CN108490902B - 基于流程型生产任务的控制参数自修正算法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于流程型生产任务的控制参数自修正算法，按照生产工序记录每个工序产生的数据，实时统计数据，计算出合理的尾料控制参数，自动修改其值。本算法可极大地提高生产速度和精度，保证车间的产能。

Description

基于流程型生产任务的控制参数自修正算法
技术领域
本发明涉及一种生产线的控制参数自修正算法，具体涉及一种基于流程型生产任务的控制参数自修正算法。
背景技术
包装车间的流程型生产线处理销售订单时，先将订单划分为若干个流程型生产任务。包装控制系统按照生产任务进行生产时，会预先设定某些控制参数，如灌装模块的尾料参数。一方面，该参数首次使用的是估计值，但因为其控制着每桶的灌装速度和灌装精度，现场生产时必须通过多次人为的试验和修改后，才能确定出其合理值。另一方面，生产线运行稳定后也可能由于某些外在环境的改变而导致尾料参数需要重新计算和修改，但现有系统不能自动计算尾料参数，无法及时修改其值，严重地影响包装生产速度，制约包装车间的产能。
发明内容
现有技术中，流程型生产线中灌装模块的尾料参数都是先被设定成一个估计值，在整个生产过程中，不断地人为重新计算和修改其值，这种方式效率低、精度差。为解决现有技术存在的上述问题，本发明提供一种基于流程型生产任务的控制参数自修正算法，该算法实时统计已生产的每桶重量，自动计算出尾料参数，及时修改其值，可极大地提高生产速度和精度，保证车间的产能。
本发明具体内容如下。
基于流程型生产任务的控制参数自修正算法，其特征在于，按照生产工序记录每个工序产生的数据，实时统计数据，计算出合理的尾料控制参数，自动修改其值；具体包括如下步骤：
第一步，计算数据的偏差、偏差的期望值和方差；
第二步，判断数据偏差的方差值，如果方差值低于方差设计指标，判定设备状态稳定，不需要检修，反之，如果方差值高于方差设计指标，判定设备状态不稳定，必须立刻停车进行检修；
第三步，在设备稳定的前提下，系统判断数据偏差的期望值，如果其值高于超差设计指标，同时每个数据偏差之间其值的波动幅度高于超差设计指标，则判定该桶灌装不合格；如果其值高于超差设计指标，同时每个数据偏差之间其值的波动幅度低于超差设计指标，判定系统需要重新计算和修改尾料参数；如果偏差重量的期望值低于超差指标，则判定尾料参数是合理的，不需要修改。
进一步地，尾料参数计算公式如下：
Figure 643765DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 623222DEST_PATH_IMAGE002
表示当次计算出的尾料参数值，
Figure 216008DEST_PATH_IMAGE003
表示前次设定的尾 料参数值，
Figure 611218DEST_PATH_IMAGE004
表示计算系数，其经验值为0.9，
Figure 487907DEST_PATH_IMAGE005
表示偏差重量的均值。
进一步地，所述数据为每桶重量数据。
本发明具有以下优点：
本发明的一种基于流程型生产任务的控制参数自修正算法，该算法实时统计已生产的每桶重量，自动计算出尾料参数，及时修改其值，可极大地提高生产速度和精度，保证车间的产能。
附图说明
图1为本发明包装生产线示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式并结合附图对本发明作进一步详细的描述。
本实施例为应用在200L钢桶包装生产线中的基于流程型生产任务的控制参数自修正算法，按照生产工序记录每个工序产生的数据，实时统计数据，计算出合理的尾料控制参数，自动修改其值。
所述200L钢桶包装生产线按照生产工序，处理各种生产任务，包装控制系统控制生产线对200L钢桶进行开盖、灌装、关盖等操作，并记录每个工序产生的包装数据，包括开盖桶数、灌装桶数、灌装重量、关盖桶数等。具体工序为：空桶进入开盖工位，系统在此进行开盖操作，记录开盖数据；已开盖的空桶进入灌装工位，系统在此通过灌装模块对空桶进行灌装，记录灌装数据，自动计算和修改尾料参数，控制灌装速度和精度；已灌装的重桶进入关盖工位，系统在此进行关盖操作，记录关盖数据。
如图1所示，在本实施例中，空桶依次经过开盖工位、灌装工位、关盖工位，包装控制系统会在设备运行后的第3桶开始执行预估计算法，利用该算法对灌装工位的尾料参数值进行预估计，并自动重新设定其值，再通过检验后续每桶偏差重量的均值和方差是否合理，判断尾料参数值是否设置准确。
所述基于流程型生产任务的控制参数自修正算法具体包括如下步骤。
第一步，计算每桶的偏差重量,公式如下：
Figure 621954DEST_PATH_IMAGE006
。
计算每桶偏差重量的期望值，公式如下：
Figure 888987DEST_PATH_IMAGE007
。
计算每桶偏差重量的方差值，公式如下：
Figure 150204DEST_PATH_IMAGE008
。
第二步，系统首先判断偏差重量的方差值，如果方差值低于方差设计指标，判定设备状态稳定，不需要检修，反之，如果方差值高于方差设计指标，判定设备状态不稳定，必须立刻停车进行检修。
第三步，在设备稳定的前提下，系统判断偏差重量的期望值，如果其值高于超差设计指标，并且每桶之间其值的波动幅度低于超差设计指标，判定系统需要重新计算和修改尾料参数，尾料参数计算公式如下：
Figure 819083DEST_PATH_IMAGE009
其中，
Figure 625496DEST_PATH_IMAGE010
表示当次计算出的尾料参数值，
Figure 379825DEST_PATH_IMAGE011
表示前次设定的尾 料参数值，
Figure 179154DEST_PATH_IMAGE012
表示计算系数，其经验值为0.9，
Figure 702539DEST_PATH_IMAGE013
表示偏差重量的均值,超差设 计指标表示每桶的偏差重量值的最大允许值，如果偏差重量值高于超差设计指标，则判定 该桶灌装不合格。如果偏差重量的期望值低于超差指标，则判定尾料参数是合理的，不需要 修改。
假设每批统计数量为10桶，每桶的预计灌装重量是250KG，每桶的超差设计指标是±0.2KG，灌装模块中的尾料参数预设值是0.5KG，偏差重量的方差设计指标是0.04，利用自修正算法对现场灌装数据进行计算，具体如下：
系统自动计算每桶的偏差重量，从第3桶开始计算每桶偏差重量的期望和方差。
Figure 443968DEST_PATH_IMAGE015
由上表可得，第3、6、7、8条的方差值高于方差设计指标0.04，按照自修正算法，判定该设备需要立刻停止，检修灌装模块的管道和器件状态。检修后，重新运行设备，系统自动计算每桶的偏差重量，从第3桶开始计算每桶偏差重量的期望和方差。
Figure 685594DEST_PATH_IMAGE017
由上表可得，偏差重量的方差值均小于方差设计指标0.04，按照自修正算法，判定 设备不需要检修。进一步分析可知，所有偏差重量的期望值约为0.7KG，每桶之间的期望值 波动幅度小于超差设计指标±0.2KG，按照自修正算法，判定需要立刻计算尾料参数，依据 尾料参数公式，
Figure 23034DEST_PATH_IMAGE018
，
Figure 666505DEST_PATH_IMAGE019
，
Figure 814721DEST_PATH_IMAGE020
，计算出
Figure 543642DEST_PATH_IMAGE021
，所以系统重新设定尾料参数值为-0.1KG，再按照预估 计算法进行计算，如下表。
Figure 684774DEST_PATH_IMAGE023
由上表可得，按照自修正算法，偏差重量的方差值全部低于方差设计指标0.04，判定设备状态稳定，不需要检修。偏差重量的期望值全部低于超差设计指标±0.2KG，判定尾料参数设置合理。

Claims (3)

1.基于流程型生产任务的控制参数自修正算法，其特征在于，按照生产工序记录每个工序产生的数据，实时统计数据，计算出合理的尾料控制参数，自动修改其值；具体包括如下步骤：
第一步，计算数据的偏差、偏差的期望值和方差；
第二步，判断数据偏差的方差值，如果方差值低于方差设计指标，判定设备状态稳定，不需要检修，反之，如果方差值高于方差设计指标，判定设备状态不稳定，必须立刻停车进行检修；
第三步，在设备稳定的前提下，系统判断数据偏差的期望值：
i．如果数据偏差的期望值高于超差设计指标，同时每个数据偏差之间期望值的波动幅度高于超差设计指标，则判定该桶灌装不合格；
ii．如果数据偏差的期望值高于超差设计指标，同时每个数据偏差之间期望值的波动幅度低于超差设计指标，判定系统需要重新计算和修改尾料参数，尾料参数计算公式如下；
Figure 888256DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 431495DEST_PATH_IMAGE002
表示当次计算出的尾料参数值，
Figure 211232DEST_PATH_IMAGE003
表示前次设定的尾料参数 值，
Figure 731076DEST_PATH_IMAGE005
表示计算系数，
Figure DEST_PATH_IMAGE007
表示偏差重量的均值；
iii．如果数据偏差的期望值低于超差指标，则判定尾料参数是合理的，不需要修改。
2.如权利要求1所述的基于流程型生产任务的控制参数自修正算法，其特征在于， 所述计算系数的经验值为0.9。
3.如权利要求1或2所述的基于流程型生产任务的控制参数自修正算法，其特征在于，所述数据为每桶重量数据。
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《基于融合相似度的制粉系统健康预警及故障诊断》;焦嵩鸣;《系统仿真学报》;20180228;全文 *

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