[發明專利]針織智能工廠經編車間生產管理系統

有效

• 申請號: 202010173317.0
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111338307B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 王云良;顧衛杰;莊岳輝;王志騁
• 申請（專利權）人: 常州機電職業技術學院;江蘇大備智能科技有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 常州市科誼專利代理事務所 32225
• 代理人: 孫彬

1.一種針織智能工廠經編車間生產管理系統，其特征在于，包括：

振動傳感器節點、溫度傳感器節點和服務器；

所述振動傳感器節點適于檢測經編機的振動信號，并送至服務器；

所述溫度傳感器適于檢測經編機的溫度數據，并發送至服務器；

所述服務器適于根據振動信號和溫度數據生成工作策略；

所述服務器適于根據振動信號和溫度數據生成工作策略，即

所述服務器適于根據振動信號獲取振動信號均值；

所述服務器適于所述服務器適于通過溫度數據獲取溫度均值；以及

所述服務器適于記錄經編機已工作總時間；

所述服務器適于根據數據和歷史數據建立相應向量，即

構建經編機故障參數向量和系數向量；

所述歷史數據包括：歷史振動信號均值、歷史溫度均值、歷史經編機已工作總時間；

所述經編機故障參數向量為：x＝(x⁽¹⁾,x⁽²⁾,x⁽³⁾,1)；

其中，x⁽¹⁾為振動信號均值，x⁽²⁾為溫度均值，x⁽³⁾為經編機已工作總時間；

所述系數向量為：w＝(w⁽¹⁾,w⁽²⁾,w⁽³⁾,b)；

其中，w⁽¹⁾為振動信號均值系數，w⁽²⁾為溫度均值系數，w⁽³⁾為經編機已工作總時間系數，b為偏置；

所述服務器適于根據相應向量構建經編機運行狀態模型，即

所述經編機運行狀態模型包括：

其中，w^T為w的轉置；e為自然常數；

則損失函數為：

其中，m為數據集樣本數；y為類別標簽，表示有故障和無故障兩種狀態，并且當y＝1時，表示有故障，y＝0時，表示無故障；y⁽ⁱ⁾為第i個數據的類別標簽；

對損失函數進行迭代，以獲取使損失函數最小時w的最佳值，則迭代函數為：

其中，α表示步長；

所述服務器適于根據經編機運行狀態模型設置經編機的設定轉速，即

其中，m₀為類別y＝0的樣本數；m₁為類別y＝1的樣本數；μ₁為有故障數據在w向量軸投影后所得到的數據的均值；μ₀為無故障數據在w向量軸投影后所得到的數據的均值；δ₀為無故障數據在w向量軸投影后所得到的數據的標準差；δ₁為有故障數據在w向量軸投影后所得到的數據的標準差；

x_ci為第i臺經編機當前額定狀態，v_i為第i臺經編機的設定轉速，則經編機的轉速為：

當wx_ci≤μ₀+δ₀時，經編機的設定轉速為v_h，即v_i＝v_h；

當wx_ci≥μ₁-δ₁時，經編機的設定轉速為v_L，即v_i＝v_L；

當μ₀+δ₀≤wx_ci≤μ₁-δ₁時，經編機的設定轉速為：

其中，v_h為經編機的最高轉速上限；v_L為經編機的最低轉速下限；

并且當wx_ci＞μ₁-2δ₁時預警，以提示維護經編機；

所述服務器適于根據經編機的轉速和約束條件生成工作策略，即

其中，n為經編機總臺數；l為訂單總數目；v_i為第i臺經編機的設定轉速；t_ki為第k個訂單在第i個經編機上生產的工時，k∈[1,l]；P_ks為第k個訂單銷售單價；P_kr為第k個訂單原材料單價；a為經編機的損耗價值/單位產量；t_r為操作工人總工時；P_r為操作工人每小時工資；

所述約束條件包括：操作工人工作時間的約束條件、每個訂單總量的約束條件和每個經編機工作時間的約束條件；

所述操作工人工作時間的約束條件包括：

其中，d為每個操作工人負責的經編機數目；

所述每個訂單總量的約束條件包括：

其中，q₁為第1單的合同訂單量；q_k為第k單的合同訂單量；q_l為第l單的合同訂單量；t_1i為第1個訂單在第i個經編機上生產的工時；t_li為第l個訂單在第i個經編機上生產的工時；

所述每個經編機工作時間的約束條件包括：

其中，TG_i為在生產計劃周期第i臺經編機的允許最大工作時間，i∈[1,n]；

所述工作策略包括：各經編機的設定轉速、各訂單在相應經編機上生產的最佳分配工時和操作工人總工時；

根據單純形法獲取不同訂單在不同經編機上的最佳分配工時t_ki，以及操作工人總工時t_r，使Z最小。