一种基于大数据的智能制造生产管理方法技术

本发明专利技术涉及一种基于大数据的智能制造生产管理方法，其包括：采集处理模块对客户终端发送的生产元数据进行预处理得到生产数据字典；解析验证模块将通过解析验证的生产数据字典和第一授权指令发送到相应客户终端；客户终端对生产数据字典进行数据确认生成第二授权指令；交互决策模块根据生产数据字典和服务数据字典生成生产统筹方案；客户终端对生产统筹方案进行确认以生成第三授权指令，并根据第一授权指令、第二授权指令和第三授权指令生成客户授权协议；交互决策模块根据生产统筹方案和客户授权协议生成生产统筹指令，将其发送至相应的机床终端。本发明专利技术通过共享制造云平台实现设备信息、制造信息的共享，有利于提高制造资源的利用效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据的智能制造生产管理方法
本专利技术涉及大数据和智能制造领域，尤其涉及一种基于大数据的智能制造生产管理方法。
技术介绍
智能制造是涉及产品全生命周期中各环节的制造活动，包括智能设计、智能加工、智能装配三大关键环节。智能制造的实现可以分为三个不同的层面，即制造对象或产品的智能化、制造过程的智能化、制造工具的智能化。智能制造实现智能化的主要生产环境由传感器、网关和工业软件组成，主要作用是感知、分析和智能处理。“互联网+”制造是在数字化制造的基础上，深入应用先进的通信技术和网络技术，用网络将人、流程、数据和事物连接起来，联通企业内部和企业间的“信息孤岛”，通过企业内、企业间的协同和各种社会资源的共享与集成,实现产业链的优化，快速、高质量、低成本地为市场提供所需的产品和服务。先进制造技术和数字化网络化技术的融合，使得企业对市场变化具有更快的适应性，能够更好地收集用户对使用产品和对产品质量的评价信息，在制造柔性化、管理信息化方面达到了更高的水平。然而，由于智能处理的能力局限于工厂内部，其涉及范围较小，每个工厂都是相对独立的存在，不同工厂之间无法进行信息交流，工厂与工厂之间的信息相对闭塞。工厂只能接收工厂内部的订单，因此在工厂生产线处于空闲时，工厂生产资源无法获得高效利用。因此，工厂生产资源配置不均成为工业生产链中的一大难题。
技术实现思路
针对现有技术之不足，本专利技术提供了一种基于大数据的智能制造生产管理方法，其包括：共享制造云平台的采集处理模块对客户终端发送的生产元数据进行预处理以得到生产数据字典；解析验证模块根据服务数据字典对生产数据字典进行解析验证；在生产数据字典通过解析验证时，解析验证模块向相应客户终端发送第一授权指令和生产数据字典；客户终端对生产数据字典进行数据确认以生成第二授权指令，并将第一授权指令、第二授权指令和生产数据字典发送到交互决策模块；交互决策模块根据生产数据字典和服务数据字典生成生产统筹方案，并将生产统筹方案、第一授权指令和第二授权指令发送到相应客户终端；客户终端对生产统筹方案进行方案确认生成第三授权指令，并根据第一授权指令、第二授权指令和第三授权指令生成的客户授权协议，然后将生产统筹方案和客户授权协议发送到交互决策模块；交互决策模块根据生产统筹方案和客户授权协议生成生产统筹指令，并将其发送到相应的机床终端；机床终端响应于接收到的生产统筹指令执行相应的生产动作。根据一个优选实施方式，所述服务数据字典包括机床终端数量、机床终端标识符、生产产品类型、设备参数和设备排程表；所述生产数据字典包括客户终端标识符、订单产品类型、订单产品参数、订单产品数量和订单周期。根据一个优选实施方式，所述生产产品类型为机床终端生产产品的通用类型，其包括电子元件、农副食品、烟草制品，化学纤维，石油炼焦；设备参数包括设备名称、设备型号、设备状态、设备产能、设备使用年限、生产效率和产品合格率；设备排程表根据设备制造能力和制造资源安排生产任务和生产顺序。根据一个优选实施方式，所述客户终端标识符用于标识发送生产元数据的客户终端；所述机床终端标识符用于标识发送服务元数据的机床终端。根据一个优选实施方式，解析验证模块根据服务数据字典对生产数据字典进行解析验证包括：解析验证模块根据服务数据字典中机床终端数量、生产产品类型和设备排程表得到生产供应数据；解析验证模块根据生产数据字典中的订单产品类型、订单产品数量和订单周期得到生产需求数据；解析验证模块分别根据生产需求数据和生产供应数据生成生产供应向量和生产供应向量；解析验证模块根据生产供应向量和生产需求向量计算解析验证合格度，并将解析验证合格度和解析验证合格阈值进行比较以判断相应的生产数据字典是否通过解析验证。根据一个优选实施方式，在生产数据字典没有通过解析验证时，解析验证模块向相应客户终端发送解析验证错误信息和生产数据字典。根据一个优选实施方式，解析验证错误信息用于说明生产数据字典没有通过解析验证的原因，其包括不支持订单产品类型、制造能力和制造资源不满足订单数量需求和订单周期太短；客户终端根据解析验证错误信息修改生产数据字典并将修改后的生产数据字典发送到解析验证模块，解析验证模块对修改后的生产数据字典进行解析验证。根据一个优选实施方式，客户终端对生产统筹方案进行方案确认的过程包括：客户终端生成第三授权指令，客户终端根据第一授权指令、第二授权指令和第三授权指令生成客户授权协议；所述生产统筹方案用于统筹合理利用有效的资源与相关设备。根据一个优选实施方式，客户终端对生产统筹方案进行方案确认的过程还包括：客户终端发送方案修改指示信息到交互决策模块，交互决策模块基于生产统筹方案、方案修改指示信息、服务数据字典和生产数据字典生成新的生产统筹方案。根据一个优选实施方式，每个机床终端周期性的发送服务元数据到采集处理模块；采集处理模块将服务元数据进行提取整合处理得到服务数据字典并将其存储到数据库。根据一个优选实施方式，机床终端发送注册请求信息，所述注册请求信息包括机床终端的机床终端标识符、机床终端位置、机床终端参数；所述机床终端位置用于标识机床终端的地理位置；采集处理模块验证注册请求信息的真实性和安全性，在注册请求信息通过验证时，将所述机床终端的机床终端标识符加入注册机床终端名单中，并将注册请求信息存储在数据库。根据一个优选实施方式，对生产数据字典进行数据确认的过程包括：客户终端对生产数据字典中的订单产品类型，订单产品数量、订单产品参数和订单周期进行核实；在生产数据字典通过数据确认时，客户终端生成第二授权指令；在生产数据字典未通过数据确认时，客户终端修改生产数据字典并将其发送到解析验证模块，解析验证模块对修改后的生产数据字典进行解析验证。根据一个优选实施方式，解析验证模块根据生产供应向量和生产需求向量计算解析验证合格度包括：其中，s为解析验证合格度，i为解析验证特征索引，n为解析验证特征数量，ri为第i个解析验证特征的解析验证系数，h(fi-gi)为解析匹配函数，fi为生产供应向量中第i个解析验证特征的特征值，gi生产需求向量中第i个解析验证特征的特征值。根据一个优选实施方式，解析匹配函数其中，i为解析验证特征索引，fi为生产供应向量中第i个解析验证特征的特征值，gi生产需求向量中第i个解析验证特征的特征值，解析验证特征包括：订单产品类型、订单产品数量和订单周期。根据一个优选实施方式，交互决策模块根据生产数据字典和服务数据字典生成生产统筹方案包括：交互决策模块根据生产需求字典中的生产产品类型从数据库中获取与该生产产品类型对应的原料库存向量、生产设备向量和生产周期向量和产品库存向量；交互决策模块根据原料库存向量、生产设备向量和生产周期向量、产品库存向量拟合生产统筹收益函数；交互决策模块根据生产统筹收益函数最大化生产统筹收益以得到生产统筹方案。...

【技术保护点】
1.一种基于大数据的智能制造生产管理方法，其特征在于，共享制造云平台的采集处理模块对客户终端发送的生产元数据进行预处理以得到生产数据字典；/n解析验证模块根据服务数据字典对生产数据字典进行解析验证；/n在生产数据字典通过解析验证时，解析验证模块向相应客户终端发送第一授权指令和生产数据字典；/n客户终端对生产数据字典进行数据确认以生成第二授权指令，并将第一授权指令、第二授权指令和生产数据字典发送到交互决策模块；/n交互决策模块根据生产数据字典和服务数据字典生成生产统筹方案，并将生产统筹方案、第一授权指令和第二授权指令发送到相应客户终端；/n客户终端对生产统筹方案进行方案确认生成第三授权指令，并根据第一授权指令、第二授权指令和第三授权指令生成客户授权协议，然后将生产统筹方案和客户授权协议发送到交互决策模块；/n交互决策模块根据生产统筹方案和客户授权协议生成生产统筹指令，并将其发送到相应的机床终端；/n机床终端响应于接收到的生产统筹指令执行相应的生产动作。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据的智能制造生产管理方法，其特征在于，共享制造云平台的采集处理模块对客户终端发送的生产元数据进行预处理以得到生产数据字典；
解析验证模块根据服务数据字典对生产数据字典进行解析验证；
在生产数据字典通过解析验证时，解析验证模块向相应客户终端发送第一授权指令和生产数据字典；
客户终端对生产数据字典进行数据确认以生成第二授权指令，并将第一授权指令、第二授权指令和生产数据字典发送到交互决策模块；
交互决策模块根据生产数据字典和服务数据字典生成生产统筹方案，并将生产统筹方案、第一授权指令和第二授权指令发送到相应客户终端；
客户终端对生产统筹方案进行方案确认生成第三授权指令，并根据第一授权指令、第二授权指令和第三授权指令生成客户授权协议，然后将生产统筹方案和客户授权协议发送到交互决策模块；
交互决策模块根据生产统筹方案和客户授权协议生成生产统筹指令，并将其发送到相应的机床终端；
机床终端响应于接收到的生产统筹指令执行相应的生产动作。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述服务数据字典包括机床终端数量、机床终端标识符、生产产品类型、设备参数和设备排程表；
所述生产数据字典包括客户终端标识符、订单产品类型、订单产品参数、订单产品数量和订单周期。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述设备参数包括设备名称、设备型号、设备状态、设备产能、设备使用年限、生产效率和产品合格率；
所述设备排程表用于根据设备生产能力和制造资源安排生产任务和生产顺序。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，解析验证模块根据服务数据字典对生产数据字典进行解析验证包括：
解析验证模块根据服务数据字典中机床终端数量、生产产品类型和设备排程表得到生产供应数据；
解析验证模块根据生产数据字典中的订单产品类型、订单产品数量和订单周期得到生产需求数据；
解析验证模块分别根据生产需求数据和生产供应数据生成生产供应向量和生产供应向量；
解析验证模块根据生产供应向量和生产需求向量计算解析验证合...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗孝琼，
申请(专利权)人：广元量知汇科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51