CN117033899A - 一种基于数据分析的灌胶机运维监管系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于数据分析的灌胶机运维监管系统，具体涉及数据分析技术领域，包括灌胶机数据采集模块，灌胶机数据预处理模块、灌胶机数据分析模块，灌胶机故障预警模块，系统性能评估模块，以及系统运维管理模块；通过灌胶机数据分析模块计算出灌胶机综合效率，采用相关分析法分析并绘制灌胶机综合效率和灌胶机流失时间的散点图，通过灌胶机故障预警模块将灌胶机综合效率WQ和预定义的灌胶机综合效率阈值WQ阈进行判断对比，通过系统性能评估模块计算灌胶机运维监管系统的性能数值，将其绘制成报表，通过系统运维管理模块分派维修师傅至对应故障灌胶机进行维修，可以帮助企业了解灌胶机的运行情况，及时发现并解决问题，避免造成更大的损失。
Description
技术领域
本发明涉及数据分析技术领域，更具体地说，本发明涉及一种基于数据分析的灌胶机运维监管系统。
背景技术
随着信息技术的不断发展和普及，通过数据分析有目的地收集数据、分析数据，给系统提供数据支持，根据业务需求来规划信息、网络、服务，通过网络监控、事件预警、业务调度手段使系统处于长期稳定可用的状态，显然已成为大部分企业的运维管理模式。
现有企业对于灌胶机的管理采用人工巡检的模式，设定时间段安排工作人员对每一台灌胶机进行检查，灌胶机出现故障随即进行维修并记录在维修单中，其人工巡检的灌胶机管理模式具有精准性。
但是其在实际使用时，仍旧存在较多缺点，如目前灌胶机的管理依旧停留在人工巡检阶段，并没有一个灌胶机运维监管系统用以监测管理灌胶机；而人工巡检通常需要耗费大量的人力，由于巡检人员发现灌胶机故障的时间具有不可控性，发现故障到故障修复完成这个时间段灌胶机无法作业，加大了企业的经济损失。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供一种基于数据分析的灌胶机运维监管系统，通过灌胶机数据采集模块采集灌胶机作业时间、计划停止时间、流失时间、周期工时、总生产数以及良品数，通过灌胶机数据预处理模块进行数据清洗、数据集成、数据变换和数据归约的操作，通过灌胶机数据分析模块计算出灌胶机综合效率，采用相关分析法分析并绘制灌胶机综合效率和灌胶机流失时间的散点图，通过灌胶机故障预警模块将灌胶机综合效率WQ和预定义的灌胶机综合效率阈值WQ阈进行判断对比，筛选出WQ≤WQ阈的灌胶机并触发故障预警，通过系统性能评估模块对系统进行性能测试，计算灌胶机运维监管系统的性能数值，将其绘制成报表，通过系统运维管理模块分派维修师傅至对应故障灌胶机进行维修，根据系统性能评估模块传输的报表进行系统性能优化，可以帮助企业了解灌胶机的运行情况，及时发现并解决问题，避免造成更大的损失，对灌胶机运维监管系统进行性能优化，提高系统的可用性和可靠性，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
灌胶机数据采集模块：用于采集灌胶机作业时间、计划停止时间、流失时间、周期工时、总生产数以及良品数，并将数据传输至灌胶机数据分析模块；
灌胶机数据预处理模块：用于接收灌胶机数据采集模块传输的数据，将这些数据进行数据清洗、数据集成、数据变换和数据归约的操作，并传输数据至灌胶机数据分析模块；
灌胶机数据分析模块：用于接收灌胶机数据预处理模块传输的数据进行处理，根据处理得到的数据计算出灌胶机综合效率，采用相关分析法分析并绘制灌胶机综合效率和灌胶机流失时间的散点图；
灌胶机故障预警模块：用于根据灌胶机数据分析模块传输的灌胶机综合效率和灌胶机流失时间的散点图，分析发现灌胶机综合效率和灌胶机流失时间之间呈负相关的关系，根据灌胶机综合效率WQ和预定义的灌胶机综合效率阈值WQ阈进行判断对比，筛选出WQ≤WQ阈的灌胶机并触发故障预警，将故障预警传输至系统运维管理模块；
系统性能评估模块：用于对系统进行性能测试，计算灌胶机运维监管系统的性能数值，将其绘制成报表记录下来，传输至系统运维管理模块；
系统运维管理模块：用于接收灌胶机故障预警模块传输的故障预警以及系统性能评估模块传输的报表，灌胶机运维监管系统分派维修师傅至对应故障灌胶机进行维修，并将维修记录储存至数据库；根据系统性能评估模块传输的报表进行系统性能优化。
在一个优选地实施方式中，所述灌胶机数据分析模块的具体处理操作为：
根据灌胶机数据预处理模块传输的灌胶机作业时间、计划停止时间、流失时间以及周期工时，计算灌胶机平均作业时间、平均计划停止时间、平均流失时间以及平均周期工时，其计算公式为：
其中灌胶机平均作业时间记作tr，平均计划停止时间记作te，平均流失时间记作ta，平均周期工时记作tb，将其分别代入计算公式，ti表示为第i台灌胶机的作业时间、计划停止时间、流失时间或者周期工时，λ表示为影响因子；
根据灌胶机数据预处理模块传输的灌胶机总生产数以及良品数，计算灌胶机平均总生产数以及平均良品数，其计算公式为：
其中将灌胶机平均总生产数记作Az，灌胶机平均良品数记作Aq，将其分别代入计算公式，fi表示为权重因子，xi表示为第i台灌胶机的总生产数或者良品数，λ表示为影响因子。
在一个优选地实施方式中，所述灌胶机数据分析模块的灌胶机综合效率计算过程为：
根据灌胶机平均作业时间、灌胶机平均计划停止时间和灌胶机平均流失时间计算灌胶机启动率，其计算公式为：其中st表示为灌胶机启动率，tri、tei、tai分别表示为第i台灌胶机平均作业时间、平均计划停止时间以及平均流失时间，λ表示为影响因子；
根据灌胶机平均作业时间、灌胶机平均计划停止时间、灌胶机平均流失时间、灌胶机平均周期工时，以及灌胶机平均总生产数计算灌胶机性能启动率，其计算公式为：其中we表示为灌胶机性能启动率，tri、tei、tai、tbi分别表示为第i台灌胶机平均作业时间、平均计划停止时间、平均流失时间以及平均周期工时，Azi表示为灌胶机平均总生产数，λ表示为影响因子；
根据灌胶机平均良品数以及灌胶机平均总生产数计算灌胶机良品率，其计算公式为：其中C表示为灌胶机良品率，Azi表示为第i台灌胶机平均总生产数，Aqi表示为第i台灌胶机平均良品数，λ表示为影响因子；
根据灌胶机启动率、灌胶机性能启动率以及灌胶机良品率计算灌胶机综合效率，其计算公式为：其中WQ表示为灌胶机综合效率，wei表示为第i台灌胶机性能启动率，sti表示为第i台灌胶机启动率，Ci表示为第i台灌胶机良品率，λ表示为影响因子。
在一个优选地实施方式中，所述灌胶机故障预警模块的判断方式为：根据灌胶机综合效率WQ和预定义的灌胶机综合效率阈值WQ阈进行对比，WQ≤WQ阈表明为灌胶机出现故障，WQ>WQ阈表明为灌胶机正常工作。
在一个优选地实施方式中，所述灌胶机运维监管系统的性能数值计算公式为：K＝Fmax*(1-v)*tmin*λ，其中K表示为灌胶机运维监管系统的性能数值，Fmax表示为最高处理能力，v表示为关键系数，tmin表示为最短平均响应时间，λ表示为影响因子。
在一个优选地实施方式中，所述系统运维管理模块的维修记录包括故障灌胶机型号，维修时间，维修人员，以及故障程度；所述系统运维操作具体为当报表数值差异系数φ≥差异系数阈值φ阈，表明灌胶机运维监管系统性能波动较大，需要进行优化；其中报表数值差异系数的计算公式为：其中φ表示为报表数值差异系数，Kmax和Kmin表示为系统性能最大数值和最小指数，△K0表示为系统性能最小允许差值，λ表示为影响因子。
本发明的技术效果和优点：
本发明通过灌胶机数据采集模块采集灌胶机作业时间、计划停止时间、流失时间、周期工时、总生产数以及良品数；通过灌胶机数据预处理模块进行数据清洗、数据集成、数据变换和数据归约的操作；通过灌胶机数据分析模块计算出灌胶机综合效率，采用相关分析法分析并绘制灌胶机综合效率和灌胶机流失时间的散点图；通过灌胶机故障预警模块将灌胶机综合效率WQ和预定义的灌胶机综合效率阈值WQ阈进行判断对比，筛选出WQ≤WQ阈的灌胶机并触发故障预警；通过系统性能评估模块对系统进行性能测试，计算灌胶机运维监管系统的性能数值，将其绘制成报表；通过系统运维管理模块分派维修师傅至对应故障灌胶机进行维修，根据系统性能评估模块传输的报表进行系统性能优化，可以帮助企业了解灌胶机的运行情况，及时发现并解决问题，避免造成更大的损失，对灌胶机运维监管系统进行性能优化，提高系统的可用性和可靠性。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1所示的一种基于数据分析的灌胶机运维监管系统，包括灌胶机数据采集模块，灌胶机数据预处理模块、灌胶机系统运维管理模块数据分析模块，灌胶机故障预警模块，系统性能评估模块，以及系统运维管理模块；其中灌胶机数据采集模块和灌胶机数据预处理模块连接，灌胶机数据预处理模块和灌胶机数据分析模块连接，灌胶机数据分析模块和灌胶机故障预警模块连接，灌胶机故障预警模块和系统运维管理模块连接，灌胶机数据分析模块和系统性能评估模块连接，系统性能评估模块和系统运维管理模块连接；
所述灌胶机数据采集模块用于采集灌胶机作业时间、计划停止时间、流失时间、周期工时、总生产数以及良品数，并将数据传输至灌胶机数据分析模块；
本实施例需要具体说明的是，所述灌胶机数据采集模块的具体过程为：根据作业记录仪采集相同时间段t内各灌胶机作业时间、计划停止时间、流失时间，以及周期工时，统计相同时间段t内各灌胶机的总生产数以及良品数；其中计划停止时间表示为早中晚工人吃饭时间段的灌胶机停止工作的时间或者早会时间，流失时间表示为灌胶机突发故障时间以及灌胶机维护调整时间；
所述灌胶机数据预处理模块用于接收灌胶机数据采集模块传输的数据，将这些数据进行数据清洗、数据集成、数据变换和数据归约的操作，并传输数据至灌胶机数据分析模块；
本实施例需要具体说明的是，所述数据预处理模块的处理方式属于大数据技术应用领域，属于现有技术手段，因此本实施例未做出具体说明；
所述灌胶机数据分析模块用于接收灌胶机数据预处理模块传输的数据进行处理，根据处理得到的数据计算出灌胶机综合效率，采用相关分析法分析并绘制灌胶机综合效率和灌胶机流失时间的散点图；
本实施例需要具体说明的是，所述灌胶机数据分析模块的具体处理操作为：
根据灌胶机数据预处理模块传输的灌胶机作业时间、计划停止时间、流失时间以及周期工时，计算灌胶机平均作业时间、平均计划停止时间、平均流失时间以及平均周期工时，其计算公式为：
其中灌胶机平均作业时间记作tr，平均计划停止时间记作te，平均流失时间记作ta，平均周期工时记作tb，将其分别代入计算公式，ti表示为第i台灌胶机的作业时间、计划停止时间、流失时间或者周期工时，λ表示为影响因子；
根据灌胶机数据预处理模块传输的灌胶机总生产数以及良品数，计算灌胶机平均总生产数以及平均良品数，其计算公式为：
其中将灌胶机平均总生产数记作Az，灌胶机平均良品数记作Aq，将其分别代入计算公式，fi表示为权重因子，xi表示为第i台灌胶机的总生产数或者良品数，λ表示为影响因子；
本实施例需要具体说明的是，所述灌胶机数据分析模块的灌胶机综合效率计算过程为：
根据灌胶机平均作业时间、灌胶机平均计划停止时间和灌胶机平均流失时间计算灌胶机启动率，其计算公式为：其中st表示为灌胶机启动率，tri、tei、tai分别表示为第i台灌胶机平均作业时间、平均计划停止时间以及平均流失时间，λ表示为影响因子；
根据灌胶机平均作业时间、灌胶机平均计划停止时间、灌胶机平均流失时间、灌胶机平均周期工时，以及灌胶机平均总生产数计算灌胶机性能启动率，其计算公式为：其中we表示为灌胶机性能启动率，tri、tei、tai、tbi分别表示为第i台灌胶机平均作业时间、平均计划停止时间、平均流失时间以及平均周期工时，Azi表示为灌胶机平均总生产数，λ表示为影响因子；
根据灌胶机平均良品数以及灌胶机平均总生产数计算灌胶机良品率，其计算公式为：其中C表示为灌胶机良品率，Azi表示为第i台灌胶机平均总生产数，Aqi表示为第i台灌胶机平均良品数，λ表示为影响因子；
根据灌胶机启动率、灌胶机性能启动率以及灌胶机良品率计算灌胶机综合效率，其计算公式为：其中WQ表示为灌胶机综合效率，wei表示为第i台灌胶机性能启动率，sti表示为第i台灌胶机启动率，Ci表示为第i台灌胶机良品率，λ表示为影响因子；
所述灌胶机故障预警模块用于根据灌胶机数据分析模块传输的灌胶机综合效率和灌胶机流失时间的散点图，分析发现灌胶机综合效率和灌胶机流失时间之间呈负相关的关系，根据灌胶机综合效率WQ和预定义的灌胶机综合效率阈值WQ阈进行判断对比，筛选出WQ≤WQ阈的灌胶机并触发故障预警，将故障预警传输至系统运维管理模块；
本实施例需要具体说明的是，所述灌胶机故障预警模块的判断方式为：根据灌胶机综合效率WQ和预定义的灌胶机综合效率阈值WQ阈进行对比，WQ≤WQ阈表明为灌胶机出现故障，WQ>WQ阈表明为灌胶机正常工作；
所述系统性能评估模块用于对系统进行性能测试，计算灌胶机运维监管系统的性能数值，将其绘制成报表记录下来，传输至系统运维管理模块；
本实施例需要具体说明的是，所述灌胶机运维监管系统的性能数值计算公式为：K＝Fmax*(1-v)*tmin*λ，其中K表示为灌胶机运维监管系统的性能数值，Fmax表示为最高处理能力，v表示为关键系数，tmin表示为最短平均响应时间，λ表示为影响因子；
所述系统运维管理模块用于接收灌胶机故障预警模块传输的故障预警以及系统性能评估模块传输的报表，灌胶机运维监管系统分派维修师傅至对应故障灌胶机进行维修，并将维修记录储存至数据库；根据系统性能评估模块传输的报表进行系统性能优化；
本实施例需要具体说明的是，所述系统运维管理模块的维修记录包括故障灌胶机型号，维修时间，维修人员，以及故障程度；所述系统运维操作具体为当报表数值差异系数φ≥差异系数阈值φ阈，表明灌胶机运维监管系统性能波动较大，需要进行优化；其中报表数值差异系数的计算公式为：其中φ表示为报表数值差异系数，Kmax和Kmin表示为系统性能最大数值和最小指数，△K0表示为系统性能最小允许差值，λ表示为影响因子；
本实施例的具体操作方法如下：
步骤S1、根据灌胶机数据采集模块采集灌胶机作业时间、计划停止时间、流失时间、周期工时、总生产数以及良品数，并将数据传输至灌胶机数据分析模块；
步骤S2、根据灌胶机数据采集模块传输的数据，将这些数据进行数据清洗、数据集成、数据变换和数据归约的操作，并传输数据至灌胶机数据分析模块；
步骤S3、根据灌胶机数据预处理模块传输的数据进行处理，根据处理得到的数据计算出灌胶机综合效率，采用相关分析法分析并绘制灌胶机综合效率和灌胶机流失时间的散点图；
步骤S4、根据灌胶机数据分析模块传输的灌胶机综合效率和灌胶机流失时间的散点图，分析发现灌胶机综合效率和灌胶机流失时间之间呈负相关的关系，根据灌胶机综合效率WQ和预定义的灌胶机综合效率阈值WQ阈进行判断对比，筛选出WQ≤WQ阈的灌胶机并触发故障预警，将故障预警传输至系统运维管理模块；
步骤S5、根据系统性能评估模块对系统进行性能测试，计算灌胶机运维监管系统的性能数值，将其绘制成报表记录下来，传输至系统运维管理模块；
步骤S6、根据灌胶机故障预警模块传输的故障预警以及系统性能评估模块传输的报表，灌胶机运维监管系统分派维修师傅至对应故障灌胶机进行维修，并将维修记录储存至数据库；根据系统性能评估模块传输的报表进行系统性能优化。
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于数据分析的灌胶机运维监管系统，其特征在于，包括：
灌胶机数据采集模块：用于采集灌胶机作业时间、计划停止时间、流失时间、周期工时、总生产数以及良品数，并将数据传输至灌胶机数据分析模块；
灌胶机数据预处理模块：用于接收灌胶机数据采集模块传输的数据，将这些数据进行数据清洗、数据集成、数据变换和数据归约的操作，并传输数据至灌胶机数据分析模块；
灌胶机数据分析模块：用于接收灌胶机数据预处理模块传输的数据进行处理，根据处理得到的数据计算出灌胶机综合效率，采用相关分析法分析并绘制灌胶机综合效率和灌胶机流失时间的散点图；
灌胶机故障预警模块：用于根据灌胶机数据分析模块传输的灌胶机综合效率和灌胶机流失时间的散点图，分析发现灌胶机综合效率和灌胶机流失时间之间呈负相关的关系，根据灌胶机综合效率WQ和预定义的灌胶机综合效率阈值WQ阈进行判断对比，筛选出WQ≤WQ阈的灌胶机并触发故障预警，将故障预警传输至系统运维管理模块；
系统性能评估模块：用于对系统进行性能测试，计算灌胶机运维监管系统的性能数值，将其绘制成报表记录下来，传输至系统运维管理模块；
系统运维管理模块：用于接收灌胶机故障预警模块传输的故障预警以及系统性能评估模块传输的报表，灌胶机运维监管系统分派维修师傅至对应故障灌胶机进行维修，并将维修记录储存至数据库；根据系统性能评估模块传输的报表进行系统性能优化。
2.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的灌胶机运维监管系统，其特征在于：
所述灌胶机数据分析模块的具体处理操作为：
根据灌胶机数据预处理模块传输的灌胶机作业时间、计划停止时间、流失时间以及周期工时，计算灌胶机平均作业时间、平均计划停止时间、平均流失时间以及平均周期工时，其计算公式为：
其中灌胶机平均作业时间记作tr，平均计划停止时间记作te，平均流失时间记作ta，平均周期工时记作tb，将其分别代入计算公式，ti表示为第i台灌胶机的作业时间、计划停止时间、流失时间或者周期工时，λ表示为影响因子；
根据灌胶机数据预处理模块传输的灌胶机总生产数以及良品数，计算灌胶机平均总生产数以及平均良品数，其计算公式为：
其中将灌胶机平均总生产数记作Az，灌胶机平均良品数记作Aq，将其分别代入计算公式，fi表示为权重因子，xi表示为第i台灌胶机的总生产数或者良品数，λ表示为影响因子。
3.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的灌胶机运维监管系统，其特征在于：
所述灌胶机数据分析模块的灌胶机综合效率计算过程为：
根据灌胶机平均作业时间、灌胶机平均计划停止时间和灌胶机平均流失时间计算灌胶机启动率，其计算公式为：其中st表示为灌胶机启动率，tri、tei、tai分别表示为第i台灌胶机平均作业时间、平均计划停止时间以及平均流失时间，λ表示为影响因子；
根据灌胶机平均作业时间、灌胶机平均计划停止时间、灌胶机平均流失时间、灌胶机平均周期工时，以及灌胶机平均总生产数计算灌胶机性能启动率，其计算公式为：其中we表示为灌胶机性能启动率，tri、tei、tai、tbi分别表示为第i台灌胶机平均作业时间、平均计划停止时间、平均流失时间以及平均周期工时，Azi表示为灌胶机平均总生产数，λ表示为影响因子；
根据灌胶机平均良品数以及灌胶机平均总生产数计算灌胶机良品率，其计算公式为：其中C表示为灌胶机良品率，Azi表示为第i台灌胶机平均总生产数，Aqi表示为第i台灌胶机平均良品数，λ表示为影响因子；
根据灌胶机启动率、灌胶机性能启动率以及灌胶机良品率计算灌胶机综合效率，其计算公式为：其中WQ表示为灌胶机综合效率，wei表示为第i台灌胶机性能启动率，sti表示为第i台灌胶机启动率，Ci表示为第i台灌胶机良品率，λ表示为影响因子。
4.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的灌胶机运维监管系统，其特征在于：所述灌胶机故障预警模块的判断方式为：根据灌胶机综合效率WQ和预定义的灌胶机综合效率阈值WQ阈进行对比，WQ≤WQ阈表明为灌胶机出现故障，WQ>WQ阈表明为灌胶机正常工作。
5.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的灌胶机运维监管系统，其特征在于：所述灌胶机运维监管系统的性能数值计算公式为：K＝Fmax*(1-v)*tmin*λ，其中K表示为灌胶机运维监管系统的性能数值，Fmax表示为最高处理能力，v表示为关键系数，tmin表示为最短平均响应时间，λ表示为影响因子。
6.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的灌胶机运维监管系统，其特征在于：所述系统运维管理模块的维修记录包括故障灌胶机型号，维修时间，维修人员，以及故障程度；所述系统运维操作具体为当报表数值差异系数φ≥差异系数阈值φ阈，表明灌胶机运维监管系统性能波动较大，需要进行优化；其中报表数值差异系数的计算公式为：其中φ表示为报表数值差异系数，Kmax和Kmin表示为系统性能最大数值和最小指数，△K0表示为系统性能最小允许差值，λ表示为影响因子。
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