[發(fā)明專利]一種生產(chǎn)線的快速定制設(shè)計服務(wù)系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2016-05-23
• 公開（公告）號: CN106021733B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉強(qiáng);鄧加喜;余佳揚(yáng);李小平
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 佛山市禾才知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司44379
• 代理人: 劉羽波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于工業(yè)自動化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生產(chǎn)線的快速定制設(shè)計服務(wù)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

為了推動工業(yè)化和智能化融合，推進(jìn)工業(yè)4.0建設(shè)，必須加快推進(jìn)不同產(chǎn)業(yè)自動化與智能化的生產(chǎn)整線建設(shè)。隨著計算機(jī)、智能制造裝備與通信技術(shù)的快速發(fā)展，我國制造業(yè)對自動化生產(chǎn)整線快速設(shè)計和合理實(shí)施的需求日益迫切，怎樣使生產(chǎn)整線設(shè)計快速合理并能高效運(yùn)行。自動化與智能化的生產(chǎn)整線是通過集成多個自動化設(shè)備，使各個設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)信息和物理聯(lián)通，并能在上層進(jìn)行智能化的指揮調(diào)度。自動化生產(chǎn)整線能提升產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率和減少用工人數(shù)等，自動化生產(chǎn)整線具有強(qiáng)烈的定制需求與行業(yè)依賴性，專機(jī)設(shè)備與工藝密切相關(guān)，中間設(shè)備依賴于在制品的加工形態(tài)與物理性能，整線設(shè)備必須滿足個性化的車間布局需求與預(yù)期產(chǎn)能需求。如何快速設(shè)計出配置合理、運(yùn)行高效的自動化與智能化的生產(chǎn)整線是擺在制造企業(yè)面前的難題。

一般通過規(guī)劃設(shè)計人員依據(jù)數(shù)學(xué)分析和經(jīng)驗進(jìn)行整線設(shè)計，對設(shè)計人員經(jīng)驗具有較強(qiáng)依賴性，建立的數(shù)學(xué)模型建立在部分假設(shè)的基礎(chǔ)上，不能充分反應(yīng)實(shí)際問題。當(dāng)前國內(nèi)外投產(chǎn)運(yùn)行的復(fù)雜制造系統(tǒng)中，高達(dá)60％因初期規(guī)劃不合理或失誤而導(dǎo)致沒有達(dá)到預(yù)先設(shè)計的指標(biāo)。出現(xiàn)這種問題的主要原因是由于設(shè)計人員掌握設(shè)備信息不全而用戶的參與度過多造成的。

因此，本發(fā)明提出了一種針對生產(chǎn)線的快速定制設(shè)計服務(wù)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提出一種生產(chǎn)線的快速定制設(shè)計服務(wù)系統(tǒng)，該平臺提供的服務(wù)具有不用高度依賴設(shè)計人員的經(jīng)驗與用戶的參與度，減少用戶工作量的同時，快速地高效地找到生產(chǎn)線的最優(yōu)化布局。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)線的快速定制設(shè)計服務(wù)系統(tǒng)，具體包括：模型庫，用于存儲仿真模型；優(yōu)化算法庫，用于存儲優(yōu)化算法；仿真模塊，用于根據(jù)所述生產(chǎn)線的信息從所述模型庫中調(diào)選所述仿真模型，以使所述仿真模型作近物理的靜態(tài)仿真；優(yōu)化算法模塊，用于根據(jù)所述生產(chǎn)線的信息從所述優(yōu)化算法庫中調(diào)選所述優(yōu)化算法，通過所述優(yōu)化算法優(yōu)化所述仿真模型的動態(tài)運(yùn)行方式；其中，所述優(yōu)化算法模塊通過指令通道與所述仿真模塊相連，以使所述仿真模型按照所述優(yōu)化算法模塊生成的生產(chǎn)指令運(yùn)行；所述仿真模塊通過信息通道與所述優(yōu)化算法模塊相連接，以使所述優(yōu)化算法模塊獲取所述仿真模型的運(yùn)行狀態(tài)；通過使所述仿真模塊和所述優(yōu)化算法模塊迭代交互的運(yùn)行，以優(yōu)化所述仿真模型的配置參數(shù)和所述優(yōu)化算法的算法結(jié)構(gòu)；測試模塊，用于對所述仿真模型設(shè)置測試條件，以測試由所述仿真模型構(gòu)建的生產(chǎn)線的適應(yīng)性。

由于通過平臺建立仿真模型與優(yōu)化算法之間的迭代優(yōu)化，使得搭建的生產(chǎn)線在迭代運(yùn)行的過程中自動地趨優(yōu)，與傳統(tǒng)的只是通過人工輸入進(jìn)行簡單的生產(chǎn)線的模擬方法相比，可以很大程度地彌補(bǔ)了設(shè)計人員經(jīng)驗不足的缺陷和減少人工的參與度，從而減少設(shè)計人員的工作負(fù)擔(dān)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，該平臺還包括：生產(chǎn)線信息獲取模塊，用于通過掃描所述生產(chǎn)線相關(guān)的文本資料，通過統(tǒng)計詞頻獲取所述生產(chǎn)線的特征信息，并把所述特征信息公開以方便用戶較對；或者，通過預(yù)設(shè)的關(guān)鍵詞檢索所述文本資料，提取所述生產(chǎn)線的特征信息，并把所述特征信息公開以方便用戶較對；或者，通過用戶直接輸入所述生產(chǎn)線的特征信息。

通過生產(chǎn)線信息獲取模塊獲取生產(chǎn)線的特征信息，有利于對需要建立的生產(chǎn)線進(jìn)行識別，為進(jìn)一步地減少設(shè)計者的參與作鋪墊。

進(jìn)一步地，該平臺還包括：模型導(dǎo)入模塊，用于把仿真模型導(dǎo)入到所述模型庫，并建立起與所述仿真模型相對應(yīng)的運(yùn)動腳本；優(yōu)化算法導(dǎo)入模塊，用于把優(yōu)化算法導(dǎo)入到所述優(yōu)化算法庫；以及，根據(jù)所述特征信息通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器更新和完善所述優(yōu)化算法庫和模型庫。

這樣可以保證優(yōu)化算法庫和模型庫中具有充足的與生產(chǎn)線相關(guān)的儲備，為進(jìn)一步減少設(shè)計者的工作量打下基礎(chǔ)。

優(yōu)選地，所述仿真模塊通過所述特征信息對所述模型庫中的仿真模型按照相關(guān)度作降序排序，以方便用戶調(diào)選所述仿真模型；所述優(yōu)化算法模塊通過所述特征信息對所述優(yōu)化算法庫中的優(yōu)化算法按照相關(guān)度作降序排序，以方便用戶調(diào)選所述優(yōu)化算法。

通過這樣的設(shè)計，使得設(shè)計者能夠較快地找到需要調(diào)選的仿真模型和優(yōu)化算法，以縮短定制設(shè)計的時間。

進(jìn)一步地，該平臺還可以根據(jù)用戶調(diào)選的算法模型和優(yōu)化算法的步驟記錄來預(yù)測用戶需要搭建的生產(chǎn)線所遇到的問題，并通過檢索網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器把已存在優(yōu)選解決方案推送給用戶。