一种基于数学模型智慧工厂产能分析系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于数学模型智慧工厂产能分析系统，包括本地服务子系统、厂间服务子系统、要素基础子系统、产能分析子系统以及若干生产终端；可以对每一生产要素和产能的关系进行针对性分析，这样便于生产者获取到生产要素对应的信息，以及时发现生产要素在产能任务下的异常情况或短缺情况，提前提醒生产者进行防范或准备，而对历史数据缺乏的生产情况的分析，引入了基准宏观维度和实际厂间关系数据两个维度，对生产要素进行分析，通过这种分析方式，可以保证在本地数据不足的情况下，仍然能得到较为准确的结果。得到较为准确的结果。得到较为准确的结果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数学模型智慧工厂产能分析系统


[0001]本专利技术涉及智慧工厂领域，更具体地说，涉及一种基于数学模型智慧工厂产能分析系统。

技术介绍

[0002]目前，随着信息技术的普及，数据、网络、通讯、分析、处理技术越来越多的被应用于工业化生产过程中，辅助对工业生产过程中的多维度，大量的数据进行收集处理分析，同时配合智能化设备，对完成生产过程，例如公开号为CN113867302A的专利就公开了一种基于工业物联网的智慧工厂生产系统，通过物联网罗对生产数据进行采集，并植入多种应用模组对采集的生产数据进行处理，而通过对生产数据、分析数据、应用数据进行存储，为生产的各个环节提供数据分析、处理、决策的辅助数据和信息支持，从数据层面解放了工厂的分析、处理、决策成本，但是在应用层面，由于智慧工厂属于新兴的领域，其意义不仅在于提供更多的数据获取技术和传感技术，或提供数据存储服务，使得数据更容易被溯源和验证，对如何为工厂管理者提供更加精确的信息、替代管理者的部分繁琐的人工处理信息的任务，甚至提供远超于管理者人工的信息处理效率、信息分析能力，是目前智慧工厂面临的主要课题，而公开号为CN108038605B的专利就公开了一种智慧工厂的PLARD系统，通过根据生产工序的工序数据计算得到最佳生产调度策略，并且对生产工序中的生产设备进行调度，从而真正实现智慧工厂的智能化管理，并且可以提高智慧工厂的生产效益，通过最佳生产调度策略根据生产工序对生产进行调度，从而实现对不同的生产任务下，生产要素的配置，而目前这种方式虽然可以实现生产资源的最优配置，但是其估计量依赖于本地历史数据，而面对以下两种情况会存在偏差：1、新的生产要素效能的估计，2、时间对生产要素的影响的估计变化估计，以设备为例，新设备不存在历史数据则无法判断其对应的生产函数，或者老设备历史数据不足以对新情况进行判断。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术目的是提供一种基于数学模型智慧工厂产能分析系统。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种基于数学模型智慧工厂产能分析系统，其特征在于：包括本地服务子系统、厂间服务子系统、要素基础子系统、产能分析子系统以及若干生产终端；
[0005]所述生产终端配置有若干采集单元，所述采集单元用于采集生产过程中的生产要素数据，并根据生产要素数据以及对应的产能生成所述产能采集信息；
[0006]所述本地服务子系统包括本地配置模块，本地配置模块用于对应每一本地终端生成对应的本地配置模型，所述本地配置模块获取并处理所述生产要素数据以生成产能历史信息，并将所述产能历史信息输入本地配置模型以使所述本地配置模型中的每一生产要素下，关联有对应的产能值以及产能值；
[0007]所述厂间服务子系统包括厂间关联模块，所述厂间关联模块用于对应每一生产要
素特征生成一要素特征模型，所述厂间关联模块从产能采集信息中根据生产要素特征提取对应的要素关联数据，并将要素关联数据输入要素特征模型以使所述要素特征模型中的每一生产参数下，关联有对应的产能值以及产能值；
[0008]所述要素基础子系统包括有基础配置模块，所述基础配置模块用于对应每一生产要素类型生成一要素类型模型，所述基础配置模块从外部基础数据库中获取对应生产要素类型的基准类型数据，并将基准类型数据输入到要素类型模型中以使所述要素类型模型中的每一生产参数下，关联有对应的产能值以及产能值；
[0009]所述产能分析子系统包括请求解析模块、函数调取模块以及信息分析模块；所述请求解析模块响应于对应生产终端的产能分析请求并以所述产能分析请求中的生产要素为依据生成若干产能分析任务，所述函数调取模块根据产能分析任务分别从所述本地配置模型、要素特征模型、要素类型模型中调取本地产能函数，特征产能函数以及类型产能函数；所述信息分析模块配置有产能分析算法，所述产能分析算法为A
n
(x)＝α
n
f
n
(x)+β
n
g
m1
(x)+χ
n
h
m2
(x)；其中，A
n
(x)为编号为n的生产要素对应的综合产能函数，f
n
(x)为编号为n的生产要素对应的本地产能函数，g
m1
(x)为编号为m1的要素产能特征对应的特征产能函数，其中编号为m1的要素产能特征与编号为n的生产要素对应；h
m2
(x)为编号为m2的要素产能类型对应的类型产能函数，其中编号为m2的要素产能类型与编号为n的生产要素对应；α
n
为编号为n的生产要素对应的历史权重，β
n
为编号为n的生产要素对应的特征权重，α
n
为编号为n的生产要素对应的类型权重，有α
n
+β
n
+χ
n
＝1。
[0010]进一步的，所述的本地配置模块设置有本地配置策略，所述本地配置策略包括
[0011]步骤A1、对应每一生产要素建立历史产能坐标图；
[0012]步骤A2、从产能采集信息中提取生产要素对应的产能值以及产能值，在历史产能坐标图中确定对应的生产关系点；
[0013]步骤A3、若对应的历史产能坐标图满足第一约束条件时，拟合生产关系点以生成本地产能函数；反之，等待历史产能坐标图满足第一约束条件；
[0014]步骤A4、以生产要素为节点，通过每一获得的本地产能函数构建所述的本地配置模型。
[0015]进一步的，所述的厂间关联模块设置有厂间关联策略，所述厂间关联策略包括
[0016]步骤B1、对应每一生产要素建立特征产能坐标图；
[0017]步骤B2、从要素关联数据中提取要素值以及产能值，在特征产能坐标图中确定对应的要素特征点，并根据要素特征点所属的生产终端建立终端戳记；
[0018]步骤B3、连线具有相同终端戳记的要素特征点以获得要素特征子函数；
[0019]步骤B4、依据要素特征子函数之间的形状相似度将要素特征子函数划分为若干要素特征组；
[0020]步骤B5、比对要素特征组内的生产参数项，根据不同的生产参数项赋予每一特征子函数特征系数，以获得对应要素特征组的特征基准函数；
[0021]步骤B6、以要素特征组为节点，通过每一特征基准函数构建所述要素特征模型；
[0022]所述函数调取模块包括根据生产参数确定特征系数，并将特征系数带入所述特征基准函数以获得特征产能函数。
[0023]进一步的，所述的基础配置模块设置有基础配置策略，所述基础配置策略包括
[0024]步骤C1、根据基准类型数据构建类型基准函数，类型基准函数具有以生产参数为索引的类型系数；
[0025]步骤C2、将每一类型基准函数和生产要素类型进行关联，使每一类型基准函数至少关联有一生产要素类型，将关联于同一类型基准函数的生产要素类型划分为同一要素类型组；
[0026]步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数学模型智慧工厂产能分析系统，其特征在于：包括本地服务子系统、厂间服务子系统、要素基础子系统、产能分析子系统以及若干生产终端；所述生产终端配置有若干采集单元，所述采集单元用于采集生产过程中的生产要素数据，并根据生产要素数据以及对应的产能生成所述产能采集信息；所述本地服务子系统包括本地配置模块，本地配置模块用于对应每一本地终端生成对应的本地配置模型，所述本地配置模块获取并处理所述生产要素数据以生成产能历史信息，并将所述产能历史信息输入本地配置模型以使所述本地配置模型中的每一生产要素下，关联有对应的产能值以及产能值；所述厂间服务子系统包括厂间关联模块，所述厂间关联模块用于对应每一生产要素特征生成一要素特征模型，所述厂间关联模块从产能采集信息中根据生产要素特征提取对应的要素关联数据，并将要素关联数据输入要素特征模型以使所述要素特征模型中的每一生产参数下，关联有对应的产能值以及产能值；所述要素基础子系统包括有基础配置模块，所述基础配置模块用于对应每一生产要素类型生成一要素类型模型，所述基础配置模块从外部基础数据库中获取对应生产要素类型的基准类型数据，并将基准类型数据输入到要素类型模型中以使所述要素类型模型中的每一生产参数下，关联有对应的产能值以及产能值；所述产能分析子系统包括请求解析模块、函数调取模块以及信息分析模块；所述请求解析模块响应于对应生产终端的产能分析请求并以所述产能分析请求中的生产要素为依据生成若干产能分析任务，所述函数调取模块根据产能分析任务分别从所述本地配置模型、要素特征模型、要素类型模型中调取本地产能函数，特征产能函数以及类型产能函数；所述信息分析模块配置有产能分析算法，所述产能分析算法为A
n
(x)＝α
n
f
n
(x)+β
n
g
m1
(x)+χ
n
h
m2
(x)；其中，A
n
(x)为编号为n的生产要素对应的综合产能函数，f
n
(x)为编号为n的生产要素对应的本地产能函数，g
m1
(x)为编号为m1的要素产能特征对应的特征产能函数，其中编号为m1的要素产能特征与编号为n的生产要素对应；h
m2
(x)为编号为m2的要素产能类型对应的类型产能函数，其中编号为m2的要素产能类型与编号为n的生产要素对应；α
n
为编号为n的生产要素对应的历史权重，β
n
为编号为n的生产要素对应的特征权重，α
n
为编号为n的生产要素对应的类型权重，有α
n
+β
n
+χ
n
＝1。2.如权利要求1所述的一种基于数学模型智慧工厂产能分析系统，其特征在于：所述的本地配置模块设置有本地配置策略，所述本地配置策略包括步骤A1、对应每一生产要素建立历史产能坐标图；步骤A2、从产能采集信息中提取生产要素对应的产能值以及产能值，在历史产能坐标图中确定对应的生产关系点；步骤A3、若对应的历史产能坐标图满足第一约束条件时，拟合生产关系点以生成本地产能函数；反之，等待历史产能坐标图满足第一约束条件；步骤A4、以生产要素为节点，通过每一获得的本地产能函数构建所述的本地配置模型。3.如权利要求1所述的一种基于数学模型智慧工厂产能分析系统，其特征在于：所述的厂间关联模块设置有厂间关联策略，所述厂间关联策略包括步骤B1、对应每一生产要素建立特征产能坐标图；步骤B2、从要素关联数据中提取要素值以及产能值，在特征产能坐标图中确定对应的
要素特征点，并根据要素特征点所属的生产终端建立终端戳记；步骤B3、连线具有相...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴友贵，彭鹤明，陈格，
申请(专利权)人：四化信息科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：