[发明专利]一种智能工厂管理平台系统

说明书

本发明涉及一种智能工厂管理平台系统，包括：智能感知层，用于对生产过程中各个信息源的数据进行汇总、整理和存储；智能数据分析层，用于对采集的各类数据进行实时分析，对设备的健康状态和产品的质量状态进行监测、评估和预测，并将分析结果在可视化人机交互界面中显示，产生相应的决策支持建议；管理与决策层，用于将分析结果和决策建议按需推送给公司管理的各个部门，为上层信息系统提供决策和计划依据。本发明充分挖掘历史和实时的监测数据和生产数据，对设备的健康状态进行精确地定量分析和管控，通过对设备状态的预测性分析制定合理的生产计划和维护计划，防止设备和产品因故障而失效，有效降低运维成本、提高成产效率、保障产品质量和提高市场综合竞争力。

技术领域

本发明涉及一种智能工厂管理平台系统，属于智能化生产制造技术领域。

背景技术

对于制造业企业而言，生产设备与企业生产密切相关，价格昂贵且使用和维护成本占据企业成本的比例很大，因此实现生产设备运维的精益化、精确化和智能化，对装备制造企业具有十分重大的意义。

现有制造业企业的生产管理存在以下几点问题：一是，现有的数控机床联网制造了大量数据，这些数据往往被存储在企业的数据库中无人问津，没有很好的分析方式，目前仅仅限于原始数据重现，其中所包含的巨大潜在价值并没有得到充分的利用和挖掘；二是，由于数控机床数量多、类型多、系统多样，虽然数据互联，但对于每种不同机型，缺少每个机台的针对性健康状态监测结果；三是，现有的模具生产管理系统更多是从设计角度出发，没有对设备健康状况做监测，并且在管理时没有将生产效率与设备健康连接起来，所使用机器将因为衰退情况的未知而对生产任务的完成造成未知风险。如对于相同设备的维护管理，由于经常依赖于经验以及设备用户手册，所采用的维护方式大都趋同，然而，根据设备所经历的不同工况，相同的设备可能衰退的过程不尽相同，如果对于衰退不严重的设备实施了维护，那么会造成资源浪费以及停机时间，进而影响生产效率，如果对于衰退严重的设备延迟进行维护，则可能造成设备加速老化，甚至严重的生产安全隐患。

制造企业设备故障的突然发生,不仅会增加企业的维护成本,而且会严重影响企业的生产效率,使企业蒙受巨大损失。制造设备的健康状态和加工工具的磨损情况，是影响产品质量的关键因素和风险，即使是在设备没有出现明显故障和停机的状态下，由于设备健康状态衰退所造成的精度损失，虽不可见却客观存在。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种降低运维成本、提高成产效率的智能工厂管理平台系统。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种智能工厂管理平台系统，包括：智能感知层，用于对生产过程中各个信息源的数据进行采集、汇总、整理和存储；智能数据分析层，用于对采集的各类数据进行实时分析，对设备的健康状态和产品的质量状态进行监测、评估和预测，并将分析结果在可视化人机交互界面中显示，产生相应的决策支持建议；管理与决策层，用于将分析结果和决策建议按需推送给公司管理的各个部门，为上层信息系统提供决策和计划依据。

进一步，所采集的数据包括传感器数据、MDC数据、生产计划数据、维修和维护记录、质量数据、供应链数据、库存数据。

进一步，所述智能数据分析层包括算法功能模块、数据建模模块、设备健康预诊和诊断模块、机台集群管理模块、刀具寿命管理模块、能耗管理与分析模块、人员管理模块、质量监控与管理模块、产品全生产周期质量追溯模块、智能维护排程模块、智能生产管理与排程模块、设备操作违规报警模块、稼动率统计与分析模块中的一种或多种组合。

进一步，所述设备健康预诊和诊断模块及机台集群管理模块采取基于模型的诊断方法和/或采用将每个机台的特征向量与集群内其他同类设备的特征向量进行差异性比对的诊断方法。

进一步，所述模型为关联了刀具、工装、设备机械精度的模型，对设备历史监测和生产数据特征进行有针对性的提取，利用提取的特征值调整预诊和故障诊断模型，对设备进行健康状态监测。