[發明專利]一種汽車焊接車間能耗的分析方法

在審

• 申請號: 201710293692.7
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN107122549A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 賴佐強;常永生;韓顯龍;彭小剛;顏先洪;楊濤;傅海軍;蔡斌
• 申請（專利權）人: 重慶長安汽車股份有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 重慶華科專利事務所50123
• 代理人: 徐先祿

技術領域

本發明涉及制造業中生產車間能耗的采集規劃與分析，具體的涉及一種汽車焊接生產車間能耗的分析方法。

背景技術

世界能源消耗巨大，能源危機日益突出，引發的環境污染嚴重。有研究表明制造業的能耗比例高達全球近50％的能耗總量。中國作為世界第二大經濟體，制造業是國民經濟的重要組成部分，對中國經濟的持續快速發展做出了貢獻，但同時制造業也消耗了大量的能源和資源，造成了大量溫室氣體的排放以及酸雨的形成等環境問題，對人們的生產生活造成了一定的影響。

2009年，中國汽車工業產量首次突破千萬大關，達到1379.1萬輛，躍居世界第一位，如今中國已經連續七年蟬聯汽車產量全球第一。目前，對汽車生產車間能耗進行管理分析的企業并不多。但企業的能耗管理的投入成本在運營成本中的比重逐步增大，表明企業也越來越重視對生產車間能耗數據的采集、分析，進而調整能源結構，制定科學高效的節能減排策略，達到節能減排，提高效益的目的。

現有的汽車焊接生產車間中，各個工藝段分工明確，工藝段中設備類型復雜多樣，對車間的能耗數據采集困難。并且現有的能耗監測分析軟件成本過高，需要對操作人員的培訓，從而進一步增加了成本，而較為普適性的分析軟件應用范圍較大，對汽車焊接車間的能耗特點不具有針對性。CN 104834787A公開的“一種軸承磨床生產車間能耗的感知和分析方法”，步驟包括：首先，根據生產車間內的能耗設備把車間內的能耗分為輔助加工能耗、生產設備能耗與運輸設備能耗等三大類，建立車間能耗模型，可以理清能耗的來源及組成，在此基礎上減少或消除不必要的能源消耗，根據生產車間的布局研究能耗感知節點的部署分別進行能耗的感知獲取。其次，利用來自車間能耗感知網絡的能耗數據進行多維度分析處理生成多維度數據集立方體。第三，對得到的能耗數據進行多維度的分析，清楚車間設備能耗的由來，進而對其進行能耗的優化。實現了對整個車間能耗數據的采集檢測、能耗相關基礎信息管理和重點耗能機床的能耗分類統計以及能耗評估。但不能適用于汽車焊接生產車間能耗的分析。

發明內容

本發明的目的是提供一種汽車焊接生產車間能耗的分析方法，以實現生產車間管理層對于汽車焊接生產車間能源消耗的實時采集和分析，進而進行合理的能源分配，提高車間的能源使用效率，達到節能減排的目的。

本發明所述的一種汽車焊接生產車間能耗的分析方法，包括以下步驟：

第一步，能源消耗分層；根據汽車焊接生產能源消耗的組成關系將焊接生產車間的能源消耗分為三層，即焊機設備層、生產單元層和焊接車間層；

第二步，安裝智能電表采集能耗數據；通過對焊機設備層、生產單元層和焊接車間層分別安裝智能電表，并通過能耗采集網絡采集生產開始和結束時能源消耗的數據E_s和E_e，并記錄下開始和結束的工作時間T_s和T_e，以及這段時間內產出的產品數量N，并將能耗數據分類存于數據庫；所述分類指能耗數據分為焊機設備類、生產單元類和焊接車間類和時間類；所述時間類分為時、天、月、季度和年等不同時間長度的劃分類；

第三步，數據預處理；具體處理過程如下：

將各層采集的數據按照下列公式得到T_s至T_e時段能耗的具體值E和單位產品能耗的具體值

E＝E_e-E_s

其中，E表示該層級T_s至T_e時段總的能量消耗，E_s表示T_s至T_e時段開始時已有的能耗總量，E_e表示T_s至T_e時段結束時的能耗總量，N表示該工作時段的產品生產量，表示單位產品的能源消耗量；

第四步，能耗數據整合；

數據整合規則包括焊接設備或生產單元的單位產品能耗數據、生產單元中同類型焊機設備的能耗數據，所述焊接設備或生產單元的單位產品能耗數據能夠做異常分析，檢測焊接設備或生產單元的是否有異常能源消耗；還包括不同生產單元的能耗數據、焊接設備能耗數據與產品生產量、焊接車間總能耗數據與產品生產量和焊機設備總能耗與焊接車間總能耗數據；所述焊接設備能耗數據與產品生產量能夠做關聯性分析，找出焊接能耗和產品生產量的關系；不同的數據整合分析得到不同的關聯性評價指標，所述關聯性評價指標包括：