[发明专利]一种定制木工家具柔性生产线故障诊断系统

说明书

本发明公开了一种定制木工家具柔性生产线故障诊断系统，包括数据层、诊断层、可视化层；所述数据层，用于采集定制木工家具柔性生产线上关键加工设备的运行状态数据，并基于改进的数据压缩算法对采集到的数据进行压缩，减少上传至云服务器时的冗余；所述诊断层，用于对采集到的信号进行预处理和特征提取，基于集成学习策略，采用改进的粒子群算法优化概率神经网络的故障诊断算法诊断定制木工家具柔性生产线发生的故障的类型；所述可视化层，用于实时监控定制木工家具柔性生产线的运行状态，显示诊断的故障结果，查询历史故障信息，推送维修信息。本系统可以快速诊断设备故障，减少因生产线未得到及时排查而导致的停机时间，提高生产线加工效率。

技术领域

本发明属于制造业生产线故障诊断领域，特别是一种定制木工家具柔性生产线故障诊断系统。

背景技术

随着我国房地产行业的迅猛发展以及城镇化的快速推进，对木工家具尤其是木门的产量和质量的需求也越来越高。木门生产商的生产水平越来越高，规模也越来越大。由于我国木门制造以定制化生产为主，随着制造业水平的提高与劳动力红利的衰减，木门生产线开始向柔性化，智能化，模块化发展。与此同时，木门生产线的故障也越来越复杂，若木门生产线发生故障，轻则导致木门生产质量降低，重则引起严重的安全事故。在木门生产线中，需要对故障进行实时准确的诊断，以维护木门生产线的安全运行，提高木门的生产效率，提高木门的生产质量，延长木门生产线的寿命，也是实现木门生产过程自动化，少人化或无人化的重要技术保证。因此，对木门生产线故障诊断的需求也由此而产生。

目前，针对定制木工家具柔性生产线，国内厂家仍然重点关注于生产线上加工机床的加工功能和加工节拍，对故障诊断系统未足够重视，通常是用户在使用生产线进行木门生产时出了问题，请求生产线制造商派出技术专家现场排查，在此期间，生产线往往需要处于停工状态，影响用户木门生产进度，耗费大量的时间、人力、物力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种定制木工家具柔性生产线故障诊断系统，用以及时找出生产线上发生故障的部位，发生故障的原因，并及时将故障信息推送给相关负责人，提醒其及时进行维修，减少因故障未能得到及时排查而导致的生产线停机时间，提高生产线加工效率。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种定制木工家具柔性生产线故障诊断系统，包括数据层、诊断层、可视化层；

所述数据层，用于采集定制木工家具柔性生产线上关键加工设备的运行状态数据，并利用改进的数据压缩算法对数据进行压缩，减少数据上传至云服务器时的冗余；

所述诊断层，用于对采集到的信号进行预处理和特征提取，以及诊断定制木工家具柔性生产线发生的故障的类型；

所述可视化层，用于实时监控定制木工家具柔性生产线的运行状态，显示诊断的故障结果，查询历史故障信息，推送维修信息。

本发明与现有技术相比，其显著优点是：

(1)本发明的定制木工家具柔性生产线故障诊断系统，数据层中智能网关采用基于改进的旋转门算法对采集到的数据进行压缩，可以减少数据上传到云服务器时数据序列的冗余度。

(2)本发明的定制木工家具柔性生产线故障诊断系统，可以对定制木工家具柔性生产线进行全面的生产运行状态监控，当设备发生故障时，基于IWPSO-PNN的故障诊断方法，可以及时诊断出故障，并及时推送给对应的维修负责人，提醒其进行维修，减少了停机时间，提高了生产效率。

(3)本发明的定制木工家具柔性生产线故障诊断系统，提出了一种非线性变化的惯性权重替代传统线性变化的惯性权重的方法，这样在算法初期需要更好的全局搜索时，惯性权重ω_i较大且下降较慢，具有更强的全局搜索能力，中期下降较快，到了后期需要更好的局部搜索能力时，惯性权重ω_i较小且变化较慢，具有更强的局部搜索能力。