一种多时间尺度数据融合的质量分析与优化方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种多时间尺度数据融合的质量分析与优化方法及系统，包括以下方法：进行产品生产过程数据关联，构建质量数据库；产品数据通过零件编号进行关联，零件编号包括物料零件号和物料批次号；基于零件编号，采集工艺参数和检测参数、且与零件编号关联，构建质量数据库。构建质量评估模型；基于人工经验与质量数据库，构建质量评估模型；根据当前加工情况，单件或批次下发控制工艺参数至参数控制策略中。在线控制；针对加工设备，通过参数控制策略对加工过程进行在线控制，以确保加工设备按照质量评估模型下发的控制工艺参数进行加工。本发明专利技术解决了现有质量分析存在的局部性管控、事后性管控导致的质量损失的问题。事后性管控导致的质量损失的问题。事后性管控导致的质量损失的问题。

A quality analysis and optimization method and system of multi time scale data fusion

【技术实现步骤摘要】
一种多时间尺度数据融合的质量分析与优化方法及系统


[0001]本专利技术涉及生产质量管控
，具体涉及一种多时间尺度数据融合的质量分析与优化方法及系统。

技术介绍

[0002]质量分析与优化是提升生产过程质量，减少产品废品的关键，现有的生产过程中，质量检验数据、加工数据及产品零件标识数据未进行关联，导致质量数据无法精准的反馈与单件或批次产品生产，造成了及时采集了质量数据，但是未能够有效利用，仅仅用于事后的质量分析，无法充分发挥在线数据采集与控制，在事中进行质量控制的要求。近年来，随着企业物联网建设、质量数据采集、质量管理系统等数字化建设力度不断加强，绝大部分企业都已实现了物料标识、加工参数和检验参数的数据采集，但是现阶段仍然以事后的质量数据分析为主，仅仅实现了将原有手工记录单据转换成为电子式自动生产单据，实现了人员劳动强度的减少和数据统计实时性的提高，本质上并未对产品生产过程的质量影响因素进行有效控制，现有的质量分析与优化控制仍然具有很大的提升空间。
[0003]专利技术专利(CN 104166757 B)公开了一种加工质量影响因素敏感性分析和质量控制方法，基于最小二乘支持向量机建立加工质量和影响因素的关系模型，利用建立的加工质量和影响因素的关系模型，计算各影响因素的灵敏度和贡献率，根据灵敏度或贡献率识别出影响因素中影响加工质量较大的因素，根据敏感性分析的结果，通过对影响因素中的一个或者多个可控因素进行控制，对加工质量的波动进行反方向的补偿，从而减少加工质量的波动。
[0004]专利技术专利(CN 113435699 A)公开了一种质量智能管控方法及系统，采集与生产线零配件相关的生产参数数据，将所述生产参数数据输入至深度学习模型，预测输出现场生产的产品是否合格，对于合格的产品，给出合格分数，进一步细化产品质量，对于不合格产品给出矫正建议并传送给执行单元执行，执行单元将矫正后的产品进行实际检测，并将结果传送给服务器，以强化或改进服务器的调整策略。
[0005]以上相关性较强的专利中，均仅实现数据的采集与单点的质量控制，无法兼容单件或批次的产品质量控制，并且在对质量进行控制时，未考虑后续加工质量数据的扩充对在线控制的影响。
[0006]综上所述，现有制造企业质量分析仍然有部分依赖于传统单据统计、excel分析；部分企业上了信息化系统后实现了上述过程的电子化和数字化，但是均以事后分析为主；部分企业针对某些关重设备，进行数据采集与自适应控制，实现了单个环节的质量控制，但是未与检验环节或物料标识等进行数据关联，大都还是进行单点应用，具有质量控制局部化，事后控制为主的特点，导致即使进行了质量分析，也只能在事后进行，无法挽回已经造成的质量损失。此外，由于大部分质量分析仅针对特点产品某一批次或几批次的质量数据，导致大量质量历史数据的分析和利用受到制约，在同一类型不同批次之间生产时，数据价值不能有效得到发挥。

技术实现思路

[0007]本专利技术为解决现有质量分析存在的局部性管控、事后性管控导致的质量损失问题，本专利技术提供了解决上述问题的一种多时间尺度数据融合的质量分析与优化方法及系统。
[0008]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0009]一种多时间尺度数据融合的质量分析与优化方法，包括以下方法：S1.进行产品生产过程数据关联，构建质量数据库；产品数据通过零件编号进行关联，所述零件编号包括物料零件号和物料批次号；基于零件编号，采集工艺参数和检测参数、且与零件编号关联，构建质量数据库。S2.构建质量评估模型；基于人工经验与质量数据库，构建质量评估模型；根据当前加工情况，单件或批次下发控制工艺参数至参数控制策略中。S3.在线控制；针对加工设备，通过参数控制策略对加工过程进行在线控制，以确保加工设备按照质量评估模型下发的控制工艺参数进行加工。所述工艺参数包括加工工序号、加工设备号和工艺数据，且工艺数据和加工工序号、加工设备号绑定；所述检测参数包括检测工序号、检测设备和检测数据，且检测数据与检测工序号、检测设备绑定。
[0010]为解决现有质量分析存在的数据关联性差、局部性管控、事后性管控导致的质量损失问题，本专利技术提供了一种多时间尺寸数据融合的质量分析与优化方法，通过对物料零件进行单件或批次标识、加工参数数据采集、检验数据采集等，形成以质量为目标，综合考虑单件质量过程工艺参数控制，批次产品工艺参数控制，通过对单件零件加工过程进行质量控制，批次产品加工过程进行质量控制，实现生产过程质量离线分析和在线控制，以减少生产过程造成的单件或批次质量损失。本专利技术通过实现标识、工艺和质量数据关联，通过统一质量评估模型进行质量在线控制，可有效减少产品质量损失，稳定生产质量，有效降低企业生产浪费，提高企业竞争力。
[0011]进一步设计，步骤S1中，针对产品生产过程，采用树形结构进行产品数据管理，构建的产品数据结构包括零件编号、多组加工工序和多组检验工序；每组加工工序包括加工工序号、加工设备号和工艺数据，且工艺数据和加工工序号、加工设备号绑定；每组检测工序包括检测工序号、检测设备和检测数据，且检测数据与检测工序号、检测设备绑定。
[0012]进一步设计，每件物料零件或每批物料零件进行生产时，首先获取加工工序和/或检测工序信息，之后根据物料零件工序组成自动进行产品结构创建，进行工艺参数和检测参数的数据采集时，再根据产品接口子项进行数据填充。
[0013]进一步设计，产品数据结构根据产品类型，对加工工序、检验工序进行扩充。
[0014]进一步设计，步骤S3中，在产品生产过程中，质量评估模型根据产品类型和批次信息，结合之前生产产品的历史质量数据，自动生成控制工艺参数、并经参数控制策略下发到加工设备控制器，加工设备内部包含在线优化控制模块，根据接收到的参数控制策略和数据值范围对生产过程进行质量控制。
[0015]进一步设计，在线优化控制模块进行在线优化控制时，通过对工艺参数进行设定、工艺参数检测，获取工艺参数设定值与工艺参数实际值、并进行偏差处理，偏差计算后，结合工艺参数设定值与工艺参数实际值偏差情况进行是否控制判断；若需要控制，则将偏差值反馈在线优化控制模块进行参数控制；若不需控制时则该流程结束，
[0016]进一步设计，工艺参数检测采用实时检测机制，以最大化的降低控制过程的滞后
性，以确保加工过程的质量。
[0017]进一步设计，所述质量评估模型通过设定自动更新方法，实现质量评估模型的自动优化更新。
[0018]进一步设计，自动更新方法包括：停止当前加工，当进行零件加工或批次切换时，结合人工辅助经验和历史数据，自动生成新的质量评估模型，当新的模型准确度小于或等于现有模型时，则该流程结束，加工设备按照原有控制策略开始加工；当新的模型准确度大于原有模型时，则对新模型进行保存，并启用新模型，之后自动下发参数控制策略到加工设备控制器，下发成功后即开始加工。
[0019]进一步设计，步骤S3中，针对加工设备，通过参数控制策略对加工过程进行超低时延的在线控制。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多时间尺度数据融合的质量分析与优化方法，其特征在于，包括以下方法：S1.进行产品生产过程数据关联，构建质量数据库产品数据通过零件编号进行关联，所述零件编号包括物料零件号和物料批次号；基于零件编号，采集工艺参数和检测参数、且与零件编号关联，构建质量数据库；S2.构建质量评估模型基于人工经验与质量数据库，构建质量评估模型；根据当前加工情况，单件或批次下发控制工艺参数至参数控制策略中；S3.在线控制针对加工设备，通过参数控制策略对加工过程进行在线控制，以确保加工设备按照质量评估模型下发的控制工艺参数进行加工；所述工艺参数包括加工工序号、加工设备号和工艺数据，且工艺数据和加工工序号、加工设备号绑定；所述检测参数包括检测工序号、检测设备和检测数据，且检测数据与检测工序号、检测设备绑定。2.根据权利要求1所述的一种多时间尺度数据融合的质量分析与优化方法，其特征在于，步骤S1中，针对产品生产过程，采用树形结构进行产品数据管理，构建的产品数据结构包括零件编号、多组加工工序和多组检验工序；每组加工工序包括加工工序号、加工设备号和工艺数据，且工艺数据和加工工序号、加工设备号绑定；每组检测工序包括检测工序号、检测设备和检测数据，且检测数据与检测工序号、检测设备绑定。3.根据权利要求2所述的一种多时间尺度数据融合的质量分析与优化方法，其特征在于，每件物料零件或每批物料零件进行生产时，首先获取加工工序和/或检测工序信息，之后根据物料零件工序组成自动进行产品结构创建，进行工艺参数和检测参数的数据采集时，再根据产品接口子项进行数据填充。4.根据权利要求1所述的一种多时间尺度数据融合的质量分析与优化方法，其特征在于，步骤S3中，在产品生产过程中，质量评估模型根据产品类型和批次信息，结合之前生产产品的历史质量数据，自动生成控制工艺参数、并经参数控制策略下发到加工设备控制器，加工设备内部包含在线优化控制模块，根据接收到的参数控制策略和数据值范围对生产过程进行质量控制。5.根据权利要求4所述的一种多时间尺度数据融合的质量分析与优化方法，其特征在于，在线优化控制模块进行在线优化控制时，通过对工艺参数进行设定、工艺参数检测，获取工艺参数设定值与工艺参数实际值、并进行偏差处理，偏差计算后，结合工艺参数设定值与工艺参数实际值偏差情况进行是否控制判断；若需要控制，则将偏差值反馈在线优化控制模块进行参数控制；若不...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱枫，徐曼菲，黄利红，范波，赵智聪，赖俊，孙科星，
申请(专利权)人：中国兵器装备集团自动化研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：