一种用于瓦楞纸品生产线调控的物联网系统及其调控方法

技术领域

本发明涉及瓦楞纸技术领域，具体是一种用于瓦楞纸品生产线调控的物联网系统及其调控方法。

背景技术

目前，瓦楞纸品生产线生产环节的相关参数——例如原纸、纸浆的库存、订单信息、生产时限、成本等，都对最后的瓦楞纸产品性能具有重要影响。在产品设计阶段，往往要采集和分析瓦楞纸产品在实际应用过程中的负重、承压、承受外力挤压和碰撞、空气湿度、温度等因素的预期数据，并开展实验，进而通过预置的工艺参数，保障生产的瓦楞纸产品能适应具体应用。

现有技术中，如采用瓦楞纸产品设计阶段预置好的工艺参数，能够保证瓦楞纸下线时符合产品的质检标准，但是，在实际的瓦楞纸生产厂获得的订单中，受到生产时限、总成本控制等原因，难以总是按照产品设计阶段预置的工艺参数来实施生产，而是需要对生产环节中的若干参数进行调整，通常也没有条件和时间针对工艺参数调整之后的瓦楞纸产品每批次都重新进行数据分析和实验，所以，无法对瓦楞纸品生产线的相关参数进行准确调控，保障瓦楞纸品的质量。

因此，如何精准地对瓦楞纸品生产线的相关参数进行调控是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明实施例提供一种用于瓦楞纸品生产线调控的物联网系统，包括：参数获取模块、调控方案设定模块和生产线调控接口模块；

所述参数获取模块用于获取瓦楞纸品生产环节中的原材料供应调配参数、实际应用需求参数、个性化定制参数和生产管理参数；

所述调控方案设定模块连接所述参数获取模块，用于基于预设工艺参数集，根据所述原材料供应调配参数、所述实际应用需求参数、所述个性化定制参数和所述生产管理参数确定调节参数，并基于所述调节参数生成最优调控方案；

所述生产线调控接口模块连接所述调控方案设定模块与瓦楞纸品生产设备，用于利用物联网将所述最优调控方案发送给所述瓦楞纸品生产设备。

在一个实施例中，所述参数获取模块，包括：供应链调配单元、订单产品参数分析单元和生产管理参数分析单元；

所述供应链调配单元用于在瓦楞纸的原材料供应链环节中提取所述原材料供应调配参数；

所述订单产品参数分析单元用于在产品订单环节中采集瓦楞纸生产订单，并基于所述瓦楞纸生产订单提取所述实际应用需求参数和所述个性化定制参数；

所述生产管理参数分析单元用于对生产管理环节中提取所述生产管理参数。

在一个实施例中，所述调控方案设定模块，包括：调整参数确定单元、初始评价矩阵构建单元、关联系数计算单元、综合评价值生成单元和排序单元；

所述调整参数确定单元用于根据所述原材料供应调配参数、所述实际应用需求参数、所述个性化定制参数和所述生产管理参数确定调节参数；

所述初始评价矩阵构建单元连接所述调整参数确定单元，用于基于所述预设工艺参数集与所述调节参数构建初始评价矩阵，并对所述初始评价矩阵进行归一化，生成归一化工艺参数与最优工艺参数；

所述关联系数计算单元连接所述初始评价矩阵构建单元，用于根据所述归一化工艺参数与最优工艺参数计算关联系数；

所述综合评价值生成单元连接所述关联系数计算单元，用于基于所述关联系数确定评价权重向量，并根据所述评价权重向量生成综合评价值；

所述排序单元连接所述综合评价值生成单元，用于对所述综合评价值进行排序，生成最优调控方案。

在一个实施例中，所述调整参数确定单元，包括：获取装置、邻域确定装置和调节参数生成装置；

所述获取装置用于获取所述原材料供应调配参数、所述实际应用需求参数、所述个性化定制参数和所述生产管理参数，并采集所述原材料供应调配参数、所述实际应用需求参数、所述个性化定制参数和所述生产管理参数之间的参数关联性和参数影响权重；

所述邻域确定装置连接所述获取装置，用于基于所述参数关联性确定所述瓦楞纸品生产环节的邻域；

所述调节参数生成装置连接所述获取装置与所述邻域确定装置，用于基于所述瓦楞纸品生产环节与所述邻域之间的参数影响权重计算所述调节参数。

在一个实施例中，所述调节参数生成装置中的基于所述瓦楞纸品生产环节与所述邻域之间的参数影响权重计算所述调节参数，计算公式为：

其中，

基于上述目的，在本申请的第二个方面，还提出了一种用于瓦楞纸品生产线调控的物联网系统的调控方法，包括：

参数获取模块获取瓦楞纸品生产环节中的原材料供应调配参数、实际应用需求参数、个性化定制参数和生产管理参数；

调控方案设定模块基于预设工艺参数集，根据所述原材料供应调配参数、所述实际应用需求参数、所述个性化定制参数和所述生产管理参数确定调节参数，并基于所述调节参数生成最优调控方案；

生产线调控接口模块利用物联网将所述最优调控方案发送给所述瓦楞纸品生产设备。

在一个实施例中，所述参数获取模块获取瓦楞纸品生产环节中的原材料供应调配参数、实际应用需求参数、个性化定制参数和生产管理参数，包括：

供应链调配单元在瓦楞纸的原材料供应链环节中提取所述原材料供应调配参数；

订单产品参数分析单元在产品订单环节中采集瓦楞纸生产订单，并基于所述瓦楞纸生产订单提取所述实际应用需求参数和所述个性化定制参数；

生产管理参数分析单元对生产管理环节中提取所述生产管理参数。

在一个实施例中，所述调控方案设定模块基于预设工艺参数集，根据所述原材料供应调配参数、所述实际应用需求参数、所述个性化定制参数和所述生产管理参数确定调节参数，并基于所述调节参数生成最优调控方案，包括：

调整参数确定单元根据所述原材料供应调配参数、所述实际应用需求参数、所述个性化定制参数和所述生产管理参数确定调节参数；

初始评价矩阵构建单元基于所述预设工艺参数集与所述调节参数构建初始评价矩阵，并对所述初始评价矩阵进行归一化，生成归一化工艺参数与最优工艺参数；

关联系数计算单元根据所述归一化工艺参数与最优工艺参数计算关联系数；

综合评价值生成单元基于所述关联系数确定评价权重向量，并根据所述评价权重向量生成综合评价值；

排序单元对所述综合评价值进行排序，生成最优调控方案。

在一个实施例中，所述调整参数确定单元根据所述原材料供应调配参数、所述实际应用需求参数、所述个性化定制参数和所述生产管理参数确定调节参数，包括：

获取装置获取所述原材料供应调配参数、所述实际应用需求参数、所述个性化定制参数和所述生产管理参数，并采集所述原材料供应调配参数、所述实际应用需求参数、所述个性化定制参数和所述生产管理参数之间的参数关联性和参数影响权重；

邻域确定装置基于所述参数关联性确定所述瓦楞纸品生产环节的邻域；

调节参数生成装置基于所述瓦楞纸品生产环节与所述邻域之间的参数影响权重计算所述调节参数。

在一个实施例中，所述调节参数生成装置基于所述瓦楞纸品生产环节与所述邻域之间的参数影响权重计算所述调节参数，计算公式为：

其中，

本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：

本发明实施例提供的一种用于瓦楞纸品生产线调控的物联网系统及其调控方法，基于瓦楞纸品生产线中的原材料供应链环节、产品订单环节与生产管理环节中的工艺参数计算调节参数，保证了瓦楞纸品生产线中的全部工艺参数能够基于实际具体应用进行准确调整；并且基于综合评价值对调控方案进行排序，选取最优调控方案，保证了最优调控方案中的工艺参数与最初产品设计阶段预设的工艺参数的匹配度，保证了瓦楞纸产品的质量。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例提供的一种用于瓦楞纸品生产线调控的物联网系统的框图；

图2为本发明实施例提供的一种用于瓦楞纸品生产线调控的物联网系统的调控方法流程图；

图3为本发明实施例提供的步骤S201的流程图；

图4为本发明实施例提供的步骤S202的流程图；

图5为本发明实施例提供的步骤S2021的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

参照图1所示，本发明实施例提供的一种用于瓦楞纸品生产线调控的物联网系统，包括：参数获取模块1、调控方案设定模块2和生产线调控接口模块3；

所述参数获取模块1用于获取瓦楞纸品生产环节中的原材料供应调配参数、实际应用需求参数、个性化定制参数和生产管理参数。

具体的，从瓦楞纸品生产环节（即原材料供应链环节、产品订单环节与生产管理环节）分别提取瓦楞纸品生产环节的参数，即原材料供应调配参数、实际应用需求参数、个性化定制参数和生产管理参数。

所述调控方案设定模块2连接所述参数获取模块1，用于基于预设工艺参数集，根据所述原材料供应调配参数、所述实际应用需求参数、所述个性化定制参数和所述生产管理参数确定调节参数，并基于所述调节参数生成最优调控方案。

所述生产线调控接口模块3连接所述调控方案设定模块2与瓦楞纸品生产设备，用于利用物联网将所述最优调控方案发送给所述瓦楞纸品生产设备。

具体的，利用物联网技术，将最优调控方案对应的工艺参数，发送给生产线链条的瓦楞纸品生产设备，由瓦楞纸品生产设备基于最优调控方案更新工艺参数后加以执行。

本实施例中，基于瓦楞纸品生产线中的原材料供应链环节、产品订单环节与生产管理环节中的工艺参数计算调节参数，保证了瓦楞纸品生产线中的全部工艺参数能够基于实际具体应用进行准确调整；并且基于综合评价值对调控方案进行排序，选取最优调控方案，保证了最优调控方案中的工艺参数与最初产品设计阶段预设的工艺参数的匹配度，保证了瓦楞纸产品的质量。

在一个实施例中，所述参数获取模块1，包括：供应链调配单元4、订单产品参数分析单元5和生产管理参数分析单元6；

所述供应链调配单元4用于在瓦楞纸的原材料供应链环节中提取所述原材料供应调配参数。

具体的，在瓦楞纸的原材料供应链环节中获得原纸、胶浆等原材料的库存供给，并提取原材料供应调配参数，包括原纸材质参数、原纸含水率参数、胶浆成分参数、胶浆含水率参数、表面处理原料参数等。

所述订单产品参数分析单元5用于在产品订单环节中采集瓦楞纸生产订单，并基于所述瓦楞纸生产订单提取所述实际应用需求参数和所述个性化定制参数。

具体的，采集瓦楞纸订单反映的瓦楞纸产品的应用的季节、地域、承载物品、物流等因素，并基于上述因素提取瓦楞纸产品的含水率、原纸材质、表面工艺选择、粘合牢固度、重量、厚度等参数。

例如，瓦楞纸订单反应的瓦楞纸产品应用的季节为夏季，地域为浙江，承载物品为钢制产品，则基于瓦楞纸应用环境模拟器上述瓦楞纸的应用环境（夏季，浙江）的模拟，采集瓦楞纸品的含水率为8%-9.2%，并且基于钢制产品对瓦楞纸的表面工艺选择的要求较高，则选取在瓦楞纸品表面覆膜，进而基于瓦楞纸品的含水率为8%-9.2%，在瓦楞纸品表面覆膜生成实际应用需求参数。

进一步地，所述个性化定制参数包括订单所定制指定的表面工艺、原纸材质、重量、厚度等。

所述生产管理参数分析单元6用于对生产管理环节中提取所述生产管理参数。

具体的，根据生产时限、总成本控制等因素，分析确定生产管理参数（例如根据总成本控制决定原纸材质、表面工艺选择、厚度；根据生产时限决定上浆量、胶浆含水量、各个生产环节与时间相关的参数）。

在一个实施例中，所述调控方案设定模块2，包括：调整参数确定单元7、初始评价矩阵构建单元8、关联系数计算单元9、综合评价值生成单元10和排序单元11；

所述调整参数确定单元7用于根据所述原材料供应调配参数、所述实际应用需求参数、所述个性化定制参数和所述生产管理参数确定调节参数。

具体的，当预设有L种调控方案，则L种调控方案的工艺参数取值表示为

其中，1≤

所述初始评价矩阵构建单元8连接所述调整参数确定单元7，用于基于所述预设工艺参数集与所述调节参数构建初始评价矩阵，并对所述初始评价矩阵进行归一化，生成归一化工艺参数与最优工艺参数。

具体的，对于全部瓦楞纸品生产环节的工艺参数X，在产品设计阶段的预设工艺参数表示为

进一步地，基于全部瓦楞纸品生产环节的工艺参数X与预设工艺参数表示为

进一步地，将所述初始评价矩阵进行归一化处理，生成如下归一化矩阵C：

其中，

所述关联系数计算单元9连接所述初始评价矩阵构建单元8，用于根据所述归一化工艺参数与最优工艺参数计算关联系数。

具体的，所述根据所述归一化工艺参数与所述最优工艺参数计算关联系数的计算公式为：

上式中，

所述综合评价值生成单元10连接所述关联系数计算单元9，用于基于所述关联系数确定评价权重向量，并根据所述评价权重向量生成综合评价值。

具体的，基于所述关联系数

具体的，基于评价矩阵E确定瓦楞纸品生产环节的评价权重向量

其中，

具体的，所述基于所述评价权重向量生成所述调控方案的综合评价值，计算公式为：

上式中，

所述排序单元11连接所述综合评价值生成单元10，用于对所述综合评价值进行排序，生成最优调控方案。

具体的，针对计算获得的全部L个调控方案的每一个的综合评价值

在一个实施例中，所述调整参数确定单元7，包括：获取装置12、邻域确定装置13和调节参数生成装置14；

所述获取装置12用于获取所述原材料供应调配参数、所述实际应用需求参数、所述个性化定制参数和所述生产管理参数，并采集所述原材料供应调配参数、所述实际应用需求参数、所述个性化定制参数和所述生产管理参数之间的参数关联性和参数影响权重。

具体的，将所述原材料供应调配参数表示为

进一步地，所述原材料供应调配参数、所述实际应用需求参数、所述个性化定制参数和所述生产管理参数之间的相互关联影响表示为：

进一步地，

例如，

进一步地，

例如，

所述邻域确定装置13连接所述获取装置12，用于基于所述参数关联性确定所述瓦楞纸品生产环节的邻域。

具体的，假设瓦楞纸品生产环节

所述调节参数生成装置14连接所述获取装置12与所述邻域确定装置13，用于基于所述瓦楞纸品生产环节与所述邻域之间的参数影响权重计算所述调节参数。

具体的，所述调节参数生成装置14中的基于所述瓦楞纸品生产环节与所述邻域之间的参数影响权重计算所述调节参数，计算公式为：

其中，

进一步地，当对瓦楞纸品生产环节的某些参数主动进行了调整之后，则将其它未被主动调整的参数作为上述公式里面的

进一步地，如果所述原材料供应调配参数、所述实际应用需求参数、所述个性化定制参数和所述生产管理参数确定调节参数导致同一主动调节的参数产生多个值，则将多个值对应的相关参数作为并列调控方案。

参照图2所示，一种用于瓦楞纸品生产线调控的物联网系统的调控方法，包括：

S201、参数获取模块获取瓦楞纸品生产环节中的原材料供应调配参数、实际应用需求参数、个性化定制参数和生产管理参数。

具体的，从瓦楞纸品生产环节（即原材料供应链环节、产品订单环节与生产管理环节）分别提取瓦楞纸品生产环节的参数，即原材料供应调配参数、实际应用需求参数、个性化定制参数和生产管理参数。

S202、调控方案设定模块基于预设工艺参数集，根据所述原材料供应调配参数、所述实际应用需求参数、所述个性化定制参数和所述生产管理参数确定调节参数，并基于所述调节参数生成最优调控方案。

S203、生产线调控接口模块利用物联网将所述最优调控方案发送给所述瓦楞纸品生产设备。

具体的，利用物联网技术，将最优调控方案对应的工艺参数，发送给生产线链条的瓦楞纸品生产设备，由瓦楞纸品生产设备基于最优调控方案更新工艺参数后加以执行。

在一个实施例中，如图3所示，步骤S201，即所述参数获取模块获取瓦楞纸品生产环节中的原材料供应调配参数、实际应用需求参数、个性化定制参数和生产管理参数，包括：

S2011、供应链调配单元在瓦楞纸的原材料供应链环节中提取所述原材料供应调配参数。

具体的，在瓦楞纸的原材料供应链环节中获得原纸、胶浆等原材料的库存供给，并提取原材料供应调配参数，包括原纸材质参数、原纸含水率参数、胶浆成分参数、胶浆含水率参数、表面处理原料参数等。

S2012、订单产品参数分析单元在产品订单环节中采集瓦楞纸生产订单，并基于所述瓦楞纸生产订单提取所述实际应用需求参数和所述个性化定制参数。

具体的，采集瓦楞纸订单反映的瓦楞纸产品的应用的季节、地域、承载物品、物流等因素，并基于上述因素提取瓦楞纸产品的含水率、原纸材质、表面工艺选择、粘合牢固度、重量、厚度等参数。

例如，瓦楞纸订单反应的瓦楞纸产品应用的季节为夏季，地域为浙江，承载物品为钢制产品，则基于瓦楞纸应用环境模拟器上述瓦楞纸的应用环境（夏季，浙江）的模拟，采集瓦楞纸品的含水率为8%-9.2%，并且基于钢制产品对瓦楞纸的表面工艺选择的要求较高，则选取在瓦楞纸品表面覆膜，进而基于瓦楞纸品的含水率为8%-9.2%，在瓦楞纸品表面覆膜生成实际应用需求参数。

进一步地，所述个性化定制参数包括订单所定制指定的表面工艺、原纸材质、重量、厚度等。

S2013、生产管理参数分析单元对生产管理环节中提取所述生产管理参数。

具体的，根据生产时限、总成本控制等因素，分析确定生产管理参数（例如根据总成本控制决定原纸材质、表面工艺选择、厚度；根据生产时限决定上浆量、胶浆含水量、各个生产环节与时间相关的参数）。

在一个实施例中，如图4所示，步骤S202，即所述调控方案设定模块基于预设工艺参数集，根据所述原材料供应调配参数、所述实际应用需求参数、所述个性化定制参数和所述生产管理参数确定调节参数，并基于所述调节参数生成最优调控方案，包括：

S2021、调整参数确定单元根据所述原材料供应调配参数、所述实际应用需求参数、所述个性化定制参数和所述生产管理参数确定调节参数。

具体的，当预设有L种调控方案，则L种调控方案的工艺参数取值表示为

S2022、初始评价矩阵构建单元基于所述预设工艺参数集与所述调节参数构建初始评价矩阵，并对所述初始评价矩阵进行归一化，生成归一化工艺参数与具体的，对于全部瓦楞纸品生产环节的工艺参数X，在产品设计阶段的预设工艺参数表示为

进一步地，基于全部瓦楞纸品生产环节的工艺参数X与预设工艺参数表示为

进一步地，将所述初始评价矩阵进行归一化处理，生成如下归一化矩阵C：

其中，

S2023、关联系数计算单元根据所述归一化工艺参数与最优工艺参数计算关联系数。

具体的，所述根据所述归一化工艺参数与所述最优工艺参数计算关联系数的计算公式为：

上式中，

S2024、综合评价值生成单元基于所述关联系数确定评价权重向量，并根据所述评价权重向量生成综合评价值。

具体的，基于所述关联系数

具体的，基于评价矩阵E确定瓦楞纸品生产环节的评价权重向量

其中，

上式中，

S2025、排序单元对所述综合评价值进行排序，生成最优调控方案。

具体的，针对计算获得的全部L个调控方案的每一个的综合评价值

在一个实施例中，如图5所示，步骤S2021，即所述调整参数确定单元根据所述原材料供应调配参数、所述实际应用需求参数、所述个性化定制参数和所述生产管理参数确定调节参数，包括：

S20211、获取装置获取所述原材料供应调配参数、所述实际应用需求参数、所述个性化定制参数和所述生产管理参数，并采集所述原材料供应调配参数、所述实际应用需求参数、所述个性化定制参数和所述生产管理参数之间的参数关联性和参数影响权重。

具体的，将所述原材料供应调配参数表示为

进一步地，所述原材料供应调配参数、所述实际应用需求参数、所述个性化定制参数和所述生产管理参数之间的相互关联影响表示为：

进一步地，

例如，

进一步地，

例如，

S20212、邻域确定装置基于所述参数关联性确定所述瓦楞纸品生产环节的邻域。

具体的，假设瓦楞纸品生产环节

S20213、调节参数生成装置基于所述瓦楞纸品生产环节与所述邻域之间的参数影响权重计算所述调节参数。

具体的，所述调节参数生成装置中的基于所述瓦楞纸品生产环节与所述邻域之间的参数影响权重计算所述调节参数，计算公式为：

其中，

进一步地，当对瓦楞纸品生产环节的某些参数主动进行了调整之后，则将其它未被主动调整的参数作为上述公式里面的

进一步地，如果所述原材料供应调配参数、所述实际应用需求参数、所述个性化定制参数和所述生产管理参数确定调节参数导致同一主动调节的参数产生多个值，则将多个值对应的相关参数作为并列调控方案。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。