[發明專利]一種基于鋼鐵生產大數據的一元線性回歸分析方法

在審

• 申請號: 202010989141.6
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112231368A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 耿天增;潘鵬;王偉兵;賈永坡;金浩;李仁華;李亞
• 申請（專利權）人: 邯鄲鋼鐵集團有限責任公司;邯鄲市邯鋼集團信達科技有限公司
• 主分類號: G06F16/248
• 分類號: G06F16/248;G06F16/25;G06F16/28;G06F17/11;G06F17/18
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 趙幸

本發明涉及一種基于鋼鐵生產大數據的一元線性回歸分析方法，屬于鋼鐵企業分析產品質量的方法技術領域。本發明的技術方案是：基于大數據，采集煉鋼、熱軋和冷軋生產數據；清洗無效數據，將有效數據存儲在大數據平臺；基于一元線性回歸分析算法，設置回歸分析模型；基于建立好的一元線性回歸模型，自動分析選取的多個參數兩兩之間的關聯性。本發明的有益效果是：通過分析基于大數據中生產全流程中某兩工藝參數之間的關聯性，協助品質人員找出可能具交互作用互相影響的兩工藝項參數，并建立預測模型，以控制降低品質缺陷的發生。

技術領域

本發明涉及一種基于鋼鐵生產大數據的一元線性回歸分析方法，屬于鋼鐵企業分析產品質量的方法技術領域。

背景技術

當前,我國經濟已由高速增長階段轉向高質量發展階段,實現鋼鐵企業全流程質量管控,是實現鋼鐵企業高質量發展的有效途徑。國家《中國制造2025》提出，我國要加快制造業的轉型升級，加速制造大國向制造強國的轉變。這就要求運用信息自動化手段建立起從煉鋼到熱軋再到冷軋過程的全流程質量管控體系，實現質量管理的落地，保障生產線上能夠源源不斷地生產出滿足客戶需求質量過硬客戶信得過的高端產品。

現有的鋼鐵行業大數據，多數為PLC設備采集、文件采集，通過對其進行分析，可以為鋼鐵行業提供生產全方位信息，通過分析和挖掘生產數據當中的規律，準確找出質量提升的關鍵因素。

鋼鐵行業的大量效率和質量問題可以利用現有的過程數據和算法來解決，這些技術的有效性高度依賴于高質量的同質數據集。

發明內容

本發明目的是提供一種基于鋼鐵生產大數據的一元線性回歸分析方法，通過分析基于大數據中生產全流程中某兩工藝參數之間的關聯性，協助品質人員找出可能具交互作用互相影響的兩工藝項參數，并建立預測模型，以控制降低品質缺陷的發生，有效地解決了背景技術中存在的上述問題。

本發明的技術方案是：一種基于鋼鐵生產大數據的一元線性回歸分析方法，包含以下步驟：

步驟1：基于大數據，采集煉鋼、熱軋和冷軋生產數據；

步驟2：清洗無效數據，將有效數據存儲在大數據平臺；

步驟3：基于一元線性回歸分析算法，建立一元線性回歸分析模型；

步驟4:基于建立好的一元線性回歸模型，自動分析選取的多個參數兩兩之間的關聯性；

步驟5；將分析結果圖和所使用的分析數據結合展示，為生產質量提升決策提供支持。

所述步驟1中，基于大數據ETL工具，對生產工序煉鋼、熱軋和冷軋中產生的數據進行數據采集，采集來源為生產一級、生產二級、MES和其他系統的日志文件，統一分類成關系型數據、基于時間的數據、基于長度的數據和基于文件的數據。

所述步驟2中，鋼鐵生產過程中可能會因為測量設備故障等因素造成數據丟失或者失真，在提取階段結束后，立即通過清理程序將這些值標記為N/A；對于大多數的物理測量，從儀表數據表和工藝實踐中獲得一個有效的范圍，對超出有效范圍的值進行去除；多個數據源的數據存儲格式不同、采集時間不同、單位不同，進行統一標準的處理，以方便上層應用使用。

所述步3中，建立一元線性回歸分析模型，其模型算法如下:

式中，xt代表t期自變量的值；代表t期因變量的值；a、b代表一元線性回歸方程的參數；a、b參數由下列公式求得(用∑代表)：

為簡便計算，做如下定義：

式中：

這樣定義a、b后，參數由下列公式求得：