CN107657681A - 生产设备参数调整方法及装置、计算机装置及可读存储器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供生产设备参数调整方法及装置、计算机装置及可读存储器，该方法包括：实时采集生产设备的参数数据，所述参数数据包括参数项和对应的参数值；判断所述参数值是否在预先创建的参数正常范围；如果否，则向所述生产设备发送参数调整信息，以将所述生产设备的参数值调整至所述参数正常范围。本发明中采用实时监视控制生产设备参数的方法，将生产设备的参数与预先创建好的参数正常范围进行比较，如果生产设备的参数不对，就进行调整，相对于现有技术中采用人工对生产设备的参数进行调整的方案，本方案减少对技术人员的依赖、及时发现设备的不正常状态，从而提高生产效率和生产质量。
Description
技术领域
本发明涉及工业生产技术领域，特别涉及生产设备参数调整方法及装置、计算机装置及可读存储器。
背景技术
目前，在工业生产中，一般采用工业机械生产方式。生产设备在加工过程中，当加工出不良产品时，车间操作人员检查生产设备，根据经验判断出产生不良产品的原因，并手工调整生产设备到正常状态。
然后，这样却有其缺点：1、生产加工过程虽然是设备在加工，但是对人员的依赖度较高，出现异常时，需要经验丰富的人员才能判断出异常所在；2、企业一般是在产生出不良产品后才去检查生产设备的情况，并且由车间人员手工调整设备参数，这很影响车间的生产效率，且如果发现不及时，容易产生大量不良品，造成资源浪费。
因此，如何在生产中，相对现有技术能够减少对技术人员的依赖、及时发现设备的不正常状态，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供生产设备参数调整方法及装置、计算机装置及可读存储器，相对现有技术能够减少对技术人员的依赖、及时发现设备的不正常状态。其具体方案如下：
第一方面，本发明提供一种生产设备参数调整方法，包括：
实时采集生产设备的参数数据，所述参数数据包括参数项和对应的参数值；
判断所述参数值是否在预先创建的参数正常范围；
如果否，则向所述生产设备发送参数调整信息，以将所述生产设备的参数值调整至所述参数正常范围。
优选地，所述参数正常范围的创建过程，包括：
获取生产设备参数项对应的历史参数数据；
分析所述历史参数数据，得到所述参数项对应的参数正常范围。
优选地，所述获取生产设备参数项对应的历史参数数据，包括：
当同类别生产设备中任一台生产的产品不合格时，获取N个参数项对应的参数值，相应地得到一组第一类历史参数数据；
当同类别生产设备中任一台生产的产品合格时，获取N个参数项对应的参数值，相应地得到一组第二类历史参数数据；
其中，N为正整数。
优选地，所述分析所述历史参数数据，得到所述参数项对应的参数正常范围，包括：
随机取出L组所述第一类历史参数数据和L组所述第二类历史参数数据作为采样数据，其中所述L为正整数；
对所述采样数据做分析处理，得到各参数项的增益率；
按照增益率由高到低选择M个参数项作为关键参数项，其中所述M为不大于所述N的正整数；
利用所述采样数据中与所述关键参数项对应的第二类历史参数数据，计算出M个所述关键参数项对应的参数正常范围。
优选地，所述对所述采样数据做分析处理，包括：
运用C4.5决策树算法对所述采样数据做分析处理。
优选地，所述向所述生产设备发送参数调整信息，以将所述生产设备的参数值调整至所述参数正常范围，包括：
向所述生产设备发送参数调整指令，以控制所述生产设备的参数值调整至所述参数正常范围。
第二方面，本发明提供一种生产设备参数调整装置，包括：
参数采集模块，用于实时采集生产设备的参数数据，所述参数数据包括参数项和对应的参数值；
参数判断模块，用于判断所述参数值是否在预先创建的参数正常范围；
参数调整模块，用于在如果所述参数值不在预设范围的情况下，向所述生产设备发送参数调整信息，以将所述生产设备的参数值调整至所述参数正常范围。
优选地，还包括：
参数获取模块，用于获取生产设备参数项对应的历史参数数据；
参数分析模块，用于分析所述历史参数数据，得到所述参数项对应的参数正常范围。
优选地，所述参数获取模块，包括：
第一参数获取单元，用于当同类别生产设备中任一台生产的产品不合格时，获取N个参数项对应的参数值，相应地得到一组第一类历史参数数据；
第二参数获取单元，用于当同类别生产设备中任一台生产的产品合格时，获取N个参数项对应的参数值，相应地得到一组第二类历史参数数据；
其中，N为正整数。
优选地，所述参数分析模块，包括：
随机采样单元，用于随机取出L组所述第一类历史参数数据和L组所述第二类历史参数数据作为采样数据，其中所述L为正整数；
增益分析单元，用于对所述采样数据做分析处理，得到各参数项的增益率；
关键参数获取单元，用于按照增益率由高到低选择M个参数项作为关键参数项，其中所述M为不大于所述N的正整数；
范围计算单元，用于利用所述采样数据中与所述关键参数项对应的第二类历史参数数据，计算出M个所述关键参数项对应的参数正常范围。
第三方面，本发明提供一种计算机装置，包括：
存储器和处理器；
所述存储器中存有计算机程序；
所述处理器用于执行所述计算机程序时实现上述生产设备参数调整方法的步骤。
第四方面，本发明提供一种计算机可读存储器，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述生产设备参数调整方法的步骤。
本发明提供一种生产设备参数调整方法，包括：实时采集生产设备的参数数据，所述参数数据包括参数项和对应的参数值；判断所述参数值是否在预先创建的参数正常范围；如果否，则向所述生产设备发送参数调整信息，以将所述生产设备的参数值调整至所述参数正常范围。
本发明中采用实时监视控制生产设备参数的方法，将生产设备的参数与预先创建好的参数正常范围进行比较，如果生产设备的参数不对，就进行调整，相对于现有技术中采用人工对生产设备的参数进行调整的方案，本方案减少对技术人员的依赖、及时发现设备的不正常状态，从而提高生产效率和生产质量。
本发明还提供一种生产设备参数调整装置、计算机装置及可读存储器，也具有上述效果，不再赘述。
附图说明
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明第一种具体实施方式所提供一种生产设备参数调整方法的流程图；
图2为本发明第二种具体实施方式所提供的一种生产设备参数调整方法的参数正常范围获取流程图；
图3为本发明具体实施方式所提供的一种生产设备参数调整装置的组成示意图；
图4为本发明具体实施方式所提供的一种生产设备参数调整装置的参数获取模块组成示意图；
图5为本发明具体实施方式所提供的一种生产设备参数调整装置的参数获取模块组成示意图；
图6为本发明具体实施方式所提供的一种生产设备参数调整装置物联网云端实现组成示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1，图1为本发明第一种具体实施方式所提供一种生产设备参数调整方法的流程图，所述方法包括：
S11：实时采集生产设备的参数数据，所述参数数据包括参数项和对应的参数值。
在本发明的第一种具体实施方式中，本发明实施方式所提供的一种生产设备参数调整方法，首先需要实时采集生产设备的参数数据，这里所说的实时，指的是采集参数数据的频率水平，能够保持与生产设备的参数变化保持同步。生产设备的参数包括生产设备的运行参数以及环境因素参数等。一般地，参数数据包括参数项和对应的数值，例如参数项可以是温度、湿度、压强、气压、摩擦力、密度等项目，那么对应的参数值是各个参数项的具体数值。当然，不同参数项有对应的参数正常范围。
S12：判断所述参数值是否在预先创建的参数正常范围。
在获取到生产设备的参数项对应的参数值之后，拿参数值和预先创建的参数正常范围进行比较，判断参数值是否在参数正常范围之中。
值得指出的是，这里预先创建的参数正常范围可以是根据有经验的技术人员来人工设置的，因为在现有技术中是采用有经验的技术人员来对生产设备进行调节的，这些人的经验里有生产设备的参数正常范围的大概值。
当然也可以采用比较科学的方法来取得参数正常范围，例如，可以获取生产设备参数项对应的历史参数数据；分析所述历史参数数据，得到所述参数项对应的参数正常范围。通过对大量历史参数数据的分析和统计，就可以通过比较科学的方法来得到参数项对应的参数正常范围，求得参数项对应的平均值。
S13：如果否，则向所述生产设备发送参数调整信息，以将所述生产设备的参数值调整至所述参数正常范围。
如果通过上述步骤S12的判断得知参数值不在参数范围中，那么就要向生产设备发送参数调整信息，以将所述生产设备的参数值调整至所述参数正常范围。当然，如果所述参数值在预先创建的参数正常范围内，那么生产设备继续运行，不向所述生产设备发送参数调整信息，也就是说不调整参数的当前参数值。
值得指出的是，这里所说的参数调整信息，可以是参数调整指令，那么本步骤S13就是：向所述生产设备发送参数调整指令，以控制所述生产设备的参数值调整至所述参数正常范围，发送指令控制生产设备的参数值调整到参数正常范围，优选地，调整到参数项对应的平均值，这样做的好处是，参数值变动时，不容易超出参数正常范围。
当然，参数调整信息也可以只是一个参数信息，发送给生产设备，生产设备自行控制调整自身的参数值得大小到参数正常范围内。
请参考图2，图2为本发明第二种具体实施方式所提供的一种生产设备参数调整方法的参数正常范围获取流程图。
在本发明的第二种具体实施方式中，重点对如何获取参数正常范围进行阐述，所述参数正常范围获取流程包括：
S21：随机取出L组第一类历史参数数据和L组第二类历史参数数据作为采样数据，其中所述L为正整数。
在获取历史参数数据时，当同类别生产设备中任一台生产的产品不合格时，获取N个参数项对应的参数值，相应地得到一组第一类历史参数数据；当同类别生产设备中任一台生产的产品合格时，获取N个参数项对应的参数值，相应地得到一组第二类历史参数数据；其中，N为正整数，为参数项的个数。这样取出第一类历史参数数据和第二类历史参数数据相同的组数，作为采样数据。
S22：对所述采样数据做分析处理，得到各参数项的增益率。
在现有技术中有很多对数据进行分析统计处理的软件，可以得到个参数项的增益率。在本发明的一种具体实施方式中，可以采用C4.5决策树算法对采样数据进行分析处理，例如可以下列表1中的历史参数数据进行分析。
表1 历史参数数据
从而得到如下表2的增益率排序表。
表2 增益率排序表
| 序号 | 维度 | 增益率 |
| 1 | 温度 | 0.59 |
| 2 | 湿度 | 0.48 |
| 3 | 压强 | 0.29 |
| 4 | 气压 | 0.25 |
| 5 | 摩擦力 | 0.18 |
| 6 | 密度 | 0.05 |
S23：按照增益率由高到低选择M个参数项作为关键参数项，其中所述M为不大于所述N的正整数；
为了提高参数调节的效率，可以在获取的各参数项的增益率后，从高到低选择M个参数项作为关键参数项，这些关键参数项对产品的影响比较大，可以针对这些关键参数项对生产设备进行调节。例如，可以根据表2选择5个参数项作为关键参数项，分别为：温度、湿度、压强、气压、摩擦力。而密度的增益率只有0.05，相对于前五个参数，可以忽略不计。
S24：利用所述采样数据中与所述关键参数项对应的第二类历史参数数据，计算出M个所述关键参数项对应的参数正常范围
在获取到关键参数项之后，可以对关键参数项的参数值正常范围进行计算，一般先根据第二类历史参数数据中关键参数项对应的数据来计算关键参数项对应的平均值，只要简单的相加求和除以第二类历史参数数据的组数即可求得相应的参数平均值PJ。
进一步地，求取参数正常范围，可以利用先求得波动范围，式中，F为波动幅度，L为第二类历史参数数据的组数，An表示每组第二类历史参数数据中关键参数项对应的数值，n取1到L的整数。
从而确定关键参数项对应的参数正常范围[PJ-F,PJ+F]。
在本实施方式中，对生产设备的参数数据进行实时采集时，可以只采集关键参数项的参数数据，对生产设备的参数值进行调节时，可以只调节关键参数项的参数值。
请参考图3，图3为本发明具体实施方式所提供的一种生产设备参数调整装置的组成示意图。
本发明还提供一种生产设备参数调整装置，包括：
参数采集模块301，用于实时采集生产设备的参数数据，所述参数数据包括参数项和对应的参数值；
参数判断模块302，用于判断所述参数值是否在预先创建的参数正常范围；
参数调整模块303，用于在如果所述参数值不在预设范围的情况下，向所述生产设备发送参数调整信息，以将所述生产设备的参数值调整至所述参数正常范围。
优选地，该装置还包括：
参数获取模块304，用于获取生产设备参数项对应的历史参数数据；
参数分析模块305，用于分析所述历史参数数据，得到所述参数项对应的参数正常范围。
请参考图4，图4为本发明具体实施方式所提供的一种生产设备参数调整装置的参数获取模块组成示意图。
优选地，所述参数获取模块304，包括：
第一参数获取单元3041，用于当同类别生产设备中任一台生产的产品不合格时，获取N个参数项对应的参数值，相应地得到一组第一类历史参数数据；
第二参数获取单元3042，用于当同类别生产设备中任一台生产的产品合格时，获取N个参数项对应的参数值，相应地得到一组第二类历史参数数据；
其中，N为正整数。
请参考图5，图5为本发明具体实施方式所提供的一种生产设备参数调整装置的参数获取模块组成示意图。
优选地，所述参数分析模块305，包括：
随机采样单元3051，用于随机取出L组所述第一类历史参数数据和L组所述第二类历史参数数据作为采样数据，其中所述L为正整数；
增益分析单元3052，用于对所述采样数据做分析处理，得到各参数项的增益率；
关键参数获取单元3053，用于按照增益率由高到低选择M个参数项作为关键参数项，其中所述M为不大于所述N的正整数；
范围计算单元3054，用于利用所述采样数据中与所述关键参数项对应的第二类历史参数数据，计算出M个所述关键参数项对应的参数正常范围。
在一种具体实施方式中，本发明提供一种计算机装置，包括：
存储器和处理器；
所述存储器中存有计算机程序；
所述处理器用于执行所述计算机程序时实现上述第一种具体实施方式和第二种具体实施方式中的生产设备参数调整方法的步骤。
在一种具体实施方式中，本发明提供一种计算机可读存储器，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一种具体实施方式和第二种具体实施方式中的生产设备参数调整方法的步骤。
所述计算机可读存储器可为：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
请参考图6，图6为本发明具体实施方式所提供的一种生产设备参数调整装置物联网云端实现组成示意图。
德国提出“工业4.0”的国家战略后，得到了全世界的关注，工业4.0时代又叫大数据时代、智能化时代。工业4.0一个很重要的基础是CPS(Cyber-Physical Systems，信息物理系统)，CPS就是将物理设备连接到互联网上，让物理设备具有计算、通信、精确控制、远程协调和自治等五大功能，从而实现虚拟网络世界与现实物理世界的融合。CPS可以将资源、信息、物体以及人紧密联系在一起，从而创造物联网及相关服务，并将生产工厂转变为一个智能环境。
随着生产自动化水平的提高和人力成本的上涨，制造企业引入了越来越多的自动化设备，并逐步在往无人工厂或少人工厂的方向发展。如何提高生产设备的生产效率和生产质量、如何在设备出现异常时得到快速调整，是企业非常关心的问题，也是CPS需要解决的问题，物联网使生产设备具备通信、自治等功能，帮助制造企业在无人工厂的环境实现加工设备异常时的自我调整，实现生产闭环。
在本实施方式中，采用物联网的方式实现上述第一种具体实施方式和第二种具体实施方式中的生产设备参数调整方法。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的生产设备参数调整方法及装置、计算机装置及可读存储器进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (12)
1.一种生产设备参数调整方法，其特征在于，包括：
实时采集生产设备的参数数据，所述参数数据包括参数项和对应的参数值；
判断所述参数值是否在预先创建的参数正常范围；
如果否，则向所述生产设备发送参数调整信息，以将所述生产设备的参数值调整至所述参数正常范围。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参数正常范围的创建过程，包括：
获取生产设备参数项对应的历史参数数据；
分析所述历史参数数据，得到所述参数项对应的参数正常范围。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取生产设备参数项对应的历史参数数据，包括：
当同类别生产设备中任一台生产的产品不合格时，获取N个参数项对应的参数值，相应地得到一组第一类历史参数数据；
当同类别生产设备中任一台生产的产品合格时，获取N个参数项对应的参数值，相应地得到一组第二类历史参数数据；
其中，N为正整数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述分析所述历史参数数据，得到所述参数项对应的参数正常范围，包括：
随机取出L组所述第一类历史参数数据和L组所述第二类历史参数数据作为采样数据，其中所述L为正整数；
对所述采样数据做分析处理，得到各参数项的增益率；
按照增益率由高到低选择M个参数项作为关键参数项，其中所述M为不大于所述N的正整数；
利用所述采样数据中与所述关键参数项对应的第二类历史参数数据，计算出M个所述关键参数项对应的参数正常范围。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述采样数据做分析处理，包括：
运用C4.5决策树算法对所述采样数据做分析处理。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述向所述生产设备发送参数调整信息，以将所述生产设备的参数值调整至所述参数正常范围，包括：
向所述生产设备发送参数调整指令，以控制所述生产设备的参数值调整至所述参数正常范围。
7.一种生产设备参数调整装置，其特征在于，包括：
参数采集模块，用于实时采集生产设备的参数数据，所述参数数据包括参数项和对应的参数值；
参数判断模块，用于判断所述参数值是否在预先创建的参数正常范围；
参数调整模块，用于在如果所述参数值不在预设范围的情况下，向所述生产设备发送参数调整信息，以将所述生产设备的参数值调整至所述参数正常范围。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：
参数获取模块，用于获取生产设备参数项对应的历史参数数据；
参数分析模块，用于分析所述历史参数数据，得到所述参数项对应的参数正常范围。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述参数获取模块，包括：
第一参数获取单元，用于当同类别生产设备中任一台生产的产品不合格时，获取N个参数项对应的参数值，相应地得到一组第一类历史参数数据；
第二参数获取单元，用于当同类别生产设备中任一台生产的产品合格时，获取N个参数项对应的参数值，相应地得到一组第二类历史参数数据；
其中，N为正整数。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述参数分析模块，包括：
随机采样单元，用于随机取出L组所述第一类历史参数数据和L组所述第二类历史参数数据作为采样数据，其中所述L为正整数；
增益分析单元，用于对所述采样数据做分析处理，得到各参数项的增益率；
关键参数获取单元，用于按照增益率由高到低选择M个参数项作为关键参数项，其中所述M为不大于所述N的正整数；
范围计算单元，用于利用所述采样数据中与所述关键参数项对应的第二类历史参数数据，计算出M个所述关键参数项对应的参数正常范围。
11.一种计算机装置，其特征在于，包括：存储器和处理器；
所述存储器中存有计算机程序；
所述处理器用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述生产设备参数调整方法的步骤。
12.一种计算机可读存储器，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述生产设备参数调整方法的步骤。
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