CN111443326B - 电能表自动化检定流水线运行节拍诊断系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了电能表自动化检定流水线运行节拍诊断系统及其工作方法，涉及节拍诊断领域。目前，当节拍发生变化时，需要评估其对系统检定效率的影响。本发明包括时间信息采集模块；运行节拍评价指标计算模块；运行节拍评价与诊断模块：根据获取各处理单元的作业时间符合率、周期时间符合率、在95％概率分布下平均周期时间通用模糊推理的方法计算对应处理单元的运行节拍评估值；以根据运行节拍评估值对运行节拍进行评价与诊断；对分值低的处理单元进行原因分析，同时，结合一段时间以来的节拍分析数据，进一步确认影响检定流水线运行效率的原因。本技术方案操作方便，准确性好，可以有效地寻找出影响效率的处理单元，有效提高流水线整体检定效率。

Description

电能表自动化检定流水线运行节拍诊断系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及节拍诊断领域，尤其涉及一种电能表自动化检定流水线运行节拍诊断系统。

背景技术

电能表自动化检定流水线利用各类机械自动化装置将电能表的多功能检定装置与上、下料、信息绑定、耐压、外观检查、多功能检定、打标刻码、封印关系绑定等专机模块连接起来，实现了电能表拆装箱、上下料、传输、定位、接线与检定等作业流程的全过程自动化。随着检定流水线的大规模应用，检定量的不断增加对系统运维水平、运行效率的要求越来越高。然而，随着系统的长期运行、磨损及性能下降、人为运维时处理不当、软、硬件不断更新等多方面因素，各处理单元的实际运行节拍会与设计及运行之初时发生变化，进而打破设计之初各处理单元间的平衡，影响流水线整体检定效率。由于此时可能未出现明显故障，这种节拍变化对整体检定运行效率的影响极易被忽略，且由于流水线各处理单元彼此影响，存在“瓶颈”处理单元定位困难的特点。现有技术主要偏重于检定流水线故障诊断和运维策略优化，而对于检定流水线实际运行节拍的问题关注较少。因此，亟需一种检定流水线运行节拍的自动化评价和瓶颈处理单元的诊断方法，当节拍发生变化时，评估其对系统检定效率的影响，并寻找出影响效率的“瓶颈”处理单元。

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种电能表自动化检定流水线运行节拍诊断系统，以达到提高流水线效率的目的。为此，本发明采取以下技术方案。

一种电能表自动化检定流水线运行节拍诊断系统，电能表自动化检定流水线设有多个处理单元，所述的处理单元包括上料单元、信息绑定单元、封印检查单元、耐压试验单元、外观检查单元、外观检查单元、多功能检定单元、打标刻码单元、封印绑定单元及下料单元；

其特征在于诊断系统包括：

时间信息采集模块：用于采集经过处理单元的时间，得到历次的作业时间和周期时间；

运行节拍评价指标计算模块：获取各处理单元的历次的作业时间和周期时间，将作业时间和周期时间作为检定流水线各专机和整体运行节拍诊断的依据，计算各处理单元的作业时间符合率、各处理单元的周期时间符合率、各处理单元在95％概率分布下平均周期时间；

运行节拍评价与诊断模块：获取各处理单元的作业时间符合率、周期时间符合率、在95％概率分布下平均周期时间；并根据获取各处理单元的作业时间符合率、周期时间符合率、在95％概率分布下平均周期时间通用模糊推理的方法计算对应处理单元的运行节拍评估值；以根据运行节拍评估值对运行节拍进行评价与诊断；对分值低的处理单元进行原因分析，同时，结合一段时间以来的节拍分析数据，进一步确认影响检定流水线运行效率的原因。本技术方案在电能表自动化检定流水线运行过程中，通过核心处理单元时间点信息进行采集，构建各处理单元运行节拍的评价指标，基于模糊推断方法，以各处理单元指标为输入获得该处理单元运行节拍的评价分数，并以此为依据诊断出检定流水线中的“瓶颈”处理单元。操作方便，准确性好，可以有效地寻找出影响效率的处理单元，有效提高流水线整体检定效率。

作为优选技术手段：所述的时间信息采集模块包括：

针对传感器的时间信息采集模块：通过PLC对位于处理单元出入口传感器的数据进行实时采集，并通过计算存入到采集数据库中，数据包括：物料入仓时间，物料出仓时间，输送线中物料实时数量；

针对可修改程序的时间信息采集模块：通过在程序中添加核心采集时间节点，直接将数据写入数据库或者是通过日志文档输出的方式存储的方式进行数据采集；

针对无法进行改造的程序的时间信息采集模块：通过定时采集日志，并根据日志的解析模版实时解析出核心的节点时间数据，并将相关的数据通过日志转换工具变更成为标准的日志数据，并存储至采集数据库中；

针对于无日志输出程序的时间信息采集模块：通过ETL数据抽取的方式，直接从其程序的数据库中抽取所需要的相关时间数据，通过数据的相关过滤，存储至采集数据库。

作为优选技术手段：运行节拍评价指标计算模块中处理单元作业时间符合率计算公式为：

X₁(M_i)＝n(M_i)/P(M_i)

其中，P(M_i)表示某一处理单元M_i在一个考察周期内的累计作业次数，n₁(M_i)表示某一处理单元M_i在一个考察周期内作业满足设计要求的累计次数；

当作业时间符合率X₁(M_i)高于设定阈值时，认为不存在造成运行节拍下降的因素；当作业时间符合率X₁(M_i)低于设定阈值时，需要计算该处理单元自身性能对运行节拍的影响。

作为优选技术手段：运行节拍评价指标计算模块中周期时间符合率计算公式为：

X₂(M_i)＝n₂(M_i)/P(M_i)

其中，n₂(M_i)表示某一处理单元M_i在一个考察周期内周期时间T₂满足多功能检定装置在最快检定时间下的要求的累计次数；

当作业时间符合率X₂(M_i)高于设定阈值时，判断该处理单元及其前后缓存线不存在影响检定流水线运行效率的因素；当作业时间符合率X₁(M_i)低于设定阈值时，判断该处理单元及其前后缓存线上软、硬件对流水线运行效率产生影响。

作为优选技术手段：运行节拍评价指标计算模块中在95％概率分布下的周期平均时间计算公式为：

是某一处理单元M_i在一个考察周期内周期时间T₂的概率密度函数；95％概率分布下周期平均时间T的是对各处理单元的历次周期时间T₂进行减噪过滤后得到的T₂平均值，过滤的目的是排除一些专机故障导致的异常工作时间，获得各处理单元专机模块在非异常状态下的生产能力；

作为优选技术手段：在运行节拍评价与诊断模块中，将评价指标划分为“良好”、“警示”和“异常”三种状态；并引用隶属函数来处理状态边界模糊问题。

作为优选技术手段：在运行节拍评价与诊断模块中采用典型的梯形、半梯形分布构建隶属度函数，在隶属度函数的构造过程中根据流水线各处理单元专机的作业特点来确定参数，使其与被评价对象的客观事实更加相符；根据各处理单元作业时间T₁和周期时间T₂，分别设置流水线各处理单元X₁(M_i)、X₂(M_i)的隶属度函数。

作为优选技术手段：通过对各处理单元指标状态赋分{λ1,λ2,λ3}＝{良好(5分)，警示(3分)，异常(1分)}，计算各处理单元三类指标的评估分数：

设置各指标权重为α_i，最终得到各处理单元的运行节拍评估分数：

将节拍评分为“警示”或“异常”的处理单元初步定为检定流水线中的“瓶颈”处理单元，将其分数按照从低到高排序，依次对处理单元中的“异常”或“警示”指标出现的原因进行分析，同时，结合一段时间以来的节拍分析数据，进一步确认影响检定流水线运行效率的原因。

本发明的另一个目的是提供一种电能表自动化检定流水线运行节拍诊断系统的诊断方法，包括以下步骤：

1)时间信息采集：采集经过处理单元的时间，得到历次的作业时间和周期时间；

2)运行节拍评价指标计算：获取各处理单元的历次的作业时间和周期时间，将作业时间和周期时间作为检定流水线各专机和整体运行节拍诊断的依据，计算各处理单元的作业时间符合率、各处理单元的周期时间符合率、各处理单元在95％概率分布下平均周期时间；

3)运行节拍评价与诊断：获取各处理单元的作业时间符合率、周期时间符合率、在95％概率分布下平均周期时间；并根据获取各处理单元的作业时间符合率、周期时间符合率、在95％概率分布下平均周期时间通用模糊推理的方法计算对应处理单元的运行节拍评估值；以根据运行节拍评估值对运行节拍进行评价与诊断；对分值低的处理单元进行原因分析，同时，结合一段时间以来的节拍分析数据，进一步确认影响检定流水线运行效率的原因；

作为优选技术手段：在步骤1)中，时间信息采集包括：

101)针对传感器的时间信息采集模块：通过PLC对位于处理单元出入口传感器的数据进行实时采集，并通过计算存入到采集数据库中，数据包括：物料入仓时间，物料出仓时间，输送线中物料实时数量；

102)针对可修改程序的时间信息采集模块：通过在程序中添加核心采集时间节点，直接将数据写入数据库或者是通过日志文档输出的方式存储的方式进行数据采集；

103)针对无法进行改造的程序的时间信息采集模块：通过定时采集日志，并根据日志的解析模版实时解析出核心的节点时间数据，并将相关的数据通过日志转换工具变更成为标准的日志数据，并存储至采集数据库中；

104)针对于无日志输出程序的时间信息采集模块：通过ETL数据抽取的方式，直接从其程序的数据库中抽取所需要的相关时间数据，通过数据的相关过滤，存储至采集数据库；

在步骤2)中，包括：

201)计算各处理单元的作业时间T₁符合率X₁

各处理单元作业时间符合率公式为：

X₁(M_i)＝n(M_i)/P(M_i)

其中，P(M_i)表示某一处理单元M_i在一个考察周期内的累计作业次数，n₁(M_i)表示某一处理单元M_i在一个考察周期内作业满足设计要求的累计次数；

当作业时间符合率X₁(M_i)较高时，一般自身性能不存在造成运行节拍下降的因素；当作业时间符合率X₁(M_i)较低时，需要考虑该处理单元自身性能对运行节拍的影响；

202)计算各处理单元的周期时间T₂符合率X₂

各处理单元的周期作业时间T₂计算的是从物料到达相应位置，到完成检定检测或完成规定作业，再到下一次物料再次到位所需的一个周期时间；周期时间符合率计算公式为：

X₂(M_i)＝n₂(M_i)/P(M_i)

其中，n₂(M_i)表示某一处理单元M_i在一个考察周期内周期时间T₂满足多功能检定装置在最快检定时间下的要求的累计次数；

当作业时间符合率X₂(M_i)较高时，该处理单元及其前后缓存线不存在影响检定流水线运行效率的因素；当作业时间符合率X₁(M_i)较低时，需要综合考虑该处理单元及其前后缓存线上软、硬件是否会对流水线运行效率产生影响；

203)计算各处理单元在95％概率分布下平均周期时间T

某一处理单元95％概率分布下的周期平均时间T的计算公式为：

式中

是某一处理单元M_i在一个考察周期内周期时间T₂的概率密度函数，95％概率分布下周期平均时间T的实质是对各处理单元的历次周期时间T₂进行减噪过滤后得到的T₂平均值，过滤的目的是排除一些专机故障导致的异常工作时间，获得各处理单元专机模块在非异常状态下的生产能力；

在步骤3)中，包括步骤:

301)评价指标的隶属度函数构建

采用典型的梯形、半梯形分布构建隶属度函数；根据各处理单元作业时间T₁和周期时间T₂，设置流水线各处理单元X₁(M_i)、X₂(M_i)的隶属度函数；

302)检定流水线运行节拍评价与“瓶颈”处理单元诊断

通过对各处理单元指标状态赋分{λ1,λ2,λ3}＝{良好(5分)，警示(3分)，异常(1分)}，得各处理单元三类指标的评估分数为：

设置各指标权重为α_i，最终得到各处理单元的运行节拍评估分数：

将节拍评分为“警示”或“异常”的处理单元初步定为检定流水线中的“瓶颈”处理单元，将其分数按照从低到高排序，依次对处理单元中的“异常”或“警示”指标出现的原因进行分析，结合一段时间以来的节拍分析数据，进一步确认影响检定流水线运行效率的原因。

有益效果：本技术方案以检定流水线各处理单元采集的时间节点为基础，通过对各处理单元运行节拍指标进行评分，查找影响检定流水线运行效率的瓶颈。弥补了运维人员的经验不足，改变了节拍变化导致效率降低长期被忽略的现状，加强了对检定流水线生产系统的管控力度，提高了运维水平，提升了运行效率。

附图说明

图1是本发明的流水线图。

图2(a)、(b)、(c)、(d)、(e)是本发明的隶属度函数设置图。

图3是本发明的检定流水线框图。

图中：1-上料单元；2-信息绑定单元；3-封印检查单元；4-耐压试验单元；5-外观检查单元；6-多功能检定单元；7-打标刻码单元；8-封印绑定单元；9-下料单元；10-传感器。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。

如图1、2所示，电能表自动化检定流水线设有多个处理单元，所述的处理单元包括上料单元1、信息绑定单元2、封印检查单元3、耐压试验单元4、外观检查单元5、外观检查单元5、多功能检定单元6、打标刻码单元7、封印绑定单元8及下料单元9；诊断系统包括：

时间信息采集模块：用于采集经过处理单元的时间，得到历次的作业时间和周期时间；

运行节拍评价指标计算模块：获取各处理单元的历次的作业时间和周期时间，将作业时间和周期时间作为检定流水线各专机和整体运行节拍诊断的依据，计算各处理单元的作业时间符合率、各处理单元的周期时间符合率、各处理单元在95％概率分布下平均周期时间；

运行节拍评价与诊断模块：获取各处理单元的作业时间符合率、周期时间符合率、在95％概率分布下平均周期时间；并根据获取各处理单元的作业时间符合率、周期时间符合率、在95％概率分布下平均周期时间通用模糊推理的方法计算对应处理单元的运行节拍评估值；以根据运行节拍评估值对运行节拍进行评价与诊断；对分值低的处理单元进行原因分析，同时，结合一段时间以来的节拍分析数据，进一步确认影响检定流水线运行效率的原因。

以下通过图1的流水线作进一步的具体说明。

1.电能表自动化检定流水线核心处理处理单元时间信息采集

通过加装对射传感器的方式，针对流水线的狠心处理处理单元的时间信息进行采集。在流水线中，核心的处理数据单元包括：各类专机除尘专机，上料机器人，条码绑定专机，封印验证专机，耐压专机，外观识别单元，检定专机，激光刻码专机，下料机器人，以及输送线的核心分支节点检定前分支节点，耐压前分支节点。在核心的处理单元的前后，都加装一组对射传感器，用于纪录经过此专机的时间，同时通过讲对射传感器的数据通过PLC的方式进行采集，同时通过自己编写的实时采集软件，将PLC中的对射数据按照不同的点位，存储进数据库：

第一种，增加传感器接近开关。目的是在不影响原有的流水线运行的情况下，在每个核心的采集位置每个设备专机的出入口处加装接近开关，并将所有的接近开关通过PLC进行控制，通过软件对PLC中各个节点的数据进行实时采集，并通过简单的计算存入到采集数据库中主要包括数据：物料入仓时间，物料出仓时间，输送线中物料实时数量。

第二种，针对可以自己修改的程序添加核心采集时间节点，主要包括一些机器人控制程序，plc的控制程序，以及部分测试部分软件，通过直接将数据写入数据库或者是通过日志文档输出的方式存储的方式进行数据采集。

第三种，对于无法进行程序改造的部分程序，通过定时采集日志，并根据日志的解析模版实时解析出核心的节点时间数据，并将相关的数据通过日志转换工具变更成为标准的日志数据，并存储至采集数据库中。

第四种，对于无日志输出的程序，可以通过ETL数据抽取的方式，直接从其程序的数据库中抽取所需要的相关时间数据，通过数据的相关过滤，存储至采集数据库。

核心的采集部署结构图如1所示。在图中，黑色圆点为以及标示为XL_ROB_VS*的位置皆为传感器加装点位。

2.运行节拍评价指标构建

综合考虑检定流水线各处理单元的运行特点以及运行时间节点采集的可行性，利用各专机模块历次的作业时间T₁和周期时间T₂作为检定流水线各专机和整体运行节拍诊断的依据，进而根据检定流水线各处理单元的工序特点，提出以下运行节拍评价指标。

1各处理单元的作业时间T₁符合率X₁

各处理单元作业时间T₁计算的是从物料托盘或纸箱到达相应位置，到完成检定检测或完成规定作业所需的时间对于多功能检定和耐压试验装置，计算从到达指定位置到检定检测完成的时间；对于其他专机模块，计算从到达执行位置到专机完成规定作业后物料释放的时间。

在检定流水线设计阶段，通常就对各处理单元的作业时间T₁有所要求。以图1所示的单相电能表自动化检定流水线为例，设计时要求各专机运行处理单元的作业时间T₁符合表1。

表1单相电能表自动化检定流水线各处理单元作业时间T₁要求

各处理单元单次作业时间T₁超时的原因主要包括专机模块自身性能下降引起的原因和异常事件引起的原因。对于专机模块自身性能下降引起的超时，通常是多次性的、频发性的；对于异常事件如装置故障引起的原因，属偶发性的。

对于上、下料机器人，由于单次作业均需要纸箱和托盘同时到位，而根据检定流水线的设计，一台多功能检定装置完成下料后需要等待后续装置完成检定下料才能有多余托盘空出，所以理论上，每上/下完一个检定装置的表计，就会出现一次因等待空余托盘到位而造成的超时，这属于检定流水线运行过程中的正常现象。

所以，作业时间符合率主要评价专机模块是否存在因自身性能衰减造成运行节拍下降，进而影响检定流水线运行效率的因素。定义各处理单元作业时间符合率为：

X₁(M_i)＝n(M_i)/P(M_i) 1

其中，P(M_i)表示某一处理单元M_i在一个考察周期内的累计作业次数，n₁(M_i)表示某一处理单元M_i在一个考察周期内作业满足设计要求的累计次数。

当作业时间符合率X₁(M_i)较高时，一般自身性能不存在造成运行节拍下降的因素；当作业时间符合率X₁(M_i)较低时，需要考虑该处理单元自身性能对运行节拍的影响。

2各处理单元的周期时间T₂符合率X₂

各处理单元的周期作业时间T₂计算的是从物料到达相应位置，到完成检定检测或完成规定作业，再到下一次物料再次到位所需的一个周期时间。

为了发挥多功能检定模块的最大效率，各处理单元的周期时间需满足多功能检定装置在最快检定时间下的要求。以图1所示系统为例，经计算，各处理单元的周期时间T₂应满足表2。

表2单相电能表自动化检定流水线各处理单元周期时间T₂要求

除了前述的相同原因外，单次周期时间T₂超时的原因还包括与该专机模块相连接的缓存线上的软、硬件问题，该问题可能是偶发性的异常事件如缓存线的皮带断裂，也可能是由于性能衰减、程序更新、运维不当等造成的频发事件。

另外，前后序专机节拍的不完全匹配会引起的周期性的T₂超时，这也属于检定流水线运行过程中的正常现象。例如，图1所示的系统中的上、下料机器人按箱15块表进行一轮单次操作，而其后续、前序专机表计信息绑定装置装置、刻码验证装置是按托盘6块表进行一轮单次作业，根据上下料机器人作业工序特点将表计放至托盘上或从托盘中取出速度较快，而释放或抓取纸箱速度较慢，表计信息绑定装置装置和刻码验证装置每处理2.5块托盘就有一块会出现较长时期的等待现象。

所以，周期时间T₂符合率主要用于诊断专机模块各处理单元及其前后缓存线上的软硬件是否存在影响检定流水线运行效率的因素。定义周期时间符合率为：

X₂(M_i)＝n₂(M_i)/P(M_i) 2

其中，n₂(M_i)表示某一处理单元M_i在一个考察周期内周期时间T₂满足多功能检定装置在最快检定时间下的要求的累计次数。

当作业时间符合率X₂(M_i)较高时，该处理单元及其前后缓存线不存在影响检定流水线运行效率的因素；当作业时间符合率X₁(M_i)较低时，需要综合考虑该处理单元及其前后缓存线上软、硬件是否会对流水线运行效率产生影响。

3各处理单元在95％概率分布下平均周期时间T

设

是某一处理单元M_i在一个考察周期内周期时间T₂的概率密度函数，定义某一处理单元95％概率分布下的周期平均时间为：

95％概率分布下周期平均时间T的实质是对各处理单元的历次周期时间T₂进行减噪过滤后得到的T₂平均值，过滤的目的是排除一些专机故障导致的异常工作时间，获得各处理单元专机模块在非异常状态下的生产能力。

运行节拍评价与诊断

将检定流水线各处理单元的上述3个指标X₁(M_i)、X₂(M_i)、T(M_i)作为输入，采用模糊推理的方法分别评价各处理单元实际节拍是否对检定流水线生产效率有不利影响。根据检定流水线运行特征，将各处理单元评价指标划分为“良好”、“警示”和“异常”三种状态。为了三种状态边界的柔性过度，引用隶属函数来处理状态边界模糊问题。

a.评价指标的隶属度函数构建

采用典型的梯形、半梯形分布构建隶属度函数，在隶属度函数的构造过程中需要根据流水线各处理单元专机的具体作业特点实际来确定参数，使其与被评价对象的客观事实更加相符。

根据第2节中关于各处理单元作业时间T₁和周期时间T₂原因的分析，分别设置流水线各处理单元X₁(M_i)、X₂(M_i)的隶属度函数如图2a-2d所示。

各处理单元T(M_i)的隶属度函数设置如图2e，图中t1和t2分别表示各处理单元满足多功能检定装置在最快和最慢检定时间下的周期时间。

b.检定流水线运行节拍评价与“瓶颈”处理单元诊断

通过对各处理单元指标状态赋分{λ1,λ2,λ3}＝{良好(5分)，警示(3分)，异常(1分)}，可得各处理单元三类指标的评估分数为：

设置各指标权重为α_i，最终得到各处理单元的运行节拍评估分数：

将节拍评分为“警示”或“异常”的处理单元初步定为检定流水线中的“瓶颈”处理单元，将其分数按照从低到高排序，依次对处理单元中的“异常”或“警示”指标出现的原因进行分析，同时，结合一段时间以来的节拍分析数据，进一步确认影响检定流水线运行效率的原因。

以图3所示的检定流水线为例，以天为周期对当日检定流水线的运行节拍评价。根据某日检定流水线采集的各处理单元时间节点，计算出各处理单元3类评价指标的计算结果如表3。考虑到各专机模块在非异常状态下的生产能力是影响检定流水线运行节拍的关键因素，在评估指标参数设置中加大了T(M_i)的权重系数，设置X₁(M_i)、X₂(M_i)、T(M_i)的权重分别为0.2，0.3，0.5，得到各处理单元运行节拍评估结果如表4所示。

根据节拍评价结果，“耐压试验1”的运行节拍评分需引起警示，且改处理单元指标T(M_i)存在异常。考虑到其他各处理单元节拍评价结果良好，故可认为耐压试验1是当日该检定流水线的“瓶颈”处理单元。通过查询前后数日该条检定流水线的节拍评价结果，发现“耐压试验1”运行节拍评分状况均不理想，经检定流水线运行管理人员分析，耐压试验1之前的缓存逻辑存在问题。通过优化耐压试验处理单元的缓存控制程序，“耐压试验1”运行节拍评分提高，该条检定流水线的运行效率由每批次85min提高至80min，运行效率提升明显。

表3

表4

以上图1、3所示的一种电能表自动化检定流水线运行节拍诊断系统及其工作方法是本发明的具体实施例，已经体现出本发明实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本发明的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种电能表自动化检定流水线运行节拍诊断系统，电能表自动化检定流水线设有多个处理单元，所述的处理单元包括上料单元(1)、信息绑定单元(2)、封印检查单元(3)、耐压试验单元(4)、外观检查单元(5)、多功能检定单元(6)、打标刻码单元(7)、封印绑定单元(8)及下料单元(9)；

其特征在于诊断系统包括：

时间信息采集模块：用于采集经过处理单元的时间，得到历次的作业时间和周期时间；

运行节拍评价指标计算模块：获取各处理单元的历次的作业时间和周期时间，将作业时间和周期时间作为检定流水线各专机和整体运行节拍诊断的依据，计算各处理单元的作业时间符合率、各处理单元的周期时间符合率、各处理单元在95％概率分布区间下的平均周期时间；

运行节拍评价与诊断模块：获取各处理单元的作业时间符合率、周期时间符合率、在95％概率分布区间下的平均周期时间；并根据获取各处理单元的作业时间符合率、周期时间符合率、在95％概率分布区间下的平均周期时间通用模糊推理的方法计算对应处理单元的运行节拍评估值；以根据运行节拍评估值对运行节拍进行评价与诊断；对分值低的处理单元进行原因分析，同时，结合一段时间以来的节拍分析数据，进一步确认影响检定流水线运行效率的原因。

2.根据权利要求1所述的一种电能表自动化检定流水线运行节拍诊断系统，其特征在于：所述的时间信息采集模块包括：

针对传感器(10)的时间信息采集模块：通过PLC对位于处理单元出入口传感器(10)的数据进行实时采集，并通过计算存入到采集数据库中，数据包括：物料入仓时间，物料出仓时间，输送线中物料实时数量；

针对可修改程序的时间信息采集模块：通过在程序中添加核心采集时间节点，直接将数据写入数据库或者是通过日志文档输出的方式存储的方式进行数据采集；

针对无法进行改造的程序的时间信息采集模块：通过定时采集日志，并根据日志的解析模版实时解析出核心的节点时间数据，并将相关的数据通过日志转换工具变更成为标准的日志数据，并存储至采集数据库中；

针对于无日志输出程序的时间信息采集模块：通过ETL数据抽取的方式，直接从其程序的数据库中抽取所需要的相关时间数据，通过数据的相关过滤，存储至采集数据库。

3.根据权利要求2所述的一种电能表自动化检定流水线运行节拍诊断系统，其特征在于：运行节拍评价指标计算模块中处理单元作业时间符合率计算公式为：

X₁(M_i)＝n(M_i)/P(M_i)

其中，P(M_i)表示某一处理单元M_i在一个考察周期内的累计作业次数，n₁(M_i)表示某一处理单元M_i在一个考察周期内作业满足设计要求的累计次数；

当作业时间符合率X₁(M_i)高于设定阈值时，认为不存在造成运行节拍下降的因素；当作业时间符合率X₁(M_i)低于设定阈值时，需要计算该处理单元自身性能对运行节拍的影响。

4.根据权利要求3所述的一种电能表自动化检定流水线运行节拍诊断系统，其特征在于：运行节拍评价指标计算模块中周期时间符合率计算公式为：

X₂(M_i)＝n₂(M_i)/P(M_i)

其中，n₂(M_i)表示某一处理单元M_i在一个考察周期内周期时间T₂满足多功能检定装置在最快检定时间下的要求的累计次数；

当周期时间符合率X₂(M_i)高于设定阈值时，判断该处理单元及其前后缓存线不存在影响检定流水线运行效率的因素；当周期时间符合率X₂(M_i)低于设定阈值时，判断该处理单元及其前后缓存线上软、硬件对流水线运行效率产生影响。

5.根据权利要求4所述的一种电能表自动化检定流水线运行节拍诊断系统，其特征在于：运行节拍评价指标计算模块中在95％概率分布区间下的的周期平均时间计算公式为：

是某一处理单元M_i在一个考察周期内周期时间T₂的概率密度函数；95％概率分布区间下的周期平均时间T的是对各处理单元的历次周期时间T₂进行减噪过滤后得到的T₂平均值，过滤的目的是排除一些专机故障导致的异常工作时间，获得各处理单元专机模块在非异常状态下的生产能力。

6.根据权利要求5所述的一种电能表自动化检定流水线运行节拍诊断系统，其特征在于：在运行节拍评价与诊断模块中，将评价指标划分为“良好”、“警示”和“异常”三种状态；并引用隶属函数来处理状态边界模糊问题。

7.根据权利要求6所述的一种电能表自动化检定流水线运行节拍诊断系统，其特征在于：在运行节拍评价与诊断模块中采用典型的梯形、半梯形分布构建隶属度函数，在隶属度函数的构造过程中根据流水线各处理单元专机的作业特点来确定参数，使其与被评价对象的客观事实更加相符；根据各处理单元作业时间T₁和周期时间T₂，分别设置流水线各处理单元X₁(M_i)、X₂(M_i)的隶属度函数。

8.根据权利要求7所述的一种电能表自动化检定流水线运行节拍诊断系统，其特征在于：通过对各处理单元指标状态赋分{λ1,λ2,λ3}＝{良好(5分)，警示(3分)，异常(1分)}，计算各处理单元三类指标的评估分数：

设置各指标权重为α_i，最终得到各处理单元的运行节拍评估分数：

将节拍评分为“警示”或“异常”的处理单元初步定为检定流水线中的“瓶颈”处理单元，将其分数按照从低到高排序，依次对处理单元中的“异常”或“警示”指标出现的原因进行分析，同时，结合一段时间以来的节拍分析数据，进一步确认影响检定流水线运行效率的原因。

9.根据权利要求1-8任一权利要求所述的一种电能表自动化检定流水线运行节拍诊断系统的诊断方法，其特征在于包括以下步骤：

1)时间信息采集：采集经过处理单元的时间，得到历次的作业时间和周期时间；

2)运行节拍评价指标计算：获取各处理单元的历次的作业时间和周期时间，将作业时间和周期时间作为检定流水线各专机和整体运行节拍诊断的依据，计算各处理单元的作业时间符合率、各处理单元的周期时间符合率、各处理单元在95％概率分布区间下的平均周期时间；

3)运行节拍评价与诊断：获取各处理单元的作业时间符合率、周期时间符合率、在95％概率分布区间下的平均周期时间；并根据获取各处理单元的作业时间符合率、周期时间符合率、在95％概率分布区间下的平均周期时间通用模糊推理的方法计算对应处理单元的运行节拍评估值；以根据运行节拍评估值对运行节拍进行评价与诊断；对分值低的处理单元进行原因分析，同时，结合一段时间以来的节拍分析数据，进一步确认影响检定流水线运行效率的原因。

10.根据权利要求9所述的诊断方法，其特征在于：

在步骤1)中，时间信息采集包括：

101)针对传感器(10)的时间信息采集模块：通过PLC对位于处理单元出入口传感器(10)的数据进行实时采集，并通过计算存入到采集数据库中，数据包括：物料入仓时间，物料出仓时间，输送线中物料实时数量；

102)针对可修改程序的时间信息采集模块：通过在程序中添加核心采集时间节点，直接将数据写入数据库或者是通过日志文档输出的方式存储的方式进行数据采集；

103)针对无法进行改造的程序的时间信息采集模块：通过定时采集日志，并根据日志的解析模版实时解析出核心的节点时间数据，并将相关的数据通过日志转换工具变更成为标准的日志数据，并存储至采集数据库中；

104)针对于无日志输出程序的时间信息采集模块：通过ETL数据抽取的方式，直接从其程序的数据库中抽取所需要的相关时间数据，通过数据的相关过滤，存储至采集数据库；

在步骤2)中，包括：

201)计算各处理单元的作业时间T₁符合率X₁

各处理单元作业时间符合率公式为：

X₁(M_i)＝n(M_i)/P(M_i)

其中，P(M_i)表示某一处理单元M_i在一个考察周期内的累计作业次数，n₁(M_i)表示某一处理单元M_i在一个考察周期内作业满足设计要求的累计次数；

当作业时间符合率X₁(M_i)较高时，一般自身性能不存在造成运行节拍下降的因素；当作业时间符合率X₁(M_i)较低时，需要考虑该处理单元自身性能对运行节拍的影响；

202)计算各处理单元的周期时间T₂符合率X₂

各处理单元的周期作业时间T₂计算的是从物料到达相应位置，到完成检定检测或完成规定作业，再到下一次物料再次到位所需的一个周期时间；周期时间符合率计算公式为：

X₂(M_i)＝n₂(M_i)/P(M_i)

其中，n₂(M_i)表示某一处理单元M_i在一个考察周期内周期时间T₂满足多功能检定装置在最快检定时间下的要求的累计次数；

当周期时间符合率X₂(M_i)较高时，该处理单元及其前后缓存线不存在影响检定流水线运行效率的因素；当周期时间符合率X₂(M_i)较低时，需要综合考虑该处理单元及其前后缓存线上软、硬件是否会对流水线运行效率产生影响；

203)计算各处理单元在95％概率分布区间下的平均周期时间T

某一处理单元95％概率分布区间下的的周期平均时间T的计算公式为：

式中

是某一处理单元M_i在一个考察周期内周期时间T₂的概率密度函数，95％概率分布区间下的周期平均时间T的实质是对各处理单元的历次周期时间T₂进行减噪过滤后得到的T₂平均值，过滤的目的是排除一些专机故障导致的异常工作时间，获得各处理单元专机模块在非异常状态下的生产能力；

在步骤3)中，包括步骤:

301)评价指标的隶属度函数构建

采用典型的梯形、半梯形分布构建隶属度函数；根据各处理单元作业时间T₁和周期时间T₂，设置流水线各处理单元X₁(M_i)、X₂(M_i)的隶属度函数；

302)检定流水线运行节拍评价与“瓶颈”处理单元诊断

通过对各处理单元指标状态赋分{λ1,λ2,λ3}＝{良好5分，警示3分，异常1分}，得各处理单元三类指标的评估分数为：

设置各指标权重为α_i，最终得到各处理单元的运行节拍评估分数：

将节拍评分为“警示”或“异常”的处理单元初步定为检定流水线中的“瓶颈”处理单元，将其分数按照从低到高排序，依次对处理单元中的“异常”或“警示”指标出现的原因进行分析，结合一段时间以来的节拍分析数据，进一步确认影响检定流水线运行效率的原因。

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