陸興飛

摘 要：在大數(shù)據(jù)時代，積極利用大數(shù)據(jù)技術能推動智慧工廠制造優(yōu)化技術的不斷進步。所以本文主要介紹了智慧工廠的內涵，并研究了基于大數(shù)據(jù)的智慧工廠制造優(yōu)化技術，通過對頻繁序列模式挖掘技術進行改進，提出了一種不需要建立比較復雜的數(shù)學模型，并能支持結構和非結構化數(shù)據(jù)的一種設備故障知識推送方法，讓故障能夠實現(xiàn)智能診斷，在一定程度上將設備運行的轉率有效提高，具有較大的應用可行性和應用前景。

關鍵詞：大數(shù)據(jù) 智慧工廠 制造優(yōu)化技術

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)生了非常大的轉變，現(xiàn)代的制造業(yè)的附加值和技術含量更高，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引入，并不斷融合更加先進的工藝技術，讓生產(chǎn)管理能實現(xiàn)轉型。智慧工廠與傳統(tǒng)以MES為基礎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進行協(xié)調。在智慧工廠業(yè)務需求不斷擴展和細分的過程中，傳統(tǒng)模式的應用已經(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)化進行指導是目前研究的重點。通過將智慧工廠存在的技術體系和大數(shù)據(jù)存在的關鍵技術有效融合，構建了一個更加先進的工業(yè)生產(chǎn)大數(shù)據(jù)分析平臺對海量原始數(shù)據(jù)進行分析，主動預測生產(chǎn)制造和裝備制造中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)，不斷對工廠運行進行只能調控，從而讓智慧工廠的制造更加優(yōu)化。

一、智慧工廠的相關概述

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展以及科學技術的不斷進步，未來制造行業(yè)的發(fā)展可能會實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)之間的互聯(lián)，通過行業(yè)之間的大數(shù)據(jù)進行整合，從而對生產(chǎn)經(jīng)營各個環(huán)節(jié)進行協(xié)調，讓行業(yè)生產(chǎn)的效率不斷提高，其次能實現(xiàn)工廠的建模，積極利用信息技術將生產(chǎn)實際進行模擬，讓制造更加智能，也能讓生產(chǎn)組織得到優(yōu)化，最終實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的變革，不斷提高智能水平，進一步創(chuàng)新出更多新的產(chǎn)品，讓產(chǎn)業(yè)格局更加優(yōu)化。這些內容都是實現(xiàn)智能供智慧工廠發(fā)展的基本要素。

構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)的相關數(shù)據(jù)，并集成數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的目標，也讓工廠自制造的過程能實現(xiàn)透明化，自動采集和分析處理生產(chǎn)數(shù)據(jù)，從而實時監(jiān)控工廠生產(chǎn)過程，智能調度生產(chǎn)，實現(xiàn)工廠智能化的服務，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互聯(lián)網(wǎng)，將云計算等各種服務平臺利用起來，讓工廠智能化服務資源能夠實現(xiàn)虛擬化，將智能工廠的功能不斷豐富，也能實現(xiàn)人與和網(wǎng)絡進行互動互聯(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)為基礎的智慧工廠制造優(yōu)化技術研究

在現(xiàn)代社會中，將設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為基礎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雜的數(shù)據(jù)模型的設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練提取出來，然后與設備工程故障診斷知識使用行為等進行結合，從而讓設備故障知識的推送有效實現(xiàn)，并能對設備的故障進行智能診斷。頻繁的知識序列表示設備工程師分析設備故障時使用的共同知識項，是對知識需求進行判斷的一個重要內容。以序列模式挖掘技術為基礎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中積極應用GPS算法，可以將故障模型中所有的葉節(jié)點頻繁知識序列識別出來。在推送設備故障診斷的知識項時，需要對設備當中故障所產(chǎn)生的工藝參數(shù)、振動頻率等知識與相關的頻繁知識序列之間存在的相似度進行充分考慮。在實際生產(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，將故障診斷知識項集合進行抽取，讓其能組成故障活動的窗口。

假設設備工程師進行診斷的設備故障是設備ti，則序列為cms=（b1，b2，…，bv）為設備在運行過程中所產(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為基礎的設備故障知識推送方法，能夠將故障診斷知識推送的支持率、設備故障診斷的知識推送的可實現(xiàn)性有效提高，從而讓生產(chǎn)能夠得到有效控制，進一步優(yōu)化能源，讓生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質量有效提升，也讓產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中使用的能耗降低。

三、結束語

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和科學技術的不斷進步，在生產(chǎn)制造和裝備制造行業(yè)中不斷引入了計算機互聯(lián)網(wǎng)技術，使行業(yè)發(fā)生了變革，實現(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)為基礎對智慧工廠制造優(yōu)化技術進行研究，提出了一種以序列模式挖掘技術為基礎的設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)濟價值。

參考文獻

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