CN116954181B - 一种基于物联网的智能模块控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例提供一种基于物联网的智能模块控制系统及方法，该系统包括监测模块、通讯模块、应急电源模块和处理器。该方法由基于物联网的智能模块控制系统的处理器实现，包括：基于自测周期向关联部件发送自测信号，基于自测信号的反馈信息判断关联部件的工作状态；基于监测数据，对工位电子看板的作业指导书进行更新。

Description

一种基于物联网的智能模块控制系统及方法

技术领域

本说明书涉及物联网智能控制领域，特别涉及一种基于物联网的智能模块控制系统及方法。

背景技术

智能模块是一种集成多种功能的电子模块，可以嵌入到各种设备和系统中使其具备智能化、远程控制等能力。由于目前基于物联网的智能模块基于预设程序结合监测得到的相关参数而实现对其他装置、设备和系统的控制，往往灵活性较差。

为解决智能模块灵活性较差的问题，CN109644166B提供了一种用于智能网络的智能模块和智能网络系统，该系统针对环境条件进行综合考量，通过无线技术，可以在环境因素变化时通过智能模块控制进行调整，以保证当前所需要的环境条件，进而提高智能模块的灵活性，但当遇到复杂多变，环境变量较多的工业场景，该系统仍不能完全满足生产需求。

因此，希望提供一种基于物联网的智能模块控制系统与方法，可以提高智能模块的灵活性，满足多种场景下的生产需求。

发明内容

本说明书实施例之一提供一种基于物联网的智能模块控制系统，所述系统包括监测模块、通讯模块、应急电源模块和处理器；所述监测模块被配置为监测生产线的监测数据；其中，所述监测数据至少包括环境数据、生产数据中至少一种；所述通讯模块被配置为与关联部件通信；其中，所述关联部件包括数据监测装置、交互屏、语音播报装置以及工位电子看板中至少一种；所述应急电源模块被配置为对智能模块进行应急供电；所述处理器被配置为：基于预设自测周期向所述关联部件发送自测信号；基于所述关联部件对所述自测信号的反馈信息，判断所述关联部件的工作状态；基于所述监测数据，对所述工位电子看板的作业指导书进行更新；其中，所述更新包括类型切换更新和/或质量指导更新。

本说明书实施例之一提供一种基于物联网的智能模块控制方法，所述方法基于物联网的智能模块控制系统实现，所述系统包括监测模块、通讯模块、应急电源模块和处理器，所述方法包括：通过所述监测模块监测生产线的监测数据；所述监测数据至少包括环境数据、生产数据中至少一种；通过所述通讯模块与关联部件通信，所述关联部件包括数据监测装置、交互屏、语音播报装置以及工位电子看板中至少一种；通过所述应急电源模块对智能模块进行应急供电；通过所述处理器基于预设自测周期向所述关联部件发送自测信号，基于所述关联部件对所述自测信号的反馈信息，判断所述关联部件的工作状态；基于所述监测数据，对所述工位电子看板的作业指导书进行更新，所述更新包括类型切换更新和/或质量指导更新。

本说明书实施例之一提供一种基于物联网的智能模块控制装置，所述装置包括至少一个处理器以及至少一个存储器；所述至少一个存储器用于存储计算机指令；所述至少一个处理器用于执行所述计算机指令中的至少部分指令以实现基于物联网的智能模块控制方法。

本说明书一个或多个实施例提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机读取存储介质中的计算机指令后，计算机运行基于物联网的智能模块控制方法。

附图说明

本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：

图1是根据本说明书一些实施例所示的基于物联网的智能模块控制系统的示例性模块图；

图2是根据本说明书一些实施例所示的基于物联网的智能模块控制方法的示例性流程图；

图3是根据本说明书一些实施例所示的进行内容切换更新的示例性示意图；

图4是根据本说明书一些实施例所示的评估预估作业质量的示例性示意图；

图5是根据本说明书一些实施例所示的质量评估模型的示例性示意图。

实施方式

为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

应当理解，本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。

如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。

本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

基于物联网的智能模块广泛应用于智能家居、工业自动化等多种领域，但存在灵活性较差的问题，CN109644166B可以监测环境条件变化，通过无线技术，在环境因素变化时通过智能模块控制调整环境条件，进而提高智能模块的灵活性，但当遇到复杂多变，环境变量较多的工业场景，该系统对环境条件的调整仍不能完全满足生产需求。

鉴于此，本说明书一些实施例基于物联网的智能模块控制系统，可以向关联部件发送自测信号，并基于反馈信息判断关联部件的工作状态是否正常。此外，本说明书一些实施例还可以基于监测数据对作业指导书进行更新，可以根据环境变化灵活调整作业指导书的更新内容，有助于满足环境复杂的多种场景下的生产需求，提高生产作业的智能化和智能模块的灵活性。

图1是根据本说明书一些实施例所示的基于物联网的智能模块控制系统的示例性模块图。如图1所示，智能模块控制系统100可以包括监测模块110、通讯模块120、应急电源模块130及处理器140。

监测模块110是指用于监测生产线的监测数据的设备或部件。在一些实施例中，监测模块可以包括多种数据采集装置，监测模块可以基于数据采集装置采集生产线的监测数据，更多内容可以参见图2相关描述。

通讯模块120是指用于对关联部件中的至少一个进行通信的设备或部件。在一些实施例中，通讯模块可以通过有线或无线的方式与关联部件进行通信。示例性的有线通信方式可以包括CAN通信，示例性的无线通信方式可以包括蓝牙、ZigBee等。

应急电源模块130是用于对智能模块进行应急供电的设备或部件，例如锂电池、铅酸电池等多种电源。当智能模块发生供电故障时，应急电源模块可以向智能模块进行紧急供电。

处理器140是指用于处理从其他设备或系统组成部分中获得数据和/或信息的设备或部件。处理器140可以基于这些数据、信息和/或处理结果执行程序指令，以执行一个或多个本说明书中描述的功能。例如，处理器可以基于自测周期向关联部件发送自测信号，根据关联部件的反馈信息判断关联部件的工作状态，也可以基于监测数据更新工位电子看板的作业指导书，更多内容可以参见图2至图5的相关描述。

需要注意的是，以上对于基于互联网的智能模块控制系统及其模块的描述，仅为描述方便，并不能把本说明书限制在所举实施例范围之内。可以理解，对于本领域的技术人员来说，在了解该系统的原理后，可能在不背离这一原理的情况下，对各个模块进行任意组合，或者构成子系统与其他模块连接。

图2是根据本说明书一些实施例所示的基于物联网的智能模块控制方法的示例性流程图。在一些实施例中，流程200可以由基于物联网的智能模块控制系统的处理器执行。如图2所示，流程200包括下述步骤：

步骤210，基于预设自测周期向关联部件发送自测信号。

预设自测周期是指预先设置的对关联部件进行自测的周期。

在一些实施例中，处理器可以根据历史数据中关联部件出现故障的频率确定预设自测周期。例如，历史数据中关联部件出现故障的频率越大，预设自测周期可以越短。预设自测周期还可以通过其他可行方式确定，在此不做限制。

关联部件是指与智能模块相关联的部件。在一些实施例中，关联部件可以包括数据监测装置、交互屏、语音播报装置以及工位电子看板中的至少一种。

数据监测装置是指监测模块中用于采集监测数据的多种装置，例如温度传感器、湿度传感器、视觉传感器、红外计数装置等。其中，红外计数装置可以用于计算监测数据中的生产速度。例如，红外计数装置可以对第一预设时间段内经过的产品进行计数，经过的产品数量除以第一预设时间段的值即为生产速度。关于监测模块的更多内容可以参见图1及其相关描述，关于监测数据的更多内容可以参见下文相关描述。

交互屏可以包括交互式触摸屏等。交互屏可以获取用户输入的信息（如不同生产线的生产内容、不同工位的作业内容等），交互屏还可以接收智能模块发送的信息（如生产质量异常信息、智能模块故障信息等）并向用户展示。

语音播报装置可以包括语音播报器等。在一些实施例中，语音播报装置可以向生产线上的工人播报语音信息（如播报更换作业指导书的提醒信息等）。

工位电子看板是指安装于生产线工位的电子看板。在一些实施例中，工位电子看板可以用于向生产线上的工人展示作业指导书。其中，作业指导书是指对作业进行指导的相关文件。

自测信号是指提醒关联部件进行自测的信号，例如数据获取信号、信息展示信号等。在一些实施例中，处理器可以基于预设自测周期及需要进行自测的关联部件生成对应的自测信号。

在一些实施例中，处理器可以基于通讯模块，通过有线或无线连接等方式向关联部件发送对应的自测信号。例如，处理器可以对数据监测装置发送数据获取信号；对交互屏发送信息展示和/或信息获取信号；对工位电子看板发送信息更新信号等。关于通讯模块的更多内容可以参见图1及其相关描述。

步骤220，基于关联部件对自测信号的反馈信息，判断关联部件的工作状态。

反馈信息是指关联部件对自测信号反馈的信息。例如，反馈信息可以包括与自测结果相关的信息。

在一些实施例中，关联部件可以通过有线或无线连接等方式向通讯模块发送反馈信息，处理器可以基于通讯模块直接接收反馈信息。例如，处理器可以基于通讯模块，接收数据监测装置的反馈信息（如监测的数据等）。在一些实施例中，用户可以将人工反馈信息输入交互屏，处理器还可以基于交互屏接收人工反馈信息。前述人工反馈信息是指人工根据关联部件的自测结果获取的反馈信息。例如，处理器向工位电子看板发送信息更新信号后，可以由人工判断工位电子看板的信息是否更新，并将反馈信息输入交互屏，处理器可以接收交互屏发送的反馈信息。接收反馈信息还可以通过其他可行方式进行，本说明书对此不做限制。

工作状态是指关联部件的工作状态，例如，关联部件的工作是否正常等。

在一些实施例中，处理器可以将接收的反馈信息与关联部件正常工作状态下的反馈信息进行对比，判断关联部件的工作状态。例如，当接收的反馈信息与关联部件正常工作状态下的反馈信息的差异超过预设阈值时，可以判断对应的关联部件的工作状态不正常。其中，前述预设阈值可以根据先验知识通过人为或系统预设。在一些实施例中，处理器可以基于反馈信息，通过其他可行方式判断关联部件的工作状态。例如，当处理器接收到数据监测装置的反馈信息时，可以根据是否接受到数据监测装置采集的监测数据以及监测数据是否完整，进而对数据监测装置的工作状态进行判断，示例性的判断方法可以是：监测数据完整时，数据监测装置的工作状态正常。又例如，当处理器接收到人工输入的工位电子看板的反馈信息时，处理器可以直接基于该反馈信息对工位电子看板的工作状态进行判断，示例性的判断方法可以是：人工输入的反馈信息为工位电子看板的信息未更新，则判断工位电子看板的工作状态不正常。

步骤230，基于监测数据，对工位电子看板的作业指导书进行更新。

监测数据是指对生产线进行监测而获取的相关数据。在一些实施例中，监测数据可以包括环境数据、生产数据中的至少一种。

环境数据是指与生产线的环境相关的数据，例如温度、湿度等。

生产数据是指与生产线的生产相关的数据，例如生产内容（如具体生产的产品等）、生产速度、生产过程图像等。其中，生产过程图像是指生产过程中与产品相关的图像数据。在一些实施例中，视觉传感装置可以通过自身携带的图形传感器对生产过程中的产品进行图像采集以获取生产过程图像。

在一些实施例中，处理器可以基于监测模块对生产线进行监测以获取监测数据。关于监测模块的更多内容可以参见前文相关描述。

在一些实施例中，对作业指导书的更新可以包括类型切换更新和/或质量指导更新。

类型切换更新是指切换产品类型的更新。

质量指导更新是指对与质量指导相关的内容的更新。

在一些实施例中，对作业指导书的更新还可以包括内容切换更新，更多内容可以参见图3及其相关描述。

在一些实施例中，处理器可以基于监测数据，根据监测数据的内容确定作业指导书的更新类型，从而对作业指导书进行更新。当监测数据中产品类型更换时，处理器可以对作业指导书进行类型切换更新。例如，监测数据中生产线的生产内容发生变化时，处理器可以对作业指导书进行类型切换更新，将作业指导书中的产品更新为新的产品。关于生产内容的相关说明可以参见图3及其相关描述。当监测数据的质量不合格时，处理器可以对作业指导书进行质量指导更新。其中，监测数据的质量是否合格可以基于历史经验确定。例如，当处理器接收的同一工位的生产过程图像的差异大于第一差异阈值时，可以判定该工位的工人的作业状态不稳定，处理器可以将生产图像中差异较大的内容（如生产过程图像中加工差异最大的某部位）显示在对应的工位电子看板上，由此对作业指导书进行质量指导更新。对作业指导书的更新还可以通过其他可行方式进行，本说明书在此不做限制。

在一些实施例中，处理器可以对一个工位，基于多个产品的监测数据，评估预估作业质量，并基于预估作业质量，对工位电子看板的作业指导书进行质量指导更新。

预估作业质量是指对工位预估的整体作业的质量。例如，预估作业质量可以是工位作业质量的合格率。

在一些实施例中，处理器可以基于监测数据中的环境数据和标准环境数据判断预估作业质量。例如，环境数据与标准环境数据的差异越大，环境数据对作业质量的影响越大，预估作业质量相应越低。关于标准环境数据的更多内容可以参见图4及其相关描述。对预估作业质量的评估还可以通过其他可行方式进行，在此不作限制。

在一些实施例中，处理器可以基于环境影响和人工影响评估预估作业质量，更多内容可以参见图4及其相关描述。

在一些实施例中，处理器可以基于预估作业质量，通过多种方式对作业指导书进行质量指导更新。例如，处理器可以在预估作业质量不满足预设质量要求时，通过文字或图片提醒的方式对作业指导书进行质量指导更新。其中，预设质量要求可以基于先验知识，通过系统或人为预设获取。

在一些实施例中，响应于预估作业质量与参考作业质量的差值满足第一预设条件，处理器可以基于环境影响、人工影响，确定质量指导内容，并基于质量指导内容，对工位电子看板的作业指导书进行质量指导更新。

参考作业质量是指满足预设质量要求的作业质量。在一些实施例中，参考作业质量可以基于历史经验通过人为预设获取。

第一预设条件是指与预估作业质量与参考作业质量的差值相关的判断条件，可以用于判断是否需要进行质量指导更新。例如，第一预设条件可以是预估作业质量与参考作业质量的差值大于第二差异阈值。在一些实施例中，第一预设条件及第二差异阈值可以基于历史经验获取。

关于环境影响和人工影响的更多内容可以参见图4及其相关描述。

质量指导内容是指对作业质量进行指导的相关内容，例如具体的作业参数、作业操作注意项等。作业参数是指进行作业的相关参数，例如机器的工作挡位、加热温度等。作业操作注意项是指作业过程中的操作注意事项。

在一些实施例中，处理器可以判断环境影响和人工影响对作业质量的影响程度，根据影响程度更大的影响因素确定质量指导内容。环境影响和人工影响对作业质量的影响程度可以根据历史经验，结合当前实际情况进行判断。

例如，当环境影响较大时，处理器可以在作业参数数据库选择当前工位的优选作业参数作为质量指导内容。其中，作业参数数据库中可以包括不同环境数据下作业质量满足预设质量要求的作业参数，作业参数数据库可以基于历史数据获取。示例性的优选作业参数确定方式可以是：将作业参数数据库中与当前工位的环境数据的差异小于第三差异阈值的环境数据对应的作业参数作为优选作业参数。

又例如，当人工影响较大时，处理器可以根据人工操作特征与标准人工操作特征的差值，在操作指导库中匹配作业操作注意项。操作指导库中可以包括不同的前述差值及其对应的作业操作注意项，操作指导库可以基于历史数据获取。示例性的作业操作注意项的匹配方式可以是：将操作指导库中与当前差值的差异小于第四差异阈值的差值对应的作业操作注意项确定为当前工位的作业操作注意项。关于人工操作特征、标准人工操作特征的更多内容可以参见图4及其相关描述。

处理器还可以基于环境影响、人工影响，通过其他可行方式确定质量指导内容，本说明书在此不作限制。

在一些实施例中，处理器可以基于质量指导内容，对工位电子看板的作业指导书进行质量指导更新。例如，质量指导内容包含优选作业参数时，处理器可以将优选作业参数显示在工位电子看板上，以对作业指导书进行质量指导更新。又例如，质量指导内容包含作业操作注意项时，处理器可以将作业操作注意项显示在工位电子看板上，以对作业指导书进行质量指导更新。

本说明书一些实施例，基于环境影响和人工影响确定质量指导内容，并基于质量指导内容对工位电子看板的作业指导书进行质量指导更新，可以结合实际情况向工人展示具体的质量指导内容，有助于工人基于质量指导更新进行作业，提高作业质量。

本说明书一些实施例，通过对预估作业质量进行评估，进而对工位电子看板的作业指导书进行质量指导更新，可以在预估作业质量较低时及时进行质量指导更新，以提高后续作业质量。

在本说明书的一些实施例中，基于关联部件对自测信号的反馈信息以判断关联部件的工作状态，以及基于监测数据对工位电子看板的作业指导书进行更新，不仅可以及时监测到可能出现工作故障的关联部件，还可以根据监测数据的变化更新作业指导书，有助于提高作业效率和作业质量，满足生产需求。

应当注意的是，上述有关流程的描述仅仅是为了示例和说明，而不限定本说明书的适用范围。对于本领域技术人员来说，在本说明书的指导下可以对流程进行各种修正和改变。然而，这些修正和改变仍在本说明书的范围之内。

图3是根据本说明书一些实施例所示的进行内容切换更新的示例性示意图。

在一些实施例中，处理器可以基于生产线信息310获取不同工位在未来时段的作业内容330；基于生产数据320判断作业内容切换时间340；并基于未来时段的作业内容330和作业内容切换时间340对工位电子看板的作业指导书进行内容切换更新350。

生产线信息310是指与生产线相关的信息。在一些实施例中，生产线信息可以包括生产线当天的生产任务及顺序，生产线信息可以基于人工预设。

未来时段的作业内容330是指工位在未来时间段内的作业内容。

在一些实施例中，处理器可以基于生产过程图像，通过图像识别算法确定当前作业内容，根据当前作业内容以及生产线信息中的生产任务及排序，确定未来时段的作业内容。示例性的图像识别算法可以是边缘检测算法、CNN算法等。在一些实施例中，还可以采用 其他方式获取未来时段的作业内容，本说明书在此不做限制。关于生产过程图像的更多内 容可以参见图2及其相关描述。

作业内容切换时间340是指对作业内容进行切换的时间。

在一些实施例中，处理器可以通过生产数据320，通过多种方式判断作业内容切换时间340。在一些实施例中，处理器可以根据当前生产速度及生产线信息中当前生产任务的产品量计算当前生产任务所需时间，根据当前生产任务开始时间、当前生产任务所需时间计算作业内容切换时间。

例如，当前的生产速度为每分钟10个产品，生产线信息中当前生产任务包含600个产品，则当前生产任务所需时间为一小时，当前生产任务开始时间为半小时前，则作业内容切换时间为半小时后。关于生产数据320和生产速度的更多内容可以参见图2及其相关描述。当前生产任务开始时间可以通过多种方式获取，例如基于用户输入或监测数据获取。

在一些实施例中，处理器可以基于生产数据320，确定当前作业内容的生产速度变化信息321；基于生产速度变化信息321，判断是否即将切换作业内容；响应于即将切换作业内容，基于生产数据320确定当前作业内容的最后一个产品322；基于最后一个产品的位置323，预测作业内容切换时间340。

生产速度变化信息321是指与生产速度变化相关的信息。

在一些实施例中，处理器可以将不同时段的生产速度进行对比以确定生产速度变化信息321。例如，前一时段生产速度为每分钟1个产品，下一时段生产速度为每两分钟1个产品，则生产速度变化信息为生产速度变慢1分钟/个。生产速度变化信息还可以通过其他可行方式进行确定，在此不作限制。

在切换生产线的生产内容时，由于物料、设备运行参数可能不同，需要停止上一个生产内容再开启下一个生产内容，因此，在上一个生产内容即将结束时，生产速度会逐渐降低。需要说明的是，生产内容是指生产任务中整条生产线生产产品的相关内容，作业内容则是针对每个工位的作业内容，即作业内容是生产内容中的一个环节；生产内容的切换会导致作业内容的切换。

因此，在一些实施例中，处理器可以基于生产速度变化信息321判断是否即将切换作业内容。例如，处理器可以在生产速度变化信息超过变化阈值时判断即将切换作业内容。

在一些实施例中，变化阈值可以基于历史经验确定。例如，正常生产过程中，红外计数装置相邻两个产品经过的时间间隔波动不会超过30秒，则变化阈值可以设置为30秒/个。在一些实施例中，处理器可以在生产线的工位中随机选取预设数量的工位确定其生产速度变化信息，综合判断是否即将切换作业内容。预设数量可以基于经验确定，且预设数量不少于两个，以避免出现误判。

当前作业内容的最后一个产品322是指当前作业内容中最后一个进行生产的产品。

在一些实施例中，处理器可以基于生产数据320确定当前作业内容的最后一个产品322。例如，处理器可以对每一个工位，通过红外计数装置判断生产数据中经过的产品是否发生中断，如果上游工位中经过的该产品发生中断，处理器可以将最后一个经过上游工位的产品作为最后一个产品。示例性的判断经过的产品是否发生中断的方式可以为：某个产品超过第二预设时间段未经过工位，则判断为发生中断，第二预设时间段可以基于实际情况确定。

在一些实施例中，处理器可以基于生产数据获取最后一个产品的位置323，例如基于视觉传感器对生产线进行图像采集，通过图像识别等算法确定最后一个产品的位置。

在一些实施例中，处理器可以基于最后一个产品的位置323，预测作业内容切换时间340。例如，处理器可以根据最后一个产品的位置，结合不同工序的生产速度，计算出最后一个产品在每个下游工位（也即尚未对最后一个产品进行加工的工位）加工完成的时间，将每个下游工位加工完成的时间作为对应工位的作业内容切换时间340。

本说明书一些实施例中，实际生产过程无法保证生产速度一直保持不变，通过生产速度变化信息，可以更准确地判断是否即将切换作业内容，避免提前或延后进行内容切换更新而影响生产；在即将切换作业内容时确定作业内容切换时间，由于上游工位先结束最后一个产品的加工，可以优先对上游工位的作业指导书进行内容切换更新，有助于让工人有足够的时间熟悉作业内容。

内容切换更新350是指对作业内容切换的更新。例如，内容切换更新可以包括在作业内容切换时间将下一个生产任务在不同工位的作业指导书更新至对应工位电子看板。

在一些实施例中，处理器可以通过多种方式进行内容切换更新。例如，用户可以通过交互屏预先输入不同时段生产的产品信息，处理器在不同产品的生产时间内将该产品的不同工序的作业指导书发送至对应的工位电子看板，进而进行内容切换更新。

在一些实施例中，内容切换更新340还可以包括内容切换子更新，处理器可以基于前N个产品的生产过程图像，确定当前工位的至少一个加工子速度，进而确定内容切换子更新的切换时间节点；基于切换时间节点，进行内容切换子更新。

内容切换子更新可以指对同一工位的不同步骤更新作业指导书。

加工子速度是指当前工位对产品进行加工时每一个步骤的子速度。在一些实施例中，每一个步骤的对应的加工子速度可以通过对产品进行该步骤加工时所用的时间表示。

在一些实施例中，处理器可以基于前N个产品的生产过程图像，确定当前工位的至少一个加工子速度。例如，处理器可以通过图像识别算法对前N个产品的生产过程图像进行识别，划分不同步骤的生产过程图像，将不同步骤的生产过程图像所覆盖的时间长度均值确定为不同步骤的加工子速度。其中N可以基于当前工位的工人的历史人工影响确定，示例性的确定方式可以为：历史人工影响越大，代表该工人作业状态越不稳定，N的取值可以越小，以更多体现工人当前的作业状态。关于生产过程图像的更多内容可以参见图2及其相关描述，关于人工影响的更多内容可以参见图4及其相关描述。

切换时间节点是指进行内容切换子更新的时间节点。

在一些实施例中，处理器可以基于当前工位的至少一个加工子速度，确定内容切换子更新的切换时间节点。例如，处理器可以将一个产品进入当前工位的时间作为起始时间，根据加工子速度确定不同步骤的加工完成时间点，并将加工完成时间点作为对应步骤的切换时间节点。

在一些实施例中，处理器可以基于切换时间节点进行内容切换子更新。例如，处理器可以在切换时间节点，将对应步骤的内容更新至作业指导书。

本说明书一些实施例，通过切换时间节点进行内容切换子更新，可以在当前工位的工人完成作业内容的某一步骤时，对作业指导书中下一步骤相关的内容进行更新，以引导工人进行下一步骤的操作，有助于提高工人的生产效率。

本说明书一些实施例，基于工位未来时段的作业内容和作业切换时间，对工位电子看板的作业指导书进行更新，可以使工人在作业内容切换时了解下一作业内容相关的信息，有助于提高生产效率及作业质量。

图4是根据本说明书一些实施例所示的评估预估作业质量的示例性示意图。

在一些实施例中，处理器可以基于环境数据410判断环境影响420，基于生产数据430判断人工影响440，并基于环境影响420和人工影响440评估工位的预估作业质量450。

关于环境数据410、生产数据430和预估作业质量450的更多内容可以参见图2及其相关描述。

环境影响420是指环境变化对作业质量的影响。例如，作业环境较恶劣（如极端低温等）时可能会降低作业质量，此时环境影响相应较大。

在一些实施例中，处理器可以基于环境数据，通过多种方式判断环境影响420。例如，处理器可以通过查询第一预设表以判断环境影响，第一预设表可以包括不同环境数据与环境影响的对应关系，第一预设表可以基于先验知识或历史数据确定。

人工影响440是指人工操作对作业质量的影响。例如，人工操作状态不稳定或人工作业不熟练时较容易出现操作失误，进而降低作业质量，此时人工影响相应较大。

在一些实施例中，处理器可以基于生产数据，通过多种方式判断人工影响420。例如，处理器可以通过查询第二预设表以判断人工影响，第二预设表可以包括不同生产数据与人工影响的对应关系，第二预设表可以基于先验知识或历史数据确定。

在一些实施例中，处理器可以基于标准环境数据411和环境数据410确定环境波动数据412，基于环境波动数据的统计值413、工位材料特征414确定环境影响420，基于生产过程图像431确定至少一个人工操作特征432，并基于至少一个人工操作特征432与标准人工操作特征433的差值确定人工影响440。

环境波动数据412是指环境数据410与标准环境数据411之间的差值数据。标准环境数据411是指可以作为参考的环境数据，在不考虑人工影响的情况下，基于标准环境数据进行作业时，完成的作业质量满足预设质量要求。在一些实施例中，标准环境数据可以基于历史经验，通过系统或人为预设获取。

在一些实施例中，处理器可以将监测的环境数据与标准环境数据进行对比，将环境数据与标准环境数据的差值确定为环境波动数据412。

环境波动数据的统计值413可以是不同差值梯度（如差值在5%以内，5%~10%等）的环境波动数据出现的频次。

在一些实施例中，处理器可以基于环境波动数据的统计结果确定环境波动数据的统计值。

工位材料特征414是指工位在作业时所用的材料与环境相关的属性特征。例如，胶水作为作业材料时，工位材料特征可以包括胶水强度受温度、湿度等环境因素的影响系数。

在一些实施例中，处理器可以基于工位在作业时所使用的材料的自身性质获取工位材料特征414。

在一些实施例中，处理器可以基于环境波动数据的统计值413、工位材料特征414，确定环境影响420。示例性的环境影响确定方式可以是：环境影响=k*环境波动数据的统计值*工位材料特征。其中，k为基于历史经验总结得到的系数。

人工操作特征432是指工人在作业过程中与人工操作相关的特征，例如操作熟练度等。

在一些实施例中，处理器可以对生产过程图像431进行识别以确定至少一个人工操作特征。

在一些实施例中，处理器可以通过多种图像识别算法对生产过程图像进行识别。

标准人工操作特征433是指可以作为参考的人工操作特征，在不考虑环境影响的情况下，基于标准人工操作特征进行作业时，完成的作业质量满足预设质量要求。在一些实施例中，标准人工操作特征可以基于历史经验，通过系统或人为预设获取。

在一些实施例中，处理器可以基于至少一个人工操作特征432与标准人工操作特征433的差值，确定人工影响。例如，人工操作特征与标准操作特征差值越大，人工影响越大。

本说明书一些实施例中，通过环境波动数据的统计值、工位材料特征，确定环境影响，通过人工操作特征与标准人工操作特征的差值确定人工影响，考虑了影响环境影响和人工影响的多种因素，可以更准确地确定环境影响和人工影响，有助于后续对预估作业质量更准确的评估。

在一些实施例中，处理器可以基于环境影响420和人工影响430，评估工位的预估作业质量450。例如，处理器可以进行建模或采用各种数据分析算法，例如回归分析法、判别分析法等，对环境影响和人工影响进行分析处理，确定预估作业质量。

在一些实施例中，处理器还可以通过质量评估模型确定预估作业质量，更多内容可以参见图5及其相关描述。

本说明书一些实施例，基于环境影响和人工影响评估预估作业质量，不仅考虑了环境对作业质量的影响，也考虑了人工操作对作业质量的影响，可以使对预估作业质量的评估更全面，有助于后续对作业指导书进行更完善的质量指导更新。

图5是根据本说明书一些实施例所示的质量评估模型的示例性示意图。

在一些实施例中，处理器可以通过质量评估模型520确定预估作业质量450。

质量评估模型520可以是机器学习模型，例如卷积神经网络模型等。

质量评估模型520的输入可以包括环境影响420、人工影响440、生产内容511以及加工子速度512。关于环境影响420、人工影响440的更多内容可以参见图4及其相关描述；关于生产内容511以及加工子速度512的更多内容可以参见图3及其相关描述。

在一些实施例中，质量评估模型520可以基于带有第一标签的第一训练样本训练得到。例如，可以将多个带有第一标签的第一训练样本输入初始质量评估模型，通过第一标签和初始质量评估模型的预测结果构建损失函数，基于损失函数的迭代更新初始质量评估模型，当初始质量评估模型的损失函数满足预设条件时训练完成，其中，预设条件可以是损失函数收敛、迭代的次数达到阈值等。

在一些实施例中，第一训练样本可以包括历史环境影响、历史人工影响、历史生产内容以及历史当前工位的至少一个加工子速度；第一标签为第一训练样本中历史当前工位对应的实际作业质量。在一些实施例中，第一训练样本可以基于历史数据获得。在一些实施例中，处理器可以对历史数据中当前工位的已加工产品的质量是否合格进行统计，将产品合格率确定为实际作业质量，由此获得第一标签。

在一些实施例中，处理器可以获取当前生产期间的已加工产品的实际作业质量，响应于实际作业质量与预估作业质量的差值满足第二预设条件，基于实际作业质量，对质量评估模型参数进行个性化更新。

当前生产期间是指当前工人生产同种类型产品的期间。

在一些实施例中，处理器可以通过多种方式获取当前生产期间的已加工产品的实际作业质量。例如，处理器可以对当前生产期间的已加工产品进行质检，将质检合格率作为当前生产期间的已加工产品的实际作业质量。

第二预设条件是指与实际作业质量与预估作业质量的差值相关的判断条件，可以用于评估是否需要对质量评估模型参数进行个性化更新的条件。例如，第二预设条件可以是实际作业质量与预估作业质量的差值小于第五差异阈值等。第二预设条件可以基于历史经验设置。

在一些实施例中，第二预设条件可以相关于当前工位的至少一个加工子速度。例如，加工子速度越大，第二预设条件中的第五差异阈值可以越小。

在一些实施例中，处理器可以将当前生产期间的已加工产品的实际作业质量作为第一训练标签，将当前生产期间对应的环境影响、人工影响、生产内容以及当前工位的至少一个加工子速度作为第一训练样本，对质量评估模型进行训练，进而实现对质量评估模型参数的个性化更新。

本说明书一些实施例，加工子速度对预估作业质量的影响程度与工人作业状态相关，例如熟练度较高、作业状态稳定的工人在加工子速度较快的情况下作业质量不会降低过多，基于当前生产期间的已加工产品的实际作业质量，对质量评估模型参数进行个性化更新，可以得到更适合当前工人作业状态的模型参数，可以使预估作业质量更加准确。

本说明书一些实施例，预估作业质量与多种因素相关，例如加工子速度越大，工人失误的概率越大，预估作业质量可能越低，通过质量评估模型确定预估作业质量，可以利用机器学习模型的自学习能力，从大量相关数据中找到规律，获取到相关数据与预估作业质量之间的关联关系，提高预测预估作业质量的准确度和效率。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。

同时，本说明书使用了特定词语来描述本说明书的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本说明书至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本说明书的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外，除非权利要求中明确说明，本说明书所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本说明书流程及层流罩的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本说明书实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。

同理，应当注意的是，为了简化本说明书披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本说明书实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本说明书对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20%的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本说明书一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

针对本说明书引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本说明书作为参考。与本说明书内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本说明书权利要求最广范围有限制的文件（当前或之后附加于本说明书中的）也除外。需要说明的是，如果本说明书附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本说明书所述内容有不一致或冲突的地方，以本说明书的描述、定义和/或术语的使用为准。

最后，应当理解的是，本说明书中所述实施例仅用以说明本说明书实施例的原则。其他的变形也可能属于本说明书的范围。因此，作为示例而非限制，本说明书实施例的替代配置可视为与本说明书的教导一致。相应地，本说明书的实施例不仅限于本说明书明确介绍和描述的实施例。

Claims (6)

1.一种基于物联网的智能模块控制系统，其特征在于，包括监测模块、通讯模块、应急电源模块、处理器；

所述监测模块被配置为监测生产线的监测数据，所述监测数据包括环境数据、生产数据中至少一种；

所述通讯模块被配置为与关联部件通信，所述关联部件包括数据监测装置、交互屏、语音播报装置以及工位电子看板中至少一种；

所述应急电源模块被配置为对智能模块进行应急供电；

所述处理器被配置为：

基于预设自测周期向所述关联部件发送自测信号；

基于所述关联部件对所述自测信号的反馈信息，判断所述关联部件的工作状态；

基于所述监测数据，对所述工位电子看板的作业指导书进行更新，所述更新包括类型切换更新和/或质量指导更新；

所述处理器还被配置为：

对一个工位：

基于多个产品的所述监测数据，评估预估作业质量；

基于所述预估作业质量，对所述工位电子看板的所述作业指导书进行所述质量指导更新；

所述处理器还被配置为：

基于环境数据，判断环境影响；

基于生产数据，判断人工影响；

基于所述环境影响、所述人工影响，评估所述工位的所述预估作业质量；

所述判断环境影响包括：基于标准环境数据和所述环境数据，确定环境波动数据；基于所述环境波动数据的统计值、工位材料特征确定环境影响；

所述判断人工影响包括：基于生产过程图像确定至少一个人工操作特征；基于所述至少一个人工操作特征与标准人工操作特征的差值确定人工影响；

所述评估所述工位的所述预估作业质量包括：

通过质量评估模型确定所述工位的所述预估作业质量，所述质量评估模型的输入包括所述工位的所述环境影响、所述人工影响、生产内容以及加工子速度，所述质量评估模型的输出包括所述工位的所述预估作业质量；

所述处理器还被配置为：获取当前生产期间的已加工产品的实际作业质量，响应于所述实际作业质量与所述预估作业质量的差值满足第二预设条件，基于所述实际作业质量，对所述质量评估模型参数进行个性化更新。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述更新还包括内容切换更新，所述处理器被配置为：

基于生产线信息，获取不同工位在未来时段的作业内容；

基于所述生产数据，判断作业内容切换时间；

基于所述未来时段的作业内容、所述作业内容切换时间，对所述工位电子看板的所述作业指导书进行所述内容切换更新。

3.一种基于物联网的智能模块控制方法，其特征在于，所述方法由基于物联网的智能模块控制系统的处理器执行，包括：

基于预设自测周期向关联部件发送自测信号；

基于所述关联部件对所述自测信号的反馈信息，判断所述关联部件的工作状态；

基于监测数据，对工位电子看板的作业指导书进行更新，所述更新包括类型切换更新和/或质量指导更新；

所述更新还包括内容切换更新，所述基于监测数据，对工位电子看板的作业指导书进行更新包括：

对一个工位：

基于多个产品的所述监测数据，评估预估作业质量；

基于所述预估作业质量，对所述工位电子看板的所述作业指导书进行所述质量指导更新；

所述基于多个产品的所述监测数据，评估预估作业质量包括：

基于环境数据，判断环境影响；

基于生产数据，判断人工影响；

基于所述环境影响、所述人工影响，评估所述工位的所述预估作业质量；

所述判断环境影响包括：基于标准环境数据和所述环境数据，确定环境波动数据；基于所述环境波动数据的统计值、工位材料特征确定所述环境影响；

所述判断人工影响包括：基于生产过程图像确定至少一个人工操作特征；基于所述至少一个人工操作特征与标准人工操作特征的差值确定人所述工影响；

所述评估所述工位的所述预估作业质量包括：

通过质量评估模型确定所述工位的所述预估作业质量，所述质量评估模型的输入包括所述工位的所述环境影响、所述人工影响、生产内容以及加工子速度，所述质量评估模型的输出包括所述工位的所述预估作业质量；

所述方法还包括：获取当前生产期间的已加工产品的实际作业质量，响应于所述实际作业质量与所述预估作业质量的差值满足第二预设条件，基于所述实际作业质量，对所述质量评估模型参数进行个性化更新。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述更新还包括内容切换更新，所述基于监测数据，对工位电子看板的作业指导书进行更新包括：

基于生产线信息，获取不同工位在未来时段的作业内容；

基于所述生产数据，判断作业内容切换时间；

基于所述未来时段的作业内容、所述作业内容切换时间，对所述工位电子看板的作业指导书进行所述内容切换更新。

5.一种基于物联网的智能模块控制装置，所述装置包括至少一个处理器以及至少一个存储器；

所述至少一个存储器用于存储计算机指令；

所述至少一个处理器用于执行所述计算机指令中的至少部分指令以实现如权利要求3~4中任意一项所述的基于物联网的智能模块控制方法。

6.一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储计算机指令，其特征在于，当所述计算机指令被处理器执行时实现如权利要求3~4中任意一项所述的基于物联网的智能模块控制方法。