一種生產線的快速定制設計服務平臺的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種生產線的快速定制設計服務平臺，包括：模型庫、優化算法庫、仿真模塊和優化算法模塊；其中，所述優化算法模塊通過指令通道與所述仿真模塊相連，以使所述仿真模型按照所述優化算法模塊生成的生產指令運行；所述仿真模塊通過信息通道與所述優化算法模塊相連接，以使所述優化算法模塊獲取所述仿真模型的運行狀態；通過使所述仿真模塊和所述優化算法模塊迭代交互的運行，以優化所述仿真模型的配置參數和所述優化算法的算法結構；測試模塊，用于對所述仿真模型設置測試條件，以測試由所述仿真模型構建的生產線的適應性。
【專利說明】
一種生產線的快速定制設計服務平臺
技術領域
[0001]本發明屬于工業自動化技術領域，具體涉及一種生產線的快速定制設計服務平臺O
【背景技術】
[0002]為了推動工業化和智能化融合，推進工業4.0建設，必須加快推進不同產業自動化與智能化的生產整線建設。隨著計算機、智能制造裝備與通信技術的快速發展，我國制造業對自動化生產整線快速設計和合理實施的需求日益迫切，怎樣使生產整線設計快速合理并能高效運行。自動化與智能化的生產整線是通過集成多個自動化設備，使各個設備之間實現信息和物理聯通，并能在上層進行智能化的指揮調度。自動化生產整線能提升產品質量、提高生產效率和減少用工人數等，自動化生產整線具有強烈的定制需求與行業依賴性，專機設備與工藝密切相關，中間設備依賴于在制品的加工形態與物理性能，整線設備必須滿足個性化的車間布局需求與預期產能需求。如何快速設計出配置合理、運行高效的自動化與智能化的生產整線是擺在制造企業面前的難題。
[0003]—般通過規劃設計人員依據數學分析和經驗進行整線設計，對設計人員經驗具有較強依賴性，建立的數學模型建立在部分假設的基礎上，不能充分反應實際問題。當前國內外投產運行的復雜制造系統中，高達60%因初期規劃不合理或失誤而導致沒有達到預先設計的指標。出現這種問題的主要原因是由于設計人員掌握設備信息不全而用戶的參與度過多造成的。
[0004]因此，本發明提出了一種針對生產線的快速定制設計服務平臺。
【發明內容】
[0005]本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種生產線的快速定制設計服務平臺，該平臺提供的服務具有不用高度依賴設計人員的經驗與用戶的參與度，減少用戶工作量的同時，快速地高效地找到生產線的最優化布局。
[0006]為了實現以上目的，本發明提供了一種生產線的快速定制設計服務平臺，具體包括:模型庫，用于存儲仿真模型;優化算法庫，用于存儲優化算法;仿真模塊，用于根據所述生產線的信息從所述模型庫中調選所述仿真模型，以使所述仿真模型作近物理的靜態仿真;優化算法模塊，用于根據所述生產線的信息從所述優化算法庫中調選所述優化算法，通過所述優化算法優化所述仿真模型的動態運行方式;其中，所述優化算法模塊通過指令通道與所述仿真模塊相連，以使所述仿真模型按照所述優化算法模塊生成的生產指令運行；所述仿真模塊通過信息通道與所述優化算法模塊相連接，以使所述優化算法模塊獲取所述仿真模型的運行狀態;通過使所述仿真模塊和所述優化算法模塊迭代交互的運行，以優化所述仿真模型的配置參數和所述優化算法的算法結構；測試模塊，用于對所述仿真模型設置測試條件，以測試由所述仿真模型構建的生產線的適應性。
[0007]由于通過平臺建立仿真模型與優化算法之間的迭代優化，使得搭建的生產線在迭代運行的過程中自動地趨優，與傳統的只是通過人工輸入進行簡單的生產線的模擬方法相比，可以很大程度地彌補了設計人員經驗不足的缺陷和減少人工的參與度，從而減少設計人員的工作負擔。
[0008]根據本發明的一個實施例，該平臺還包括:生產線信息獲取模塊，用于通過掃描所述生產線相關的文本資料，通過統計詞頻獲取所述生產線的特征信息，并把所述特征信息公開以方便用戶較對;或者，通過預設的關鍵詞檢索所述文本資料，提取所述生產線的特征信息，并把所述特征信息公開以方便用戶較對;或者，通過用戶直接輸入所述生產線的特征
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[0009]通過生產線信息獲取模塊獲取生產線的特征信息，有利于對需要建立的生產線進行識別，為進一步地減少設計者的參與作鋪墊。
[0010]進一步地，該平臺還包括:模型導入模塊，用于把仿真模型導入到所述模型庫，并建立起與所述仿真模型相對應的運動腳本;優化算法導入模塊，用于把優化算法導入到所述優化算法庫；以及，根據所述特征信息通過網絡服務器更新和完善所述優化算法庫和模型庫。
[0011]這樣可以保證優化算法庫和模型庫中具有充足的與生產線相關的儲備，為進一步減少設計者的工作量打下基礎。
[0012]優選地，所述仿真模塊通過所述特征信息對所述模型庫中的仿真模型按照相關度作降序排序，以方便用戶調選所述仿真模型;所述優化算法模塊通過所述特征信息對所述優化算法庫中的優化算法按照相關度作降序排序，以方便用戶調選所述優化算法。
[0013]通過這樣的設計，使得設計者能夠較快地找到需要調選的仿真模型和優化算法，以縮短定制設計的時間。
[0014]進一步地，該平臺還可以根據用戶調選的算法模型和優化算法的步驟記錄來預測用戶需要搭建的生產線所遇到的問題，并通過檢索網絡服務器把已存在優選解決方案推送給用戶。
[0015]這樣可以進一步地減少對用戶經驗的依賴，以彌補用戶對要搭建的生產線的信息掌握不足。另外，經過推送的方式，也可以減少系統通過迭代運行尋找優選方案的運算次數，縮短運算時間。
[0016]本發明的另一個實施例通過上述獲得的特征信息向所述測試模塊推送測試條件，以提高測試的全面性。在測試階段也很好地提高了測試的全面性，有利于提高整個生產線的適應性，以彌補現有的設計人員對現場的突發信息預估的不足。
[0017]進一步地，上述測試模塊包括效果展示模塊和測試報告生成模塊，以更直觀地展示所述生產線的測試結果。
[0018]根據本發明的一個實施例，該平臺還包括:信息管理模塊，用于維護用戶的個人信息，驗證所述用戶的權限，搭建用戶的交流和交易子平臺。通過用戶與多方的交流，使用戶獲得更多與生產線相關的信息。
[0019]本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明設計方法的詳細設計圖。
[0021]圖2是圖1虛線部分的詳細設計圖。
【具體實施方式】
[0022]下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
[0023]下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現本發明的不同結構。為了簡化本發明的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。當然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發明。此外，本發明可以在不同例子中重復參考數字和/或字母。這種重復是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設置之間的關系。此夕卜，本發明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領域普通技術人員可以意識到其他工藝的可應用于性和/或其他材料的使用。
[0024]參照圖1和圖2，本發明提供了一種生產線的快速定制設計服務平臺，具體包括:模型庫，用于存儲仿真模型;優化算法庫，用于存儲優化算法;仿真模塊，用于根據所述生產線的信息從所述模型庫中調選所述仿真模型，以使所述仿真模型作近物理的靜態仿真;優化算法模塊，用于根據所述生產線的信息從所述優化算法庫中調選所述優化算法，通過所述優化算法優化所述仿真模型的動態運行方式;其中，所述優化算法模塊通過指令通道與所述仿真模塊相連，以使所述仿真模型按照所述優化算法模塊生成的生產指令運行;所述仿真模塊通過信息通道與所述優化算法模塊相連接，以使所述優化算法模塊獲取所述仿真模型的運行狀態，這樣就建立起了仿真模塊與優化算法模塊之間的聯系;通過使所述仿真模塊和所述優化算法模塊迭代交互的運行，以優化所述仿真模型的配置參數和所述優化算法的算法結構，比如，可以在運行的過程中自動地調整仿真模型的配置參數，以使模擬的生產線的產能達到滿足需求為止；當然，還可以有測試模塊，用于對所述仿真模型設置測試條件，以測試由所述仿真模型構建的生產線的適應性，從而使生產線經得起各種意外的考驗。
[0025]由于通過平臺建立仿真模型與優化算法之間的迭代優化，使得搭建的生產線在迭代運行的過程中漸趨于優，與傳統的只是通過人工輸入進行簡單的生產線的模擬方法相比，可以很大程度地彌補了設計人員經驗不足的缺陷和減少人工的參與度，從而減少設計人員的工作負擔。
[0026]當然，算法優化模塊還可以增設調度優化子模塊、產能配置優化子模塊，用于優化產生線的各個環節。仿真模塊還可以設置有場地模型包、設備模型包、人工模型包、生產線模型包、腳本包、控制模塊、執行引擎、整線管理軟件系統模擬。平臺使用者可以從生產線模型包中尋找所需的整線模型，從設備模型包和人工模型包中尋找所需專機設備或人工類型，以拖、拉的方式直接拖、拉進生產線模型中，并設置相應的運動腳本，通過執行引擎，進行近物理仿真。
[0027]根據本發明的一個實施例，該平臺還包括:生產線信息獲取模塊，用于通過掃描所述生產線相關的文本資料，通過統計詞頻獲取所述生產線的特征信息，并把所述特征信息公開以方便用戶較對;或者，通過預設的關鍵詞檢索所述文本資料，提取所述生產線的特征信息，并把所述特征信息公開以方便用戶較對;或者，通過用戶直接輸入所述生產線的特征信息。通過生產線信息獲取模塊獲取生產線的特征信息，有利于對需要建立的生產線進行識別，為進一步地減少設計者的參與作鋪墊。比如，可以根據特征信息通過網絡服務器更新和完善優化算法庫以及模型庫，使得平臺上的優化算法庫和模型庫在保證滿足需要的同時而不冗余。當然，還可以增設模型導入模塊和優化算法導入模塊。模型導入模塊，用于把仿真模型導入到所述模型庫，并建立起與所述仿真模型相對應的運動腳本;優化算法導入模塊，用于把優化算法導入到所述優化算法庫。這樣可以保證優化算法庫和模型庫中具有充足的與生產線相關的儲備，為進一步減少設計者的工作量打下基礎。當然，模型導入模塊還可作進一步的細分，設置設備模型導入口、生產線模型導入口和場地模型導入口，分別導入設備模型、整線模型和場地模型。
[0028]優選地，所述仿真模塊通過所述特征信息對所述模型庫中的仿真模型按照相關度作降序排序，以方便用戶調選所述仿真模型;所述優化算法模塊通過所述特征信息對所述優化算法庫中的優化算法按照相關度作降序排序，以方便用戶調選所述優化算法。通過這樣的設計，使得設計者能夠較快地找到需要調選的仿真模型和優化算法，以縮短定制設計的時間。
[0029]進一步地，該平臺還可以根據用戶調選的算法模型和優化算法的步驟記錄來預測用戶需要搭建的生產線所遇到的問題，并通過檢索網絡服務器把已存在優選解決方案推送給用戶。這樣可以進一步地減少對用戶經驗的依賴，以彌補用戶對要搭建的生產線的信息掌握不足。
[0030]本發明的另一個實施例通過上述獲得的特征信息向所述測試模塊推送測試條件，以提高測試的全面性。在測試階段也很好地提高了測試的全面性，有利于提高整個生產線的適應性，以彌補現有的設計人員對現場的突發信息預估的不足。當然，上述測試模塊還可以包括效果展示模塊和測試報告生成模塊，以更直觀地展示所述生產線的測試結果。
[0031]根據本發明的一個實施例，該平臺還包括:信息管理模塊，用于維護用戶的個人信息，驗證所述用戶的權限，搭建用戶的交流和交易子平臺。通過用戶與多方的交流，使用戶獲得更多與生產線相關的信息。
[0032]在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
[0033]此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0034]在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體;可以是機械連接，也可以是電連接，還可以是通信;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
[0035]在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0036]在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。
[0037]以上結合具體實施例描述了本發明的技術原理。這些描述只是為了解釋本發明的原理，而不能以任何方式解釋為對本發明保護范圍的限制。基于此處的解釋，本領域的技術人員不需要付出創造性的勞動即可聯想到本發明的其它【具體實施方式】，這些方式都將落入本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種生產線的快速定制設計服務平臺，其特征在于，包括: 模型庫，用于存儲仿真模型； 優化算法庫，用于存儲優化算法； 仿真模塊，用于根據所述生產線的信息從所述模型庫中調選所述仿真模型，以使所述仿真模型作近物理的靜態仿真； 優化算法模塊，用于根據所述生產線的信息從所述優化算法庫中調選所述優化算法，通過所述優化算法優化所述仿真模型的動態運行方式； 其中，所述優化算法模塊通過指令通道與所述仿真模塊相連，以使所述仿真模型按照所述優化算法模塊生成的生產指令運行;所述仿真模塊通過信息通道與所述優化算法模塊相連接，以使所述優化算法模塊獲取所述仿真模型的運行狀態;通過使所述仿真模塊和所述優化算法模塊迭代交互的運行，以優化所述仿真模型的配置參數和所述優化算法的算法結構； 測試模塊，用于對所述仿真模型設置測試條件，以測試由所述仿真模型構建的生產線的適應性。2.根據權利要求1所述的生產線的快速定制設計服務平臺，其特征在于，包括: 生產線信息獲取模塊，用于通過掃描所述生產線相關的文本資料，通過統計詞頻獲取所述生產線的特征信息，并把所述特征信息公開以方便用戶較對;或者，通過預設的關鍵詞檢索所述文本資料，提取所述生產線的特征信息，并把所述特征信息公開以方便用戶較對；或者，通過用戶直接輸入所述生產線的特征信息。3.根據權利要求2所述的生產線的快速定制設計服務平臺，其特征在于，包括: 模型導入模塊，用于把仿真模型導入到所述模型庫，并建立起與所述仿真模型相對應的運動腳本； 優化算法導入模塊，用于把優化算法導入到所述優化算法庫； 以及，根據所述特征信息通過網絡服務器更新和完善所述優化算法庫和模型庫。4.根據權利要求2所述的生產線的快速定制設計服務平臺，其特征在于， 所述仿真模塊通過所述特征信息對所述模型庫中的仿真模型按照相關度作降序排序，以方便用戶調選所述仿真模型;所述優化算法模塊通過所述特征信息對所述優化算法庫中的優化算法按照相關度作降序排序，以方便用戶調選所述優化算法。5.根據權利要求4所述的生產線的快速定制設計服務平臺，其特征在于， 根據用戶調選的算法模型和優化算法的步驟記錄來預測用戶需要搭建的生產線所遇到的問題，并通過檢索網絡服務器把已存在優選解決方案推送給用戶。6.根據權利要求2所述的生產線的快速定制設計服務平臺，其特征在于， 通過所述特征信息向所述測試模塊推送測試條件，以提高測試的全面性。7.根據權利要求6所述的生產線的快速定制設計服務平臺，其特征在于， 所述測試模塊包括效果展示模塊和測試報告生成模塊，以更直觀地展示所述生產線的測試結果。8.根據權利要求1所述的生產線的快速定制設計服務平臺，其特征在于，包括: 信息管理模塊，用于維護用戶的個人信息，驗證所述用戶的權限，搭建用戶的交流和交易子平臺。
【文檔編號】G06F17/50GK106021733SQ201610342985
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月23日
【發明人】劉強, 鄧加喜, 余佳揚, 李小平
【申請人】廣東工業大學