[發(fā)明專利]智能板材加工車間數(shù)據(jù)處理方法及終端

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211043598.3
• 申請日: 2022-08-29
• 公開（公告）號: CN115423289B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 江俊鋒;付明濤;陳興華;唐小松;許兵;李萬程;吳延龍;賴俊儒;黃劍彪;鄺洪威;陳華生
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東鑫光智能系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: G06Q10/0639
• 分類號: G06Q10/0639;G06F16/215;G06F16/25;G06F16/26;G06F16/51;G06V30/10
• 代理公司: 北京成高專利代理事務(wù)所(普通合伙) 16047
• 代理人: 張杰

1.一種智能板材加工車間數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，應(yīng)用于智能車間中控系統(tǒng)，所述智能車間中控系統(tǒng)用于對板材加工過程中產(chǎn)生的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化和智能化處理，所述智能車間中控系統(tǒng)包括生產(chǎn)設(shè)備、智能控制器、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)存儲與處理模塊、管理駕駛艙、作業(yè)操作艙，所述生產(chǎn)設(shè)備用于對板材進(jìn)行開料、封邊、鉆孔及分揀中的至少一項加工流程，所述智能控制器配置在所述生產(chǎn)設(shè)備上，用于控制所述生產(chǎn)設(shè)備對板材的加工流程，并獲取所述生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)采集模塊與生產(chǎn)設(shè)備的智能控制器連接，用于獲取所述智能控制器從生產(chǎn)設(shè)備上采集到的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)存儲與處理模塊與所述數(shù)據(jù)采集模塊連接，用于接收所述數(shù)據(jù)采集模塊采集到的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并對所述生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、整理和分析后存儲至存儲設(shè)備中，其中，所述生產(chǎn)設(shè)備包括開料設(shè)備、封邊設(shè)備、鉆孔設(shè)備及分揀設(shè)備，所述開料設(shè)備用于對板材進(jìn)行切割加工，所述封邊設(shè)備用于對板材進(jìn)行邊廓粘貼和裝飾，所述鉆孔設(shè)備用于對板材進(jìn)行鉆孔，所述分揀設(shè)備用于對板材進(jìn)行分揀；所述智能板材加工車間數(shù)據(jù)處理方法包括：

響應(yīng)于數(shù)據(jù)采集指令，當(dāng)檢測到與所述數(shù)據(jù)采集模塊連接的智能控制器采用的是標(biāo)準(zhǔn)通訊接口時，通過所述數(shù)據(jù)采集模塊預(yù)先安裝的數(shù)據(jù)采集卡，從所述智能控制器中采集生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并將所述生產(chǎn)數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)上傳至所述數(shù)據(jù)存儲與處理模塊；

當(dāng)檢測到與所述數(shù)據(jù)采集模塊連接的智能控制器采用的是非標(biāo)準(zhǔn)通訊接口時，通過所述數(shù)據(jù)采集模塊預(yù)先安裝的采集軟件，每隔10秒截取所述智能控制器的屏幕，得到生產(chǎn)圖片，利用預(yù)置的圖像識別裝置中預(yù)設(shè)的圖片識別算法對所述生產(chǎn)圖片進(jìn)行識別，從所述生產(chǎn)圖片中識別出生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并將所述生產(chǎn)數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)上傳至所述數(shù)據(jù)存儲與處理模塊，其中，所述生產(chǎn)數(shù)據(jù)包括設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、開機(jī)時間、運(yùn)行時長、加工數(shù)量，所述圖像識別裝置包括文字識別模塊和生產(chǎn)曲線識別模塊，所述文字識別模塊用于識別所述生產(chǎn)圖片中的數(shù)字和中文，所述生產(chǎn)曲線識別模塊用于提取所述生產(chǎn)圖片中反映生產(chǎn)過程或生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)的曲線數(shù)據(jù)，所述生產(chǎn)數(shù)據(jù)包括數(shù)字、中文和曲線數(shù)據(jù)；

所述數(shù)據(jù)存儲與處理模塊接收到所述生產(chǎn)數(shù)據(jù)后，確定存儲設(shè)備所采用的數(shù)據(jù)格式及數(shù)據(jù)區(qū)間，將所述生產(chǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為與所述數(shù)據(jù)格式相一致的數(shù)據(jù)，得到第一生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并利用數(shù)據(jù)歸一化算法將所述第一生產(chǎn)數(shù)據(jù)映射為所述數(shù)據(jù)區(qū)間內(nèi)的數(shù)據(jù)，得到第二生產(chǎn)數(shù)據(jù)，根據(jù)預(yù)設(shè)的向量轉(zhuǎn)換算法將所述第二生產(chǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為向量，并計算每兩個向量之間的余弦距離，得到每兩個第二生產(chǎn)數(shù)據(jù)之間的相似度，將相似度大于預(yù)設(shè)相似度的每兩個第二生產(chǎn)數(shù)據(jù)確定為目標(biāo)數(shù)據(jù)組，并刪除所述目標(biāo)數(shù)據(jù)組中的任意一個第二生產(chǎn)數(shù)據(jù)，將所有所述目標(biāo)數(shù)據(jù)組中保留的第二生產(chǎn)數(shù)據(jù)作為第三生產(chǎn)數(shù)據(jù)，對所述第三生產(chǎn)數(shù)據(jù)中的錯誤、不規(guī)范和無效的數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除后，得到第四生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并將所述第四生產(chǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合所述數(shù)據(jù)存儲與處理模塊的數(shù)據(jù)格式的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，得到目標(biāo)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，將所述目標(biāo)生產(chǎn)數(shù)據(jù)存儲至存儲設(shè)備中；獲取訓(xùn)練樣本，所述訓(xùn)練樣本包括多個參考生產(chǎn)數(shù)據(jù)及所述多個參考生產(chǎn)數(shù)據(jù)中已標(biāo)記的參考異常數(shù)據(jù)，將所述訓(xùn)練樣本輸入至預(yù)設(shè)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中進(jìn)行訓(xùn)練，得到訓(xùn)練結(jié)果，判斷所述訓(xùn)練結(jié)果是否滿足要求，當(dāng)判定所述訓(xùn)練結(jié)果滿足要求時，將訓(xùn)練后的所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型作為分析模型，用于分析出生產(chǎn)數(shù)據(jù)中的異常數(shù)據(jù)，調(diào)用所述分析模型對所述目標(biāo)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到所述目標(biāo)生產(chǎn)數(shù)據(jù)中出現(xiàn)異常的數(shù)據(jù)，得到異常數(shù)據(jù)，確定所述異常數(shù)據(jù)所屬的生產(chǎn)設(shè)備，得到異常生產(chǎn)設(shè)備，并生成針對所述異常生產(chǎn)設(shè)備及異常數(shù)據(jù)的報警信息，將所述報警信息在主駕駛艙進(jìn)行顯示；

所述管理駕駛艙獲取所述目標(biāo)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，對所述目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、整理和分析，生成反映所述智能車間整體的生產(chǎn)狀況、生產(chǎn)運(yùn)營、設(shè)備效能及分揀工序的整體指標(biāo)數(shù)據(jù)，將反映所述智能車間整體的生產(chǎn)狀況的整體指標(biāo)數(shù)據(jù)以數(shù)字化圖表及3D仿真的形式展示在主駕駛艙，將反映所述智能車間整體的生產(chǎn)運(yùn)營的整體指標(biāo)數(shù)據(jù)以數(shù)字化圖表及3D仿真的形式展示在生產(chǎn)運(yùn)營駕駛艙，將反映所述智能車間整體的設(shè)備效能的整體指標(biāo)數(shù)據(jù)以數(shù)字化圖表及3D仿真的形式展示在設(shè)備監(jiān)控駕駛艙，將反映所述智能車間整體的分揀工序的整體指標(biāo)數(shù)據(jù)以數(shù)字化圖表及3D仿真的形式展示在分揀駕駛艙；其中，所述管理駕駛艙包括主駕駛艙、生產(chǎn)運(yùn)營駕駛艙、設(shè)備監(jiān)控駕駛艙及分揀駕駛艙，每個駕駛艙都配備有中控屏，用于以低于10秒的刷新頻率展示對應(yīng)的整體指標(biāo)數(shù)據(jù)；

所述管理駕駛艙還提取所述目標(biāo)生產(chǎn)數(shù)據(jù)中各生產(chǎn)設(shè)備的產(chǎn)值數(shù)據(jù)、運(yùn)行時長、運(yùn)行狀態(tài)，并結(jié)合員工在各生產(chǎn)設(shè)備的分布情況、員工到崗情況、有效工作時長、員工工作效率，運(yùn)用數(shù)字孿生技術(shù)預(yù)測智能車間當(dāng)日的產(chǎn)能，并查找出生產(chǎn)中影響產(chǎn)能的因素，判斷所述智能車間當(dāng)日的產(chǎn)能是否大于或等于目標(biāo)產(chǎn)能，當(dāng)判定所述智能車間當(dāng)日的產(chǎn)能小于目標(biāo)產(chǎn)能時，根據(jù)隨機(jī)森林算法建立產(chǎn)能分別與生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和員工的人員情況之間的擬合模型，利用所述擬合模型確定每個所述運(yùn)行參數(shù)對產(chǎn)能的影響程度，選取影響產(chǎn)能最大的運(yùn)行參數(shù)，得到第一運(yùn)行參數(shù)，調(diào)整所述生產(chǎn)設(shè)備的第一運(yùn)行參數(shù)和員工的人員情況，并判斷調(diào)整后的所述智能車間當(dāng)日的產(chǎn)能是否大于或等于目標(biāo)產(chǎn)能，當(dāng)判定調(diào)整后的所述智能車間當(dāng)日的產(chǎn)能仍小于目標(biāo)產(chǎn)能時，選取影響產(chǎn)能第二大的運(yùn)行參數(shù)，得到第二運(yùn)行參數(shù)，在調(diào)整所述生產(chǎn)設(shè)備的第一運(yùn)行參數(shù)和員工的人員情況的基礎(chǔ)上，繼續(xù)調(diào)整所述生產(chǎn)設(shè)備的第二運(yùn)行參數(shù)，并判斷調(diào)整后的所述智能車間當(dāng)日的產(chǎn)能是否大于或等于目標(biāo)產(chǎn)能，當(dāng)判定調(diào)整后的所述智能車間當(dāng)日的產(chǎn)能仍小于目標(biāo)產(chǎn)能時，在調(diào)整所述生產(chǎn)設(shè)備的第二運(yùn)行參數(shù)的基礎(chǔ)上，繼續(xù)調(diào)整影響產(chǎn)能第三大的運(yùn)行參數(shù)，以此類推，直至所述智能車間當(dāng)日的產(chǎn)能大于或等于目標(biāo)產(chǎn)能為止；其中，所述人員情況包括員工在各生產(chǎn)設(shè)備的分布情況；

所述作業(yè)操作艙獲取所述目標(biāo)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，對所述目標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計、整理和分析，生成反映各業(yè)務(wù)部門對所述智能車間的生產(chǎn)狀況、任務(wù)執(zhí)行情況、設(shè)備狀態(tài)的分指標(biāo)數(shù)據(jù)，并形成相應(yīng)的報表，將所述報表以表格或圖形方式在所述作業(yè)操作艙的中控屏進(jìn)行呈現(xiàn)；

響應(yīng)于所述管理駕駛艙或作業(yè)操作艙發(fā)起的查詢信息，從所述查詢信息中提取出查詢字段；其中，所述查詢字段的字段數(shù)量為n個，所述n大于2；

判斷所述存儲設(shè)備中是否存在與所述查詢字段完全匹配的目標(biāo)生產(chǎn)數(shù)據(jù)；

當(dāng)判定所述存儲設(shè)備中存在與所述查詢字段完全匹配的目標(biāo)生產(chǎn)數(shù)據(jù)時，將與所述查詢字段完全匹配的目標(biāo)生產(chǎn)數(shù)據(jù)返回給所述管理駕駛艙或作業(yè)操作艙；

當(dāng)判定所述存儲設(shè)備中不存在與所述查詢字段完全匹配的目標(biāo)生產(chǎn)數(shù)據(jù)時，將所述查詢字段中相鄰的字段進(jìn)行劃分，得到多個第一子查詢字段；其中，每個所述第一子查詢字段的字段數(shù)量為n-1個；

判斷所述存儲設(shè)備中是否存在與任一第一子查詢字段完全匹配的目標(biāo)生產(chǎn)數(shù)據(jù)；

當(dāng)判定所述存儲設(shè)備中存在與任一第一子查詢字段完全匹配的目標(biāo)生產(chǎn)數(shù)據(jù)時，將與所述第一子查詢字段完全匹配的目標(biāo)生產(chǎn)數(shù)據(jù)返回給所述管理駕駛艙或作業(yè)操作艙；

當(dāng)判定所述存儲設(shè)備中不存在與任一第一子查詢字段完全匹配的目標(biāo)生產(chǎn)數(shù)據(jù)時，繼續(xù)將所述查詢字段中相鄰的字段進(jìn)行劃分，得到多個第二子查詢字段；其中，每個所述第二子查詢字段的字段數(shù)量為n-2個；

繼續(xù)判斷所述存儲設(shè)備中是否存在與任一第二子查詢字段完全匹配的目標(biāo)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以此類推，以獲取與所述查詢字段最匹配的目標(biāo)生產(chǎn)數(shù)據(jù)。