一种提高铝型材合格率的生产监控系统的制作方法

1.本发明涉及铝型材生产技术领域，具体是一种提高铝型材合格率的生产监控系统。


背景技术：

2.现今越来越多的铝合金材质被用作车身结构件及安全件，铝合金产品件不仅达到了汽车轻量化目的，其强度及吸能缓冲优势相对传统的钢件也较为明显。在铝型材的实际生产过程中，由于各方面因素的影响，铝型材表面会产生裂纹、起皮、划伤等瑕疵，这些瑕疵会严重影响铝型材的质量。
3.而现有技术中，存在无法对铝型材的生产过程进行监测的问题，当生产设备存在生产不合格产品趋势时，无法及时预警，以便对生产设备进行检修和校准，导致大量次品，从而增加铝型材生产成本；同时无法根据生产偏离值合理分配对应的生产设备进行生产，从而降低铝型材合格率；基于以上不足，本发明提出一种提高铝型材合格率的生产监控系统。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种提高铝型材合格率的生产监控系统。
5.为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种提高铝型材合格率的生产监控系统，包括生产分析模块、云平台、任务发布模块、生产追踪模块以及设备评估模块；
6.所述生产分析模块用于接收数据采集模块采集的各个生产设备的历史生产记录并对生产设备进行生产偏离值分析，将各个生产设备的生产偏离值pl进行统合得到生产偏离值序列；
7.所述生产分析模块用于将生产设备的生产偏离值序列打上时间戳并存储至云平台，为管理人员选中生产设备提供参考；所述任务发布模块用于管理人员发布铝型材生产任务至对应的生产设备；
8.本发明能够根据生产偏离值合理分配对应的生产设备进行生产，减少生产成本，提高铝型材合格率；
9.每个生产设备均设置有与其连接的质量检测模块；当生产设备接收到铝型材生产任务，开始生产后；所述质量检测模块用于对生产设备生产的铝型材产品进行质量检测，并将产品检测结果存储至数据库；
10.所述生产追踪模块与数据库相连接，用于获取带有同一设备标识的产品检测结果进行生产追踪分析，判断对应生产设备是否有生产不合格产品的趋势；所述生产追踪模块用于将生产异常信号反馈至云平台，以提醒管理员对该生产设备进行排查检修；检修完成后，继续将对应生产设备投入生产；
11.所述设备评估模块用于对生产异常信号进行监测，并根据监测到的生产异常信号对生产迟滞系数进行评估，判断是否要更换新的生产设备投入生产。
12.进一步地，所述生产追踪模块的具体分析步骤如下：
13.获取对应生产设备的产品检测结果，产品检测结果包括合格和不合格；
14.当产品检测结果为合格时，则gc＝1，当产品检测结果为不合格时，则gc＝0；其中c表示第c个产品；图形化展示预设时间段内对应生产设备产品检测结果的变化趋势；获取多个产品检测结果中gc＝0的数量；
15.在gc＝0的数量达到第一预设数量或者达到第一预定比例或者连续gi＝0的数量达到第二预设数量时，则确定对应生产设备存在生产不合格产品的趋势，生成生产异常信号。
16.进一步地，所述设备评估模块的具体评估步骤如下：
17.在生产设备的一个生产周期内，统计生产异常信号的出现次数为l1；
18.截取相邻两个生产异常信号出现时刻之间的时间段为异常缓冲时段，统计每个异常缓冲时段内对应生产设备生产的产品数量为异常缓冲数量hm；
19.将hm与预设缓冲阈值相比较，经过相关处理得到差缓系数cx；
20.利用公式计算得到对应生产设备的生产迟滞系数cz，其中b3、b4均为预设系数因子；将生产迟滞系数cz与预设迟滞阈值相比较；若cz大于预设迟滞阈值，则判断当前生产设备生产力低下，生成设备更换信号；以提醒管理员更换新的生产设备投入生产。
21.进一步地，差缓系数cx的具体计算过程为：
22.统计hm小于预设缓冲阈值的次数占比为zb；当hm小于预设缓冲阈值时，获取hm与预设缓冲阈值的差值并求和得到差缓总值ck；利用公式cx＝zb
×
b1+ck
×
b2计算得到差缓系数cx，其中b1、b2均为预设系数因子。
23.进一步地，所述数据采集模块用于采集smt生产线上生产设备的历史生产记录，并将采集的历史生产记录上传至生产分析模块，每个生产设备均带有唯一的设备标识。
24.进一步地，所述生产分析模块的具体分析步骤为：
25.在预设时间段内，获取生产设备所有的历史生产记录；所述历史生产记录包括生产开始时刻、生产结束时刻以及整个生产过程的耗电量、生产的产品数量以及产品合格率；
26.统计生产设备的生产次数为c1；将每个历史生产记录中生产时长、耗电量、产品数量以及合格率依次标记为ti、di、li以及gi；
27.利用公式sci＝(li
×
g1+gi
×
g2)/(ti
×
g3+di
×
g4)计算得到对应生产设备的生产系数sci，其中g1、g2、g3、g4均为预设系数因子；
28.将生产系数sci与预设生产阈值相比较；统计sci小于预设生产阈值的次数为p1，当sci小于预设生产阈值时，获取sci与预设生产阈值的差值并求和得到生产差值ch；利用公式cs＝p1
×
a1+ch
×
a2计算得到差产系数cs，其中a1、a2均为预设系数因子；利用公式计算得到对应生产设备的生产偏离值pl，其中a3、a4均为预设系数因子。
29.进一步地，所述生产分析模块用于将生产设备的生产偏离值序列打上时间戳并存
储至云平台。
30.进一步地，任务发布模块包括确定单元、处理单元以及选中单元，具体发布过程为：
31.确定单元用于确定执行对应铝型材生产任务所需的生产设备数量；
32.处理单元用于自动从云平台调取对应生产设备的生产偏离值序列；
33.选中单元用于管理人员根据生产偏离值序列选中对应数量的生产设备作为选中设备，并将铝型材生产任务发送至选中设备。
34.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
35.1、本发明中生产分析模块用于接收各个生产设备的历史生产记录并对生产设备进行生产偏离值分析，并将各个生产设备的生产偏离值pl进行统合得到生产偏离值序列；为管理人员发布产品生产任务提供参考；任务发布模块用于管理人员发布铝型材生产任务至生产设备，首先确定执行对应铝型材生产任务所需的生产设备数量；然后根据生产偏离值序列选中对应数量的生产设备作为选中设备，并将铝型材生产任务发送至选中设备；本发明能够根据生产偏离值合理分配对应的生产设备进行生产，减少生产成本，提高铝型材合格率；
36.2、本发明中当生产设备接收到铝型材生产任务，开始生产后；质量检测模块用于对生产设备生产的铝型材产品进行质量检测，并将产品检测结果存储至数据库；生产追踪模块与数据库相连接，用于获取带有同一设备标识的产品检测结果进行生产追踪分析，判断对应生产设备是否有生产不合格产品的趋势；若有，则生成生产异常信，以提醒管理员对该生产设备进行排查检修，检修完成后，继续将对应生产设备投入生产；以避免不合格产品产生，提高生产效率；
37.3、本发明中在生产设备的一个生产周期内，所述设备评估模块用于对生产异常信号进行监测，并根据监测到的生产异常信号对生产设备的生产迟滞系数进行评估，若生产迟滞系数cz大于预设迟滞阈值，则判断当前生产设备生产力低下，生成设备更换信号；以提醒管理员更换新的生产设备投入生产，提高生产效率。
附图说明
38.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1为本发明一种提高铝型材合格率的生产监控系统的系统框图。
具体实施方式
40.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
41.如图1所示，一种提高铝型材合格率的生产监控系统，包括数据采集模块、生产分
析模块、云平台、任务发布模块、质量检测模块、数据库、生产追踪模块以及设备评估模块；
42.数据采集模块用于采集smt生产线上生产设备的历史生产记录，并将采集的历史生产记录上传至生产分析模块，在本实施例中，生产设备用于生产铝型材；每个生产设备均带有唯一的设备标识；
43.生产分析模块用于接收各个生产设备的历史生产记录并对生产设备进行生产偏离值分析；具体分析步骤为：
44.在预设时间段内，获取生产设备所有的历史生产记录；历史生产记录包括生产开始时刻、生产结束时刻以及整个生产过程的耗电量、生产的产品数量以及产品合格率；
45.统计生产设备的生产次数为c1；将每个历史生产记录中生产时长、耗电量、产品数量以及合格率依次标记为ti、di、li以及gi；
46.利用公式sci＝(li
×
g1+gi
×
g2)/(ti
×
g3+di
×
g4)计算得到对应生产设备的生产系数sci，其中g1、g2、g3、g4均为预设系数因子；
47.将生产系数sci与预设生产阈值相比较；统计sci小于预设生产阈值的次数为p1，当sci小于预设生产阈值时，获取sci与预设生产阈值的差值并求和得到生产差值ch；利用公式cs＝p1
×
a1+ch
×
a2计算得到差产系数cs，其中a1、a2均为预设系数因子；
48.利用公式计算得到对应生产设备的生产偏离值pl，其中a3、a4均为预设系数因子；将各个生产设备的生产偏离值pl进行统合得到生产偏离值序列；生产分析模块用于将生产设备的生产偏离值序列打上时间戳并存储至云平台；
49.任务发布模块与云平台相连接；用于管理人员发布铝型材生产任务至生产设备；任务发布模块包括确定单元、处理单元以及选中单元，具体发布过程如下：
50.确定单元用于确定执行对应铝型材生产任务所需的生产设备数量；
51.处理单元用于自动从云平台调取对应生产设备的生产偏离值序列，为管理人员发布产品生产任务提供参考；
52.选中单元用于管理人员根据生产偏离值序列选中对应数量的生产设备作为选中设备，并将铝型材生产任务发送至选中设备；本发明能够根据生产偏离值合理分配对应的生产设备进行生产，减少生产成本，提高铝型材合格率；
53.其中，每个生产设备均设置有与其连接的质量检测模块；当生产设备接收到铝型材生产任务，开始生产后；质量检测模块用于对生产设备生产的铝型材产品进行质量检测，并将产品检测结果存储至数据库；产品检测结果包括合格和不合格；
54.生产追踪模块与数据库相连接，用于获取带有同一设备标识的产品检测结果进行生产追踪分析，判断对应生产设备是否有生产不合格产品的趋势，具体分析步骤如下：
55.获取对应生产设备的产品检测结果，当产品检测结果为合格时，则gc＝1，当产品检测结果为不合格时，则gc＝0；其中c表示第c个产品；
56.图形化展示预设时间段内对应生产设备产品检测结果的变化趋势；获取多个产品检测结果中gc＝0的数量；
57.在gc＝0的数量达到第一预设数量或者达到第一预定比例或者连续gi＝0的数量达到第二预设数量时，则确定对应生产设备存在生产不合格产品的趋势，生成生产异常信号；生产追踪模块用于将生产异常信号反馈至云平台，以提醒管理员对该生产设备进行排
查检修，以避免不合格产品产生；检修完成后，继续将对应生产设备投入生产；
58.设备评估模块与云平台相连接，用于对生产异常信号进行监测，并根据监测到的生产异常信号对生产设备的生产迟滞系数进行评估，判断是否要更换新的生产设备投入生产，具体评估步骤如下：
59.在生产设备的一个生产周期内，统计生产异常信号的出现次数为l1；
60.截取相邻两个生产异常信号出现时刻之间的时间段为异常缓冲时段，统计每个异常缓冲时段内对应生产设备生产的产品数量为异常缓冲数量hm；
61.将hm与预设缓冲阈值相比较；统计hm小于预设缓冲阈值的次数占比为zb；当hm小于预设缓冲阈值时，获取hm与预设缓冲阈值的差值并求和得到差缓总值ck；利用公式cx＝zb
×
b1+ck
×
b2计算得到差缓系数cx，其中b1、b2均为预设系数因子；
62.利用公式计算得到对应生产设备的生产迟滞系数cz，其中b3、b4均为预设系数因子；将生产迟滞系数cz与预设迟滞阈值相比较；若cz大于预设迟滞阈值，则判断当前生产设备生产力低下，生成设备更换信号；设备评估模块用于将设备更换信号传输至云平台，以提醒管理员更换新的生产设备投入生产，以提高生产效率。
63.上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。
64.本发明的工作原理：
65.一种提高铝型材合格率的生产监控系统，在工作时，数据采集模块用于采集smt生产线上生产设备的历史生产记录；生产分析模块用于接收各个生产设备的历史生产记录并对生产设备进行生产偏离值分析，并将各个生产设备的生产偏离值pl进行统合得到生产偏离值序列；为管理人员发布产品生产任务提供参考；任务发布模块用于管理人员发布铝型材生产任务至生产设备，首先确定执行对应铝型材生产任务所需的生产设备数量；然后根据生产偏离值序列选中对应数量的生产设备作为选中设备，并将铝型材生产任务发送至选中设备；本发明能够根据生产偏离值合理分配对应的生产设备进行生产，减少生产成本，提高铝型材合格率；
66.当生产设备接收到铝型材生产任务，开始生产后；质量检测模块用于对生产设备生产的铝型材产品进行质量检测，并将产品检测结果存储至数据库；生产追踪模块与数据库相连接，用于获取带有同一设备标识的产品检测结果进行生产追踪分析，判断对应生产设备是否有生产不合格产品的趋势；若有，则生成生产异常信，以提醒管理员对该生产设备进行排查检修，以避免不合格产品产生；检修完成后，继续将对应生产设备投入生产；设备评估模块用于对生产异常信号进行监测，并根据监测到的生产异常信号对生产设备的生产迟滞系数进行评估，若生产迟滞系数cz大于预设迟滞阈值，则判断当前生产设备生产力低下，生成设备更换信号；以提醒管理员更换新的生产设备投入生产，提高生产效率。
67.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
68.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。