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专利号: 202410300735X
申请人: 九州电气(中山)有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
更新日期:2025-10-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于物联网优化算法的MES智能制造系统,包括信息获取模块、设备状态模块、生产调度模块、设备控制模块、设备监测模块、产线分析模块、生产报告模块;信息获取模块收集基本订单生产数据;设备状态模块对设备状态情况进行收集分析;生产调度模块通过决策优化算法进行生产计划策略的优化;设备控制模块根据生产策略,智能控制设备进行生产;设备监测模块对每一步工序进行监测;产线分析模块通过检测分析算法对工件进行扫描和智能分析,判断工件合格程度;生产报告模块智能生成生产报告。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网优化算法的MES智能制造系统,其特征在于,所述信息获取模块,收集基本数据,包括原材料需求数量、原材料成本、原材料库存、订单数据。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网优化算法的MES智能制造系统,其特征在于,所述设备状态模块,对设备数据进行收集,包括设备运行效率、设备负载,设备工作参数。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网优化算法的MES智能制造系统,其特征在于,所述生产调度模块,提出基于自适应调整的决策优化算法,进行生产计划策略的优化。

5.根据权利要求4所述的一种基于物联网优化算法的MES智能制造系统,其特征在于,所述基于自适应调整的决策优化算法,详细过程如下:在生产调度问题中,基于设备状态和工件的特点,建立调度模型,对订单中的n个工件定义工件组 ,表示为 ,其中 分别表示为第1个工件、第2个工件、第i个工件、第n个工件、不同的工序涉及到不同的设备,设置产线开始生产时刻为 ,工件 的第j步工序 结束时的时刻为 ,对于工件组的所有工序结束时刻,定义时刻矩阵 , 设计目标函数公式如下:其中, 表示工件 的第1步工序结束时刻, 表示工

件 第m步工序的结束时刻, 表示工件 第m步工序结束时刻,基于目标函数进行生产策略寻优,对策略进行编码,定义第k代策略库 ,对策略库中策略进行基因编码表示,计算每代策略的适应度,并且进行排序,再通过进化矩阵 ,对策略库进行迭代更新,进化矩阵表示如下:其中, 表示第k代策略中

策略最高适应度值, 第k代策略中策略最低适应度值, 表示第k代策略中策略的适应度,通过进化矩阵,对策略库进行更新,调整进化方向,收敛至最优解。

6.根据权利要求1所述的一种基于物联网优化算法的MES智能制造系统,其特征在于,所述设备控制模块,所有设备通过网络与服务器进行连接,服务器能够对设备进行操作,基于生产调度模块输出的生产调度决策,服务器通过网络控制设备进行生产。

7.根据权利要求1所述的一种基于物联网优化算法的MES智能制造系统,其特征在于,所述设备监测模块,通过检测仪对完成每一步工序的工件进行检测。

8.根据权利要求1所述的一种基于物联网优化算法的MES智能制造系统,其特征在于,所述产线分析模块,通过检测分析算法,在工件通过检测仪时,实时分析工件合格程度。

9.根据权利要求8所述的一种基于物联网优化算法的MES智能制造系统,其特征在于,所述检测分析算法,详细过程如下:工件通过检测仪,输出扫描图像,通过检测分析算法,训练工件检测模型,扫描图像输入至工件检测模型,对像素点 ,其中 表示像素点的坐标值,进行特征提取,公式如下:其中, 表示像素点 的像素

特征, 、 分别表示像素点 、像素点 的灰度值, 表示

像素点的坐标值,n表示像素点 邻域内的像素点数量,不同像素点的邻域在进行特征识别时,作用程度不同,通过随机窗口的方式确定特征识别相关的像素点邻域, 对于像素点,设置随机窗口,随机窗口以像素点为中心,范围不超过设定的该像素点邻域,基于随机窗口内灰度值判断该随机窗口特征识别相关程度,构建训练函数,对随机窗口的选取操作进行优化,精确边界,通过训练函数,进行随机窗口选取优化,训练函数公式如下:其中B表示训练函数, 表示随机窗口中像素点数

量, 、 表示像素点 随机窗口中其他像素点的坐标值,I表示示性函数,通过训练函数优化,快速精确的进行随机窗口的选取。

10.根据权利要求1所述的一种基于物联网优化算法的MES智能制造系统,其特征在于,所述生产报告模块,智能生成生产报告,包括产线详细信息,故障分析预警,合格率报告。