针织智能工厂经编车间生产管理算法和生产管理方法技术

本发明专利技术属于针织智能工厂生产技术领域，具体涉及一种针织智能工厂经编车间生产管理算法和生产管理方法，其中针织智能工厂经编车间生产管理算法包括：获取数据；根据数据和历史数据建立相应向量；根据相应向量构建经编机运行状态模型；根据经编机运行状态模型设置经编机的设定转速；以及根据经编机的转速和约束条件生成工作策略，实现了经编车间生产订单的生产流程效率最高。

【技术实现步骤摘要】
针织智能工厂经编车间生产管理算法和生产管理方法
本专利技术属于针织智能工厂生产
，具体涉及一种针织智能工厂经编车间生产管理算法和生产管理方法。
技术介绍
纺织行业为传统产业，具有供应链长，环节多，产品多样，更新快，规格繁杂等行业特性，严重影响了纺织行业的发展与管理，阻碍了产品生产的顺畅流通。目前经编车间对生产数据和设备运行数据的采集及监控大多基于工控机、报表盒、人工统计产量等。对整个车间生产数据的监控往往通过人工手绘的看板来实现，存在实时性差，不易集中管理，对数据分析不深入等问题。目前，由于大部分的传统针织工厂经编车间对生产数据的监控都谈不上顺畅高效，更谈不上对数据进行更好的分析和挖掘了。因此，基于上述技术问题，需要设计一种新的针织智能工厂经编车间生产管理算法和生产管理方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种针织智能工厂经编车间生产管理算法和生产管理方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种针织智能工厂经编车间生产管理算法，包括：获取数据；根据数据和历史数据建立相应向量；根据相应向量构建经编机运行状态模型；根据经编机运行状态模型设置经编机的设定转速；以及根据经编机的转速和约束条件生成工作策略。进一步，所述获取数据的方法包括：根据振动信号获取振动信号均值，根据温度获取温度均值，以及获取经编机已工作总时间；所述数据包括：振动信号均值、温度均值和经编机已工作总时间。进一步，所述根据数据和历史数据建立相应向量的方法包括：构建经编机故障参数向量和系数向量；所述历史数据包括：历史振动信号均值、历史温度均值、历史经编机已工作总时间；所述经编机故障参数向量为：x＝(x(1),x(2),x(3),1)；其中，x(1)为振动信号均值，x(2)为温度均值，x(3)为经编机已工作总时间；所述系数向量为：w＝(w(1),w(2),w(3),b)；其中，w(1)为振动信号均值系数，w(2)为温度均值系数，w(3)为经编机已工作总时间系数，b为偏置。进一步，所述根据相应向量构建经编机运行状态模型的方法包括：所述经编机运行状态模型包括：其中，wT为w的转置；e为自然常数；则损失函数为：其中，m为数据集样本数；y为类别标签，表示有故障和无故障两种状态，并且当y＝1时，表示有故障，y＝0时，表示无故障；y(i)为第i个数据的类别标签；对损失函数进行迭代，以获取使损失函数最小时w的最佳值，则迭代函数为：其中，α表示步长。进一步，所述根据经编机运行状态模型设置经编机的设定转速的方法包括：其中，m0为类别y＝0的样本数；m1为类别y＝1的样本数；μ1为有故障数据在w向量轴投影后所得到的数据的均值；μ0为无故障数据在w向量轴投影后所得到的数据的均值；δ0为无故障数据在w向量轴投影后所得到的数据的标准差；δ1为有故障数据在w向量轴投影后所得到的数据的标准差；xci为第i台经编机额当前状态，vi为第i台经编机的设定转速，则经编机的转速为：当wxci≤μ0+δ0时，经编机的设定转速为vh，即vi＝vh；当wxci≥μ1-δ1时，经编机的设定转速为vL，即vi＝vL；当μ0+δ0≤wxci≤μ1-δ1时，经编机的设定转速为：其中，vh为经编机的最高转速上限；vL为经编机的最低转速下限；并且当wxci＞μ1-2δ1时预警，以提示维护经编机。进一步，所述根据经编机的转速和约束条件生成工作策略的方法包括：其中，n为经编机总台数；l为订单总数目；vi为第i台经编机的设定转速；tki为第k个订单在第i个经编机上生产的工时，k∈[1,l]；Pks为第k个订单销售单价；Pkr为第k个订单原材料单价；a为经编机的损耗价值/单位产量；tr为操作工人总工时；Pr为操作工人每小时工资；所述约束条件包括：操作工人工作时间的约束条件、每个订单总量的约束条件和每个经编机工作时间的约束条件；所述操作工人工作时间的约束条件包括：其中，d为每个操作工人负责的经编机数目；所述每个订单总量的约束条件包括：其中，q1为第1单的合同订单量；qk为第k单的合同订单量；ql为第l单的合同订单量；t1i为第1个订单在第i个经编机上生产的工时；tli为第l个订单在第i个经编机上生产的工时；所述每个经编机工作时间的约束条件包括：其中，TGi为在该生产计划周期第i台经编机的允许最大工作时间，i∈[1,n]；所述工作策略包括：各经编机的设定转速、各订单在相应经编机上生产的最佳分配工时和操作工人总工时；根据单纯形法获取不同订单在不同经编机上的最佳分配工时tki，以及操作工人总工时tr，使Z最小。另一方面，本专利技术还提供一种针织智能工厂经编车间生产管理方法，包括：采集数据并发送至服务器；服务器根据数据生成工作策略。进一步，所述服务器适于采用上述的针织智能工厂经编车间生产管理算法生成工作策略。进一步，所述采集数据并发送至服务器的方法包括：通过振动传感器节点适于检测经编机的振动信号，并送至服务器；通过温度传感器适于检测经编机的温度数据，并发送至服务器；服务器通过振动信号获取振动信号均值，以及服务器通过温度数据获取温度均值。本专利技术的有益效果是，本专利技术通过获取数据；根据数据和历史数据建立相应向量；根据相应向量构建经编机运行状态模型；根据经编机运行状态模型设置经编机的设定转速；以及根据经编机的转速和约束条件生成工作策略，实现了经编车间生产订单的生产流程效率最高。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术所涉及的针织智能工厂经编车间生产管理算法的流程图；图2是本专利技术所涉及的针织智能工厂经编车间生产管理方法的流程图；图3是本专利技术所涉及的振动传感器节点的原理框图；图4是本专利技术所涉及的温度传感器节点的原理框图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针织智能工厂经编车间生产管理算法，其特征在于，包括：/n获取数据；/n根据数据和历史数据建立相应向量；/n根据相应向量构建经编机运行状态模型；/n根据经编机运行状态模型设置经编机的设定转速；以及/n根据经编机的转速和约束条件生成工作策略。/n

【技术特征摘要】
1.一种针织智能工厂经编车间生产管理算法，其特征在于，包括：
获取数据；
根据数据和历史数据建立相应向量；
根据相应向量构建经编机运行状态模型；
根据经编机运行状态模型设置经编机的设定转速；以及
根据经编机的转速和约束条件生成工作策略。


2.如权利要求1所述的针织智能工厂经编车间生产管理算法，其特征在于，
所述获取数据的方法包括：根据振动信号获取振动信号均值，根据温度获取温度均值，以及获取经编机已工作总时间；
所述数据包括：振动信号均值、温度均值和经编机已工作总时间。


3.如权利要求2所述的针织智能工厂经编车间生产管理算法，其特征在于，
所述根据数据和历史数据建立相应向量的方法包括：构建经编机故障参数向量和系数向量；
所述历史数据包括：历史振动信号均值、历史温度均值、历史经编机已工作总时间；
所述经编机故障参数向量为：x＝(x(1),x(2),x(3),1)；
其中，x(1)为振动信号均值，x(2)为温度均值，x(3)为经编机已工作总时间；
所述系数向量为：w＝(w(1),w(2),w(3),b)；
其中，w(1)为振动信号均值系数，w(2)为温度均值系数，w(3)为经编机已工作总时间系数，b为偏置。


4.如权利要求3所述的针织智能工厂经编车间生产管理算法，其特征在于，
所述根据相应向量构建经编机运行状态模型的方法包括：
所述经编机运行状态模型包括：



其中，wT为w的转置；e为自然常数；
则损失函数为：



其中，m为数据集样本数；y为类别标签，表示有故障和无故障两种状态，并且当y＝1时，表示有故障，y＝0时，表示无故障；y(i)为第i个数据的类别标签；
对损失函数进行迭代，以获取使损失函数最小时w的最佳值，则迭代函数为：



其中，α表示步长。


5.如权利要求4所述的针织智能工厂经编车间生产管理算法，其特征在于，
所述根据经编机运行状态模型设置经编机的设定转速的方法包括：












其中，m0为类别y＝0的样本数；m1为类别y＝1的样本数；μ1为有故障数据在w向量轴投影后所得到的数据的均值；μ0为无故障数据在w向量轴投影后所得到的数据的均值；δ0为无故障数据在w向量轴投影后所得到的数据的标准差；δ1为有故障数据在w向量轴投影后所得到的数据的标准差；






xci为第i台经编机额当前状态，vi为第i台经编机的设定转速，则经编机的转速为：
当wxci≤μ0+...

【专利技术属性】
技术研发人员：王云良，顾卫杰，庄岳辉，王志骋，
申请(专利权)人：常州机电职业技术学院，江苏大备智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32