[發明專利]一種基于人工免疫的智能制造系統

有效

• 申請號: 202010826468.1
• 申請日: 2020-08-17
• 公開（公告）號: CN112116487B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 康與云;馮桂芳;王百洋;霍東岳
• 申請（專利權）人: 臨沂大學
• 主分類號: G06Q50/04
• 分類號: G06Q50/04;G06N3/006;G05B19/418
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 曹鵬飛

1.一種基于人工免疫的智能制造系統，其特征在于，包括,系統設備總控模塊(1)、分別與所述系統設備總控模塊(1)連接的自適應調節模塊(2)、生產管理模塊(3)、數據采集模塊(4)、數據處理模塊(5)、學習訓練模塊(6)、狀態監控模塊(7)、系統控制模塊(8)和控制執行模塊(9)；

所述系統設備總控模塊(1)運用軟件容器技術構成分布式控制節點DCN，通過DCN進行監控和管理，接收系統的命令并輸出任務指令；所述系統設備總控模塊(1)中的軟件棧進行實時自動升級；

所述自適應調節模塊(2)生成自適應控制方案，所述自適應調節模塊包括決策器、顯示器、數據庫、計算器，所述決策器用于選擇最優調度方法，所述計算器用來數據計算，所述數據庫存貯系統信息、調度算法、調度規則，所述顯示器顯示結果，通信接口完成信息傳遞并與所述系統設備總控制器(1)進行通信；

所述生產管理模塊(3)負責安排生產計劃，調度生產流程；

所述數據采集模塊(4)實時采集設備當前生產狀態信息；

所述數據處理模塊(5)整合并處理所述生產管理模塊(3)和所述數據采集模塊(4)的數據信息，并進行歸一化處理，得到狀態數據；

所述學習訓練模塊(6)使用人工免疫算法，將所述狀態數據作為原始抗原，對原始抗原進行學習訓練，得到抗體；所述學習訓練包括免疫學習與記憶，所述學習訓練模塊包括決策器、計算器、抗原抗體庫、策略算法庫和通信裝置，所述決策器接收任務信息并決定單元行為，所述計算器主要執行相關的指令，所述抗原抗體庫保存抗原數據和抗體方案，所述策略算法庫存有常用策略算法，所述通信接口完成信息傳遞并與所述系統設備總控制器(1)進行通信；

所述狀態監控模塊(7)使用人工免疫算法進行免疫狀態評估和免疫應答判斷；所述狀態監控包括決策器、狀態數據庫、計算器、顯示器和通信裝置，所述決策器對所述狀態數據進行監控，設定操作閾值和報警閾值，所述計算器進行數據計算，所述狀態數據庫存貯監控數據，所述顯示器顯示計算結果，所述通信接口完成信息傳遞并與所述系統設備總控制器(1)進行通信；

所述系統控制模塊(8)將自適應調節模塊(2)生成的調整方案轉換為控制信號，所述系統控制模塊包括決策器、控制器、傳感器、顯示器、通信裝置，所述決策器用于分析系統控制方案，所述控制器用于產生控制信號，所述顯示器用于顯示分析結果，所述傳感器用于反饋控制信息，所述通信接口完成信息傳遞并與所述系統設備總控制器(1)進行通信；

所述控制執行模塊(9)包括機床、AGV、機械臂、加工中心等執行裝置。

2.根據權利要求1所述的一種基于人工免疫的智能制造系統，其特征在于，所述分布式控制節點DCN創建容器圖像存貯庫，并自動建立軟工作環境。

3.根據權利要求1所述的一種基于人工免疫的智能制造系統，其特征在于，所述狀態監控模塊(7)中使用人工免疫算法進行進行系統狀態評估和是否進行生產調整的判斷。

4.根據權利要求1所述的一種基于人工免疫的智能制造系統，其特征在于，所述系統設備總控模塊(1)結合生產管理模塊(3)，現場動態分配生產任務和設備，制定并優化生產的具體過程及各設備的詳細操作順序。

5.根據權利要求1所述的一種基于人工免疫的智能制造系統，其特征在于，所述自適應調節模塊(2)通過系統信息、調度算法、調度規則、系統運行狀態信息自適應生成調度作業方案。

6.根據權利要求1所述的一種基于人工免疫的智能制造系統，其特征在于，所述生產管理模塊(3)提供的產品信息包括產品數據和生產計劃數據。

7.根據權利要求1所述的一種基于人工免疫的智能制造系統，其特征在于，所述數據采集模塊(4)實時獲取各工序、設備、物料、產品數據，并統計、分析成設備所需信息。

8.根據權利要求1所述的一種基于人工免疫的智能制造系統，其特征在于，所述狀態監控模塊(7)發出的報警信號分為高、中、低三個等級，并設置LED燈分別對應紅、橙、黃三個顏色。