[發(fā)明專利]面向自適應(yīng)調(diào)度與無人生產(chǎn)線協(xié)同的智能預(yù)警方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011060568.4
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112330093B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 付超;侯冰冰;薛旻;吳子健;丁曉藝
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/04;G06Q10/00;G06K9/62
• 代理公司: 北京久誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11542
• 代理人: 余罡

本發(fā)明提供了一種面向自適應(yīng)調(diào)度與無人生產(chǎn)線協(xié)同的智能預(yù)警方法和系統(tǒng)，涉及智能制造技術(shù)領(lǐng)域。基于擴(kuò)展置信規(guī)則庫中的擴(kuò)展置信規(guī)則構(gòu)建最小生成樹結(jié)構(gòu)以改變激活規(guī)則的搜索過程，極大的方便了規(guī)則的索引。通過計算測試數(shù)據(jù)與規(guī)則庫中的規(guī)則的相似度，選擇相似度最高的規(guī)則以及在最小生成樹中與該規(guī)則直接相連的規(guī)則作為備選激活規(guī)則，能夠?qū)崿F(xiàn)更精確的定位和激活。最終實現(xiàn)提高設(shè)備載荷預(yù)測精度的目的，進(jìn)而及時通過報警裝置發(fā)出警報，使設(shè)備斷電，以待維修人員檢修。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及智能制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種面向自適應(yīng)調(diào)度與無人生產(chǎn)線協(xié)同的智能預(yù)警方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

無人生產(chǎn)線上的每個加工設(shè)備都具有一定的承載能力，若超過額定載荷，可能會出現(xiàn)設(shè)備損耗嚴(yán)重、設(shè)備功能性下降甚至報廢，進(jìn)而導(dǎo)致生產(chǎn)制造效率下降，這對企業(yè)的生產(chǎn)活動造成的影響無疑是惡劣的。以機(jī)車制動盤加工生產(chǎn)線布局為例，打磨制動盤的機(jī)器人負(fù)荷能力有限，若長時間高速運轉(zhuǎn)不僅會損傷打磨刀頭，而且可能會導(dǎo)致刀頭移位，進(jìn)而使得工件打磨過程出現(xiàn)細(xì)小的誤差，最終可能會得到瑕疵工件。對設(shè)備載荷進(jìn)行預(yù)警不僅能降低瑕疵產(chǎn)品的概率，還能保證按時完成產(chǎn)品的加工，延長設(shè)備的服役壽命，降低更換設(shè)備的成本。因此對設(shè)備載荷進(jìn)行預(yù)警是無人生產(chǎn)線上協(xié)同調(diào)度過程中不可或缺的一環(huán)。

現(xiàn)有的基于擴(kuò)展置信規(guī)則庫的預(yù)警方法包括兩個組成模塊，一個是擴(kuò)展置信規(guī)則庫模塊，一個是推理模塊。擴(kuò)展置信規(guī)則庫模塊是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成知識庫以獲取規(guī)則之間的非線性不確定關(guān)系；推理模塊是一個根據(jù)測試數(shù)據(jù)激活相應(yīng)的規(guī)則并通過解析證據(jù)推理算法集結(jié)激活規(guī)則產(chǎn)生推理結(jié)果的過程。

步驟1：構(gòu)建擴(kuò)展置信規(guī)則庫；

步驟2：擴(kuò)展置信規(guī)則庫推理過程；

步驟3：載荷預(yù)警。

但上述方法是基于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換而來的規(guī)則構(gòu)建的規(guī)則庫，該方法將信念分布引入到前提屬性的描述當(dāng)中，使得擴(kuò)展置信規(guī)則系統(tǒng)與置信規(guī)則系統(tǒng)相比能夠更有效的處理不確定信息，并且該方法有效的解決了置信規(guī)則系統(tǒng)中存在的組合爆炸問題。

然而該方法依然存在一些缺陷，具體如下：

(1)該方法確定的激活規(guī)則較多，幾乎會涉及整個規(guī)則庫中的所有擴(kuò)展置信規(guī)則，無法實現(xiàn)激活規(guī)則的精確定位，進(jìn)而使得該方法的載荷預(yù)警效率降低。

(2)該方法激活的規(guī)則間存在較高的不一致性，這種不一致性的存在一方面是數(shù)據(jù)沖突的結(jié)果，另一方面是確定激活規(guī)則的方法的不足。從而導(dǎo)致噪音規(guī)則增多，難以精準(zhǔn)實現(xiàn)載荷預(yù)警。

以上兩個方面的缺陷導(dǎo)致現(xiàn)有擴(kuò)展置信規(guī)則方法得到的預(yù)測精度較差，不能夠得到較好的預(yù)測結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容

(一)解決的技術(shù)問題

針對現(xiàn)有方法的不足，本發(fā)明提供了一種面向自適應(yīng)調(diào)度與無人生產(chǎn)線協(xié)同的智能預(yù)警方法和系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有擴(kuò)展置信規(guī)則方法得到的預(yù)測精度較差的問題。

(二)技術(shù)方案

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

一種面向自適應(yīng)調(diào)度與無人生產(chǎn)線協(xié)同的智能預(yù)警方法，該方法包括：

基于載荷指標(biāo)的參考值范圍，獲取訓(xùn)練數(shù)據(jù)和測試數(shù)據(jù)；

基于訓(xùn)練數(shù)據(jù)，構(gòu)建擴(kuò)展置信規(guī)則庫；

基于擴(kuò)展置信規(guī)則庫構(gòu)建加權(quán)全連接圖；

構(gòu)建加權(quán)全連接圖的最小生成樹；

基于測試數(shù)據(jù)，選擇備選激活規(guī)則；

基于備選激活規(guī)則，對擴(kuò)展置信規(guī)則庫進(jìn)行推理，輸出預(yù)測結(jié)果。

進(jìn)一步的，所述基于載荷指標(biāo)的參考值范圍，獲取訓(xùn)練數(shù)據(jù)和測試數(shù)據(jù)包括: