一种工厂生产数字化智能管理系统

技术领域

本发明涉及生产管理技术领域，具体涉及一种工厂生产数字化智能管理系统。

背景技术

智能工厂是现代工厂信息化发展的新阶段，是在数字化工厂的基础上，利用物联网的技术和设备监控技术加强信息管理和服务，传统的生产过程中，将物料从仓库输送到生产线上，都是人工进行输送，不仅输送效率不高，浪费人力，而且还有可能输送错误，影响生产。

随着智能工厂的发展，许多工厂大都使用agv机器人输送物料代替传统的人力输送，但是目前agv输送存在如下技术问题：1、agv机器人将生产物料往产线输送的过程中，不能根据产线生产安排实时调整机器人数量，但是产线的生产安排会随时调整，若agv机器人数量不够可能会影响生产计划顺利极进行，对工厂造成损失；2、agv机器人在输送物料的过程中，不能使物料一直处于在同一水平高度，不仅会影响输送的稳定性，而且还不方便产线工人的取放。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工厂生产数字化智能管理系统，解决上述技术问题。

一种工厂生产数字化智能管理系统，所述系统包括：生产效率预测模块，生产物料输送效率预测模块、调度模块和agv机器人控制模块；

所述生产效率预测模块用于对产品的生产效率进行预测；

所述生产物料输送效率预测模块用于对将生产物料从仓库输送到生产线的效率进行预测；

所述调度模块用于根据生产效率预测模块和生产物料输送效率预测模块的预测结果获取agv机器人的调度策略；

所述agv机器人控制模块用于并对所有agv机器人的工作状态进行实时监控。

通过上述技术方案，本发明的生产效率预测模块预测当前生产周期内生产线的生产效率，生产物料输送模块用于预测当前工作的agv机器人的数量在当前生产周期类将生产物料从仓库输送到生产线的输送效率，调度模块根据生产效率和输送效率判断是否需要增加agv机器人数量，并计算出agv机器人增加的具体数量，保证生产计划顺利极进行，并计算当前周期结束后产线物料剩余值，并根据当前周期结束后产线物料剩余值，预测下一生产周期需要agv机器人数量。

作为本发明方案的进一步描述，所述调度模块的工作过程包括：

通过生产物料输送效率预测模块预测获取生产物料从仓库输送到生产线的效率随时间变化曲线A(t)；

通过生产效率预测模块预测获取工厂生产效率随时间变化曲线B(t)；

当A(t)＞B(t)时，通过S(t)＝A(t)-B(t)计算出产线物料储存曲线S(t)，将S(t

当

当

根据公式

通过公式

将n与m进行比较：

若n＞m，则agv机器人增加量为N＝n；

若n≤m，则agv机器人增加量为N＝m；

其中，t

作为本发明方案的进一步描述，N个所述agv机器人开启的过程为：

通过公式

其中，P

通过上述技术方案，本发明的通过生产物料输送效率预测模块预测获取生产物料从仓库输送到生产线的效率随时间变化曲线A(t)；通过生产效率预测模块预测获取工厂生产效率随时间变化曲线B(t)；通过S(t)＝A(t)-B(t)计算出产线物料储存曲线S(t)，将S(t

作为本发明方案的进一步描述，当S(t

作为本发明方案的进一步描述，下个生产周期agv机器人数量调整策略为：

通过公式

通过生产物料输送效率预测模块预测获取下个周期生产物料从仓库输送到生产线的效率随时间变化曲线C(t)；

通过生产效率预测模块预测获取下个周期工厂生产效率随时间变化曲线D(t)；

通过公式R(t)＝C(t)-D(t)计算下个周期出产线物料储存曲线R(t)，

将

若

若

其中，t

通过上述技术方案，通过公式

作为本发明方案的进一步描述，所述agv机器人控制模块包括升降单元和高度采集单元，

所述升降单元用于控制agv机器人的高度，保持agv机器人在行进过程中的稳定性；

所述高度采集单元用于采集待输送生产物料的高度，升降单元根据输送生产物料的高度实时调节agv机器人的高度。

作为本发明方案的进一步描述，所述agv机器人控制模块的工作原理包括：

设置agv机器人输送生产物料整体高度，即生产物料最顶点距地面距离始终保持在H；

若待输送生产物料为不可堆叠生产物料：

生产物料高度采集单元实时采集单个待输送生产物料最顶点距地面距离为D，比较H和D的大小，若H大于D，通过升降单元向上调节agv机器人高度，若H小于D，通过升降单元向下调节agv机器人高度，调节的行程为H-D，生产物料最顶点距地面距离始终保持在H。

作为本发明方案的进一步描述，若待输送生产物料为可堆叠生产物料：

生产物料高度采集单元实时采集堆叠在最上面的待输送生产物料最顶点距地面距离为D，比较H和D的大小，若H大于D，通过升降单元向上调节agv机器人高度，若H小于D，通过升降单元向下调节agv机器人高度，调节的行程为H-D，生产物料最顶点距地面距离始终保持在H。

通过上述技术方案，本发明根据待输送生产物料的状态，高度采集单元实时采集待输送生产物料的高度和重量，保证agv机器人上的生产物料最顶点距地面距离始终保持在H的高度，便于物品的取放，同时保证生产物料在输送过程中的稳定性。

本发明的有益效果：

1、本发明的生产效率预测模块预测当前生产周期内生产线的生产效率，生产物料输送模块用于预测当前工作的agv机器人的数量在当前生产周期类将生产物料从仓库输送到生产线的输送效率，调度模块根据生产效率和输送效率判断是否需要增加agv机器人数量，并计算出agv机器人增加的具体数量，保证生产计划顺利极进行，并计算当前周期结束后产线物料剩余值，并根据当前周期结束后产线物料剩余值，预测下一生产周期需要agv机器人数量。

2、本发明根据待输送生产物料的状态，高度采集单元实时采集待输送生产物料的高度和重量，保证agv机器人上的生产物料最顶点距地面距离始终保持在H的高度，便于物品的取放，同时保证生产物料在输送过程中的稳定性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明提供的工厂生产数字化智能管理系统的部分结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明为一种工厂生产数字化智能管理系统，一种工厂生产数字化智能管理系统，所述系统包括：生产效率预测模块，生产物料输送效率预测模块、调度模块和agv机器人控制模块；

所述生产效率预测模块用于对产品的生产效率进行预测；

所述生产物料输送效率预测模块用于对将生产物料从仓库输送到生产线的效率进行预测；

所述调度模块用于根据生产效率预测模块和生产物料输送效率预测模块的预测结果获取agv机器人的调度策略；

所述agv机器人控制模块用于并对所有agv机器人的工作状态进行实时监控。

通过上述技术方案，本发明的生产效率预测模块预测当前生产周期内生产线的生产效率，生产物料输送模块用于预测当前工作的agv机器人的数量在当前生产周期类将生产物料从仓库输送到生产线的输送效率，调度模块根据生产效率和输送效率判断是否需要增加agv机器人数量，并计算出agv机器人增加的具体数量，保证生产计划顺利极进行，并计算当前周期结束后产线物料剩余值，并根据当前周期结束后产线物料剩余值，预测下一生产周期需要agv机器人数量。

所述调度模块的工作过程包括：

通过生产物料输送效率预测模块预测获取生产物料从仓库输送到生产线的效率随时间变化曲线A(t)；

通过生产效率预测模块预测获取工厂生产效率随时间变化曲线B(t)；

当A(t)＞B(t)时，通过S(t)＝A(t)-B(t)计算出产线物料储存曲线S(t)，将S(t

当

当

根据公式

通过公式

将n与m进行比较：

若n＞m，则agv机器人增加量为N＝n；

若n≤m，则agv机器人增加量为N＝m；

其中，t

N个所述agv机器人开启的过程为：

通过公式

其中，P

通过上述技术方案，本发明的通过生产物料输送效率预测模块预测获取生产物料从仓库输送到生产线的效率随时间变化曲线A(t)；通过生产效率预测模块预测获取工厂生产效率随时间变化曲线B(t)；通过S(t)＝A(t)-B(t)计算出产线物料储存曲线S(t)，将S(t

当S(t

下个生产周期agv机器人数量调整策略为：

通过公式

通过生产物料输送效率预测模块预测获取下个周期生产物料从仓库输送到生产线的效率随时间变化曲线C(t)；

通过生产效率预测模块预测获取下个周期工厂生产效率随时间变化曲线D(t)；

通过公式R(t)＝C(t)-D(t)计算下个周期出产线物料储存曲线R(t)，

将

若

若

其中，t

通过上述技术方案，通过公式

所述agv机器人控制模块包括升降单元和高度采集单元，

所述升降单元用于控制agv机器人的高度，保持agv机器人在行进过程中的稳定性；

所述高度采集单元用于采集待输送生产物料的高度，升降单元根据输送生产物料的高度实时调节agv机器人的高度。

所述agv机器人控制模块的工作原理包括：

设置agv机器人输送生产物料整体高度，即生产物料最顶点距地面距离始终保持在H；

若待输送生产物料为不可堆叠生产物料：

生产物料高度采集单元实时采集单个待输送生产物料最顶点距地面距离为D，比较H和D的大小，若H大于D，通过升降单元向上调节agv机器人高度，若H小于D，通过升降单元向下调节agv机器人高度，调节的行程为H-D，生产物料最顶点距地面距离始终保持在H。

若待输送生产物料为可堆叠生产物料：

生产物料高度采集单元实时采集堆叠在最上面的待输送生产物料最顶点距地面距离为D，比较H和D的大小，若H大于D，通过升降单元向上调节agv机器人高度，若H小于D，通过升降单元向下调节agv机器人高度，调节的行程为H-D，生产物料最顶点距地面距离始终保持在H。

通过上述技术方案，本发明根据待输送生产物料的状态，高度采集单元实时采集待输送生产物料的高度和重量，保证agv机器人上的生产物料最顶点距地面距离始终保持在H的高度，便于物品的取放，同时保证生产物料在输送过程中的稳定性。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。