一种加工过程控制系统的多层动态跟踪控制方法

摘要

本发明公开了一种加工过程控制系统及多层的动态跟踪控制方法，该系统的数据处理与分析模块与数据采集模块连接，加工过程动态跟踪模块与数据处理与分析模块连接，加工过程控制模块与加工过程动态跟踪模块连接；所述数据采集模块用于多层加工过程的数据采集，所述数据处理与分析模块用于对数据采集模块采集的信息进行数据分析，所述加工过程动态跟踪模块根据数据处理与分析模块分析处理后的信息动态跟踪加工过程，所述加工过程控制模块用于控制加工过程。本发明的优点在于：利用分层的方法解决跨企业加工过程的信息现场检测采集、分析及动态跟踪控制问题；同时，通过SPC控制图控制加工过程，保证加工过程的稳定。

主权项

一种加工过程控制系统的多层动态跟踪控制方法，其特征在于：(1)利用数据采集模块采集跨企业加工过程的数据；所述数据采集模块主要通过传感器及数显设备采集加工零部件尺寸精度、形状精度以及设备的振动信号，并将采集到的数据传输到数据处理与分析模块中；(2)利用数据处理与分析模块分析数据采集模块采集的信息；所述数据处理与分析模块由函数库、算法集及知识库构成；通过数据处理与分析模块处理前端采集到的各类加工过程及设备数据，分析加工过程的工序能力、设备状态和零件加工状态，并对分析结果进行存储；(3)利用加工过程动态跟踪模块动态跟踪加工过程；所述加工过程动态跟踪模块基于数据处理与分析模块的处理分析结果，跟踪加工过程设备级加工任务信息、工序级任务序列信息、工序能力信息、设备工序异常信息、零件加工状态信息、设备状态信息、工序完成数、工序完成率、工序合格率；利用加工过程控制模块控制加工过程；所述加工过程控制模块通过SPC控制图控制加工过程，保证加工过程的稳定；所述加工过程动态跟踪模块和加工过程控制模块由加工过程动态跟踪控制模型构成；以各层的加工执行单元为各层加工过程跟踪控制的节点，建立多层次的加工过程动态跟踪控制模型：LiXj＝(IQi，OQi，ijQc)其中：①i＝1，2，3，4为节点所处的层数，分别表示核心企业层、成员企业层、加工单元层、加工设备层；j＝1，2，...，n分别表示处于同一层次的节点个数；IQi为输入的相关加工信息；OQi为输出的加工过程跟踪控制结果；ijQc表示第i层的第j个加工跟踪控制单元；②MCU表示各个层次加工控制单元的集合： MCU = ee . Q c = { pe 1 . Q c ∪ pe 2 . Q c ∪ . . . . . . ∪ pe n . Q c } pe i . Q c = { c 1 . Q c ∪ c 2 . Q c ∪ . . . . . . ∪ c n . Q c } c i . Q c = { e 1 . Q c ∪ e 2 . Q c ∪ . . . . . . ∪ e n . Q c } 其中：Qc表示加工过程控制单元，ee代表核心企业层，pe代表成员企业层，c代表加工单元层，e代表加工设备层；③不同层输入的相关加工信息不同，相应地各层输出的加工过程跟踪控制结果也不一样：在核心企业层，即i＝1时，输入的加工信息通常是IQee＝{IQee(A)，IQee(B)，IQee(C)，...}＝{产品的整体加工要求，成员企业负责零部件的加工要求，产品完工日期，...}，输出的跟踪控制结果OQee(D)是产品的整体加工精度或产品合格率；在成员企业层，即i＝2时，输入的加工信息是IQpe＝{IQpe(A)，IQpe(B)，IQpe(C)，...}＝{子产品的加工要求，成员企业负责零部件的加工要求，产品完工日期，...}，输出的跟踪控制结果OQpe(D)是子产品的加工精度或整体任务完成率；在加工单元层，即i＝3时，输入的加工信息通常是IQc＝{IQc(A)，IQc(B)，IQc(C)，...}＝{车间级零部件加工任务，车间级零部件工序信息，设备状态信息，车间各工序任务数，...}，输出的跟踪控制结果OQc(D)是车间级设备状态、工序状态、工序能力指数、工序加工异常信息、多工序任务的完成率或合格率；在加工设备层，即i＝4时，输入的加工信息通常是IQc＝{IQc(A)，IQc(B)，IQc(C)，...}＝{加工设备状态数据，工序加工任务信息，工序加工时间，零件加工状态信息，...}，输出的跟踪控制结果OQc(D)是加工过程能力、加工过程异常信息、加工设备状态工件废品数、工序完成数、工序完成率或工件合格率；通过建立各层次加工跟踪控制单元与各节点对应的加工跟踪控制方法，依据具体加工过程采用合适的跟踪控制方法，对加工过程进行跟踪与监控，并利用SPC控制图对过程控制图参数进行优化。