基于三流融合的全产业链制造建模方法技术

本发明专利技术涉及一种基于三流融合的全产业链制造建模方法，基于三流融合的全产业链制造建模方法包括以下步骤：步骤S10、获取设备层的物质流模型、能量流模型和信息流模型，构建泛在控制器，将物质流模型、能量流模型和信息流模型融合为生产工艺流模型；步骤S20、获取工厂层的订单信息流模型、物料转运流模型和所述生产工艺流模型，构建群智网络控制器与微控制云平台，将订单信息流模型、物料转运流模型和所述生产工艺流模型融合为物料协同转运流模型；步骤S30、获取产业层的生产过程信息流模型、产业共享价值流模型和所述物料协同转运流模型，构建产业智联平台，完成产业链的规划、调度与控制。本发明专利技术，能够提高现场运营效率的效果。能够提高现场运营效率的效果。能够提高现场运营效率的效果。

【技术实现步骤摘要】
基于三流融合的全产业链制造建模方法


[0001]本专利技术涉及智能制造
，尤其涉及一种基于三流融合的全产业链制造建模方法。

技术介绍

[0002]智能制造在提高生产效率、优化资源利用、提高产品质量、实现个性化生产、促进创新和技术进步以及提升竞争力和可持续发展方面具有重要作用，以至于它是推动现代制造业转型升级的关键方向之一。
[0003]在当今的工业互联网领域，企业普遍缺少建模意识来优化制造系统及其各个组成部分的行为和性能，帮助企业更好地理解和管理复杂的生产系统，提高生产效率、质量和灵活性。因此在工业互联网领域提出一种实用性强、普遍适用的建模方法是非常有必要的。
[0004]现有技术中的建模方法往往效率较低、层次意识模糊、难以在实际场景使用。

技术实现思路

[0005]为解决上述现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种的基于三流融合的全产业链制造建模方法，能将调度深入到生产任务执行的微观层面，在建模过程中实现高效率，提升层次意识，实现各层级基本能力的提升，以降低不必要的等待，提高现场运营效率的效果，有利于实际场景应用。
[0006]为实现上述专利技术目的，本专利技术提供一种基于三流融合的全产业链制造建模方法，包括以下步骤：
[0007]步骤S10、获取设备层的物质流模型、能量流模型和信息流模型，构建泛在控制器，将物质流模型、能量流模型和信息流模型融合为生产工艺流模型；
[0008]步骤S20、获取工厂层的订单信息流模型、物料转运流模型和所述生产工艺流模型，构建群智网络控制器与微控制云平台，将订单信息流模型、物料转运流模型和所述生产工艺流模型融合为物料协同转运流模型；
[0009]步骤S30、获取产业层的生产过程信息流模型、产业共享价值流模型和所述物料协同转运流模型，构建产业智联平台，完成产业链的规划、调度与控制。
[0010]根据本专利技术的一个技术方案，在所述步骤S10中，具体包括：
[0011]步骤S101、获取产品生产的基本工艺，构建产品生产的物质流模型；
[0012]步骤S102、基于工艺过程及工艺参数，构建产品生产的能量流模型；
[0013]步骤S103、基于设备感知数据，构建产品生产的信息流模型；
[0014]步骤S104、构建泛在控制器，将物质流模型、能量流模型和信息流模型融合为生产工艺流模型。
[0015]根据本专利技术的一个技术方案，在所述步骤S20中还包括：所述群智网络控制器与微控制云平台基于订单信息流模型、物料转运流模型和所述生产工艺流模型融合完成工厂层的规划、调度及控制。
[0016]根据本专利技术的一个技术方案，所述工厂层的规划包括：
[0017]步骤S201、基于订单信息流模型获取企业销售订单，将企业销售订单分解为生产订单，同时需要判断企业自身生产能力能否满足订单要求，完成订单规划；
[0018]步骤S202、基于产品生产量与交期合同目标，将生产订单分解成各车间与产线的生产计划单，完成合同规划；
[0019]步骤S203、基于订单质量要求、成本约束，匹配对应的工艺路径，生成生产工单，完成工艺规划。
[0020]根据本专利技术的一个技术方案，以所述工厂层的规划得到的生产工单作为输入，所述工厂层的调度包括：
[0021]步骤S204、构建包含产品的离散制造流程的工艺树，得到以工序为核心、约束条件为属性的调度模型，完成生产过程调度；
[0022]步骤S205、基于物料转运过程的复杂程度，构建整体调度方案；
[0023]步骤S206、在每一轮次的调度过程中，同步并匹配当前时刻的订单、物料、工艺信息，输出各个工序针对各项加工任务的开始与结束时间，得到工序维度的甘特图，完成生产工序的调度。
[0024]根据本专利技术的一个技术方案，以所述工厂层的调度得到的甘特图作为输入，所述工厂层的控制包括：
[0025]步骤S207、依据现场生产状态、库存与原料状态、生产效率，实时进行现场物料调度；
[0026]步骤S208、当产品规格切换时，根据质量要求、工艺参数，动态批量匹配对应的核心工艺参数，完成工艺参数配置；
[0027]步骤S209、对生产过程中的实时数据进行监测，通过设备可用性预测与实时扰动监测，分别判断影响设备可用性的因素，当出现现场物料调度、工艺参数配置等功能无法解决的异常情况时，由人工或控制器判断是否需要对调度结果进行调整。
[0028]根据本专利技术的一个技术方案，在所述步骤S30中，所述产业智联平台基于生产过程信息流模型、物料协同转运流模型、产业共享价值流模型完成产业层的规划、调度、控制。
[0029]根据本专利技术的一个技术方案，所述产业层的规划包括：
[0030]步骤S301、通过生产过程信息流模型初步判断产业生产能力与订单要求之间的匹配程度，并做出接单、部分接单、拒接回复；
[0031]步骤S302、基于物料协同转运流模型获取产业现有库存状态和物料的可达性，通过物料协同转运流模型初步匹配粗粒度的物料需求计划；
[0032]步骤S303、通过共享关键生产环节，实现产业整体价值增长；
[0033]步骤S304、融合生产过程信息流模型、物料协同转运流模型、产业共享价值流模型，形成产业级的生产过程模型，完成由套系/批量订单到企业预销售订单的分解。
[0034]根据本专利技术的一个技术方案，以企业预销售订单作为输入，所述产业层的规划包括：
[0035]步骤S305、基于生产过程信息流模型、物料协同转运流模型、产业共享价值流模型，构建以企业利益为核心的群体决策博弈模型；
[0036]步骤S306、基于多个企业对当前订单分配提出的意见，形成协商的群体反馈意见；
[0037]步骤S307、利用群体决策模型，依靠当前时刻的全局信息进行协调优化，进而形成群体决策结果，并将决策结果转化为新的企业预销售订单池。
[0038]根据本专利技术的一个技术方案，所述产业层的控制包括：
[0039]当异常情况发生时，企业管理人员介入，进行异常情况处理；
[0040]当企业无法依靠自身解决异常情况时，则可以上报产业智联平台，基于产业层的规划与调度，对企业销售订单进行重新分配；
[0041]其中，异常情况包括：
[0042]已接单企业在生产过程中，已经超期或有极大可能性超期的情况；
[0043]企业主观或客观上无法完成生产所需物料的调度，需要产业整体提供帮助或重新分配订单；
[0044]企业生产质量发生明显变动，导致产品质量与价值达不到预期；
[0045]原材料与产成品价格大幅度波动，导致企业与产业价值受到明显影响。
[0046]根据本专利技术的一个方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器、一个或多个存储器、以及一个或多个计算机程序；其中，处理器与存储器连接，上述一个或多个计算机程序被存储在存储器中，当电子设备运行时，该处理器执行该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于三流融合的全产业链制造建模方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S10、获取设备层的物质流模型、能量流模型和信息流模型，构建泛在控制器，将物质流模型、能量流模型和信息流模型融合为生产工艺流模型；步骤S20、获取工厂层的订单信息流模型、物料转运流模型和所述生产工艺流模型，构建群智网络控制器与微控制云平台，将订单信息流模型、物料转运流模型和所述生产工艺流模型融合为物料协同转运流模型；步骤S30、获取产业层的生产过程信息流模型、产业共享价值流模型和所述物料协同转运流模型，构建产业智联平台，完成产业链的规划、调度与控制。2.根据权利要求1所述的基于三流融合的全产业链制造建模方法，其特征在于，在所述步骤S10中，具体包括：步骤S101、获取产品生产的基本工艺，构建产品生产的物质流模型；步骤S102、基于工艺过程及工艺参数，构建产品生产的能量流模型；步骤S103、基于设备感知数据，构建产品生产的信息流模型；步骤S104、构建泛在控制器，将物质流模型、能量流模型和信息流模型融合为生产工艺流模型。3.根据权利要求1所述的基于三流融合的全产业链制造建模方法，其特征在于，在所述步骤S20中还包括：所述群智网络控制器与微控制云平台基于订单信息流模型、物料转运流模型和所述生产工艺流模型融合完成工厂层的规划、调度及控制。4.根据权利要求3所述的基于三流融合的全产业链制造建模方法，其特征在于，所述工厂层的规划包括：步骤S201、基于订单信息流模型获取企业销售订单，将企业销售订单分解为生产订单，同时需要判断企业自身生产能力能否满足订单要求，完成订单规划；步骤S202、基于产品生产量与交期合同目标，将生产订单分解成各车间与产线的生产计划单，完成合同规划；步骤S203、基于订单质量要求、成本约束，匹配对应的工艺路径，生成生产工单，完成工艺规划。5.根据权利要求4所述的基于三流融合的全产业链制造建模方法，其特征在于，以所述工厂层的规划得到的生产工单作为输入，所述工厂层的调度包括：步骤S204、构建包含产品的离散制造流程的工艺树，得到以工序为核心、约束条件为属性的调度模型，完成生产过程调度；步骤S205、基于物料转运过程的复杂程度，构建整体调度方案；步骤S206、在每一轮次的调度过程中，同步并匹配当前时刻的订单、物料、工艺信息，输出各个工序针对各项加工任务的开始与结束时间，得到工序维度的甘特图，完成生产工序的调度。6.根据权利要求5所述的基于三流融合的全产业链制造建模方法，其特征在于，以所述工厂层的调度得到的甘特图作为输入，所述工厂层的控制包...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘中学，戚骁亚，孙广集，陈益飞，冯浩然，余文娟，
申请(专利权)人：智昌科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：