[發明專利]一種基于云端大數據平臺的智能制造執行進程管理系統和方法

有效

• 申請號: 202110449053.1
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113298487B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 王克飛;徐超
• 申請（專利權）人: 蒲惠智造科技股份有限公司
• 主分類號: G06Q10/10
• 分類號: G06Q10/10;G06F16/26;G06Q50/04
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 李小朋

1.基于云端大數據平臺的智能制造執行進程管理系統，其特征在于，包括：智能設備生產線、生產數據和指令交互層、生產執行進程本地管理中心以及云端大數據和管理平臺；

所述智能設備生產線具體包括生產設備、傳感設備、柔性傳送設備以及運輸裝卸設備；

所述生產設備用于執行工序實現對產品的生產加工，并且根據生產指令而切換其生產工作模式，在其所負責的一個工序實現允許范圍內的加工順序、流程、供料、工藝參量設置的調整；

所述傳感設備用于感應與實現生產有關的參數數據；

所述柔性傳送設備實現連接各個工序的物料或者產品的傳送，柔性傳送設備按照生產指令切換傳送的路徑和傳送的順序，根據個性化生產的需要進行工序之間的動態調整組配；

所述運輸裝卸設備實現物料產品的裝卸；

所述生產數據和指令交互層用于作為生產執行進程本地管理中心和一條或者多條上述智能設備生產線的上下行過渡接口，實現生產執行進程本地管理中心與智能設備生產線之間上下行傳輸的數據、消息和指令的同構化，以及提供工業現場網絡安全機制；

所述生產數據和指令交互層具有數據消息池，所述數據消息池內建立多組數據堆棧和消息堆棧，且根據數據和消息的緊急級別設置不同優先級的堆棧生產設備、傳感設備、柔性傳送設備、運輸裝卸設備上報的消息和數據，按照統一的格式進行轉化后，分別加入數據堆棧和消息堆棧，依序上傳生產執行進程本地管理中心；

所述生產數據和指令交互層對于每條智能設備生產線上的每臺生產設備、傳感設備、柔性傳送設備、運輸裝卸設備，均建立設備的配置表單，配置表單中的配置項內記錄了針對每臺設備作業當前有效的作業模式，生產執行進程本地管理中心根據個性化定制生產的需要而管理、維護、更改每臺設備的配置表單中的配置項，從而調節每臺設備的作業模式；每個配置表單對應的設備協調器，根據每臺設備所支持的指令集和工控協議，按照指令集和工控協議所約定的格式和時序機制，將配置項轉譯為一系列的作業指令序列，串行或并行下達到生產設備、傳感設備、柔性傳送設備、運輸裝卸設備；

所述生產執行進程本地管理中心包括面向生產執行進程的本地作業調度中心、本地數據中心、本地狀態管理中心以及本地故障響應中心；

所述本地作業調度中心用于根據本地下達或者云端大數據和管理平臺下達的生產訂單，將其解析為生產執行進程，并通過所述生產數據和指令交互層向所述智能設備生產線下行下達指令；

所述本地數據中心用于從生產數據和指令交互層獲得數據和消息，進行數據管理、監控、存儲和可視化顯示；

所述本地狀態管理中心用于從本地數據中心獲取實時數據和歷史數據以及實時和歷史消息，進而實現對智能設備生產線運行狀態和生產執行進程的管理、分析、監控；

所述本地故障響應中心實現智能設備生產線以及生產執行進程的故障預測與維護；

所述本地作業調度中心針對記錄了消費者個性化定制需求的生產訂單，基于預置的關鍵信息抽取規則，從訂單產品信息中確定產品的基礎模塊和選配模塊，以及每個模塊的參數；針對基礎模塊、選配模塊和每個模塊的參數，確定智能設備生產線中與之相關的各個設備的配置項，從而針對每個模塊定義其生產執行進程，下達作業配置指令；對于訂單產品信息中的個性化需求描述，基于專家規則知識庫，將其轉化為產品的個性化模塊，并針對產品個性化模塊確定智能設備生產線中與之相關的各個設備的配置項，針對個性化模塊生成生產執行進程并下達作業配置指令；對于本地智能設備生產線不能支撐其生產的個性化模塊，生成外包生產執行進程，通過本地總線接口上傳給云端大數據和管理平臺；

本地數據中心通過本地總線接口，從生產數據和指令交互層的數據消息池獲得數據和消息，進行數據管理、監控、存儲和可視化顯示；

本地狀態管理中心通過本地總線接口，從本地數據中心獲取實時數據和歷史數據以及實時和歷史消息，進而實現對智能設備生產線運行狀態和生產執行進程的管理、分析、監控；

所述云端大數據和管理平臺包括：大數據匯聚分析中心以及生產支撐調度高級平臺；

所述大數據匯聚分析中心面向整個智能工廠的全部生產執行進程，提取生產進程大數據指標；

所述生產支撐調度高級平臺包括：云端進程調度單元、云端外圍支撐單元、云端安全審計單元、移動端接口單元；

所述云端進程調度單元面向本地作業調度中心上報的外包生產執行進程，將其調度給能夠滿足其要求的智能工廠生產方；

所述云端外圍支撐單元用于實現包含多個智能工廠、物流、維修、客戶服務在內的外圍支撐供應鏈；

所述云端大數據和管理平臺用于基于與生產執行進程本地管理中心的交互，對智能工廠的全部生產執行進程提取生產進程大數據指標，以及執行云端的調度、外圍支撐、安全審計。