陸興飛

摘 要：在大數(shù)據(jù)時代，積極利用大數(shù)據(jù)技術(shù)能推動智慧工廠制造優(yōu)化技術(shù)的不斷進(jìn)步。所以本文主要介紹了智慧工廠的內(nèi)涵，并研究了基于大數(shù)據(jù)的智慧工廠制造優(yōu)化技術(shù)，通過對頻繁序列模式挖掘技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，提出了一種不需要建立比較復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型，并能支持結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的一種設(shè)備故障知識推送方法，讓故障能夠?qū)崿F(xiàn)智能診斷，在一定程度上將設(shè)備運(yùn)行的轉(zhuǎn)率有效提高，具有較大的應(yīng)用可行性和應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù) 智慧工廠 制造優(yōu)化技術(shù)

在現(xiàn)代社會中生產(chǎn)要素成本不斷提高，我國的制造業(yè)已經(jīng)發(fā)生了非常大的轉(zhuǎn)變，現(xiàn)代的制造業(yè)的附加值和技術(shù)含量更高，所以在生產(chǎn)制造和裝備制造業(yè)中，需要積極將智能化和信息化技術(shù)引入，并不斷融合更加先進(jìn)的工藝技術(shù)，讓生產(chǎn)管理能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型。智慧工廠與傳統(tǒng)以MES為基礎(chǔ)的智能工廠模式不同，其智慧升華了工廠制造執(zhí)行方面，并發(fā)現(xiàn)了其中存在的規(guī)律，能夠提供一定的只能服務(wù)進(jìn)行協(xié)調(diào)。在智慧工廠業(yè)務(wù)需求不斷擴(kuò)展和細(xì)分的過程中，傳統(tǒng)模式的應(yīng)用已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化發(fā)展的需求，所以如何在工業(yè)大數(shù)據(jù)中將知識挖掘出來對生產(chǎn)優(yōu)化進(jìn)行指導(dǎo)是目前研究的重點(diǎn)。通過將智慧工廠存在的技術(shù)體系和大數(shù)據(jù)存在的關(guān)鍵技術(shù)有效融合，構(gòu)建了一個更加先進(jìn)的工業(yè)生產(chǎn)大數(shù)據(jù)分析平臺對海量原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，主動預(yù)測生產(chǎn)制造和裝備制造中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)，不斷對工廠運(yùn)行進(jìn)行只能調(diào)控，從而讓智慧工廠的制造更加優(yōu)化。

一、智慧工廠的相關(guān)概述

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，未來制造行業(yè)的發(fā)展可能會實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)之間的互聯(lián)，通過行業(yè)之間的大數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，從而對生產(chǎn)經(jīng)營各個環(huán)節(jié)進(jìn)行協(xié)調(diào)，讓行業(yè)生產(chǎn)的效率不斷提高，其次能實(shí)現(xiàn)工廠的建模，積極利用信息技術(shù)將生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行模擬，讓制造更加智能，也能讓生產(chǎn)組織得到優(yōu)化，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的變革，不斷提高智能水平，進(jìn)一步創(chuàng)新出更多新的產(chǎn)品，讓產(chǎn)業(yè)格局更加優(yōu)化。這些內(nèi)容都是實(shí)現(xiàn)智能供智慧工廠發(fā)展的基本要素。

構(gòu)建智慧工廠首先需要建立工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，讓其能夠自動采集生產(chǎn)的相關(guān)數(shù)據(jù)，并集成數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的目標(biāo)，也讓工廠自制造的過程能實(shí)現(xiàn)透明化，自動采集和分析處理生產(chǎn)數(shù)據(jù)，從而實(shí)時監(jiān)控工廠生產(chǎn)過程，智能調(diào)度生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工廠智能化的服務(wù)，讓整個工廠的智能化水平不斷提高，最后還要積極引入服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)，將云計(jì)算等各種服務(wù)平臺利用起來，讓工廠智能化服務(wù)資源能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬化，將智能工廠的功能不斷豐富，也能實(shí)現(xiàn)人與和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互動互聯(lián)，讓客戶參與到生產(chǎn)中，最終讓商業(yè)新模式更加大規(guī)模化。

二、以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的智慧工廠制造優(yōu)化技術(shù)研究

在現(xiàn)代社會中，將設(shè)備故障診斷的知識重用效率問題有效提高是非常重要的，因此，本文提出了一種以序列模式挖掘技術(shù)為基礎(chǔ)的既能夠支持非文本知識數(shù)據(jù)，又能不需要建立相對比較復(fù)雜的數(shù)據(jù)模型的設(shè)備故障診斷知識推送方法，該類方法主要是分析在檢測過程中大量故障診斷知識使用的數(shù)據(jù)頻率，將故障模型中比較頻繁的知識訓(xùn)練提取出來，然后與設(shè)備工程故障診斷知識使用行為等進(jìn)行結(jié)合，從而讓設(shè)備故障知識的推送有效實(shí)現(xiàn)，并能對設(shè)備的故障進(jìn)行智能診斷。頻繁的知識序列表示設(shè)備工程師分析設(shè)備故障時使用的共同知識項(xiàng)，是對知識需求進(jìn)行判斷的一個重要內(nèi)容。以序列模式挖掘技術(shù)為基礎(chǔ)的頻繁知識序列挖掘能夠找到與其更加符合的頻繁序列，其支持度的表示公式如下：

在上式中，count（s）表示子序列為s的序列數(shù)量；size（D）表示在數(shù)據(jù)庫中序列的總的數(shù)量。

在頻繁知識序列的挖掘技術(shù)中積極應(yīng)用GPS算法，可以將故障模型中所有的葉節(jié)點(diǎn)頻繁知識序列識別出來。在推送設(shè)備故障診斷的知識項(xiàng)時，需要對設(shè)備當(dāng)中故障所產(chǎn)生的工藝參數(shù)、振動頻率等知識與相關(guān)的頻繁知識序列之間存在的相似度進(jìn)行充分考慮。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于故障知識序列一般較長，所以不能與頻繁知識序列實(shí)現(xiàn)完全匹配，所以因此本文以最近出現(xiàn)最高頻的原則為基礎(chǔ)，將故障診斷知識項(xiàng)集合進(jìn)行抽取，讓其能組成故障活動的窗口。

假設(shè)設(shè)備工程師進(jìn)行診斷的設(shè)備故障是設(shè)備ti，則序列為cms=（b1，b2，…，bv）為設(shè)備在運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的知識序列，而最近故障或供電異常的知識項(xiàng)所組成的元素是bv；知識序列的故障活動窗口為w=（bv-2，bv-1，bv）。在設(shè)備ti中出現(xiàn)的頻繁故障知識序列集合FMSi中選出與w相同頻繁知識序列中三個相同的元素，讓其組成相應(yīng)的集合，并將該集合中具有相同三元素序列的元素與下一個元素組成擁有四元素的序列，其推送系統(tǒng)主要如下：

通過以上研究可以知道，以序列模式挖掘技術(shù)為基礎(chǔ)的設(shè)備故障知識推送方法，能夠?qū)⒐收显\斷知識推送的支持率、設(shè)備故障診斷的知識推送的可實(shí)現(xiàn)性有效提高，從而讓生產(chǎn)能夠得到有效控制，進(jìn)一步優(yōu)化能源，讓生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量有效提升，也讓產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中使用的能耗降低。

三、結(jié)束語

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在生產(chǎn)制造和裝備制造行業(yè)中不斷引入了計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使行業(yè)發(fā)生了變革，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)透明化和制造智能化等方向的發(fā)展。以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)對智慧工廠制造優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行研究，提出了一種以序列模式挖掘技術(shù)為基礎(chǔ)的設(shè)備故障知識推送方法，這種方法能夠在一定程度上將生產(chǎn)制造行業(yè)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量有效提升，讓，傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造和裝備制造行業(yè)能實(shí)現(xiàn)真正的數(shù)字化、智能化、智慧化發(fā)展，不斷創(chuàng)造出更多的社會經(jīng)濟(jì)價值。

參考文獻(xiàn)

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