CN117270484A - 一种热轧细牙锚杆钢的生产设备管理系统 - Google Patents

一种热轧细牙锚杆钢的生产设备管理系统 Download PDF

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CN117270484A CN202311566275.7A CN202311566275A CN117270484A CN 117270484 A CN117270484 A CN 117270484A CN 202311566275 A CN202311566275 A CN 202311566275A CN 117270484 A CN117270484 A CN 117270484A
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Abstract

本发明公开了一种热轧细牙锚杆钢的生产设备管理系统，具体涉及生产管理技术领域，设置设备智能调控模块从热轧细牙锚杆钢生产的作业指导书中获取设备运行数据限定标准，基于设备运行数据限定标准设定调控条件，在实时监测数据达到调控条件时进行自动调控，避免了人工调控不及时而造成的生产损失，提高了设备控制的精准性，设置设备布置检查模块在开工前检查所用生产设备、生产设备布置方案以及生产设备参数设置与作业指导书中对应标准的匹配情况并计算生产设备应用准确率，避免由于设备使用错误或者布置错误而造成的生产损失，有利于提高热轧细牙锚杆钢生产质量，强化了热轧细牙锚杆钢生产质量控制能力。

Description

一种热轧细牙锚杆钢的生产设备管理系统
技术领域
本发明涉及生产管理技术领域，更具体地说，本发明涉及一种热轧细牙锚杆钢的生产设备管理系统。
背景技术
为了提高热轧细牙锚杆钢生产的质量和效率，现对于热轧细牙锚杆钢生产过程中所用设备的重视度也越来越高。
现有的热轧细牙锚杆钢生产设备管理系统利用监控设备实时获取热轧细牙锚杆钢生产过程中所用设备的参数信息，当设备参数信息与预先设置的参数信息不匹配时向生产监理人员发送通知进行调控，同时定期对生产设备进行维护和保养，有利于提高所用设备的使用寿命和使用质量。
然而上述系统仍存在一些问题：通过人工进行设备调控可能会因为监理人员无法持续集中自己的注意力而出现没有关注到设备参数信息与预设参数信息不匹配的情况，待到监理人员发现通知信息时可能已经对热轧细牙锚杆钢的生产质量造成了不可逆的损失，因此需要对此类缺陷进行弥补，提高热轧细牙锚杆钢生产设备控制的精准性，同时也要能够根据设备的实时监测数据判断设备是否出现故障，实现设备的及时维护，提高热轧细牙锚杆钢生产效率和生产质量。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种热轧细牙锚杆钢的生产设备管理系统，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：一种热轧细牙锚杆钢的生产设备管理系统，包括：
设备布置检查模块：用于开工前检查所用生产设备、生产设备布置方案以及生产设备参数设置与热轧细牙锚杆钢生产的作业指导书中对应标准的匹配情况并计算生产设备应用准确率；
设备运行数据监测模块：实时监测设备运行时的温度数据、压力数据、速度数据以及能耗数据；
设备智能调控模块：从热轧细牙锚杆钢生产的作业指导书中获取设备运行数据限定标准，基于设备运行数据限定标准设定调控条件，在实时监测数据达到调控条件时进行自动调控；
设备运行异常诊断模块：基于实时监测数据和作业指导书中记录的设备生产最佳运行参数判断设备是否存在异常，存在异常则自动联网分析异常来源，将异常判定和其分析结果发送至设备运行维护模块；
设备运行维护模块：基于异常判定和其分析结果安排维护人员对异常设备进行维护，自动保存维护记录；
关键工序控制模块：对热轧细牙锚杆钢生产时的槽孔位置、轧辊尺寸、轧辊装配流程、样品钢坯轧制和检验以及热轧过程进行重点控制；
数据汇总采集模块：用于采集固定生产周期内的生产数据、设备调控数据、设备维护数据、设备布置检查结果以及设备工作数据并发送至设备数据处理模块；
设备数据处理模块：对接收到的数据进行一系列处理后计算设备运行稳定系数、设备生产效率指数以及平均设备应用准确率；
产品质量控制能力指数计算模块：基于设备运行稳定系数、设备生产效率指数以及平均设备应用准确率计算产品质量控制能力指数；
数据库：用于储存系统中所有模块的数据。
优选的，设备布置检查模块包括生产设备型号检查单元、生产设备型号匹配度计算单元、生产设备布置方案对照单元、生产设备布置方案匹配度计算单元、生产设备参数设置匹配度计算单元、生产设备应用准确率计算单元以及计算结果输出单元，具体检查步骤如下：
生产设备型号检查单元：将车间中应用的设备型号与热轧细牙锚杆钢生产作业指导书中规定的设备型号进行比较，统计符合规定的设备数量mat和不符合规定的设备数量maf；
生产设备型号匹配度计算单元：基于符合规定的设备数量mat和不符合规定的设备数量maf计算生产设备型号匹配度αh，具体计算公式为：；
生产设备布置方案对照单元：将生产设备布置方案与热轧细牙锚杆钢生产作业指导书中生产设备布置方案进行对照，统计正确布置的设备数量mbt和错误布置的设备数量mbf；
生产设备布置方案匹配度计算单元：基于正确布置的设备数量mbt和错误布置的设备数量mbf计算生产设备布置方案匹配度αz，具体计算公式为：；
生产设备参数设置匹配度计算单元：由生产设备设定的初始参数mcai与热轧细牙锚杆钢生产作业指导书中规定的生产设备初始参数mcbi计算生产设备参数设置匹配度αc，具体计算公式为：；
生产设备应用准确率计算单元：基于生产设备型号匹配度αh、生产设备布置方案匹配度αz以及生产设备参数设置匹配度αc计算生产设备应用准确率αY，具体计算公式为：；
计算结果输出单元：将计算出的生产设备应用准确率发送至数据汇总采集模块。
优选的，设备运行数据监测模块包括设备运行温度监测单元、设备生产温度监测单元、设备生产供压监测单元、设备传输速度监测单元、设备能耗数据监测单元以及监测数据输出单元，所述设备运行温度监测单元用于监测热轧细牙锚杆钢生产过程中设备运行时的温度Tai；所述设备生产温度监测单元用于监测热轧细牙锚杆钢生产过程中熔炼、热轧以及冷却步骤对应的加热炉温度Trai、轧制温度Tzai以及冷却温度Tlai；所述设备生产供压监测单元用于监测热轧细牙锚杆钢生产过程中设备的供压Pai；所述设备传输速度监测单元用于监测热轧细牙锚杆钢生产过程中设备转速Rzi和输送带速度vsi；所述设备能耗数据监测单元用于监测热轧细牙锚杆钢生产过程中设备实时电能消耗Hai；所述监测数据输出单元用于将监测到的温度数据和压力数据发送至设备智能调控模块，将监测到的温度、压力、速度以及能耗数据发送至设备运行异常诊断模块。
优选的，设备智能调控模块包括实时数据接收单元、调控条件设定单元、调控指令匹配单元、智能调控单元、调控信息记录单元、调控及时率计算单元以及数据输出单元，所述数据接收单元用于接收实时监测数据和设备危险运行温度Tbi、加热炉上、下限温度Trbmax和Trbmin、轧制上、下限温度Tzbmax和Tzbmin、冷却上、下限温度Tlbmax和Tlbmin以及设备供压上、下限Pbmax和Pbmin；所述调控条件设定单元基于设备运行数据限定标准设定临界调控数值；所述调控指令匹配单元基于实时监测数据与临界调控数值的大小关系确定调控指令；所述智能调控单元基于调控指令将生产设备运行参数调控至生产作业指导书中记录的生产最佳运行参数；所述调控信息记录单元用于记录调控条件成立时间和调控至生产最佳运行参数时的时间，所述调控及时率计算单元基于调控条件成立时间taci和调控至生产最佳运行参数时的时间taei计算调控及时率βai，具体计算公式为：；所述数据输出单元将计算出的调控及时率发送至数据汇总采集模块。
优选的，设备运行维护模块包括设备异常信息接收单元、设备维护任务分配单元、维护进度实时更新单元、维护信息记录单元、维护数据处理单元以及维护数据输出单元，所述设备异常信息接收单元用于接收异常设备的异常判定结果和异常分析原因；所述设备维护任务分配单元用于设备维护部门在接收到设备异常信息后将设备维护任务分配给值班维护人员；所述维护进度实时更新单元用于记录设备异常信息接收时刻起至维护结束期间维护实时进度；所述维护信息记录单元用于记录设备异常信息接收时刻起至维护结束所用时间、设备实际异常原因以及接收到的设备异常分析原因；所述维护数据处理单元基于设备异常信息接收时刻起到维护结束所用时间tbi和设备实际异常原因与接收到的设备异常分析原因之间的异常分析结果匹配度αbi计算异常维护及时率βbi，具体计算公式为：，其中异常分析结果匹配度αbi的具体计算公式为：，mdai、mdei分别为设备实际异常原因与接收到的设备异常分析原因之间共有的异常原因数量和接收到的设备异常分析原因数量；所述维护数据输出单元用于将计算出的异常维护及时率发送至数据汇总采集模块。
优选的，所述数据汇总采集模块包括设备生产数据采集单元、设备调控数据采集单元、设备维护数据采集单元、设备布置检查数据采集单元、设备工作数据采集单元以及数据输出单元，所述设备生产数据采集单元用于采集固定生产周期te内产品的总生产数量mz和合格的产品数量mh；所述设备调控数据采集单元用于采集固定生产周期te内设备每次调控的调控及时率βai；所述设备维护数据采集单元用于采集固定生产周期te内设备维护时的异常维护及时率βbi；所述设备布置检查数据采集单元用于采集固定生产周期te内设备布置检查时的生产设备应用准确率αYi；所述设备工作数据采集单元用于采集固定生产周期te内设备运行时间tcyi和设备停工时间tcgi；所述数据输出单元用于将采集到的数据发送至设备数据处理模块。
优选的，设备数据处理模块包括初始数据处理单元、设备运行稳定系数计算单元、设备生产效率指数计算单元、平均设备应用准确率计算单元以及计算结果输出单元，具体数据处理过程如下：
初始数据处理单元：基于固定生产周期te内产品的总生产数量mz和合格的产品数量mh计算产品合格率βhg，具体计算公式为：，基于固定生产周期te内设备故障总次数mg计算设备故障频率hg，具体计算公式为：/>，基于固定生产周期te内设备运行时间tcyi和设备停工时间tcgi计算设备有效利用率βyxi，具体计算公式为：；
设备运行稳定系数计算单元：基于设备故障频率hg、平均异常维护及时率βbe以及平均调控及时率βae计算设备运行稳定系数Yw，具体计算公式为：，其中/>，，mk为调控总次数；
设备生产效率指数计算单元：基于产品合格率βhg、设备平均有效利用率βyxe、合格的产品数量mh以及设备平均运行时间tcye计算设备生产效率Xs，具体计算公式为：，其中/>，ms为设备数量，/>；
平均设备应用准确率计算单元：将固定生产周期te内设备布置检查时的生产设备应用准确率αYi汇总求平均值αYe，具体计算公式为：，其中mjc为固定生产周期内设备布置检查次数；
计算结果输出单元：用于输出计算所得设备运行稳定系数、设备生产效率指数以及平均设备应用准确率至产品质量控制能力指数计算模块。
优选的，产品质量控制能力指数计算模块基于设备运行稳定系数Yw、设备生产效率指数Xs以及平均设备应用准确率αYe计算产品质量控制能力指数Zk的具体计算公式为：，其中λ1、λ2、λ3分别为对应因素的常数系数，λ1>0、λ2>0、λ3>0。
本发明的技术效果和优点：
1.本发明设置设备智能调控模块从热轧细牙锚杆钢生产的作业指导书中获取设备运行数据限定标准，基于设备运行数据限定标准设定调控条件，在实时监测数据达到调控条件时进行自动调控，避免了人工调控由于调控不及时而造成的生产损失，提高了设备控制的精准性；设置设备运行异常诊断模块和设备运行维护模块，其中设备运行异常诊断模块基于实时监测数据和作业指导书中记录的设备生产最佳运行参数判断设备是否存在异常，存在异常则自动联网分析异常来源，设备运行维护模块基于异常判定和其分析结果安排维护人员对异常设备进行维护并自动保存维护记录，与定期维护相比本发明对于设备的故障检测、诊断以及维护更具有实时性，能够灵敏、迅速的从实时监测数据中判断设备是否存在故障并及时对设备进行维护，有利于提高设备的使用寿命和使用质量。
2.本发明设置了设备布置检查模块在开工前检查所用生产设备、生产设备布置方案以及生产设备参数设置与热轧细牙锚杆钢生产的作业指导书中对应标准的匹配情况并计算生产设备应用准确率，有利于实现热轧细牙锚杆钢生产的规范性和标准性，避免由于设备使用错误或者布置错误而造成的生产损失，有利于提高热轧细牙锚杆钢生产质量，强化了热轧细牙锚杆钢生产质量控制能力。
附图说明
图1为本发明的系统结构框图。
图2为本发明的系统运行流程图。
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、完整的描述，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。
如图1所示本实施例提供一种热轧细牙锚杆钢的生产设备管理系统，包括设备布置检查模块、设备运行数据监测模块、设备智能调控模块、设备运行异常诊断模块、设备运行维护模块、关键工序控制模块、数据汇总采集模块、设备数据处理模块、产品质量控制能力指数计算模块以及数据库，所述设备布置检查模块、设备智能调控模块、设备运行维护模块均与数据汇总采集模块连接，所述设备运行数据监测模块与设备智能调控模块、设备运行异常诊断模块连接，所述设备运行异常诊断模块与设备运行维护模块连接，所述关键工序控制模块与设备运行数据监测模块连接，所述数据汇总采集模块、设备数据处理模块、产品质量控制能力指数计算模块顺序连接，系统中所有模块均与数据库连接。
所述设备布置检查模块用于开工前检查所用生产设备、生产设备布置方案以及生产设备参数设置与热轧细牙锚杆钢生产的作业指导书中对应标准的匹配情况并计算生产设备应用准确率。
进一步，所述设备布置检查模块包括生产设备型号检查单元、生产设备型号匹配度计算单元、生产设备布置方案对照单元、生产设备布置方案匹配度计算单元、生产设备参数设置匹配度计算单元、生产设备应用准确率计算单元以及计算结果输出单元，具体检查步骤如下：
生产设备型号检查单元：将车间中应用的设备型号与热轧细牙锚杆钢生产作业指导书中规定的设备型号进行比较，统计符合规定的设备数量mat和不符合规定的设备数量maf；
生产设备型号匹配度计算单元：基于符合规定的设备数量mat和不符合规定的设备数量maf计算生产设备型号匹配度αh，具体计算公式为：；
生产设备布置方案对照单元：将生产设备布置方案与热轧细牙锚杆钢生产作业指导书中生产设备布置方案进行对照，统计正确布置的设备数量mbt和错误布置的设备数量mbf；
生产设备布置方案匹配度计算单元：基于正确布置的设备数量mbt和错误布置的设备数量mbf计算生产设备布置方案匹配度αz，具体计算公式为：；
生产设备参数设置匹配度计算单元：由生产设备设定的初始参数mcai与热轧细牙锚杆钢生产作业指导书中规定的生产设备初始参数mcbi计算生产设备参数设置匹配度αc，具体计算公式为：；
生产设备应用准确率计算单元：基于生产设备型号匹配度αh、生产设备布置方案匹配度αz以及生产设备参数设置匹配度αc计算生产设备应用准确率αY，具体计算公式为：；
计算结果输出单元：将计算出的生产设备应用准确率发送至数据汇总采集模块。
所述设备运行数据监测模块实时监测设备运行时的温度数据、压力数据、速度数据以及能耗数据。
进一步，所述设备运行数据监测模块包括设备运行温度监测单元、设备生产温度监测单元、设备生产供压监测单元、设备传输速度监测单元、设备能耗数据监测单元以及监测数据输出单元，所述设备运行温度监测单元用于监测热轧细牙锚杆钢生产过程中设备运行时的温度Tai；所述设备生产温度监测单元用于监测热轧细牙锚杆钢生产过程中熔炼、热轧以及冷却步骤对应的加热炉温度Trai、轧制温度Tzai以及冷却温度Tlai；所述设备生产供压监测单元用于监测热轧细牙锚杆钢生产过程中设备的供压Pai；所述设备传输速度监测单元用于监测热轧细牙锚杆钢生产过程中设备转速Rzi和输送带速度vsi；所述设备能耗数据监测单元用于监测热轧细牙锚杆钢生产过程中设备实时电能消耗Hai；所述监测数据输出单元用于将监测到的温度数据和压力数据发送至设备智能调控模块，将监测到的温度、压力、速度以及能耗数据发送至设备运行异常诊断模块。
所述设备智能调控模块从热轧细牙锚杆钢生产的作业指导书中获取设备运行数据限定标准，基于设备运行数据限定标准设定调控条件，在实时监测数据达到调控条件时进行自动调控。
进一步，所述设备智能调控模块包括实时数据接收单元、调控条件设定单元、调控指令匹配单元、智能调控单元、调控信息记录单元、调控及时率计算单元以及数据输出单元，所述数据接收单元用于接收实时监测数据和设备危险运行温度Tbi、加热炉上、下限温度Trbmax和Trbmin、轧制上、下限温度Tzbmax和Tzbmin、冷却上、下限温度Tlbmax和Tlbmin以及设备供压上、下限Pbmax和Pbmin；所述调控条件设定单元基于设备运行数据限定标准设定临界调控数值；所述调控指令匹配单元基于实时监测数据与临界调控数值的大小关系确定调控指令；所述智能调控单元基于调控指令将生产设备运行参数调控至生产作业指导书中记录的生产最佳运行参数；所述调控信息记录单元用于记录调控条件成立时间和调控至生产最佳运行参数时的时间，所述调控及时率计算单元基于调控条件成立时间taci和调控至生产最佳运行参数时的时间taei计算调控及时率βai，具体计算公式为：；所述数据输出单元将计算出的调控及时率发送至数据汇总采集模块。
本实施例中具体需要说明的是，现提供一种临界调控数值的设定方法和达到临界调控数值时的调控指令，由于调控过程具有一定时延，在设备实时参数达到限值时再对设备进行调控可能会影响产品的质量，现在设备实时参数达到限值之前便对设备进行调控，设定设备临界危险运行温度为ζ1*Tbi、加热炉下限临界温度为ζ2*Trbmin、加热炉上限临界温度为ζ3*Trbmax、轧制下限临界温度为ζ4*Tzbmin、轧制上限临界温度为ζ5*Tzbmax、冷却下限临界温度为ζ6*Tlbmin、冷却上限临界温度为ζ7*Tlbmax、设备临界供压下限为ζ8*Pbmin、设备临界供压下限为ζ9*Pbmax，其中ζ1、ζ2、ζ3、ζ4、ζ5、ζ6、ζ7、ζ8、ζ9为比例系数，取值满足：，/>时的调控指令为对设备降温、/>时的调控指令为提高加热炉温度、/>时的调控指令为降低加热炉温度、时的调控指令为提高轧制温度、/>时的调控指令为降低轧制温度、/>时的调控指令为提高冷却温度、/>时的调控指令为降低冷却温度、/>时的调控指令为提高设备供压、/>时的调控指令为降低设备供压。
所述设备运行异常诊断模块基于实时监测数据和作业指导书中记录的设备生产最佳运行参数判断设备是否存在异常，存在异常则自动联网分析异常来源，将异常判定和其分析结果发送至设备运行维护模块。
本实施例中具体需要说明的是，所述设备运行异常诊断模块包括实时监测数据接收单元、设备生产最佳运行参数获取单元、异常判定单元、异常分析单元以及信息传输单元，所述实时监测数据接收单元用于接收热轧细牙锚杆钢生产时的设备实时监测数据；所述设备生产最佳运行参数获取单元用于获取设备最佳运行温度Tci、加热炉最佳温度Trci、轧制最佳温度Tzci、冷却最佳温度Tlci、设备最佳供压Pci、设备标准转速Rci、传送带标准速度vci以及设备理论能耗Hci；所述异常判定单元在时判定设备运行温度异常，在或者/>时判定加热炉温度异常，在/>或者/>时判定轧制温度异常，在/>或者/>时判定冷却温度异常，在/>或者时判定设备供压异常，在/>时判定设备转速异常，在/>时判定输送带速度异常，在/>时判定设备电能损耗异常，σi为耗能系数，σi≥1；所述异常分析单元将每一个设备的异常判定结果整合与互联网中热轧细牙锚杆钢生产设备异常表现进行匹配得到设备运行数据异常原因；所述信息传输单元将异常设备的异常判定结果和异常分析原因发送至设备运行维护模块。
所述设备运行维护模块基于异常判定和其分析结果安排维护人员对异常设备进行维护，自动保存维护记录。
进一步，所述设备运行维护模块包括设备异常信息接收单元、设备维护任务分配单元、维护进度实时更新单元、维护信息记录单元、维护数据处理单元以及维护数据输出单元，所述设备异常信息接收单元用于接收异常设备的异常判定结果和异常分析原因；所述设备维护任务分配单元用于设备维护部门在接收到设备异常信息后将设备维护任务分配给值班维护人员；所述维护进度实时更新单元用于记录设备异常信息接收时刻起至维护结束期间维护实时进度；所述维护信息记录单元用于记录设备异常信息接收时刻起至维护结束所用时间、设备实际异常原因以及接收到的设备异常分析原因；所述维护数据处理单元基于设备异常信息接收时刻起到维护结束所用时间tbi和设备实际异常原因与接收到的设备异常分析原因之间的异常分析结果匹配度αbi计算异常维护及时率βbi，具体计算公式为：，其中异常分析结果匹配度αbi的具体计算公式为：，mdai、mdei分别为设备实际异常原因与接收到的设备异常分析原因之间共有的异常原因数量和接收到的设备异常分析原因数量；所述维护数据输出单元用于将计算出的异常维护及时率发送至数据汇总采集模块。
所述关键工序控制模块对热轧细牙锚杆钢生产时的槽孔位置、轧辊尺寸、轧辊装配流程、样品钢坯轧制和检验以及热轧过程进行重点控制。
本实施例中具体需要说明的是，所述关键工序控制模块包括轧辊槽孔校对单元、轧辊尺寸校对单元、轧辊装配流程控制单元、样品钢坯轧制单元、样品钢坯检验单元、热轧控制单元，所述轧辊槽孔校对单元通过摄像机采集上下成品机轧辊槽孔的上下左右位置，确定槽孔进出口高低符合标准且槽孔位置对正后结束校对；所述轧辊尺寸校对单元对轧辊的径向直径和周长进行测量，确认符合生产需求后结束校对；所述轧辊装配流程控制单元按照作业指导书规定的轧辊装配作业标准化流程进行轧辊装配；所述样品钢坯轧制单元在正式轧制产品之前、校对结束后轧制样品钢坯并记录样品钢坯的尺寸信息；所述样品钢坯检验单元将记录的样品钢坯的尺寸信息与产品信息进行对比，达到标准则开始正式热轧流程，未达到标准则对相关参数重新调整后继续轧制样品钢坯；所述热轧控制单元在样品钢坯满足标准后开始正式热轧流程，在板坯准备阶段对板坯进行修磨、清理以及平整操作，在板坯加热环节对温度进行智能调控，在粗轧环节对板坯表面氧化铁皮进行清理，经过温度测量、厚度测量以及板材除磷后进入精轧，在轧后冷却完成后再对钢带进行精整加工和卷取处理。
所述数据汇总采集模块用于采集固定生产周期内的生产数据、设备调控数据、设备维护数据、设备布置检查结果以及设备工作数据并发送至设备数据处理模块。
进一步，所述数据汇总采集模块包括设备生产数据采集单元、设备调控数据采集单元、设备维护数据采集单元、设备布置检查数据采集单元、设备工作数据采集单元以及数据输出单元，所述设备生产数据采集单元用于采集固定生产周期te内产品的总生产数量mz和合格的产品数量mh；所述设备调控数据采集单元用于采集固定生产周期te内设备每次调控的调控及时率βai；所述设备维护数据采集单元用于采集固定生产周期te内设备维护时的异常维护及时率βbi；所述设备布置检查数据采集单元用于采集固定生产周期te内设备布置检查时的生产设备应用准确率αYi；所述设备工作数据采集单元用于采集固定生产周期te内设备运行时间tcyi和设备停工时间tcgi；所述数据输出单元用于将采集到的数据发送至设备数据处理模块。
所述设备数据处理模块对接收到的数据进行一系列处理后计算设备运行稳定系数、设备生产效率指数以及平均设备应用准确率。
进一步，所述设备数据处理模块包括初始数据处理单元、设备运行稳定系数计算单元、设备生产效率指数计算单元、平均设备应用准确率计算单元以及计算结果输出单元，具体数据处理过程如下：
初始数据处理单元：基于固定生产周期te内产品的总生产数量mz和合格的产品数量mh计算产品合格率βhg，具体计算公式为：，基于固定生产周期te内设备故障总次数mg计算设备故障频率hg，具体计算公式为：/>，基于固定生产周期te内设备运行时间tcyi和设备停工时间tcgi计算设备有效利用率βyxi，具体计算公式为：；
设备运行稳定系数计算单元：基于设备故障频率hg、平均异常维护及时率βbe以及平均调控及时率βae计算设备运行稳定系数Yw，具体计算公式为：，其中/>，/>，mk为调控总次数；
设备生产效率指数计算单元：基于产品合格率βhg、设备平均有效利用率βyxe、合格的产品数量mh以及设备平均运行时间tcye计算设备生产效率Xs，具体计算公式为：，其中/>，ms为设备数量，/>；
平均设备应用准确率计算单元：将固定生产周期te内设备布置检查时的生产设备应用准确率αYi汇总求平均值αYe，具体计算公式为：，其中mjc为固定生产周期内设备布置检查次数；
计算结果输出单元：用于输出计算所得设备运行稳定系数、设备生产效率指数以及平均设备应用准确率至产品质量控制能力指数计算模块。
所述产品质量控制能力指数计算模块基于设备运行稳定系数、设备生产效率指数以及平均设备应用准确率计算产品质量控制能力指数。
进一步，所述产品质量控制能力指数计算模块基于设备运行稳定系数Yw、设备生产效率指数Xs以及平均设备应用准确率αYe计算产品质量控制能力指数Zk的具体计算公式为：，其中λ1、λ2、λ3分别为对应因素的常数系数，λ1>0、λ2>0、λ3>0。
所述数据库用于储存系统中所有模块的数据。
如图2所示本实施例提供一种热轧细牙锚杆钢的生产设备管理系统的运行流程，包括以下步骤：
S1：在开工前检查所用生产设备、生产设备布置方案以及生产设备参数设置与热轧细牙锚杆钢生产的作业指导书中对应标准的匹配情况并计算生产设备应用准确率；
S2：实时监测设备运行时的温度数据、压力数据、速度数据以及能耗数据；
S3：从热轧细牙锚杆钢生产的作业指导书中获取设备运行数据限定标准，基于设备运行数据限定标准设定调控条件，在实时监测数据达到调控条件时进行自动调控；
S4：基于实时监测数据和作业指导书中记录的设备生产最佳运行参数判断设备是否存在异常，存在异常则自动联网分析异常来源；
S5：基于异常判定和其分析结果安排维护人员对异常设备进行维护，自动保存维护记录；
S6：对热轧细牙锚杆钢生产时的槽孔位置、轧辊尺寸、轧辊装配流程、样品钢坯轧制和检验以及热轧过程进行重点控制；
S7：采集固定生产周期内的生产数据、设备调控数据、设备维护数据、设备布置检查结果以及设备工作数据；
S8：对接收到的数据进行一系列处理后计算设备运行稳定系数、设备生产效率指数以及平均设备应用准确率；
S9：基于设备运行稳定系数、设备生产效率指数以及平均设备应用准确率计算产品质量控制能力指数。
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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种热轧细牙锚杆钢的生产设备管理系统，其特征在于：包括：
设备布置检查模块：用于开工前检查所用生产设备、生产设备布置方案以及生产设备参数设置与热轧细牙锚杆钢生产的作业指导书中对应标准的匹配情况并计算生产设备应用准确率；
设备运行数据监测模块：实时监测设备运行时的温度数据、压力数据、速度数据以及能耗数据；
设备智能调控模块：从热轧细牙锚杆钢生产的作业指导书中获取设备运行数据限定标准，基于设备运行数据限定标准设定调控条件，在实时监测数据达到调控条件时进行自动调控；
设备运行异常诊断模块：基于实时监测数据和作业指导书中记录的设备生产最佳运行参数判断设备是否存在异常，存在异常则自动联网分析异常来源，将异常判定和其分析结果发送至设备运行维护模块；
设备运行维护模块：基于异常判定和其分析结果安排维护人员对异常设备进行维护，自动保存维护记录；
关键工序控制模块：对热轧细牙锚杆钢生产时的槽孔位置、轧辊尺寸、轧辊装配流程、样品钢坯轧制和检验以及热轧过程进行重点控制；
数据汇总采集模块：用于采集固定生产周期内的生产数据、设备调控数据、设备维护数据、设备布置检查结果以及设备工作数据并发送至设备数据处理模块；
设备数据处理模块：对接收到的数据进行一系列处理后计算设备运行稳定系数、设备生产效率指数以及平均设备应用准确率；
产品质量控制能力指数计算模块：基于设备运行稳定系数、设备生产效率指数以及平均设备应用准确率计算产品质量控制能力指数。
2.根据权利要求1所述的一种热轧细牙锚杆钢的生产设备管理系统，其特征在于：所述设备布置检查模块包括生产设备型号检查单元、生产设备型号匹配度计算单元、生产设备布置方案对照单元、生产设备布置方案匹配度计算单元、生产设备参数设置匹配度计算单元、生产设备应用准确率计算单元以及计算结果输出单元，具体检查步骤如下：
生产设备型号检查单元：将车间中应用的设备型号与热轧细牙锚杆钢生产作业指导书中规定的设备型号进行比较，统计符合规定的设备数量mat和不符合规定的设备数量maf；
生产设备型号匹配度计算单元：基于符合规定的设备数量mat和不符合规定的设备数量maf计算生产设备型号匹配度αh，具体计算公式为：；
生产设备布置方案对照单元：将生产设备布置方案与热轧细牙锚杆钢生产作业指导书中生产设备布置方案进行对照，统计正确布置的设备数量mbt和错误布置的设备数量mbf；
生产设备布置方案匹配度计算单元：基于正确布置的设备数量mbt和错误布置的设备数量mbf计算生产设备布置方案匹配度αz，具体计算公式为：；
生产设备参数设置匹配度计算单元：由生产设备设定的初始参数mcai与热轧细牙锚杆钢生产作业指导书中规定的生产设备初始参数mcbi计算生产设备参数设置匹配度αc，具体计算公式为：；
生产设备应用准确率计算单元：基于生产设备型号匹配度αh、生产设备布置方案匹配度αz以及生产设备参数设置匹配度αc计算生产设备应用准确率αY，具体计算公式为：；
计算结果输出单元：将计算出的生产设备应用准确率发送至数据汇总采集模块。
3.根据权利要求1所述的一种热轧细牙锚杆钢的生产设备管理系统，其特征在于：所述设备运行数据监测模块包括设备运行温度监测单元、设备生产温度监测单元、设备生产供压监测单元、设备传输速度监测单元、设备能耗数据监测单元以及监测数据输出单元，所述设备运行温度监测单元用于监测热轧细牙锚杆钢生产过程中设备运行时的温度Tai；所述设备生产温度监测单元用于监测热轧细牙锚杆钢生产过程中熔炼、热轧以及冷却步骤对应的加热炉温度Trai、轧制温度Tzai以及冷却温度Tlai；所述设备生产供压监测单元用于监测热轧细牙锚杆钢生产过程中设备的供压Pai；所述设备传输速度监测单元用于监测热轧细牙锚杆钢生产过程中设备转速Rzi和输送带速度vsi；所述设备能耗数据监测单元用于监测热轧细牙锚杆钢生产过程中设备实时电能消耗Hai；所述监测数据输出单元用于将监测到的温度数据和压力数据发送至设备智能调控模块，将监测到的温度、压力、速度以及能耗数据发送至设备运行异常诊断模块。
4.根据权利要求1所述的一种热轧细牙锚杆钢的生产设备管理系统，其特征在于：所述设备智能调控模块包括实时数据接收单元、调控条件设定单元、调控指令匹配单元、智能调控单元、调控信息记录单元、调控及时率计算单元以及数据输出单元，所述数据接收单元用于接收实时监测数据和设备危险运行温度Tbi、加热炉上、下限温度Trbmax和Trbmin、轧制上、下限温度Tzbmax和Tzbmin、冷却上、下限温度Tlbmax和Tlbmin以及设备供压上、下限Pbmax和Pbmin；所述调控条件设定单元基于设备运行数据限定标准设定临界调控数值；所述调控指令匹配单元基于实时监测数据与临界调控数值的大小关系确定调控指令；所述智能调控单元基于调控指令将生产设备运行参数调控至生产作业指导书中记录的生产最佳运行参数；所述调控信息记录单元用于记录调控条件成立时间和调控至生产最佳运行参数时的时间，所述调控及时率计算单元基于调控条件成立时间taci和调控至生产最佳运行参数时的时间taei计算调控及时率βai，具体计算公式为：；所述数据输出单元将计算出的调控及时率发送至数据汇总采集模块。
5.根据权利要求1所述的一种热轧细牙锚杆钢的生产设备管理系统，其特征在于：所述设备运行维护模块包括设备异常信息接收单元、设备维护任务分配单元、维护进度实时更新单元、维护信息记录单元、维护数据处理单元以及维护数据输出单元，所述设备异常信息接收单元用于接收异常设备的异常判定结果和异常分析原因；所述设备维护任务分配单元用于设备维护部门在接收到设备异常信息后将设备维护任务分配给值班维护人员；所述维护进度实时更新单元用于记录设备异常信息接收时刻起至维护结束期间维护实时进度；所述维护信息记录单元用于记录设备异常信息接收时刻起至维护结束所用时间、设备实际异常原因以及接收到的设备异常分析原因；所述维护数据处理单元基于设备异常信息接收时刻起到维护结束所用时间tbi和设备实际异常原因与接收到的设备异常分析原因之间的异常分析结果匹配度αbi计算异常维护及时率βbi，具体计算公式为：，其中异常分析结果匹配度αbi的具体计算公式为：，mdai、mdei分别为设备实际异常原因与接收到的设备异常分析原因之间共有的异常原因数量和接收到的设备异常分析原因数量；所述维护数据输出单元用于将计算出的异常维护及时率发送至数据汇总采集模块。
6.根据权利要求1所述的一种热轧细牙锚杆钢的生产设备管理系统，其特征在于：所述数据汇总采集模块包括设备生产数据采集单元、设备调控数据采集单元、设备维护数据采集单元、设备布置检查数据采集单元、设备工作数据采集单元以及数据输出单元，所述设备生产数据采集单元用于采集固定生产周期te内产品的总生产数量mz和合格的产品数量mh；所述设备调控数据采集单元用于采集固定生产周期te内设备每次调控的调控及时率βai；所述设备维护数据采集单元用于采集固定生产周期te内设备维护时的异常维护及时率βbi；所述设备布置检查数据采集单元用于采集固定生产周期te内设备布置检查时的生产设备应用准确率αYi；所述设备工作数据采集单元用于采集固定生产周期te内设备运行时间tcyi和设备停工时间tcgi；所述数据输出单元用于将采集到的数据发送至设备数据处理模块。
7.根据权利要求1所述的一种热轧细牙锚杆钢的生产设备管理系统，其特征在于：所述设备数据处理模块包括初始数据处理单元、设备运行稳定系数计算单元、设备生产效率指数计算单元、平均设备应用准确率计算单元以及计算结果输出单元，具体数据处理过程如下：
初始数据处理单元：基于固定生产周期te内产品的总生产数量mz和合格的产品数量mh计算产品合格率βhg，具体计算公式为：，基于固定生产周期te内设备故障总次数mg计算设备故障频率hg，具体计算公式为：/>，基于固定生产周期te内设备运行时间tcyi和设备停工时间tcgi计算设备有效利用率βyxi，具体计算公式为：/>；
设备运行稳定系数计算单元：基于设备故障频率hg、平均异常维护及时率βbe以及平均调控及时率βae计算设备运行稳定系数Yw，具体计算公式为：，其中/>，/>，mk为调控总次数；
设备生产效率指数计算单元：基于产品合格率βhg、设备平均有效利用率βyxe、合格的产品数量mh以及设备平均运行时间tcye计算设备生产效率Xs，具体计算公式为：，其中/>，ms为设备数量，/>；
平均设备应用准确率计算单元：将固定生产周期te内设备布置检查时的生产设备应用准确率αYi汇总求平均值αYe，具体计算公式为：，其中mjc为固定生产周期内设备布置检查次数；
计算结果输出单元：用于输出计算所得设备运行稳定系数、设备生产效率指数以及平均设备应用准确率至产品质量控制能力指数计算模块。
8.根据权利要求1所述的一种热轧细牙锚杆钢的生产设备管理系统，其特征在于：所述产品质量控制能力指数计算模块基于设备运行稳定系数Yw、设备生产效率指数Xs以及平均设备应用准确率αYe计算产品质量控制能力指数Zk的具体计算公式为：，其中λ1、λ2、λ3分别为对应因素的常数系数，λ1>0、λ2>0、λ3>0。
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