一种智能产线信息建模方法、存储介质及计算设备

文档序号:26282487发布日期:2021-08-17 13:37阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种智能产线信息建模方法,其特征在于,包括以下步骤:

s1、建立设备类型数据,包括智能产线设备的生产设备组件类型、感知设备类型和传输系统类型数据;

s2、建立工件类型数据;

s3、将智能产线中的设备运行状态数据对应于步骤s1中的设备类型,将智能产线中的工件检测数据对应步骤s2中的工件类型数据,建立全要素数据类型;

s4、确定产线管控类型;

s5、根据步骤s3确定的全要素数据类型和步骤s4确定的设备管控类型建立智能产线信息模型,通过智能产线信息模型实例化智能产线,将智能产线中设备数据的敏感特征作为支持向量机、神经网络算法的输入,实现对产线的能耗优化、故障诊断、虚拟量测、产线调度和状态监测。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤s1中,生产设备组件类型为在生产过程中用于加工的机床和辅助加工的机器人所具有的组成部件和属性的并集,包括:

设备信息类型,定义设备在出厂的描述信息包括设备名称、拓扑结构、设备编号、驱动方式、产品类型、制造商信息、出厂日期和控制器名称,还包括使用过程中不断更新的设备的运行状态、保养信息、故障信息、绩效信息和维修信息;

轴类型,包括主轴类型、直线轴类型和旋转轴类型,三种类型的共有属性包括:状态、倍率、速度、功率和负载电流,旋转轴类型的特有属性包括:指令位置、反馈位置、负载和摆动角度范围;直线轴类型的特有属性包括:指令位置和反馈位置;主轴类型的特有属性包括:温度;

控制系统类型用于定义产生控制命令驱动运动部件完成加工任务的控制系统包含的变量和属性,包括:cnc类型表示数控机床的控制系统类型,包含在加工过程中控制系统的报警信息、当前程序名、当前程序号、急停状态以及数控系统的参数读写和文件操作;plc类型定义为机器人的控制系统类型,两种类型的共有属性包括运行状态和工作模式以及电机启动和停止方法;

辅助设备类型的共有属性包括:冷却液状态、气压状态、液压状态和润滑装置状态;机器人辅助设备类型定义了机器人末端执行器的类别;机床辅助设备类型定义了机床特有的辅助设备的状态,包括排屑装置状态、切削液状态、门状态和夹具状态参数,描述机床工作过程中这些辅助装置是否在正常运行;

刀具类型的节点包括:刀具的id编号、刀具类型、最大磨损量、装夹状态、轴向切深、径向切深、刀具直径、功能长度、刀具补偿值、已加工时间和剩余寿命。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤s1中,感知设备类型用于读取工业现场的数据信息的设备类型,包括传感器类型、rfid读写器类型和质检设备类型,定义通用属性节点:感知设备的生产厂家、编号和型号;

传感器类型描述的是机床或者机器人上的外加传感器类型,用于采集所需的设备运行参数如位置信息、振动信息,具有数据、单位、量程、分辨率、采样频率以及对数据值进行时域分析、频域分析和时频域分析所得特征值;

rfid读写器类型用于在成品入库前通过扫描epc号获得产品信息;包含描述产品信息的epc编号;

质检设备类型描述对工件的某些特征进行检测的设备类型,包含了可测量的特征名称、测量值、理论值、测量单位、误差值、特征的上下限值以及描述该特征是否合格的特征状态。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,传感器类型包括:位移传感器、电流传感器类型、加速度传感器类型、声发射传感器类型和功率传感器类型,质检设备类型包括专用量具类型、线边测量设备类型、在机测量仪类型、通用测量机类型。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤s1中,传输系统类型定义为生产过程中对原材料、成品或半成品进行搬运功能的设备类型;包括agv类型和传输带类型;通用属性节点包括设备厂家、名称、状态、功率、运行速度和id编号;

agv类型为通过定向引导或导航装置沿着规定引向路径行驶的无人搬运小车,节点包含负载、运输高度、位置精度以及导航引导方式;

传送带类型为生产过程中匀速将原材料、加工后的成品或者半成品运输到指定位置的传输设备类型,包含的属性节点全部继承自传输系统类型定义的通用属性节点。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤s2中,工件类型具有描述产线加工过程中的工件信息,包括:工件编号、原材料类型、rfid电子标签、工件的一个或多个关键特征,反映当前工序的切削速度、进给量、切削深度和是否属于粗加工、半精加工或精加工的加工精度以及工件的表面粗糙度、形状公差、位置公差和尺寸公差,描述当前工序完成工件状态。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤s4中,产线管控类型包括能耗优化类型、故障诊断类型、虚拟量测类型、产线调度类型和状态监测类型,描述加工产线的智能化操作,同时包含智能化操作需要的机器学习算法以及作为算法输入的敏感特征值。

8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,智能化的敏感特征包括从对原始信号进行时域分析特征、频域分析特征和时频域分析后通过特征选择筛选出的敏感性特征。

9.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质,其特征在于,所述一个或多个程序包括指令,所述指令当由计算设备执行时,使得所述计算设备执行根据权利要求1至8所述的方法中的任一方法。

10.一种计算设备,其特征在于,包括:

一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序,其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行,所述一个或多个程序包括用于执行根据权利要求1至8所述的方法中的任一方法的指令。


技术总结
本发明公开了一种智能产线信息建模方法、存储介质及计算设备,建立设备类型数据,包括智能产线设备的生产设备组件类型、感知设备类型和传输系统类型数据;建立工件类型数据;根据设备类型数据和工件类型数据建立全要素数据类型;确定产线管控类型;根据全要素数据类型和产线管控类型建立智能产线信息模型,通过智能产线信息模型实例化智能产线,将智能产线中设备数据的敏感特征作为支持向量机、神经网络算法的输入,实现对产线的能耗优化、故障诊断、虚拟量测、产线调度和状态监测。本发明针对整个神此案车间系统建立了完整的、通用的智能产线信息模型,可以解决产线存在的数据孤岛问题,实现产线设备的互联互通。

技术研发人员:姜歌东;王莉;赵飞;杨汉博;陶涛;鲁旭峰;梅雪松;孙铮;运侠伦
受保护的技术使用者:西安交通大学
技术研发日:2021.05.17
技术公布日:2021.08.17
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1