化工具，實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)進(jìn)度和設(shè)備狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并采取糾正措施，在考慮生產(chǎn)效率的同時(shí)，兼顧能源消耗、生產(chǎn)成本和交貨時(shí)間，進(jìn)行綜合調(diào)度優(yōu)化；

27、利用數(shù)據(jù)分析結(jié)果，優(yōu)化生產(chǎn)流程，將任務(wù)分配到適當(dāng)?shù)脑O(shè)備和時(shí)間段，減少設(shè)備空閑時(shí)間和轉(zhuǎn)換時(shí)間；

28、根據(jù)生產(chǎn)需求和設(shè)備狀態(tài)，合理分配人員、原材料和其他資源，確保各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)運(yùn)作，并分析工藝參數(shù)與產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率的關(guān)系，優(yōu)化工藝參數(shù)設(shè)置，提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

29、進(jìn)一步的，所述的生產(chǎn)策略選擇包括分析市場(chǎng)需求和客戶需求，明確產(chǎn)品定位和生產(chǎn)目標(biāo)，評(píng)估現(xiàn)有的生產(chǎn)資源，包括設(shè)備、技術(shù)、人員和資金，設(shè)計(jì)多個(gè)生產(chǎn)策略方案，評(píng)估各方案的優(yōu)缺點(diǎn)和可行性，使用數(shù)據(jù)分析工具和模型，對(duì)各方案進(jìn)行量化分析，選擇最優(yōu)方案，實(shí)施選擇的生產(chǎn)策略，并通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)控效果，必要時(shí)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。

30、進(jìn)一步的，所述通過(guò)執(zhí)行器根據(jù)控制策略執(zhí)行動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線自動(dòng)化控制的步驟，包括：

31、基于收集到的傳感器數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)計(jì)控制算法，以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)線關(guān)鍵參數(shù)的精確控制；

32、將控制算法嵌入到可編程邏輯控制器中，配置控制參數(shù)和執(zhí)行條件；

33、執(zhí)行器執(zhí)行動(dòng)作后，傳感器繼續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的狀態(tài)，將監(jiān)測(cè)得到的實(shí)際值反饋給控制系統(tǒng)；

34、控制系統(tǒng)通過(guò)比較反饋值與預(yù)設(shè)目標(biāo)值，計(jì)算誤差并實(shí)時(shí)調(diào)整控制指令，確保生產(chǎn)過(guò)程按預(yù)定策略穩(wěn)定運(yùn)行。

35、一種用于智能制造生產(chǎn)控制系統(tǒng)，包括：

36、建立模塊，用于收集生產(chǎn)線上的實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，對(duì)所述實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)按照時(shí)間節(jié)點(diǎn)與工位節(jié)點(diǎn)建立數(shù)據(jù)庫(kù)儲(chǔ)存；

37、分析模塊，用于對(duì)所述實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢(shì)分析，并對(duì)比歷史數(shù)據(jù)通過(guò)建立預(yù)測(cè)模型進(jìn)行深入分析，得到數(shù)據(jù)分析結(jié)果；

38、調(diào)度模塊，用于基于所述數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度，并根據(jù)所述數(shù)據(jù)分析結(jié)果和生產(chǎn)調(diào)度對(duì)生產(chǎn)線資源進(jìn)行優(yōu)化配置；

39、控制模塊，用于獲取生產(chǎn)線生產(chǎn)規(guī)劃，根據(jù)所述數(shù)據(jù)分析結(jié)果結(jié)合生產(chǎn)線生產(chǎn)規(guī)劃進(jìn)行優(yōu)化生產(chǎn)策略，并通過(guò)執(zhí)行器根據(jù)控制策略執(zhí)行動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線自動(dòng)化控制。

40、本發(fā)明還提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述用于智能制造生產(chǎn)控制方法的步驟。

41、本發(fā)明還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述用于智能制造生產(chǎn)控制方法的步驟

42、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

43、本發(fā)明一種用于智能制造生產(chǎn)控制系統(tǒng)中，通過(guò)收集生產(chǎn)線上的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，對(duì)生產(chǎn)線的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)按照時(shí)間節(jié)點(diǎn)與工位節(jié)點(diǎn)建立數(shù)據(jù)庫(kù)儲(chǔ)存；對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行即時(shí)報(bào)表、趨勢(shì)分析、異常檢測(cè)，并對(duì)比歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，通過(guò)建立預(yù)測(cè)模型，識(shí)別生產(chǎn)中的潛在問(wèn)題或優(yōu)化機(jī)會(huì)；基于數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度，根據(jù)數(shù)據(jù)分析和生產(chǎn)調(diào)度，對(duì)生產(chǎn)線資源進(jìn)行優(yōu)化配置；基于數(shù)據(jù)分析結(jié)果結(jié)合生產(chǎn)線生產(chǎn)規(guī)劃進(jìn)行優(yōu)化生產(chǎn)策略，并通過(guò)執(zhí)行器根據(jù)控制策略執(zhí)行動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線自動(dòng)化控制，具有提高生產(chǎn)效率、降低成本，推動(dòng)制造業(yè)的智能化發(fā)展的效果。