离散制造生产系统修复方法、计算机装置及存储介质制造方法及图纸

本申请提供一种离散制造生产系统修复方法、计算机装置及存储介质，所述方法包括：确定生产系统所生产的零件数量是否达到检测阈值；当达到检测阈值后根据零件的特征值的比例确定是否进行异常诊断；当确定进行异常诊断后对可疑的生产阶段所加工的零件的种类和加工操作的重排定位数量唯一的异常生产阶段；通过对异常生产阶段的生产机器进行生产节拍实验定位异常生产机器；利用深度强化学习网络确定异常生产机器中的异常生产模块以及适用于异常生产机器的最优修复策略，并控制自动化设备根据最优修复策略对异常生产模块进行修复。本申请的技术可高效定位飞机制造业中的组件模块异常，在保证产能最大化的前提下提供最优修复策略自动修复异常。策略自动修复异常。策略自动修复异常。

Repair method, computer device and storage medium of discrete manufacturing production system

【技术实现步骤摘要】
离散制造生产系统修复方法、计算机装置及存储介质


[0001]本申请涉及智能制造
，尤其涉及一种用于全自动离散智能制造中的离散制造生产系统修复方法、计算机装置及存储介质。

技术介绍

[0002]在制造业领域，通过智能制造系统重塑生产方式、提升生产效率、降低生产成本，对企业来说意义重大。而在大型智能制造系统中，例如，在飞机制造领域的大型龙门立式加工中心中，无故障运行是非常关键的一环。一旦某一制造环节出现故障，企业人员进行故障定位和修复比较困难，不但需要耗费较多时间和人力，也会使得整个生产系统延迟，严重影响生产效率，导致生产成本增大，尤其是涉及到多组件的复杂产品装配、多阶段生产的离散制造系统，如何降低故障定位的难度、提升故障修复效率，保障系统顺畅运行更是非常重要。

技术实现思路

[0003]鉴于以上内容，有必要提供一种离散制造生产系统修复方法、计算机装置及存储介质，能够解决智能制造系统中各生产阶段难以及时定位故障、难以排查故障原因并提供对应修复策略的技术问题。
[0004]所述离散制造生产系统自动修复方法包括：生成所述离散制造生产系统的修复策略并自动选择和执行最优策略进行，包括：生成所述离散制造生产系统的修复策略，包括：当所述离散制造生产系统所生产零件的异常达到预设条件时，对所述离散制造生产系统进行诊断，确定导致异常零件出现的异常生产阶段；通过调节所述异常生产阶段中每个生产机器的生产节拍，定位所述生产阶段中的一个或多个异常生产机器，进而生成所述修复策略，其中，所述修复策略包括交换策略和维修策略；自动选择所述离散制造生产系统的修复策略，包括：从所述修复策略中选择适用于所述异常生产机器的修复策略，利用所选择的修复策略定位所述异常生产机器中的异常生产模块，并控制自动化设备对所述异常生产模块进行修复。
[0005]通过所述离散制造生产系统修复方法，能够提高故障定位的效率，降低故障定位的难度，同时结合柔性化生产和深度强化学习理论，确定最优修复策略并进行自动修复，进而降低产能损失和生产成本。
[0006]可选地，所述方法还包括：确定所述离散制造生产系统生产的零件数量是否达到预设的检测阈值；当确定所述零件数量达到所述检测阈值后，确定异常零件并计算异常零件在所述零件数量中所占比例，其中，确定所述异常零件包括：从所述离散制造生产系统获取每个零件的特征值，将特征值异常的零件确定为所述异常零件；当确定所述比例达到预设的异常阈值时，确定所述离散制造生产系统所生产零件的异常达到所述预设条件。
[0007]可选地，所述对所述离散制造生产系统进行异常诊断，确定导致异常零件出现的
异常生产阶段包括：对加工过任一异常零件的每个加工阶段的加工操作和加工的零件种类进行至少一次的重排；对每次重排后所生产的零件中异常零件所占比例进行判断并获得判断结果，根据所述判断结果对所述异常生产阶段进行定位，直至定位到的异常生产阶段的数量唯一，停止所述重排。
[0008]可选地，所述对加工过任一异常零件的每个加工阶段的加工操作和加工的零件种类进行至少一次的重排包括：基于实现产能最优的函数生成对应零件的加工操作的顺序，所述函数为：，所述实现产能最优的函数的限制条件包括：对任意n或任意k：；及对任意n或任意k：；及对任意n或任意：；其中，表示生产机器k在第n个生产阶段执行的加工操作，cap表示产能，表示生产机器k的优先矩阵，表示生产机器k的能力矩阵，scap表示生产阶段的产能，u表示生产阶段，表示生产机器k的加工操作到零件的特征值的映射。
[0009]可选地，调节所述异常生产阶段中每个生产机器的生产节拍，定位所述异常生产阶段中的一个或多个异常生产机器包括：按照预设比例降低每个所述异常生产阶段中每个生产机器的生产节拍，当任一生产机器在降低生产节拍后所生产的异常零件的数量减少时，确定所述任一生产机器为所述异常生产机器。
[0010]可选地，所述修复策略包括维修策略和交换策略，所述交换策略包括面向时间的模块交换策略和面向产能的模块交换策略，其中，所述模块交换包括对生产模块的交换、更换，所述面向时间的模块交换策略包括：通过所述模块交换修复所述生产系统并最小化修复所述生产系统的时间的策略；所述面向产能的模块交换策略包括：通过所述模块交换修复所述生产系统并最小化所述生产系统的产能损失的策略。
[0011]可选地，所述从所述修复策略中选择适用于所述异常生产机器的修复策略包括：将深度强化学习中的元组与所述离散制造生产系统的多个要素进行对应匹配，进行深度强化学习网络配置，得到适用于所述异常生产机器的修复策略；其中，所述元组包括动作、状态及奖励；所述对应匹配包括：将所述动作对应于一种修复策略的选择，将所述状态对应于每个生产阶段的生产机器的数量、每个生产阶段的生产模块的数量、可交换的生产阶段的生产模块的类型、交换生产模块的时间，将所述奖励对应于所述每个生产阶段的生产机器的数量以及所述交换生产模块的时间。
[0012]可选地，所述深度强化学习网络的系统结构包括：第一卷积层，包括3
×
3的卷积核，步长为1；第一池化层，包括3
×
3的卷积核，步长为1；第二卷积层，包括2
×
2的卷积核，步长为1；第二池化层，包括2
×
2的卷积核，步长为1；全连接层。
[0013]所述计算机可读存储介质存储有至少一个指令，所述至少一个指令被处理器执行时实现所述离散制造生产系统修复方法。
[0014]所述计算机装置包括存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有至少一个指令，所述至少一个指令被所述至少一个处理器执行时实现所述离散制造生产系统修复方法。
[0015]相较于现有技术，所述离散制造生产系统修复方法、计算机装置及存储介质，适用于复杂的离散制造行业的生产系统，例如飞机制造系统，可以根据零件特征值确定生产系
统是否出现异常，并通过首先定位异常生产系统中的数量唯一的生产阶段提高异常定位的效率和准确率，降低了复杂系统定位异常的难度和复杂度。之后基于产能目标函数定位异常生产阶段中的异常生产机器，还可以通过此方法在产能未知时对生产机器的产能进行预估。最后结合柔性化生产和深度强化学习理论，通过深度强化学习元组动作、状态、奖励与自动修复智能装配制造系统要素的匹配，确定异常生产阶段的最优修复策略并进行自动修复，进而可以在保证产能最大化的前提下，实现生产系统的高效与自动化修复。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0017]图1是本申请实施例提供的离散制造生产系统修复方法的第一流程图。
[0018]图2是本申请实施例提供的离散制造生产系统修复方法的第二流程图。
[0019]图3是本申请实施例提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离散制造生产系统修复方法，应用于计算机装置中，其特征在于，所述计算机装置用于与离散制造生产系统连接，所述方法包括：生成所述离散制造生产系统的修复策略，包括：当所述离散制造生产系统所生产零件的异常达到预设条件时，对所述离散制造生产系统进行异常诊断，确定导致异常零件出现的异常生产阶段；通过调节所述异常生产阶段中每个生产机器的生产节拍，定位所述异常生产阶段中的一个或多个异常生产机器，生成所述修复策略，其中，所述修复策略包括交换策略和维修策略；自动选择所述离散制造生产系统的修复策略，包括：从所述修复策略中选择适用于所述异常生产机器的修复策略，利用所选择的修复策略定位所述异常生产机器中的异常生产模块，并控制自动化设备对所述异常生产模块进行修复。2.根据权利要求1所述的离散制造生产系统修复方法，其特征在于，所述方法还包括：确定所述离散制造生产系统生产的零件数量是否达到预设的检测阈值；当确定所述零件数量达到所述检测阈值后，确定异常零件并计算异常零件在所述零件数量中所占比例，其中，确定所述异常零件包括：从所述离散制造生产系统获取每个零件的特征值，将特征值异常的零件确定为所述异常零件；当确定所述比例达到预设的异常阈值时，确定所述离散制造生产系统所生产零件的异常达到所述预设条件。3.根据权利要求1所述的离散制造生产系统修复方法，其特征在于，所述对所述离散制造生产系统进行异常诊断，确定导致异常零件出现的异常生产阶段包括：对加工过任一异常零件的每个加工阶段的加工操作和加工的零件种类进行至少一次的重排；对每次重排后所生产的零件中异常零件所占比例进行判断并获得判断结果，根据所述判断结果对所述异常生产阶段进行定位，直至定位到的异常生产阶段的数量唯一，停止所述重排。4.根据权利要求3所述的离散制造生产系统修复方法，其特征在于，所述对加工过任一异常零件的每个加工阶段的加工操作和加工的零件种类进行至少一次的重排包括：基于实现产能最优的函数生成对应零件的加工操作的顺序，所述函数为：，所述实现产能最优的函数的限制条件包括：对任意n或任意k：；及对任意n或任意k：；及对任意n或任意；其中，表示生产机器k在第n个生产阶段执行的加工操作，cap表示产能，表示生产机器k的优先矩阵，表示生产机器k的能力矩阵，scap表示生产阶段的产能，u表示生产阶段，表示生产机器k的加工操作到零件的特征值的映射。5.根据权利要求1所述的离散制造生产系统修...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫继开，蒋抱阳，马晨阳，
申请(专利权)人：工业富联杭州数据科技有限公司，
类型：发明
国别省市：