[發明專利]一種基于數字孿生的工業產線輔助監管系統

有效

• 申請號: 202110545600.6
• 申請日: 2021-05-19
• 公開（公告）號: CN113298371B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 黃杰亭;何月順;李潭;宋偉寧
• 申請（專利權）人: 東華理工大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/04;H05B47/10
• 代理公司: 南昌卓爾精誠專利代理事務所(普通合伙) 36133
• 代理人: 徐柳華

本發明公開了一種基于數字孿生的工業產線輔助監管系統，涉及工業產線輔助監管技術領域，解決了現有技術中不能夠對產線進行實時工位規劃導致工人成本升高的技術問題，通過工位劃分單元對工業產線上的工位進行劃分，對工業產線設置的訂單進行分析，通過可利用時間與預計生產件數進行比值計算獲取到客戶的需求節拍，通過公式獲取到對應工業產線的預設工位數量SLi；根據生產順序將對應工業產線的工序關鍵系數構建系數集合，對系數集合內的子集進行權重賦值；對工位數量根據訂單進行分析，完成訂單的同時嚴格控制人工成本，減少生產的不必要成本，同時對工位的間隔長度進行實時計算，使傳送帶以最節能的速度，將生產線的效率到達最高。

技術領域

本發明涉及工業產線輔助監管技術領域，具體為一種基于數字孿生的工業產線輔助監管系統。

背景技術

生產線就是產品生產過程所經過的路線，即從原料進入生產現場開始，經過加工、運送、裝配、檢驗等一系列生產活動所構成的路線，生產線是按對象原則組織起來的，完成產品工藝過程的一種生產組織形式，即按產品專業化原則，配備生產某種產品所需要的各種設備和各工種的工人，負責完成某種產品的全部制造工作，對相同的勞動對象進行不同工藝的加工；

但是在現有技術中，在工業生產線中不能夠對產線進行實時工位規劃，導致工人成本升高，同時不能夠對廠房內的燈光進行合理分配，導致廠房內燈光污染嚴重，影響工人的工作環境，間接導致工作效率降低；

針對上述的技術缺陷，現提出一種解決方案。

發明內容

本發明的目的就在于提出一種基于數字孿生的工業產線輔助監管系統，通過工位劃分單元對工業產線上的工位進行劃分，獲取到廠房內的工業產線，對工業產線設置的訂單進行分析，通過可利用時間與預計生產件數進行比值計算獲取到客戶的需求節拍，并將客戶的需求節拍標記為JPi，通過公式獲取到對應工業產線的預設工位數量SLi；根據生產順序將對應工業產線的工序關鍵系數構建系數集合，對系數集合內的子集進行權重賦值，根據各個工序對應的權重系數獲取到各個工序對應的選中工位數量，根據工位數量獲取到工位的平均間隔長度；對工位數量根據訂單進行分析，完成訂單的同時嚴格控制人工成本，減少生產的不必要成本，同時對工位的間隔長度進行實時計算，使傳送帶以最節能的速度，將生產線的效率到達最高。

本發明的目的可以通過以下技術方案實現：

一種基于數字孿生的工業產線輔助監管系統，包括工位劃分單元、燈光分配單元、數據處理單元、產線輔助平臺以及緩存數據庫；

所述工位劃分單元用于對工業產線上的工位進行劃分，具體劃分過程如下：

步驟SS1：獲取到廠房內的工業產線，并將其標記為i，i=1，2，……，n，n為正整數，對工業產線設置的訂單進行分析，獲取到訂單的預計生產時間并在預計生產時間中提取可利用時間，同時獲取到訂單中的預計生產件數，通過可利用時間與預計生產件數進行比值計算獲取到客戶的需求節拍，并將客戶的需求節拍標記為JPi，可利用時間表示為預計生產時間內的可利用的工作時間，客戶的需求節拍表示為訂單中客戶要求生產的速度；

步驟SS2：獲取對應產線歷史前十次生產訂單中出現特殊故障的次數，并獲取到對應產線的特殊故障概率，同時將特殊故障概率標記為效率因子e，獲取到對應工業產線所有工序的總時長，并將其標記為SCi，通過公式SLi=SCi÷（JPi×e）獲取到對應工業產線的預設工位數量SLi；

步驟SS3：將對應工業產線的工序標記為o，o=1，2，……，m，m為正整數，獲取到對應工業產線內工序的耗時與完成工序后的放置時間，并將對應工業產線內工序的耗時與完成工序后的放置時間分別標記為HSo和FZo，通過公式GJo=β（HSo×a1+FZo×a2）獲取到對應工業產線內的工序關鍵系數GJo，其中，a1和a2均為比例系數，且a1＞a2＞0，β為誤差修正因子，取值為2.31；