CN113268523A - 一种产品多工序工业数据等分切片对齐存储搜索系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种产品多工序工业数据等分切片对齐存储搜索系统，包括产品生产系统、产品ID编写跟踪系统、高速数据采集系统、工序数据切片处理系统、数据归集系统和数据集群存储系统，产品ID编写跟踪系统与高速数据采集系统连接，高速数据采集系统包括K个工序高速数据采集模块，工序数据切片处理系统包括K个工序数据切片处理模块，数据归集系统包括N个切片长度归集模块，数据集群存储系统包括M个数据存储服务器。本发明能够实现产品某处特定位置的关联生产数据、关联物理量的快速集群存储及集群搜索，可针对产品某处的生产数据调取、研究、处理，有利于改善生产或找出影响产品品质的因素。

Description

一种产品多工序工业数据等分切片对齐存储搜索系统

技术领域

本发明涉及产品多工序存储与搜索领域，尤其涉及一种产品多工序工业数据等分切片对齐存储搜索系统。

背景技术

在工业产品生产时，一个产品往往需要多个生产工序才能完成整个产品的生产加工，产品随时各个工序的生产加工，其产品(包括产品毛坯、…初品…成品)的长度会发生变化，每个生产工序对产品的加工都会有对应影响产品质量的物理量，如电流、电压、温度、辊缝、压力、速度等。每个生产工序位置处对应一个高精度数控机床或其他精密加工设备(统称为工序生产设备)，在高精密产品生产中是需要将各个工序生产设备的生产数据存储下来，以便后期运用各类常规及大数据分析方法找到合适的途径改善生产或找出影响产品品质的因素；比如高精度数控机床对于高精密产品的生产加工往往都是以0.1ms～10ms的控制周期来精加工，这样整个高精密产品的全部生产数据就构成了工业大数据。为了提高产品产量与质量，对重要的生产过程数据要进行全程采集，如3万点实数(例如：10ms采集一次一天的数据量为30000*24*60*60*1000/10*4字节＝1036.8G，一年即378T的数据)，只有这样才能运用各类常规及大数据分析方法找到合适的途径改善生产或找出影响产品品质的因素。如何建立一种在产品对应位置处的数据集合，以便于更精确地得出产品对应位置的生产数据及影响因素(比如在哪些工序出现问题，其关联物理量如何)，比如影响成品长度x处的产品质量对应的各工序因素：1…k工序的长度位置为：

根据各工序的长度位置找出各自对应的物理量。目前，现有技术是无法定位到产品某处位置的关联生产数据、物理量，如果利用SQL语句进行查询，由于数据量庞大，查询一次的时间常常是小时级，甚至是天数级，非常费时费力。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种产品多工序工业数据等分切片对齐存储搜索系统，对产品在所有生产工序下的所有生产数据进行数据采集，将各工序的数据进行对应均匀等分切片处理，各个切片数据的产品位置相对应，并能实现切片数据的归集存储，通过集群化、均衡化的数据存储进行数据集群存储，能够建立索引目录进行快速搜索查询。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种产品多工序工业数据等分切片对齐存储搜索系统，包括产品生产系统，所述产品生产系统按照生产流程依次包括K个生产工序，本发明包括产品ID编写跟踪系统、高速数据采集系统和工序数据切片处理系统，所述产品ID编写跟踪系统与高速数据采集系统连接，所述产品ID编写跟踪系统用于在产品生产系统中对同一产品写入或读取产品ID，产品ID为产品的唯一身份编码；所述高速数据采集系统包括K个工序高速数据采集模块，所述高速数据采集系统的K个工序高速数据采集模块与产品生产系统的K个生产工序一一对应，所述工序高速数据采集模块用于对应采集生产工序按含产品长度信息时序排列的生产数据并连同产品ID存储为工序数据包，工序数据包包含工序ID；所述工序数据切片处理系统包括K个工序数据切片处理模块，所述工序数据切片处理系统的K个工序数据切片处理模块与高速数据采集系统的K个工序高速数据采集模块一一对应，所述工序数据切片处理模块用于对工序数据包按照工序产品长度的N等分进行工序数据包中的生产数据进行数据切片处理并得到按自然数序列排列的N份工序切片数据，工序切片数据包含切片ID。各工序数据包按产品ID号进行长度切片数据归集，不相关时序数据被滤除(K为1时多工序也可以是1个工序)。上述技术方案为本发明的第一种优选的技术方案。

本发明提供的第二种优选的技术方案是：本发明还包括数据归集系统和数据集群存储系统，所述数据归集系统包括N个切片长度归集模块，所述数据归集系统的N个切片长度归集模块与工序数据切片处理模块的N份工序切片数据一一对应，所述切片长度归集模块用于将所有生产工序所对应相同时序的工序切片数据进行归集并得到工序切片数据包，工序切片数据包包含产品ID、工序ID、切片ID；所述数据集群存储系统包括M个数据存储服务器，所述数据集群存储系统将工序切片数据包分布式存储于M个数据存储服务器中。

本发明优选的工序数据切片处理模块技术方案如下：所述工序数据切片处理模块包括工序产品长度计算模块、工序切片计算模块和工序切片数据模块，所述工序产品长度计算模块用于根据产品加工移动速度求积分并得到该工序的产品长度，所述工序切片计算模块用于按照工序产品长度的N等分对工序数据包进行切片计算，所述工序切片数据模块用于根据工序切片计算模块的切片计算结果对工序数据包进行数据切片处理同时得到按自然数序列排列的N份工序切片数据。

本发明在第二种优选的技术方案中进一步优选的技术方案是：所述产品生产系统的K个生产工序分别为第一生产工序、第二生产工序…第i生产工序…第K生产工序，所述高速数据采集系统的K个工序高速数据采集模块分别为第一工序高速数据采集模块、第二工序高速数据采集模块…第i工序高速数据采集模块…第K工序高速数据采集模块，第i工序高速数据采集模块对应采集第i生产工序按含产品长度信息时序排列(生产数据基本按照时序排列，数据提取记录了产品生产向前移动速度，通过移动速度即可换算得到产品长度信息，即产品长度信息对应映射移动速度)的生产数据并连同产品ID存储为第i工序数据包；所述工序数据切片处理系统的K个工序数据切片处理模块分别为第一工序数据切片处理模块、第二工序数据切片处理模块…第i工序数据切片处理模块…第K工序数据切片处理模块，第i工序数据切片处理模块用于对第i工序数据包按照工序产品长度的N等分进行工序数据包中的生产数据进行数据切片处理并得到按自然数序列排列的N份工序切片数据，N份工序切片数据分别为第一份工序切片数据、第二份工序切片数据…第j份工序切片数据…第N份工序切片数据，工序切片数据中包含有产品ID、工序ID、切片ID；所述数据归集系统的N个切片长度归集模块分别为第一切片长度归集模块、第二切片长度归集模块…第j切片长度归集模块…第N切片长度归集模块，第j切片长度归集模块对应将所有生产工序所对应的第j份工序切片数据进行归集并得到第j份工序切片数据包。

为了实现数据的搜索，本发明技术方案还包括如下：本发明还包括搜索客户端系统，所述搜索客户端系统与数据集群存储系统通信连接，所述搜索客户端系统包括P个搜索客户端，所述搜索客户端用于向数据集群存储系统下发分布式搜索任务，所述数据集群存储系统中的各个数据存储服务器对应搜索并向搜索客户端反馈搜索结果。

本发明提供的第三种优选的技术方案是：在第一种优选技术方案基础上，本发明还包括工序数据切片处理系统，所述工序数据切片处理系统包括K个工序数据归集模块，所述工序数据归集模块用于将同一工序所对应的所有工序切片数据进行归集并得到工序切片数据集合，工序切片数据集合包含产品ID、工序ID、切片ID。

本发明提供的第四种优选的技术方案是：所述工序数据切片处理系统与数据归集系统之间还依次通信连接有工序切片数据归集系统、工序切片数据存储系统和总工序切片数据存储服务器，所述工序数据切片处理系统包括K个工序数据归集模块，所述工序数据归集模块用于将同一工序所对应的所有工序切片数据进行归集并得到工序切片数据集合，工序切片数据集合包含产品ID、工序ID、切片ID；所述工序切片数据存储系统包括Q个工序数据存储服务器，一个工序数据存储服务器对应若干个生产工序和/或若干个工序工序数据归集模块,Q≤K，所述工序数据存储服务器对应存储若干个工序数据归集模块所归集的工序切片数据集合；所述总工序切片数据存储服务器用于存储总工序切片数据，总工序切片数据包括所有的工序切片数据集合；所述数据归集系统的切片长度归集模块用于将总工序切片数据存储服务器中所有生产工序所对应相同时序的工序切片数据进行归集并得到工序切片数据包，工序切片数据包包含产品ID、工序ID、切片ID。

本发明还提供第二种优选的技术应用场景方案：所述工序数据切片处理系统的K个工序数据归集模块分别为第一工序数据归集模块、第二工序数据归集模块…第i工序数据归集模块…第K工序数据归集模块，所述第i工序数据归集模块用于将第i工序所对应的所有工序切片数据进行归集并得到第i工序切片数据集合。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本发明对产品在所有生产工序下的所有生产数据进行数据采集，将各工序的数据进行对应均匀等分切片处理，各个切片数据的产品位置相对应，并能实现切片数据的归集存储，通过集群化、均衡化的数据存储进行数据集群存储，能够建立索引目录进行快速搜索查询。

(2)本发明能够实现产品某处特定位置的关联生产数据、关联物理量的快速集群存储及集群搜索，可针对产品某处的生产数据调取、研究、处理，有利于改善生产或找出影响产品品质的因素。

(3)本发明大大降低了搜索查询任务量、任务难度及执行时间，提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明实施例一的原理结构框图；

图2为本发明分布式搜索的原理框图；

图3为本发明实施例二的原理结构框图；

图4为本发明产品各工序长度举例的示意图；

图5为本发明产品各工序切片处理的示意图；

图6为本发明实施例二中另一种实施方式的原理结构框图；

图7为本发明实施例二中工序数据切片处理模块另一种实施方式的原理结构框图；

图8为本发明实施例三的原理结构框图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明：

实施例一

如图1、图2所示，一种产品多工序工业数据等分切片对齐存储搜索系统，包括产品生产系统，所述产品生产系统按照生产流程依次包括K个生产工序，本发明包括产品ID编写跟踪系统、高速数据采集系统、工序数据切片处理系统、数据归集系统和数据集群存储系统，所述产品ID编写跟踪系统与高速数据采集系统连接，所述产品ID编写跟踪系统用于在产品生产系统中对同一产品写入或读取产品ID，产品ID为产品的唯一身份编码；所述高速数据采集系统包括K个工序高速数据采集模块，所述高速数据采集系统的K个工序高速数据采集模块与产品生产系统的K个生产工序一一对应，所述工序高速数据采集模块用于对应采集生产工序按含产品长度信息时序排列的生产数据并连同产品ID存储为工序数据包，工序数据包包含工序ID；所述工序数据切片处理系统包括K个工序数据切片处理模块，所述工序数据切片处理系统的K个工序数据切片处理模块与高速数据采集系统的K个工序高速数据采集模块一一对应，所述工序数据切片处理模块用于对工序数据包按照产品长度的N等分进行工序数据包中的生产数据进行数据切片处理并得到按自然数序列排列的N份工序切片数据，工序切片数据包含切片ID；所述数据归集系统包括N个切片长度归集模块，所述数据归集系统的N个切片长度归集模块与工序数据切片处理模块的N份工序切片数据一一对应，所述切片长度归集模块用于将所有生产工序所对应相同时序的工序切片数据进行归集并得到工序切片数据包，工序切片数据包包含产品ID、工序ID、切片ID；所述数据集群存储系统包括M个数据存储服务器，所述数据集群存储系统将工序切片数据包分布式存储于M个数据存储服务器中。各工序数据包按产品ID号进行长度切片数据归集，不相关时序数据被滤除(K为1时多工序也可以是1个工序)。

本发明的工序数据切片处理模块包括工序产品长度计算模块、工序切片计算模块和工序切片数据模块，所述工序产品长度计算模块用于根据产品加工移动速度求积分并得到该工序的产品长度，所述工序切片计算模块用于按照产品长度的N等分对工序数据包进行切片计算，所述工序切片数据模块用于根据工序切片计算模块的切片计算结果对工序数据包进行数据切片处理同时得到按自然数序列排列的N份工序切片数据。

本实施例的产品生产系统的K个生产工序分别为第一生产工序、第二生产工序…第i生产工序…第K生产工序，所述高速数据采集系统的K个工序高速数据采集模块分别为第一工序高速数据采集模块、第二工序高速数据采集模块…第i工序高速数据采集模块…第K工序高速数据采集模块，第i工序高速数据采集模块对应采集第i生产工序按含产品长度信息时序排列的生产数据并连同产品ID存储为第i工序数据包；所述工序数据切片处理系统的K个工序数据切片处理模块分别为第一工序数据切片处理模块、第二工序数据切片处理模块…第i工序数据切片处理模块…第K工序数据切片处理模块，第i工序数据切片处理模块用于对第i工序数据包按照产品长度的N等分进行工序数据包中的生产数据进行数据切片处理并得到按自然数序列排列的N份工序切片数据，N份工序切片数据分别为第一份工序切片数据、第二份工序切片数据…第j份工序切片数据…第N份工序切片数据，工序切片数据中包含有产品ID、工序ID、切片ID；所述数据归集系统的N个切片长度归集模块分别为第一切片长度归集模块、第二切片长度归集模块…第j切片长度归集模块…第N切片长度归集模块，第j切片长度归集模块对应将所有生产工序所对应的第j份工序切片数据进行归集并得到第j份工序切片数据包。

本实施例主要应用于产品生产系统在同一个地方(比如同一个工厂内并能完全搭建好本发明产品多工序工业数据等分切片存储搜索系统)，本实施例以如下举例来介绍本实施例的技术原理：

若产品在第一生产工序加工后的长度为L1，在第二生产工序加工后的长度为L2……在第K生产工序加工后的长度为Lk(参见图4),由于产品生产系统的各个生产工序在同一个地方，产品ID编写跟踪系统包括一个产品ID写入模块和K-1个产品ID读取模块，那么可以在产品的第一个生产工序对应设立产品ID写入模块，在产品上写入产品ID，产品ID编写跟踪系统的其他产品ID读取模块分别一一对应设置在剩余生产工序上便于进行同一产品的产品ID读取，高速数据采集系统的K个工序高速数据采集模块一一对应采集产品生产系统的K个生产工序的生产数据并按时序或按含产品长度信息时序排列(生产数据基本按照时序排列，数据提取记录了产品生产向前移动速度，通过移动速度即可换算得到产品长度信息，即产品长度信息对应映射移动速度)，每个工序高速数据采集模块对应得到其对应的工序数据包(该工序数据包中包含产品ID、工序ID)；本实施例的工序数据切片处理系统的K个工序数据切片处理模块与高速数据采集系统的K个工序高速数据采集模块一一对应，即每个工序数据切片处理模块对应实现对工序数据包进行等分切片处理(所有工序数据包的切片数量均为N，参见图5，N取大于3的正整数)，一般来说N取值在上万，比如3万片，也即将工序数据包按照产品长度切片成3万片，工序数据切片处理模块会记录工序数据包中各片数据的切片ID，如图5所示，在同一产品ID下的同一产品不同工序，同一切片ID是相互对应的，比如第一工序的切片ID1、第二工序的切片ID1……第k工序的切片ID1是对应对齐的。数据归集系统的N个切片长度归集模块与工序数据切片处理模块的N份工序切片数据一一对应，每个切片长度归集模块用于将所有生产工序所对应相同时序的工序切片数据进行归集并得到工序切片数据包，比如第一个切片长度归集模块对应将第一工序的切片ID1、第二工序的切片ID1……第k工序的切片ID1的所有数据归集为第一工序切片数据包，如此就可以得到第i工序切片数据包、第N工序切片数据包。数据集群存储系统包括M个数据存储服务器，数据集群存储系统将工序切片数据包分布式存储于M个数据存储服务器中，比如将第一工序切片数据包、第二工序切片数据包…第N工序切片数据包分布式存储于M个数据存储服务器中，数据集群存储系统自动归集整体呈数据目录，数据目录包含产品ID、工序ID、切片ID等特征项。

本发明还包括搜索客户端系统，所述搜索客户端系统与数据集群存储系统通信连接，所述搜索客户端系统包括P个搜索客户端，所述搜索客户端用于向数据集群存储系统下发分布式搜索任务，所述数据集群存储系统中的各个数据存储服务器对应搜索并向搜索客户端反馈搜索结果。当搜索客户端需要搜索同一个产品在长度位置X处的所有生产数据或所有影响物理量，则计算出产品在长度位置X处的切片ID，连同产品ID，向数据集群存储系统通信连接并发布分布式搜索任务，数据集群存储系统中的各个数据存储服务器对应搜索并快速向搜索客户端反馈搜索结果。当搜索客户端需要搜索同一批(当然也可以为所有产品)产品在长度位置X处的所有生产数据或所有影响物理量，则计算出产品在长度位置X处的切片ID，连同该批下的产品ID，向数据集群存储系统通信连接并发布分布式搜索任务，数据集群存储系统中的各个数据存储服务器对应搜索并快速向搜索客户端反馈搜索结果。

实施例二

如图2、图3所示，一种产品多工序工业数据等分切片对齐存储搜索系统，如图1、图2所示，一种产品多工序工业数据等分切片对齐存储搜索系统，包括产品生产系统，所述产品生产系统按照生产流程依次包括K个生产工序，本发明包括产品ID编写跟踪系统、高速数据采集系统、工序数据切片处理系统、数据归集系统和数据集群存储系统，所述产品ID编写跟踪系统与高速数据采集系统连接，所述产品ID编写跟踪系统用于在产品生产系统中对同一产品写入或读取产品ID，产品ID为产品的唯一身份编码；所述高速数据采集系统包括K个工序高速数据采集模块，所述高速数据采集系统的K个工序高速数据采集模块与产品生产系统的K个生产工序一一对应，所述工序高速数据采集模块用于对应采集生产工序按含产品长度信息时序排列的生产数据并连同产品ID存储为工序数据包，工序数据包包含工序ID；所述工序数据切片处理系统包括K个工序数据切片处理模块，所述工序数据切片处理系统的K个工序数据切片处理模块与高速数据采集系统的K个工序高速数据采集模块一一对应，所述工序数据切片处理模块用于对工序数据包按照产品长度的N等分进行工序数据包中的生产数据进行数据切片处理并得到按自然数序列排列的N份工序切片数据，工序切片数据包含切片ID；所述数据归集系统包括N个切片长度归集模块，所述数据归集系统的N个切片长度归集模块与工序数据切片处理模块的N份工序切片数据一一对应，所述切片长度归集模块用于将所有生产工序所对应相同时序的工序切片数据进行归集并得到工序切片数据包，工序切片数据包包含产品ID、工序ID、切片ID；所述数据集群存储系统包括M个数据存储服务器，所述数据集群存储系统将工序切片数据包分布式存储于M个数据存储服务器中。各工序数据包和总工序数据包按产品ID号进行长度切片数据归集，不相关时序数据被滤除(K为1时多工序也可以是1个工序)。

本发明的工序数据切片处理模块包括工序产品长度计算模块、工序切片计算模块和工序切片数据模块，所述工序产品长度计算模块用于根据产品加工移动速度求积分并得到该工序的产品长度，所述工序切片计算模块用于按照产品长度的N等分对工序数据包进行切片计算，所述工序切片数据模块用于根据工序切片计算模块的切片计算结果对工序数据包进行数据切片处理同时得到按自然数序列排列的N份工序切片数据。本实施例可以参见图6所示的系统模块来实现工序数据切片处理模块所对应的数据切片处理(图6为本发明思想下的另一种实施方式，其通过切片数据归集系统进行一次切片数据归集、编号并在集群数据存贮系统进行分布式存储作业)。本实施例的工序数据切片处理模块的工作原理可以采用图7所示的长度计算、切片计算、分片记录信息等作业，图7示出了生产数据中产品长度信息计算方式，生产数据基本按照时序排列，数据提取记录了产品生产向前移动速度，通过移动速度求积分即可换算得到产品长度信息，即产品长度信息对应映射移动速度。

本实施例的产品生产系统的K个生产工序分别为第一生产工序、第二生产工序…第i生产工序…第K生产工序，所述高速数据采集系统的K个工序高速数据采集模块分别为第一工序高速数据采集模块、第二工序高速数据采集模块…第i工序高速数据采集模块…第K工序高速数据采集模块，第i工序高速数据采集模块对应采集第i生产工序按含产品长度信息时序排列的生产数据并连同产品ID存储为第i工序数据包；所述工序数据切片处理系统的K个工序数据切片处理模块分别为第一工序数据切片处理模块、第二工序数据切片处理模块…第i工序数据切片处理模块…第K工序数据切片处理模块，第i工序数据切片处理模块用于对第i工序数据包按照产品长度的N等分进行工序数据包中的生产数据进行数据切片处理并得到按自然数序列排列的N份工序切片数据，N份工序切片数据分别为第一份工序切片数据、第二份工序切片数据…第j份工序切片数据…第N份工序切片数据，工序切片数据中包含有产品ID、工序ID、切片ID；所述数据归集系统的N个切片长度归集模块分别为第一切片长度归集模块、第二切片长度归集模块…第j切片长度归集模块…第N切片长度归集模块，第j切片长度归集模块对应将所有生产工序所对应的第j份工序切片数据进行归集并得到第j份工序切片数据包。

本实施例工序数据切片处理系统与数据归集系统之间还依次通信连接有工序切片数据归集系统、工序切片数据存储系统和总工序切片数据存储服务器，所述工序数据切片处理系统包括K个工序数据归集模块，所述工序数据归集模块用于将同一工序所对应的所有工序切片数据进行归集并得到工序切片数据集合，工序切片数据集合包含产品ID、工序ID、切片ID；所述工序切片数据存储系统包括Q个工序数据存储服务器，一个工序数据存储服务器对应若干个生产工序和/或若干个工序工序数据归集模块,Q≤K，所述工序数据存储服务器对应存储若干个工序数据归集模块所归集的工序切片数据集合；所述总工序切片数据存储服务器用于存储总工序切片数据，总工序切片数据包括所有的工序切片数据集合；所述数据归集系统的切片长度归集模块用于将总工序切片数据存储服务器中所有生产工序所对应相同时序的工序切片数据进行归集并得到工序切片数据包，工序切片数据包包含产品ID、工序ID、切片ID。本实施例工序数据切片处理系统的K个工序数据归集模块分别为第一工序数据归集模块、第二工序数据归集模块…第i工序数据归集模块…第K工序数据归集模块，所述第i工序数据归集模块用于将第i工序所对应的所有工序切片数据进行归集并得到第i工序切片数据集合。在实际使用时，如图3所示，本实施例的工序切片数据存储系统与总工序切片数据服务器可以合并为一体，比如合为一体时，总工序切片数据服务器中包含有Q个工序数据存储单元(每个工序数据存储单元对应一个工序数据存储服务器)。

本实施例主要应用于产品生产系统的各个生产工序在不同地方(第一个工生产工序在北京某工厂，第二工序在上海某工厂，第三、第四工序在深圳某工厂…，即多地联合同产品生产)，本实施例以如下举例来介绍本实施例的技术原理：

若产品在第一生产工序加工后的长度为L1，在第二生产工序加工后的长度为L2……在第K生产工序加工后的长度为Lk(参见图4),由于产品生产系统的各个生产工序可能在不同地方，产品ID编写跟踪系统包括一个产品ID写入模块和K-1个产品ID读取模块，那么可以在产品的第一个生产工序对应设立产品ID写入模块，在产品上写入产品ID，产品ID编写跟踪系统的其他产品ID读取模块分别一一对应设置在剩余生产工序上便于进行同一产品的产品ID读取，高速数据采集系统的K个工序高速数据采集模块一一对应采集产品生产系统的K个生产工序的生产数据并按时序或按含产品长度信息时序排列，每个工序高速数据采集模块对应得到其对应的工序数据包(该工序数据包中包含产品ID、工序ID)；本实施例的工序数据切片处理系统的K个工序数据切片处理模块与高速数据采集系统的K个工序高速数据采集模块一一对应，即每个工序数据切片处理模块对应实现对工序数据包进行等分切片处理(所有工序数据包的切片数量均为N，参见图5，N取大于3的正整数)，一般来说N取值在上万，比如300片，也即将工序数据包按照产品长度切片成300片，工序数据切片处理模块会记录工序数据包中各片数据的切片ID，如图5所示，在同一产品ID下的同一产品不同工序，同一切片ID是相互对应的，比如第一工序的切片ID1、第二工序的切片ID1……第k工序的切片ID1是对应对齐的。

工序数据切片处理系统的K个工序数据归集模块与工序数据切片处理系统的K个工序数据切片处理模块一一对应，工序数据归集模块用于将同一工序所对应的所有工序切片数据进行归集并得到工序切片数据集合，工序切片数据集合包含产品ID、工序ID、切片ID；工序切片数据存储系统包括Q个工序数据存储服务器，一个工序数据存储服务器对应若干个生产工序和/或若干个工序工序数据归集模块,Q≤K，即同一个地方同一工厂建立一个工序数据存储服务器，该工序数据存储服务器可以对应存储在该工厂中对应产品的某一个或几个工序的所有工序切片数据进行归集并得到工序切片数据集合(也即所述工序数据存储服务器对应存储若干个工序数据归集模块所归集的工序切片数据集合)。每个地方、工厂的工序数据存储服务器会将工序切片数据集合网络通信传输至总工序切片数据存储服务器中，所述总工序切片数据存储服务器用于存储总工序切片数据，总工序切片数据包括所有的工序切片数据集合(即总工序切片数据存储服务器有序汇总所有工序切片数据集合)，数据归集系统与总工序切片数据存储服务器通信连接。

所述数据归集系统的切片长度归集模块用于将总工序切片数据存储服务器中所有生产工序所对应相同时序的工序切片数据进行归集并得到工序切片数据包，工序切片数据包包含产品ID、工序ID、切片ID。具体如下：

数据归集系统的N个切片长度归集模块与工序数据切片处理模块的N份工序切片数据一一对应，每个切片长度归集模块用于将所有生产工序所对应相同时序的工序切片数据进行归集并得到工序切片数据包，比如第一个切片长度归集模块对应将第一工序的切片ID1、第二工序的切片ID1……第k工序的切片ID1的所有数据归集为第一工序切片数据包，如此就可以得到第i工序切片数据包、第N工序切片数据包。数据集群存储系统包括M个数据存储服务器，数据集群存储系统将工序切片数据包分布式存储于M个数据存储服务器中，比如将第一工序切片数据包、第二工序切片数据包…第N工序切片数据包分布式存储于M个数据存储服务器中，数据集群存储系统自动归集整体呈数据目录，数据目录包含产品ID、工序ID、切片ID等特征项。

本发明还包括搜索客户端系统，所述搜索客户端系统与数据集群存储系统通信连接，所述搜索客户端系统包括P个搜索客户端，所述搜索客户端用于向数据集群存储系统下发分布式搜索任务，所述数据集群存储系统中的各个数据存储服务器对应搜索并向搜索客户端反馈搜索结果。当搜索客户端需要搜索同一个产品在长度位置X处的所有生产数据或所有影响物理量，则计算出产品在长度位置X处的切片ID，连同产品ID，向数据集群存储系统通信连接并发布分布式搜索任务，数据集群存储系统中的各个数据存储服务器对应搜索并快速向搜索客户端反馈搜索结果。当搜索客户端需要搜索同一批(当然也可以为所有产品)产品在长度位置X处的所有生产数据或所有影响物理量，则计算出产品在长度位置X处的切片ID，连同该批下的产品ID，向数据集群存储系统通信连接并发布分布式搜索任务，数据集群存储系统中的各个数据存储服务器对应搜索并快速向搜索客户端反馈搜索结果。

本实施例还可以有如下两种实施方式：第一种：各工序高速数据采集系统采集的时序数据全部传到切片数据服务器中，切片数据服务器统一进行所有工序的长度计算，切片数据计算。第二种：一部分工序长度切片计算放到工序切片服务器中，结果传到总工序切片服务器，其它工序把时序数据传到总工序切片服务器中，总工序切片服务器对这部分工序进行长度及切片计算，最后汇总。

本实施例的切片是指计算机中逻辑上把产品按长度等份分成若干片，长度可以通过速度积分计算或直接测量获取。本实施例的切片数量N不低于所有工序中最小长度粒度时需要的点数。本实施例各工序切片的数量必须相等，例如每工序长度逻辑上等分切30000片，各工序第200片对应的产品就是同一材料位置。本实施例用途：最终成品长度10000米，第8000米时出现产品缺陷，第8000米的缺陷是由哪个工序影响的呢？只有把成品第8000米对应的位置在所有工序上对应位置的数据调出来才能确定，成品8000米对应的点为8000/10000*30000＝24000，也即是把各工序第24000点的数据调用出来就可以确定是哪几个工序影响的产品质量。本发明不需要每个工序按长度百分比折算，每个数据的数组维度都是一样的，只要确定了一个下标，其它对应的位置就天然是同一个下标，自然地完成了对齐工作。本实施例完成一个产品的生产涉及若干个工序，这些工序可以分布在不同的工厂，一个工厂可以是一个工序也可以是多个工序，这些工厂也可以分布在全球任何不同的地方，只要统一按同样切片数量Q记录其工序数据就可以了。本实施例中所有工序按同一切片数量N进行长度切片的所有数据组合到一个数据文件中即形成该产品全流程数据记录。本实施例中每个工序生产完成时要计算该工序的总长度，再进行逻辑切片，计算并保存每个小切片对应的所有物理量数据，这是要增加的计算量，但是可以一劳永逸，以后所有的搜索统计绘图就不用另行每次计算了。本实施例中各工序长度按该工序速度积分计算或其它直接测量的方法均可，规避减轻了各种打滑和其它因素造成的误差，因为不考虑真实长度是多少，统一按相同的切片数量记录切片数据。

本实施例中一个或多个工序的切片数据可以保存到一个工序切片数据服务器中，其台数M按工艺特点配置。本实施例中总工序数据组合存贮系统将M台切片数据服务器的数据按产品Id组合为一个数据文件。本实施例中总工序数据组合服务器中所有按产品Id组织的切片数据文件按搜索统计负荷均等原则分配到某台集群数据存贮服务器中，其台数P按要求的搜索时间、同时发起搜索指令的客户端数量确定。本申请以长度切片为例，其它也可按电流、电压、温度、湿度、压力等切片，原理、计算过程和方法是同样的。本实施例数据库作为数据文件的一种形式，在长度粒度较粗时也可以用来实时存贮各工序的对齐数据。假如工序1、工序2在北京生产，工序3在上海生产，最后一个工序在纽约生产，地域跨度太大，一台工序数据存贮服务器，没有办法同时保存所有工序的实时数据，这种情况最少需要三台工序数据服务器。本发明基于产品Id号的数据检索统计等要能任意查询到各工序的数据，因此要设置总工序数据组合服务器，它把各工序的数据合并到一起了。

实施例三

如图8所示，一种产品多工序工业数据等分切片对齐存储搜索系统，包括产品生产系统，所述产品生产系统按照生产流程依次包括K个生产工序，本发明包括产品ID编写跟踪系统、高速数据采集系统、工序数据切片处理系统、工序数据归集系统和数据集群存储系统，所述产品ID编写跟踪系统与高速数据采集系统连接，所述产品ID编写跟踪系统用于在产品生产系统中对同一产品写入或读取产品ID，产品ID为产品的唯一身份编码；所述高速数据采集系统包括K个工序高速数据采集模块，所述高速数据采集系统的K个工序高速数据采集模块与产品生产系统的K个生产工序一一对应，所述工序高速数据采集模块用于对应采集生产工序按含产品长度信息时序排列的生产数据并连同产品ID存储为工序数据包，工序数据包包含工序ID；所述工序数据切片处理系统包括K个工序数据切片处理模块，所述工序数据切片处理系统的K个工序数据切片处理模块与高速数据采集系统的K个工序高速数据采集模块一一对应，所述工序数据切片处理模块用于对工序数据包按照产品长度的N等分进行工序数据包中的生产数据进行数据切片处理并得到按自然数序列排列的N份工序切片数据，工序切片数据包含切片ID；所述工序数据归集系统包括K个工序归集模块，所述工序数据归集系统的K个工序归集模块与工序数据切片处理系统的K个工序数据切片处理模块，所述工序归集模块用于将同一工序所对应的所有工序切片数据进行归集并得到工序切片数据集合，工序切片数据集合包含产品ID、工序ID、切片ID；所述数据集群存储系统包括M个数据存储服务器，所述数据集群存储系统将工序切片数据集合分布式存储于M个数据存储服务器中。

本实施例主要应用于产品生产系统在同一个地方(比如同一个工厂内并能完全搭建好本发明产品多工序工业数据等分切片存储搜索系统)，本实施例以如下举例来介绍本实施例的技术原理：

本实施例还包括搜索客户端系统，所述搜索客户端系统与数据集群存储系统通信连接，所述搜索客户端系统包括P个搜索客户端，所述搜索客户端用于向数据集群存储系统下发分布式搜索任务，所述数据集群存储系统中的各个数据存储服务器对应搜索并向搜索客户端反馈搜索结果。当搜索客户端需要搜索同一个产品在长度位置X处的所有生产数据或所有影响物理量，则计算出产品在长度位置X处的切片ID，连同产品ID，向数据集群存储系统通信连接并发布分布式搜索任务，数据集群存储系统中的各个数据存储服务器对应搜索并快速向搜索客户端反馈搜索结果。当搜索客户端需要搜索同一批(当然也可以为所有产品)产品在长度位置X处的所有生产数据或所有影响物理量，则计算出产品在长度位置X处的切片ID，连同该批下的产品ID，向数据集群存储系统通信连接并发布分布式搜索任务，数据集群存储系统中的各个数据存储服务器对应搜索并快速向搜索客户端反馈搜索结果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种产品多工序工业数据等分切片对齐存储搜索系统，包括产品生产系统，所述产品生产系统按照生产流程依次包括K个生产工序，其特征在于：包括产品ID编写跟踪系统、高速数据采集系统和工序数据切片处理系统，所述产品ID编写跟踪系统与高速数据采集系统连接，所述产品ID编写跟踪系统用于在产品生产系统中对同一产品写入或读取产品ID，产品ID为产品的唯一身份编码；所述高速数据采集系统包括K个工序高速数据采集模块，所述高速数据采集系统的K个工序高速数据采集模块与产品生产系统的K个生产工序一一对应，所述工序高速数据采集模块用于对应采集生产工序按含产品长度信息时序排列的生产数据并连同产品ID存储为工序数据包，工序数据包包含工序ID；所述工序数据切片处理系统包括K个工序数据切片处理模块，所述工序数据切片处理系统的K个工序数据切片处理模块与高速数据采集系统的K个工序高速数据采集模块一一对应，所述工序数据切片处理模块用于对工序数据包按照工序产品长度的N等分进行工序数据包中的生产数据进行数据切片处理并得到按自然数序列排列的N份工序切片数据，工序切片数据包含切片ID。

2.按照权利要求1所述的一种产品多工序工业数据等分切片对齐存储搜索系统，其特征在于：还包括数据归集系统和数据集群存储系统，所述数据归集系统包括N个切片长度归集模块，所述数据归集系统的N个切片长度归集模块与工序数据切片处理模块的N份工序切片数据一一对应，所述切片长度归集模块用于将所有生产工序所对应相同时序的工序切片数据进行归集并得到工序切片数据包，工序切片数据包包含产品ID、工序ID、切片ID；所述数据集群存储系统包括M个数据存储服务器，所述数据集群存储系统将工序切片数据包分布式存储于M个数据存储服务器中。

3.按照权利要求1所述的一种产品多工序工业数据等分切片对齐存储搜索系统，其特征在于：所述工序数据切片处理模块包括工序产品长度计算模块、工序切片计算模块和工序切片数据模块，所述工序产品长度计算模块用于根据产品加工移动速度求积分并得到该工序的产品长度，所述工序切片计算模块用于按照工序产品长度的N等分对工序数据包进行切片计算，所述工序切片数据模块用于根据工序切片计算模块的切片计算结果对工序数据包进行数据切片处理同时得到按自然数序列排列的N份工序切片数据。

4.按照权利要求2或3所述的一种产品多工序工业数据等分切片对齐存储搜索系统，其特征在于：所述产品生产系统的K个生产工序分别为第一生产工序、第二生产工序…第i生产工序…第K生产工序，所述高速数据采集系统的K个工序高速数据采集模块分别为第一工序高速数据采集模块、第二工序高速数据采集模块…第i工序高速数据采集模块…第K工序高速数据采集模块，第i工序高速数据采集模块对应采集第i生产工序按含产品长度信息时序排列的生产数据并连同产品ID存储为第i工序数据包；所述工序数据切片处理系统的K个工序数据切片处理模块分别为第一工序数据切片处理模块、第二工序数据切片处理模块…第i工序数据切片处理模块…第K工序数据切片处理模块，第i工序数据切片处理模块用于对第i工序数据包按照工序产品长度的N等分进行工序数据包中的生产数据进行数据切片处理并得到按自然数序列排列的N份工序切片数据，N份工序切片数据分别为第一份工序切片数据、第二份工序切片数据…第j份工序切片数据…第N份工序切片数据，工序切片数据中包含有产品ID、工序ID、切片ID；所述数据归集系统的N个切片长度归集模块分别为第一切片长度归集模块、第二切片长度归集模块…第j切片长度归集模块…第N切片长度归集模块，第j切片长度归集模块对应将所有生产工序所对应的第j份工序切片数据进行归集并得到第j份工序切片数据包。

5.按照权利要求2或3所述的一种产品多工序工业数据等分切片对齐存储搜索系统，其特征在于：还包括搜索客户端系统，所述搜索客户端系统与数据集群存储系统通信连接，所述搜索客户端系统包括P个搜索客户端，所述搜索客户端用于向数据集群存储系统下发分布式搜索任务，所述数据集群存储系统中的各个数据存储服务器对应搜索并向搜索客户端反馈搜索结果。

6.按照权利要求3所述的一种产品多工工业数据等分切片对齐存储搜索系统，其特征在于：还包括工序数据切片处理系统，所述工序数据切片处理系统包括K个工序数据归集模块，所述工序数据归集模块用于将同一工序所对应的所有工序切片数据进行归集并得到工序切片数据集合，工序切片数据集合包含产品ID、工序ID、切片ID。

7.按照权利要求3所述的一种产品多工工业数据等分切片对齐存储搜索系统，其特征在于：所述工序数据切片处理系统与数据归集系统之间还依次通信连接有工序切片数据归集系统、工序切片数据存储系统和总工序切片数据存储服务器，所述工序数据切片处理系统包括K个工序数据归集模块，所述工序数据归集模块用于将同一工序所对应的所有工序切片数据进行归集并得到工序切片数据集合，工序切片数据集合包含产品ID、工序ID、切片ID；所述工序切片数据存储系统包括Q个工序数据存储服务器，一个工序数据存储服务器对应若干个生产工序和/或若干个工序工序数据归集模块,Q≤K，所述工序数据存储服务器对应存储若干个工序数据归集模块所归集的工序切片数据集合；所述总工序切片数据存储服务器用于存储总工序切片数据，总工序切片数据包括所有的工序切片数据集合；所述数据归集系统的切片长度归集模块用于将总工序切片数据存储服务器中所有生产工序所对应相同时序的工序切片数据进行归集并得到工序切片数据包，工序切片数据包包含产品ID、工序ID、切片ID。

8.按照权利要求7所述的一种产品多工序工业数据等分切片对齐存储搜索系统，其特征在于：所述工序数据切片处理系统的K个工序数据归集模块分别为第一工序数据归集模块、第二工序数据归集模块…第i工序数据归集模块…第K工序数据归集模块，所述第i工序数据归集模块用于将第i工序所对应的所有工序切片数据进行归集并得到第i工序切片数据集合。

9.按照权利要求5所述的一种产品多工序工业数据等分切片对齐存储搜索系统，其特征在于：各工序数据包和总工序数据包按产品ID号进行长度切片数据归集，不相关时序数据被滤除。

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