CN109426876B - 太阳能电板生产智能优化系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及生产自动控制技术领域，具体涉及一种太阳能电板生产智能优化系统及方法；本发明的系统包括大数据分析模块、数据采集模块以及MES系统，数据采集模块用于采集太阳能电板生产数据，大数据分析模块按物料参数的组合将太阳能电板的生产数据进行分类得到多种物料组合，每种物料组合均包括多组物料组合数据，计算每种物料组合的太阳能电板的平均功率，依据各种物料组合对应的平均功率得到一个物料组合序列，并将物料组合序列反馈给MES系统，本发明的系统自动优化物料出库、投料和采购，降低物料因素对产品性能的影响、研发成本和生产劳动强度，提高生产效率。本发明的方法优化生产工艺，提高产品功率输出性能。
Description
技术领域
本发明涉及生产自动控制技术领域，具体涉及一种太阳能电板生产智能优化系统及方法。
背景技术
太阳能产业正在飞速发展，其中太阳能电板的功率性能对整个产业的发展起着决定性的影响。由于受到原材料及技术方面的制约，目前阶段太阳能电板的功率性能提升主要需要综合考虑改进工艺方面的各种因素，以期望获得最佳功率输出性能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种进行大数据分析提高产品功率性能的太阳能电板生产智能优化系统，以及一种能够自动优化生产工艺的太阳能电板生产智能优化方法。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种太阳能电板生产智能优化系统，其包括大数据分析模块、与大数据分析模块相连的数据采集模块，以及与大数据分析模块相连的MES系统；
所述数据采集模块用于采集太阳能电板生产数据，所述生产数据包括生产太阳能电板所用物料的物料参数，以及所生产的太阳能电板的发电功率；
大数据分析模块按物料参数的组合将太阳能电板的生产数据进行分类得到多种物料组合，每种物料组合均包括多组物料组合数据，计算每种物料组合的太阳能电板的平均功率，依据各种物料组合对应的平均功率得到一个物料组合序列；
大数据分析模块将物料组合序列反馈给MES系统。
优选的，所述大数据分析模块分析太阳能电板生产数据和库存信息，得出库存物料可满足的最优物料组合，并依据最优物料组合控制投料系统模块进行出库和投料。
优选的，所述物料参数包括上层EVA供应商、上层EVA料号、下层EVA供应商、下层EVA料号、玻璃厂家、玻璃料号、电池片厂家、电池片效率、电池片编号和组件类型。
优选的，还包括与大数据分析模块相连的生产参数调整模块和生产参数监测模块；
所述生产数据还包括生产参数，大数据模块分析太阳能电板的各种物料组合对应的最优生产参数，并通过生产参数调整模块将太阳能电板的实时生产参数调整至最优生产参数。
优选的，所述生产参数监测模块与生产参数监测系统连接用于实时监测太阳能电板的实时生产参数，当实时生产参数发生偏离最优生产参数时，大数据分析模块通过生产参数调整模块控制生产参数调整系统对实时生产参数进行调整。
优选的，所述生产参数包括环境温度、测试温度和光照辐射。
优选的，还包括与大数据分析模块相连的功率监测模块，功率监测模块与产品功率检测机构连接，用于检测生产的太阳能电板的实时发电功率。
优选的，还包括预警模块，所述大数据分析模块依据各种物料组合的平均功率计算得出与各种物料组合对应的预警范围值，功率监测模块检测到实时发电功率值偏离最优物料组合的预警范围值时，大数据分析模块控制预警模块发出预警信息。
优选的，所述生产参数调整系统包括空调设备和照明设备，空调设备用于调整太阳能电板生产过程中的环境温度和测试温度，照明设备用于调整太阳能电板生产过程中的光照辐射；所述生产参数监测系统包括环境温度传感器、电板温度传感器和辐射传感器，环境温度传感器用于检测太阳能电板生产过程中的实时环境温度，电板温度传感器用于检测太阳能电板生产过程中的实时测试温度，辐射传感器器用于检测太阳能电板生产过程中用于照射太阳能电板发电的实时光照辐射。
优选的，所述预警信息包括发送至生产人员手机的预警短信、发送到生产人员邮箱的预警邮件和屏幕预警。
一种太阳能电板生产智能优化方法，其包括以下步骤：
步骤一 获取太阳能电板生产数据，所述生产数据包括生产太阳能电板所用物料的物料参数，以及所生产的太阳能电板的发电功率；
步骤二 将生产数据按物料参数的组合进行分类得到多种物料组合，每一种物料组合包括多组物料组合数据，计算各种物料组合的平均功率，依据各种物料组合的平均功率从大到小排序，得到一个物料组合序列；
步骤三 综合物料的库存信息和物料组合序列，得出库存物料可满足的最优物料组合，然后依据最优物料组合出库投料和生产。
优选的，步骤二中，计算各种物料组合的平均功率及对应的标准偏差，依据各种物料组合的平均功率从大到小、与平均功率对应的标准偏差从小到大的原则对各种物料组合进行排序，得到物料组合序列。
优选的，所述物料参数包括上层EVA供应商、上层EVA料号、下层EVA供应商、下层EVA料号、玻璃厂家、玻璃料号、电池片厂家、电池片效率、电池片编号和组件类型。
优选的，还包括步骤四依据库存量数据和物料组合序列，采购物料组合序列靠前的物料组合的物料。
一种太阳能电板生产智能优化方法，包括以下步骤：
步骤一 获取太阳能电板生产数据，所述生产数据包括生产太阳能电板所用的物料参数，生产参数，以及所生产的太阳能电板的功率；
步骤二 将生产数据按物料参数的组合进行分类得到多种物料组合，每一种物料组合包括多组物料组合数据，计算每种物料组合在不同生产参数下的平均功率，分别得出与各种物料组合对应的最优生产参数；
步骤三 生产时根据所投放的物料组合，通过生产参数调整系统将生产参数调节到对应的最优生产参数。
优选的，步骤二还包括，计算与各种物料组合的平均功率对应的预警范围值；
步骤三还包括，生产过程中，产品的发电功率的测试值超出预警范围值时，发出预警信息。
优选的，所述生产参数包括环境温度、测试温度和光照辐射。
优选的，步骤三还包括，生产过程中，通过生产参数监测系统检测生产环境，当生产参数监测系统反馈的实时生产参数偏离最优生产参数一定范围时，发出预警信息。
优选的，步骤三还包括，生产过程中，实时生产参数偏离最优生产参数一定范围时，通过生产参数调整系统调整实时生产参数至最优生产参数；
所述生产参数调整系统包括空调设备和照明设备，空调设备用于调整太阳能电板生产过程中的环境温度和测试温度，照明设备用于调整太阳能电板生产过程中的光照辐射。
本发明的太阳能电板生产智能优化系统，实现生产太阳能电板的物料组合以及物料的出库、投料、采购的自动优化，降低物料组合因素对太阳能电板性能的影响，降低用于提高太阳能电板的功率性能的研发成本，有利于提高太阳能电板的生产效率和降低生产人员的劳动强度。此外，所述生产参数调整模块和生产参数监测模块配合，实现了产品生产参数的自动化设定以及智能修正，有利于提高太阳能电板生产的自动化程度，提高生产效率；所述预警模块可针对发电功率异常的产品发出预警信息，避免生产问题的累积，也避免不合格产品进入流通渠道。本发明的太阳能电板生产智能方案优化方法，可实现太阳能电板生产工艺的优化，有利于提高太阳能电板的功率输出性能。
附图说明
图1是本发明太阳能电板生产智能方案优化系统的模块示意图；
图2是本发明太阳能电板智能生产系统的模块示意图。
具体实施方式
以下结合附图1和2给出的实施例，进一步说明本发明的太阳能电板生产智能优化系统的具体实施方式。本发明的太阳能电板生产智能优化系统的不限于以下实施例的描述。
如图1所示，本发明的太阳能电板生产智能优化系统，其包括大数据分析模块、与大数据分析模块相连的数据采集模块，以及与大数据分析模块相连的MES系统；所述数据采集模块用于采集太阳能电板生产数据，所述生产数据包括生产太阳能电板所用物料的物料参数，以及所生产的太阳能电板的发电功率，进一步还包括生产太阳能电板的生产参数；大数据分析模块分析太阳能电板生产数据计算得到各种物料组合所生产的太阳能电板的平均功率，得到一个物料组合序列；大数据分析模块可以将物料组合序列反馈给MES系统，MES系统依据库存数据和物料组合序列进行计划排程、生产调度，优选平均功率高的最优物料组合进行出库和投料生产，而且还可依据最优物料组合安排采购，可有效提高生产的太阳能电板的功率输出性能。
进一步，大数据分析模块也可以包括投料系统模块，投料系统模块可以依据最优物料组合指导物料的采购，还可以依据物料组合序列和获取的库存信息进行综合分析，得到库存物料可满足的发电功率最高的最优物料组合，并依据最优物料组合控制投料系统进行自动化出库和投料。
而且，大数据分析模块还可以分析生产参数对于各种物料组合的平均功率的影响，得出与各种物料组合对应的最优生产参数，生产时根据所投放的物料组合，控制生产环境设备将生产参数调节到对应的最优生产参数，以提高生产的太阳能电板的发电功率。
本发明的太阳能电板生产智能优化系统，大数据分析模块获取大量的太阳能电板生产数据，经过分析获得太阳能电板各种物料组合的平均功率，并结合当前库存信息，得出库存物料可满足的最优物料组合，显著降低物料组合对所生产的太阳能电板性能的影响，有利于在库存物料的基础上，最大限度提高所生产太阳能电板的发电功率，同时可显著降低用于提高太阳能电板发电功率的研发成本。此外，大数据分析模块经过分析获得各种物料组合的最优生产参数，控制生产环境设备将生产参数调节到对应的最优生产参数，以提高生产的太阳能电板的发电功率，提高产出效率，具有巨大的经济价值。
以下将结合附图和具体实施例对本发明的太阳能电板生产智能优化系统进行详细说明。
如图1所示，为本发明的太阳能电板生产智能优化系统的一个实施例。
如图1所示，本发明的太阳能电板生产智能优化系统包括大数据分析模块，以及与大数据分析模块相连的数据采集模块、MES系统、生产参数调整模块、生产参数监测模块、投料系统模块、功率监测模块和预警模块。
所述数据采集模块采集太阳能电板生产数据，所述太阳能电板生产数据包括生产太阳能电板所用物料的物料参数、生产参数和太阳能电板的发电功率；所述物料参数包括上层EVA供应商、上层EVA料号、下层EVA供应商、下层EVA料号、玻璃厂家、玻璃料号、电池片厂家、电池片效率、电池片编号和组件类型。所述生产参数包括环境温度、测试温度和光照辐射。显然，本发明的物料参数和生产参数，根据实际情况可以有所不同，不并限于上述参数。
所述MES系统(Manufacturing Execution System)即制造企业生产过程执行系统，是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统，属于企业现有的系统，数据采集模块可以通过MES系统获取太阳能电板生产数据，以及库存数据。MES系统可以基于大数据分析模块反馈的物料组合序列进行计划排程、生产调度和生成采购计划。
所述大数据分析模块用于分析太阳能电板生产数据，得出物料组合序列、与物料组合序列的每种物料组合对应的平均功率、与物料组合序列的每种物料组合对应的生产参数和与物料组合的每种物料组合对应的发电功率的预警范围值，并结合库存信息，得出库存物料可满足的最优物料组合、与最优物料组合对应的最优生产参数以及与最优物料组合对应的预警范围值。
所述大数据分析模块将物料组合序列反馈给MES系统得到最优物料组合，MES系统依据最优物料组合序列进行出库和投料；MES系统依据投料情况实时更新库存信息，大数据分析模块综合分析实时库存信息和太阳能电板生产数据，实时更新最优物料组合、与最优物料组合对应的最优生产参数以及与最优物料组合对应的预警范围值，MES系统针对达到库存下线的物料发出采购信息，并优先提醒物料组合序列靠前的物料。或者，所述大数据分析模块结合库存数据通过投料系统模块分析获得最优物料组合并进行出库和投料，并进行采购。
所述大数据分析模块根据当前生产所投放的物料组合，得到该物料组合对应的最优生产参数，依据最优生产参数控制生产参数调整模块将实时生产参数调整为最优生产参数。
所述生产参数监测模块用于监测太阳能电板生产过程中生产环境的实时生产参数，当实时生产参数与最优生产参数之间发生偏差，大数据分析模块控制生产参数调整模块将实时生产参数调整重新调整至最优生产参数。
所述功率监测模块用于检测太阳能电板的实时发电功率并传输给大数据分析模块，实时发电功率超出预警范围值时，大数据分析模块控制预警模块发出预警信息，提示生产人员关注，关注两个方面的内容：一、实时生产参数是否偏离最优生产参数，二、所生产的太阳能电板的物料组合是否与最优物料组合不符。
优选的，所述数据采集模块除了通过MES系统获取数据外，还可以通过录入或Excel批量导入或EPR系统接口导入或MES系统接口导入或数据库连接获取等方式获得太阳能电板生产数据，存储在数据服务器上；所述大数据分析模块，以及与大数据分析模块相连的生产参数监测模块、生产参数调整模块、预警模块、投料系统模块和功率检测模块，安装在应用服务器上；所述生产参数监测模块可以通过电板温度传感器、环境温度传感器、光照辐射传感器分别检测测试温度、环境温度、光照辐射三个生产参数；所述生产参数调整模块可以通过空调设备、照明设备分别调整测试温度、环境温度、光照辐射三个生产参数；所述功率监测模块可以通过产品功率检测机构检测太阳能电板的发电功率，产品功率检测机构通常为太阳能电板的功率测试仪。
所述太阳能电板数据包括生产太阳能电板所用物料的物料参数和太阳能电板的发电功率；所述物料参数包括上层EVA供应商、上层EVA料号、下层EVA供应商、下层EVA料号、玻璃厂家、玻璃料号、电池片厂家、电池片效率、电池片编号和组件类型。所述生产参数包括环境温度、测试温度和光照辐射。所述预警范围值为每种物料组合的平均功率±3，预警范围值可根据情况进行调整。所述预警信息可以包括发送至生产人员手机的预警短信、和或发送到生产人员邮箱的预警邮件和或发送到显示模块的屏幕预警，预警短信、预警邮件和屏幕预警可以同时发送。
生产时，本发明的太阳能电板生产智能方案优化系统的具体工作过程如下：
步骤一：获取太阳能电板生产数据，通过所述数据采集模块获取太阳能电板生产数据，可以从现有的MES系统或ERP系统获取，同时还可以通过MES系统获取库存物料的库存信息，并存储在数据库服务器或服务云上。需要指出的是，所述数据采集模块采集的太阳能电板生产数据的时间范围可以是之前一段时间内的数据，如生产当年前一年的太阳能电板生产数据，或者生产当日前一年的太阳能电板生产数据；同时数据采集模块采集也可以通过现有的MES系统、以及产品功率检测机构和生产参数检测模块实时获取并存储最新的生产数据。
步骤二：所述大数据分析模块分析太阳能电板生产数据，依据太阳能电板的物料参数进行分类得到多种物料组合，每种物料组合包括多个物料组合数据，计算出每种物料组合的平均功率以及与平均功率对应的标准偏差，按平均功率从大到小、平均偏差从小到大的顺序排列，得到一个物料组合序列。所述物料参数包括上层EVA供应商、上层EVA料号、下层EVA供应商、下层EVA料号、玻璃厂家、玻璃料号、电池片厂家、电池片效率、电池片编号和组件类型。以上层EVA供应商、上层EVA料号为例，假设上层EVA供应商包括供应商A和供应商B，上层EVA料号包括H0001和H0002，则就有四种物料组合，参数越多则组合越多，本实施例涉及10个参数组合理论上是10个参数的排列组合，实际中由于很多物料组合并未实际用于生成过，没有相应的生产数据，所以物料组合序列并不会太多，同时在进行分析时也会忽略掉一些物料组合数据，例如数据量太少的物料组合、平均功率过小和/或与平均功率对应的标准偏差过大的物料组合。另外，在进行数据分析前可以对获取的生产数据进行一定的过滤筛选，剔除部分偏差较大的生产数据。在进行物料组合序列排序时，也可只计算每种物料组合的平均功率，不计算标准偏差。
每种物料组合的平均功率计算公式为
每种物料组合的标准偏差的计算公式为
其中N为测试次数，Xi为每次测试实时功率，
为平均功率。
步骤三：大数据分析模块将物料组合序列反馈给MES系统，MES系统根据物料组合序列得出库存物料可满足的最优物料组合进行出库和投料生产。或者，所述大数据分析模块根据获取的库存信息和物料组合序列，得出库存物料可满足的最优物料组合进行出库和投料生产。在进行出库和投料生产的物料选择时，依据平均功率最优且稳定性最佳的原则进行选择，即选择物料组合序列中平均功率最大且标准偏差最小的物料组合，如库存不能满足，则选择物料组合序列中平均功率第二大且标准偏差第二小的物料组合，以此类推。在进行上述选择时，如物料组合的平均功率和标准偏差不能同时满足条件，则优先考虑平均功率，辅助参考标准偏差。在进行出库和投料生产的物料选择时，可以采用最优功率选择法或最大功率选择法。最优功率选择法为根据平均功率从大到小的物料组合序列，优先选择最大平均功率的物料组合，没有则选择第二大的平均功率的物料组合，依次类推。最大功率选择法为根据现有库存数量进行各种物料组合的排列组合，选择组合后生产的太阳能电板的总的功率是最大的。所述MES系统针对达到库存下限的库存物料发出采购信息，提醒生产人员关注并及时补库。
步骤四：依据物料组合序列的各物料组合的平均功率，得出与个物料组合对应的平均功率的预警范围值，预警范围值基于各物料组合的平均功率的进行计算，例如，预警范围值是各物料组合的平均功率的加减3的偏差范围，或加减2的偏差范围，也可以基于各种物料组合的最大功率和最小功率，并结合生产人员的生产经验进行设定和调整。
所述生产参数包括环境温度、测试温度和光照辐射，生产参数的值可以依据生产人员的经验结合生产标准进行设定和调整。进一步的，根据生产需要，生产参数还可以包括PM10、PM2.5的密度等。
进一步，大数据模块分析还计算生产参数对于各种物料组合的平均功率的影响，得出与各物料组合对应的最优生产参数和与各物料组合对应的预警范围值。所述生产参数包括环境温度、测试温度和光照辐射。对于同一物料组合分别进行环境温度、测试温度和光照辐射的生产参数分析，例如环境温度可以按0.5度为一个阶梯，即24.1到24.5均属于24.5度，24.6度到25度均属于25度，依次类推，计算同一物料组合在不同环境温度下的平均功率以获得最优环境温度。测试温度也可采用类似的方法。光照辐射可以以1w/m2为跨度，如996.0w/m2到996.9w/m2都属于996.0w/m2，计算同一物料组合在不同光照辐射下的平均功率以获得最优光照辐射，并得出与物料组合序列的各物料组合对应的最优生产参数。
步骤五：所述大数据分析模块依据最优物料组合控制投料系统模块进行自动化投料生产太阳能电池板，同时，大数据分析模块依据最优生产参数控制生产参数调整模块调整实时生产参数至最优生产参数，并控制生产参数监测模块检测实时生产参数。
步骤六：所述大数据分析模块控制功率检测模块检测所生产的太阳能电板的实时发电功率，实时发电功率超出预警范围值时，大数据分析模块控制预警模块发出预警信息，提醒生产人员关注。需要指出的是，在连续的太阳能电板的生产过程中，步骤四与太阳能电板生产的投料同时进行。
如图2所示，一种太阳能电板智能生产系统，包括应用服务器以及与应用服务器相连的数据服务器、生产参数调整系统和生产参数检测系统；数据服务器存储生产数据，所述应用服务器从数据服务器调取生产数据进行分析并设定生产太阳能电板的最优生产参数，应用服务器控制生产参数调整系统将实时生产参数调整至最优生产参数，生产参数监测系统检测实时生产参数并传输给应用服务器，当实时生产参数偏离最优生产参数时，应用服务器控制生产参数调整系统重新调整实时生产参数至最优生产参数。
所述太阳能电板智能生产系统的应用服务器、生产参数调整系统、生产参数监测系统构成一反馈-调节机制，使生产太阳能电板的实时生产参数保持稳定，避免生产人员反复频繁调整实时生产参数，降低生产人员劳动强度，有利于提高太阳电板的质量的稳定性和一致性。
所述生产参数包括环境温度、测试温度和光照辐射，环境温度是太阳能电板生产环境的温度，测试温度是太阳能电板生产过程中太阳能电板的表面温度，光照辐射是用于照射太阳能电板表面产生感应电的光照辐射强度。
所述生产参数调整系统包括空调设备和照明设备，空调设备用于调整太阳能电板生产过程中的环境温度和测试温度，照明设备用于调整太阳能电板生产过程中的光照辐射。显然，也可以采用其它的调节温度和光强的设备。所述生产参数监测系统包括环境温度传感器、电板温度传感器和辐射传感器，环境温度传感器用于检测太阳能电板生产过程中的实时环境温度，电板温度传感器用于检测太阳能电板生产过程中的实时测试温度，辐射传感器用于检测太阳能电板生产过程中用于照射太阳能电板发电的实时光照辐射强度。显然，也可以采用其它检测温度和光照辐射强度的设备。
优选的，所述太阳能电板智能生产系统还包括预警设备，当生产太阳能电板的过程中的所生产的太阳能电板的发电功率超出预警范围值时，应用服务器控制预警设备发出预警信息。所述预警设备可及时提醒生产人员关注异常情况，避免太阳能电板生产过程中的问题积累，避免不合格的太阳能电板进入流通渠道，保证了太阳能电板的质量。
优选的，所述预警范围值为应用服务器从数据服务器调取生产数据进行分析得到的数值。当然，也可以是生产人员依据生产经验和生产数据人工设定的数值。
优选的，所述预警设备包括与应用服务器相连的GPRS通讯模块，应用服务器控制GPRS通讯模块向生产人员的手机发出预警短信。进一步的，所述预警设备还包括声光报警机构，可直观的提醒生产现场的生产人员关注。需要指出的是，所述应用服务器还可以直接通过网路向生产人员的邮箱发送报警邮件，也可以将报警信息显示在显示设备上。多种报警信息同时发送，避免生产人员因疏忽而忽略报警信息，有利于生产人员及时发现，并处理太阳能电板生产过程中的问题，从而保证所生产的太阳能电板的质量。
优选的，所述太阳能电板智能生产系统还包括与应用服务器相连的显示设备，显示设备是LED显示屏，用于显示最优生产参数、实时生产参数、预警范围值和实时发电功率。
优选的，所述显示设备为触屏LED显示屏，生产人员可以通过显示设备修改应用服务器的参数，例如预警范围值、生产参数等。
优选的，所述应用服务器包括外设设备接口，应用服务器通过外设设备接口与生产参数调整系统、生产参数检测系统、产品功率检测机构、预警设备、显示设备相连。外设设备接口可以是具体的硬件PCI接口，交换机和有线网络结构，也可以是WIFI、zigbee等无线网络接口。
本发明还提供另一种太阳能电板智能生产系统的实施例，本实施例与前一个实施例的不同之处在于，不设置单独的数据服务器，不进行智能的大数据分析，根据用户的设置进行生产参数的监控和调整。本实施例的太阳能电板智能生产系统包括应用服务器、生产参数调整系统和生产参数检测系统；用户通过应用服务器设定生产太阳能电板的最优生产参数，或者设置各物料组合和对应的最优生产参数、以及当前生产的物料组合，应用服务器控制生产参数调整系统将实时生产参数调整至最优生产参数，生产参数监测系统检测实时生产参数并传输给应用服务器，当实时生产参数偏离最优生产参数时，应用服务器控制生产参数调整系统重新调整实时生产参数至最优生产参数。本实施例的太阳能电板智能生产系统依据用户的设定对生产参数进行监控，同样可以达到提高生产效能的效果，其最优生产参数可以来自本发明的大数据分析，也可以来自生产经验，或原材料厂家的推荐等，当然其智能和自动化程度较低些。
进一步，本发明的太阳能电板智能生产系统应用服务器和数据服务器可以布设在硬件服务器上，也可以布设在服务云上，通过网络进行数据传输和监控。
以下为本发明的太阳能电板生产智能优化方法的一个优选实施例。
本发明的太阳能电板生产智能优化方法，包括以下步骤：
步骤1：获取太阳能电板生产数据，所述生产数据包括太阳能电板生产所用的物料参数、生产参数，以及所生产的太阳能电板的发电功率；获取库存物料的库存信息，库存信息包括每种库存物料的库存量和物料参数。
步骤2：将生产数据按物料参数的组合进行分类得到多种物料组合，每一种物料组合包括多组物料组合数据，计算每种物料组合的平均功率以及与每种物料组合的平均功率对应的标准偏差，依据各种物料组合的平均功率从大到小、标准偏差从小到大的原则排序，得到一个物料组合序列，以及与物料组合序列的各物料组合对应的预警范围值；生产人员依据生产经验和生产标准设定与物料组合序列的各物料组合对应的最优生产参数；
每种物料组合的平均功率计算公式为
每种物料组合的标准偏差的计算公式为
其中N为测试测试次数，Xi为每次测试实时功率，
为平均功率。
优选的，还可以计算生产参数对于各种物料组合的平均功率的影响，计算每种物料组合在不同生产参数下的平均功率，按照平均功率由大到小的顺序，分别得出与物料组合序列的各物料组合对应的最优生产参数。所述生产参数包括环境温度、测试温度和光照辐射。对同一物料组合分别进行环境温度、测试温度和光照辐射的生产参数分析时，可以将生产参数按一定的阶梯范围归一处理，例如环境温度可以按0.5度为一个阶梯，即24.1到24.5均属于24.5度，24.6度到25度均属于25度，依次类推。
步骤3：综合物料的库存信息和物料组合序列，得出当前生产的最优物料组合、与最优物料组合对应的最优生产参数和与最优物料组合对应的预警范围值；生产时，依据当前最优物料组合出库投料和生产，并依据与最优物料组合对应的最优生产参数调节实时生产参数。
所生产的太阳能电板的实时发电功率超出预警范围值时，发出预警信息，提醒生产人员关注，关注以下两方面内容：一、实时生产参数是否偏离最优生产参数；二、所生产的太阳能电板的物料组合是否与最优物料组合一致。生产过程中，依据库存量数据和物料组合序列，实时对库存物料进行补库，原则是优先采购物料组合序列靠前的物料组合的物料。
所述物料参数包括上层EVA供应商、上层EVA料号、下层EVA供应商、下层EVA料号、玻璃厂家、玻璃料号、电池片厂家、电池片效率、电池片编号和组件类型。所述生产参数包括环境温度、测试温度和光照辐射。所述预警范围值为物料组合序列的各种物料组合的平均功率±3。所述预警信息包括发送至生产人员手机的预警短信、发送到生产人员邮箱的预警邮件和屏幕预警。
本发明的太阳能电板生产智能方案优化方法可通过软件实现，存储在光盘、U盘、硬盘等存储介质上，或部署到PC、服务器、手机、嵌入式硬件等设备上。
本发明还提供一种存储介质，其存储有计算机程序，该计算机程序执行以下太阳能电板生产智能优化方法：
步骤一 获取太阳能电板生产数据，所述生产数据包括生产太阳能电板所用物料的物料参数，以及所生产的太阳能电板的发电功率；可以通过网络连接MES系统获得，或通过导入EXCEL或数据等方式获得；
步骤二 将生产数据按物料参数的组合进行分类得到多种物料组合，每一种物料组合包括多组物料组合数据，计算各种物料组合的平均功率，依据各种物料组合的平均功率从大到小排序，得到一个物料组合序列；
优选的，计算各种物料组合的平均功率及对应的标准偏差，依据各种物料组合的平均功率从大到小、与平均功率对应的标准偏差从小到大的原则对各种物料组合进行排序，得到物料组合序列；
步骤三 综合物料的库存信息和物料组合序列，得出库存物料可满足的最优物料组合，然后依据最优物料组合出库投料和生产；或者将物料组合序列传送给MES系统，由MES系统依据物料组合序列进行出库投料和生产以及生产采购单安排采购计划；
步骤四 依据库存量数据和物料组合序列，优先采购物料组合序列靠前的物料组合的物料，生成采购单。
本发明还提供一种存储介质，其存储有计算机程序，该计算机程序执行以下太阳能电板生产智能优化方法：
步骤一 获取太阳能电板生产数据，所述生产数据包括生产太阳能电板所用的物料参数，生产参数，以及所生产的太阳能电板的功率；可以通过网络连接MES系统获得，或通过导入EXCEL或数据等方式获得；
步骤二 将生产数据按物料参数的组合进行分类得到多种物料组合，每一种物料组合包括多组物料组合数据，计算每种物料组合在不同生产参数下的平均功率，分别得出与各种物料组合对应的最优生产参数；
进一步，计算与各种物料组合的平均功率对应的预警范围值；
步骤三 生产时根据所投放的物料组合，通过生产参数调整系统将生产参数调节到对应的最优生产参数；
进一步，生产过程中，产品的发电功率的测试值超出预警范围值时，发出预警信息；
生产过程中，实时生产参数偏离最优生产参数一定范围时，通过生产参数调整系统调整实时生产参数至最优生产参数；所述生产参数调整系统包括空调设备和照明设备，空调设备用于调整太阳能电板生产过程中的环境温度和测试温度，照明设备用于调整太阳能电板生产过程中的光照辐射；而且，通过生产参数监测系统检测生产环境，当生产参数监测系统反馈的实时生产参数偏离最优生产参数一定范围时，发出预警信息。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (19)
1.一种太阳能电板生产智能优化系统，其特征在于：其包括大数据分析模块、与大数据分析模块相连的数据采集模块，以及与大数据分析模块相连的MES系统；
所述数据采集模块用于采集太阳能电板生产数据，所述生产数据包括生产太阳能电板所用物料的物料参数，以及所生产的太阳能电板的发电功率；
大数据分析模块按物料参数的组合将太阳能电板的生产数据进行分类得到多种物料组合，每种物料组合均包括多组物料组合数据，计算每种物料组合的太阳能电板的平均功率，依据各种物料组合对应的平均功率得到一个物料组合序列；
大数据分析模块将物料组合序列反馈给MES系统，MES系统依据物料组合序列进行出库投料和生产，或安排采购计划。
2.根据权利要求1所述的太阳能电板生产智能优化系统，其特征在于：所述大数据分析模块分析太阳能电板生产数据和库存信息，得出库存物料可满足的最优物料组合，并依据最优物料组合控制投料系统模块进行出库和投料。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电板生产智能优化系统，其特征在于：所述物料参数包括上层EVA供应商、上层EVA料号、下层EVA供应商、下层EVA料号、玻璃厂家、玻璃料号、电池片厂家、电池片效率、电池片编号和组件类型。
4.根据权利要求1所述的太阳能电板生产智能优化系统，其特征在于：还包括与大数据分析模块相连的生产参数调整模块和生产参数监测模块；
所述生产数据还包括生产参数，大数据模块分析太阳能电板的各种物料组合对应的最优生产参数，并通过生产参数调整模块将太阳能电板的实时生产参数调整至最优生产参数。
5.根据权利要求4所述的太阳能电板生产智能优化系统，其特征在于：
所述生产参数监测模块与生产参数监测系统连接用于实时监测太阳能电板的实时生产参数，当实时生产参数发生偏离最优生产参数时，大数据分析模块通过生产参数调整模块控制生产参数调整系统对实时生产参数进行调整。
6.根据权利要求4所述的太阳能电板生产智能优化系统，其特征在于：所述生产参数包括环境温度、测试温度和光照辐射。
7.根据权利要求5所述的太阳能电板生产智能优化系统，其特征在于：还包括与大数据分析模块相连的功率监测模块，功率监测模块与产品功率检测机构连接，用于检测生产的太阳能电板的实时发电功率。
8.根据权利要求7所述的太阳能电板生产智能优化系统，其特征在于：还包括预警模块，所述大数据分析模块依据各种物料组合的平均功率计算得出与各种物料组合对应的预警范围值，功率监测模块检测到实时发电功率值偏离最优物料组合的预警范围值时，大数据分析模块控制预警模块发出预警信息。
9.根据权利要求5所述的太阳能电板生产智能优化系统，其特征在于：所述生产参数调整系统包括空调设备和照明设备，空调设备用于调整太阳能电板生产过程中的环境温度和测试温度，照明设备用于调整太阳能电板生产过程中的光照辐射；所述生产参数监测系统包括环境温度传感器、电板温度传感器和辐射传感器，环境温度传感器用于检测太阳能电板生产过程中的实时环境温度，电板温度传感器用于检测太阳能电板生产过程中的实时测试温度，辐射传感器器用于检测太阳能电板生产过程中用于照射太阳能电板发电的实时光照辐射。
10.根据权利要求8所述的太阳能电板生产智能优化系统，其特征在于：所述预警信息包括发送至生产人员手机的预警短信、发送到生产人员邮箱的预警邮件和屏幕预警。
11.一种太阳能电板生产智能优化方法，其特征在于，其包括以下步骤：
步骤一 获取太阳能电板生产数据，所述生产数据包括生产太阳能电板所用物料的物料参数，以及所生产的太阳能电板的发电功率；
步骤二 将生产数据按物料参数的组合进行分类得到多种物料组合，每一种物料组合包括多组物料组合数据，计算各种物料组合的平均功率，依据各种物料组合的平均功率从大到小排序，得到一个物料组合序列；
步骤三 综合物料的库存信息和物料组合序列，得出库存物料可满足的最优物料组合，然后依据最优物料组合出库投料和生产。
12.根据权利要求11所述的太阳能电板生产智能优化方法，其特征在于：步骤二中，计算各种物料组合的平均功率及对应的标准偏差，依据各种物料组合的平均功率从大到小、与平均功率对应的标准偏差从小到大的原则对各种物料组合进行排序，得到物料组合序列。
13.根据权利要求11所述的太阳能电板生产智能优化方法，其特征在于：所述物料参数包括上层EVA供应商、上层EVA料号、下层EVA供应商、下层EVA料号、玻璃厂家、玻璃料号、电池片厂家、电池片效率、电池片编号和组件类型。
14.根据权利要求11所述的太阳能电板生产智能优化方法，其特征在于：还包括步骤四依据库存量数据和物料组合序列，采购物料组合序列靠前的物料组合的物料。
15.一种太阳能电板生产智能优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一 获取太阳能电板生产数据，所述生产数据包括生产太阳能电板所用的物料参数，生产参数，以及所生产的太阳能电板的功率；
步骤二 将生产数据按物料参数的组合进行分类得到多种物料组合，每一种物料组合包括多组物料组合数据，计算每种物料组合在不同生产参数下的平均功率，分别得出与各种物料组合对应的最优生产参数；
步骤三 生产时根据所投放的物料组合，通过生产参数调整系统将生产参数调节到对应的最优生产参数。
16.根据权利要求15所述的太阳能电板生产智能优化方法，其特征在于：步骤二还包括，计算与各种物料组合的平均功率对应的预警范围值；
步骤三还包括，生产过程中，产品的发电功率的测试值超出预警范围值时，发出预警信息。
17.根据权利要求15所述的太阳能电板生产智能优化方法，其特征在于：所述生产参数包括环境温度、测试温度和光照辐射。
18.根据权利要求15所述的太阳能电板生产智能优化方法，其特征在于：步骤三还包括，生产过程中，通过生产参数监测系统检测生产环境，当生产参数监测系统反馈的实时生产参数偏离最优生产参数一定范围时，发出预警信息。
19.根据权利要求18所述的太阳能电板生产智能优化方法，其特征在于：步骤三还包括，生产过程中，实时生产参数偏离最优生产参数一定范围时，通过生产参数调整系统调整实时生产参数至最优生产参数；
所述生产参数调整系统包括空调设备和照明设备，空调设备用于调整太阳能电板生产过程中的环境温度和测试温度，照明设备用于调整太阳能电板生产过程中的光照辐射。
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