CN116909239B - 一种物联网多设备协同作业系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能控制技术领域，尤其涉及一种物联网多设备协同作业系统及方法，用于控制流水线作业中的顺序作业的多个作业设备，包括：若干节奏检测模块、若干作业检测模块、缓冲备料模块、作业分析模块以及协同控制模块，作业分析模块根据所述作业输出参量和所述输出指标确定若干评价参量，协同控制模块根据产品的评价参量确定若干作业设备的影响值并结合所述评价参量确定缓冲备料模块的修正模式。本发明通过设置缓冲备料模块并对缓冲备料模块工作模式的调节，有效避免了不合格产品造成的无效产能消耗，提高了流水线的生产效率，有效的充分利用了各环节衔接工时，进而提高了流水线的生产效率。

Description

一种物联网多设备协同作业系统及方法

技术领域

本发明涉及智能控制技术领域，尤其涉及一种物联网多设备协同作业系统及方法。

背景技术

设备控制的实现首先是设备识别，然后通过下发指令控制设备的动作，从而完成指派给设备的任务。传统的设备控制都是针对单一设备和单一场景进行，主要有以下缺点：1.设备的监控都是基于单一设备；2.缺乏多设备之间的任务联动以及协同作业安排；3.设备执行任务的过程无法直观的在计算机体现。随着物联网应用的发展，特别是工业互联网的发展，对设备控制提出了更高的要求，要求多设备在复杂的环境里能够协同准确快速的完成指派的任务。

中国专利申请公开号：CN114895642A公开了一种基于数字孪生技术的多设备协同作业系统及方法，所述系统包括多设备任务协同平台、数字孪生平台；所述数字孪生平台用于：通过数字孪生技术，建立对应真实设备的虚拟设备；提供所述虚拟设备的状态查询接口以及指令下发及结果反馈的接口，在所述虚拟设备上同步体现与所述虚拟设备对应的真实设备的状态，并将操作所述虚拟设备的指令同步下发到与所述虚拟设备对应的真实设备，指定所述真实设备完成相关操作；所述多设备任务协同平台用于：和所述数字孪生平台交互，实现多个真实设备之间的协同任务的流程定义、流程执行和流程监督。

但是，其未考虑到各设备进行工作衔接中由于设备稳定性造成的设备空运转导致的工时闲置问题。

发明内容

为此，本发明提供一种物联网多设备协同作业系统及方法，用以克服现有技术中未考虑到各设备进行工作衔接中由于设备稳定性造成的设备空运转导致的工时闲置，从而导致流水线效率降低的问题。

为实现上述目的，一方面，本发明提供一种物联网多设备协同作业系统，用于控制流水线作业中的顺序作业的多个作业设备，包括：

若干节奏检测模块，其分别设置在对应的作业设备的输出端，用以检测作业输出参量；

若干作业检测模块，其分别与对应的作业设备的输出端相连，用以检测输出端的输出指标；

缓冲备料模块，其分别与各节奏检测模块和各作业检测模块相连，设有用以对各作业设备的进料过程或出料过程进行修正的若干修正模式；

作业分析模块，其分别与所述各节奏检测模块、所述各作业检测模块及所述缓冲备料模块相连，用以根据所述作业输出参量和所述输出指标确定评价参量；

协同控制模块，其分别与所述各节奏检测模块、所述各作业检测模块、所述缓冲备料模块及所述作业分析模块相连，用以根据产品的评价参量确定若干作业设备的影响值，并根据所述评价参量确定缓冲备料模块的修正模式；

其中，所述输出指标为所述输出端的输出产品对应的指标；所述作业输出参量为间隔输出作业设备的产品输出间隔或连续输出作业设备的输出速率；所述评价参量包括单个作业设备的工时稳定度和指标稳定度。

进一步地，所述缓冲备料模块的修正模式包括原料补充模式、输出料回收模式和与所述协同控制模块共同进行的整体修正模式；

其中，所述原料补充模式为根据向作业设备的输入端补充对应原料以达到对应的标准原料输入速率；

所述输出料回收模式为在输出端的输出料的输出指标不处于预设区间时将输出物料分解为输入端的对应原料；

所述整体修正模式为所述协同控制模块调节物料传输速率，同时所述缓冲备料模块执行原料补充模式和/或输出料回收模式。

进一步地，所述作业分析模块根据所述作业输出参量确定单个作业设备对应的单个产品的作业工时，并根据预设周期内作业工时的变化程度确定单个作业设备的工时稳定度，所述协同控制模块根据工时稳定度判定缓冲备料模块是否进行所述原料补充模式；

所述协同控制模块在任一作业设备的工时稳定度小于工时稳定度阈值时，判定所述缓冲备料模块执行所述原料补充模式。

进一步地，所述协同控制模块对于所述单个作业设备，根据该设备对应输出指标的稳定度与预设的指标稳定度阈值比较确定流水线中的各作业设备中影响工作效率的作业设备的影响值；

若单个作业设备的指标稳定度大于等于所述指标稳定度阈值且工时稳定度大于等于所述工时稳定度阈值，所述协同控制模块判定流水线中的单个作业设备不影响流水线的工作效率；

若单个作业设备的指标稳定度小于所述指标稳定度阈值，所述协同控制模块判定流水线中的单个作业设备影响流水线的工作效率，并根据计算其对流水线的影响值；

其中，所述影响值与指标稳定度和工时稳定度成反比。

进一步地，所述作业分析模块在预设故障状态下执行所述整体修正模式；

其中，所述预设故障状态满足流水线中不稳定设备的数量大于预设数量；

所述不稳定设备为指标稳定度小于所述指标稳定度阈值的作业设备或工时稳定度小于所述工时稳定度阈值的作业设备。

进一步地，所述协同控制模块在进行所述整体修正模式时分别根据单个不稳定设备的影响值对其输出端的物料输送速率进行调节或停止输送；

其中，影响值与所述物料输送速率成负相关。

进一步地，所述作业分析模块在预设故障状态下还设有故障溯源策略和采集调整策略；

其中，所述故障溯源策略为，所述作业分析模块按物料生产顺序将各作业设备进行排序，并判定输入端生产起点朝向产品输出端终点的方向上出现的首个影响值增幅大于预设幅度的作业设备为故障源头设备，所述采集调整策略为作业分析模块根据不稳定设备的影响值对不稳定设备对应的节奏检测模块的采集速率进行调节；

其中，所述采集速率与所述影响值成正相关。

进一步地，所述协同控制模块对于单个作业设备，根据当前环节的备料使用量和影响值确定所述缓冲备料模块在下一环节对该作业设备的备料量；

其中，所述备料量与所述备料使用量和所述影响值成正相关。

另一方面，本发明还提供一种作业方法，包括以下步骤：

步骤S1，分别测定流水线中各环节协同作业的各作业设备的作业输出参量和输出指标；

步骤S2，根据所述作业输出参量确定所述各作业设备的工时稳定度，根据所述输出指标确定各作业设备的指标稳定度；

步骤S3，根据单个作业设备的所述工时稳定度确定是否对原料进行补充；

步骤S4，根据单个作业设备的工时稳定度和指标稳定度确定作业设备的影响值；

步骤S5，根据各作业设备的影响值确定是否执行整体修正动作；

其中，所述作业输出参量为间隔输出作业设备的产品输出间隔或连续输出作业设备的输出速率，所述影响值与指标稳定度和工时稳定度成反比。

进一步地，在所述步骤S5中，所述整体修正动作包括以下步骤；

步骤S51，根据各作业设备的影响值确定若干不稳定设备；

步骤S52，根据不稳定设备的数量确定是否执行所述整体修正动作；

步骤S53，在所述步骤S52中确定执行所述整体修正动作时根据单个不稳定设备的影响值确定不稳定设备的输出端的输送速率；

步骤S54，根据不稳定设备的输出端的输送速率确定不稳定设备输入端的原料补充量并对原料进行补充。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过对流水线中协同作业的各环节的作业设备进行实时效率检测和产品检测，有效的对流水线中各环节进行了监测和控制，避免不合格产品造成的无效产能消耗和单个设备作业工时不稳定对生产效率的影响，进而有效提高了流水线的生产效率。

进一步地，本发明通过各作业设备的作业输出参量和输出指标确定缓冲备料模块的备料量，有效的充分利用了各环节衔接工时，避免单个环节故障造成的生产中断，进一步的提高了流水线的生产效率。

进一步地，本发明通过设置缓冲备料模块，能够在物料输送慢或者产能故障时有效补充原料，避免了工时浪费，进一步提高了流水线的生产效率。

进一步地，本发明缓冲备料模块在工时稳定度较低时，进行原料补充模式能够有效避免因生产速率不稳定导致流水线其余设备的工时浪费，进一步提高了流水线的生产效率。

进一步地，本发明通过对影响值的计算，综合考虑了工时稳定度和产品质量稳定性对流水线的影响，影响值能够有效表征出单个作业设备对流水线存在的客观影响，方便后续的模式判定和相关技术人员筛选风险环节及确定风险指标，进一步提高了流水线的生产效率。

进一步地，本发明协同控制模块在预设故障状态下执行整体修正模式，当工时稳定度和指标稳定性低的作业设备过多时，说明各作业设备相互影响程度较大，产生了恶性循环，产品的生产存在隐患，生产效率也受到影响，通过减慢传送带的速率同时快速的补充原料并回收不合格料，能够及时对流水线的生产进行修正，停止设备间相互影响，进一步提高了流水线的生产效率。

进一步地，本发明作业分析模块在预设故障状态下能够对故障源头设备进行精准锁定，随着生产流程的进行在某作业设备处的影响值突然增大，即说明在该位置自身故障或传输速率不稳定，并对后续作业设备也造成了相对的影响，通过及时溯源，方便相关技术人员及时维护，避免故障辐射到其余作业设备，进一步提高了流水线的生产效率。

附图说明

图1为本发明物联网多设备协同作业系统的结构框图；

图2为本发明物联网多设备协同作业方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1和图2所示，图1为本发明物联网多设备协同作业系统的结构框图，图2为本发明物联网多设备协同作业方法的流程图。

本发明提供一种物联网多设备协同作业系统，用于控制流水线作业中的顺序作业的多个作业设备，包括：

若干节奏检测模块，其分别设置在对应的作业设备的输出端，用以检测作业输出参量；

若干作业检测模块，其分别与对应的作业设备的输出端相连，用以检测输出端的输出指标；

缓冲备料模块，其分别与各节奏检测模块和各作业检测模块相连，设有用以对各作业设备的进料过程或出料过程进行修正的若干修正模式；

作业分析模块，其分别与各节奏检测模块、各作业检测模块及缓冲备料模块相连，用以根据作业输出参量和输出指标确定评价参量；

协同控制模块，其分别与各节奏检测模块、各作业检测模块、缓冲备料模块及作业分析模块相连，用以根据产品的评价参量确定若干作业设备的影响值，并根据评价参量确定缓冲备料模块的修正模式；通过对流水线中协同作业的各环节的作业设备进行实时效率检测和产品检测，有效的对流水线中各环节进行了监测和控制，避免不合格产品造成的无效产能消耗和单个设备作业工时不稳定对生产效率的影响，进而有效提高了流水线的生产效率。

可选的，缓冲备料模块包括若干可移动备料筒和若干机械手，机械手能够在流水线任意位置放置可移动备料筒中的原料；

可选的，若干节奏检测模块、若干作业检测模块、缓冲备料模块，设置于流水线上方垂直检测和补充原料。

其中，输出指标为输出端的输出产品对应的指标；

可以理解的是，输出指标根据对应作业设备的功能确定，如作业设备的功能是安装两个组件，组件间的配合精度即为输出指标，对应的指标监测仪为坐标测量仪，对应输出指标的单位为μm。

作业输出参量为间隔输出作业设备的产品输出间隔或连续输出作业设备的输出速率；

可以理解的是，产品输出间隔为作业设备输出两个相同产品的间隔时长；

评价参量包括单个作业设备的工时稳定度和指标稳定度。

可以理解的是，工时稳定度和指标稳定度，可以是能够表征该参数稳定性的任一数值表示，可选的，指标稳定度为单位时间内采集的若干输出指标的方差的倒数，工时稳定度同理，故不赘述。

可选的，节奏检测模块包括：

节奏检测摄像头，其与对应的设备作业输出端相连，用以识别对应的作业设备的输出产品和输送速率；

示波器，其与作业设备相连，用以识别对应的作业设备的输出信号；

存储器，其分别与物理检测端以及信号检测端相连，用以存储物理检测端以及信号检测端识别的信息及对应的时间信息。

作业检测模块包括：

特征识别摄像头，其用以识别对应作业设备输出的产品；指标检测仪，其与特征识别单元相连，用以获取对应产品的输出指标数据，且作业指标检测仪通过蓝牙传输指标数据至其余各模块。

可选的，作业分析模块和协同控制模块为设置在控制仪内的两个相关联的控制程序。

可选的，在实施中，作业分析模块还根据单个产品的作业工时及输出指标的稳定度和合格率确定配合作业设备的作业输出参量，并根据作业工时及产品的输出指标的稳定度和合格率确定配合作业设备的预设工作效率或作业输出间隔；根据作业检测模块检测的产品的输出指标与预设指标范围的比对结果确定产品输出指标的稳定度和合格率；

若输出指标不符合预设指标范围，判定单个产品不合格，根据产品的合格数量与不合格数量计算产品的合格率；

其中，配合设备的预设工作效率与产品的合格率成正相关关系。

具体而言，缓冲备料模块的修正模式包括原料补充模式、输出料回收模式和与协同控制模块共同进行的整体修正模式；

原料补充模式为根据向作业设备的输入端补充对应原料以达到对应的标准原料输入速率，输出料回收模式为在输出端的输出料的输出指标不处于预设区间时将输出物料分解为输入端的对应原料，整体修正模式为协同控制模块调节物料传输速率，同时缓冲备料模块执行原料补充模式和/或输出料回收模式。

可以理解的是，预设区间能够根据产品的技术要求确定，输出料回收的方式根据输出料的加工方法确定，可选的，对于通过物理方法安装的输出料，回收方式为通过机械手拆解，对于改变物理或化学性能得到的输出料，根据对应组分进行对应的熔融和化学还原等回收方式回收，若无法进行回收，缓冲备料模块在取下输出料后不进行其它工序。

具体而言，作业分析模块根据作业输出参量确定单个作业设备对应的单个产品的作业工时，并根据预设周期内作业工时的变化程度确定单个作业设备的工时稳定度，协同控制模块根据工时稳定度判定缓冲备料模块是否执行原料补充模式；

协同控制模块在任一作业设备的工时稳定度小于工时稳定度阈值时，判定缓冲备料模块进行原料补充模式。通过设置缓冲备料模块，能够在物料输送慢或者产能故障时有效补充原料，避免了工时浪费，进一步提高了流水线的生产效率且缓冲备料模块在工时稳定度较低时，进行原料补充模式能够有效避免因生产速率不稳定导致流水线其余设备的工时浪费，进一步提高了流水线的生产效率。

优选的，作业分析模块在工时稳定度大于等于工时稳定度阈值时，判定缓冲备料模块不进行原料补充模式；

可以理解的是，工时稳定度阈值满足工时稳定度小于该值时流水线的生产效率不能保证达到目标生产效率，在实施中，本实施例设置的工时稳定度阈值、指标稳定度阈值、预设幅度和预设数量可以根据实际工况、场景设置为其他值，或者设置为可变化的若干确定值，只需能够满足判定要求即可，在此不再赘述。

可选的，工时稳定度阈值、指标稳定度阈值、预设幅度和预设数量通过对应历史数据建立统计学线性回归函数确定。

在实施中，历史数据可以设置为任意时长内的工时稳定度阈值、指标稳定度阈值、预设幅度和预设数量的数据，特别的，历史数据与当前的时间间隔不应大于70个自然日，且持续时长不应低于90个自然日或超过700个自然日。

具体而言，协同控制模块对于所述单个作业设备，根据该设备对应的输出指标的稳定度与预设的指标稳定度阈值比较确定流水线中的各作业设备中影响工作效率的作业设备的影响值；

若单个作业设备的指标稳定度大于等于指标稳定度阈值且工时稳定度大于等于工时稳定度阈值，协同控制模块判定流水线中的单个作业设备不影响流水线的工作效率；

若单个作业设备的指标稳定度小于指标稳定度阈值，协同控制模块判定流水线中的单个作业设备影响流水线的工作效率，并根据计算其对流水线的影响值；

其中，影响值与指标稳定度和工时稳定度成反比。

优选的，单个作业设备的影响值通过式（1）确定，

(1)

其中，A0为预设指标稳定度阈值，A为指标稳定度，B0为预设工时稳定度阈值，B为工时稳定度。

通过对影响值的计算，综合考虑了工时稳定度和产品质量稳定性对流水线的影响，影响值能够有效表征出单个作业设备对流水线存在的客观影响，方便后续的模式判定和相关技术人员筛选风险环节及确定风险指标，进一步提高了流水线的生产效率。

具体而言，作业分析模块在预设故障状态下执行整体修正模式；

其中，预设故障状态满足流水线中不稳定设备的数量大于预设数量；

不稳定设备为指标稳定度小于指标稳定度阈值的作业设备或工时稳定度小于工时稳定度阈值的作业设备。

当工时稳定度和指标稳定性低的作业设备过多时，说明各作业设备相互影响程度较大，产生了一个恶性循环，产品的生产存在隐患，生产效率也受到影响，通过减慢传送带的速率同时快速的补充原料并回收不合格料，能够及时对流水线的生产进行修正，停止设备间相互影响，进一步提高了流水线的生产效率。

具体而言，协同控制模块在进行整体修正模式时分别根据单个不稳定设备的影响值对其输出端的物料输送速率进行调节或停止输送；

其中，影响值与物料输送速率成负相关。

具体而言，作业分析模块在预设故障状态下还设有故障溯源策略和采集调整策略；

其中，故障溯源策略为，作业分析模块按物料生产顺序将各作业设备进行排序，并判定输入端生产起点朝向产品输出端终点的方向上出现的首个影响值增幅大于预设幅度的作业设备为故障源头设备，采集调整策略为作业分析模块根据不稳定设备的影响值对不稳定设备对应的节奏检测模块的采集速率进行调节；

其中，采集速率与影响值成正相关。

随着生产流程的进行在某作业设备处的影响值突然增大，即说明在该位置自身故障或传输速率不稳定，并对后续作业设备也造成了相对的影响，通过及时溯源，方便相关技术人员及时维护，避免故障辐射到其余作业设备，进一步提高了流水线的生产效率。

所述协同控制模块对于单个作业设备，根据当前环节的备料使用量Ae和影响值确定所述缓冲备料模块在下一环节对该作业设备的备料量G；

其中，所述备料量与所述备料使用量和所述影响值成正相关。

优选的，下一环节备料量G由下式确定：；

其中，ζ为转换系数，其与备料量的单位相关，α为备料补正系数，可选的，若前环节中备料存在余量，α的取值为0.95，若前环节备料刚好全部使用，α的取值为1.0，若前环节备料不足，α的取值为1.2。

可以理解的是，备料量为缓冲备料模块预先准备的用以进行原料补充的原料的量。通过各作业设备的工作效率和对应产品的合格率确定缓冲备料模块的备料量，有效的充分利用了各环节衔接工时，避免单个环节故障造成的生产中断，进一步的提高了流水线的生产效率。

在一个实施例中，本发明还提供一种作业方法，包括以下步骤：

步骤S1，分别测定流水线中各环节协同作业的各作业设备的作业输出参量和输出指标；

步骤S2，根据作业输出参量确定各作业设备的工时稳定度，根据输出指标确定各作业设备的指标稳定度；

步骤S3，根据单个作业设备的工时稳定度确定是否对原料进行补充；

步骤S4，根据单个作业设备的工时稳定度和指标稳定度确定作业设备的影响值；

步骤S5，根据各作业设备的影响值确定是否执行整体修正动作；

其中，作业输出参量为间隔输出作业设备的产品输出间隔或连续输出作业设备的输出速率，影响值与指标稳定度和工时稳定度成反比。

进一步地，在步骤S5中，整体修正动作包括以下步骤；

步骤S51，根据各作业设备的影响值确定若干不稳定设备；

步骤S52，根据不稳定设备的数量确定是否执行整体修正动作；

步骤S53，在步骤S52中确定执行整体修正动作时根据单个不稳定设备的影响值确定不稳定设备的输出端的输送速率；

步骤S54，根据不稳定设备的输出端的输送速率确定不稳定设备输入端的原料补充量并对原料进行补充。

实施例1：某生产机械泵片的生产线包括以下作业设备；

输送机：功能：向生产线上送原料。标准工作参数：搬运速度5m/min。

洗选机：功能：对原料进行洗选，去除杂质。标准工作参数：洗选滚筒转速30转/分钟，筛选网孔径2mm。

成型机：功能：将原料加工成规格化形态的半成品。标准工作参数：成型速度每分钟120个，成型精度要求±1mm。

加工机：功能：对烘干好的半成品和辅助原料进行二次加工成型。标准工作参数：成型速度每分钟100个，成型精度要求±0.5mm。

产品包装机：功能：对成品进行计数包装和压缩包装。标准工作参数：包装速度每分钟80个。

在上述设备中，输送机、洗选机和成型机的作业输出参量通过摄像头采集，加工机和包装机的作业输出参量通过安装在输出端传送带两侧的红外传感器采集，分别在各设备的输出端安装，摄像头和红外传感器分别根据各标准工作参数设置初始采集速率；

对于不同设备，作业检测模块分别为：输送机对应的原料挂样机，挂样检测原料表面的磨损量；

洗选机和包装机对应的用以检测杂质残留量和包装尺寸精度的深度相机；

成型机和加工机共同对应的用以检测成型精度的坐标检测仪。

输出指标分别为上述的磨损量、杂质残留量、包装尺寸精度、成型精度；

在预设单位时间20min内，采集各设备的输出指标和作业输出参量；

以输送机为例，20min内，采集的输送机的作业输出参量即输送速率分别为：

[4.43,5.15,4.87,4.99,4.61,5.28,4.74,5.12,4.63,5.17,5.03,4.92,4.54,4.81,5.11,5.21,4.77,4.67,5.36,5.06,4.94,4.53,5.22,5.09,4.79,4.98,5.26,4.88,4.83,5.41,5.05,4.62,5.35,4.73,5.08,4.90,5.02,4.57,5.25,4.96,4.80,5.14,5.27,4.91,4.68,5.19,5.13,4.78,5.24,4.85,5.32,4.59]

作业分析模块计算该组数的方差为0.0395，作业分析模块计算输送机的工时稳定度为方差的倒数25.3；

作业分析模块设置的该设备的工时稳定度阈值为33，作业分析模块判定该设备为不稳定设备，并控制缓冲备料模块在该设备的输出端直接加料以保证出料速度能达到标准速度，并用相同方法得出指标稳定度为90；

作业分析模块计算该作业设备的影响值为：=0.041。

作业分析模块检测到不稳定设备分别为输送机和成型机，大于预设数量1个，判定执行整体修正策略，协同控制模块将输送机和成型机输出端的传送带速度根据对应的影响值减小，同时缓冲备料模块进行工作；

经过上述操作，流水线的生产效率能有效提高。

实施例2：对于实施例1中的流水线，在某个单位时间内，作业分析模块判定流水线处于预设故障状态，在协同控制模块执行整体修正策略的同时作业分析模块进行溯源，计算所有设备的影响值，按工序分别为0.005、0.003、0.41、0.35、0.62，作业分析模块得出第三个参数对应的设备即成型机的影响值增量0.407大于预设增幅0.02，判定成型机为故障源头设备。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种物联网多设备协同作业系统，其特征在于，其用于控制流水线作业中的顺序作业的多个作业设备，包括：

若干节奏检测模块，其分别设置在对应的作业设备的输出端，用以检测作业输出参量；

若干作业检测模块，其分别与对应的作业设备的输出端相连，用以检测输出端的输出指标；

缓冲备料模块，其分别与各节奏检测模块和各作业检测模块相连，设有用以对各作业设备的进料过程或出料过程进行修正的若干修正模式；

作业分析模块，其分别与所述各节奏检测模块、所述各作业检测模块及所述缓冲备料模块相连，用以根据所述作业输出参量和所述输出指标确定评价参量；

协同控制模块，其分别与所述各节奏检测模块、所述各作业检测模块、所述缓冲备料模块及所述作业分析模块相连，用以根据产品的评价参量确定若干作业设备的影响值，并根据所述评价参量确定缓冲备料模块的修正模式；

其中，所述输出指标为所述输出端的输出产品对应的指标；所述作业输出参量为间隔输出作业设备的产品输出间隔或连续输出作业设备的输出速率；所述评价参量包括单个作业设备的工时稳定度和指标稳定度；

所述作业分析模块根据所述作业输出参量确定单个作业设备对应的单个产品的作业工时，并根据预设周期内作业工时的变化程度确定单个作业设备的工时稳定度，所述协同控制模块根据工时稳定度判定缓冲备料模块是否进行原料补充模式；

所述协同控制模块在任一作业设备的工时稳定度小于工时稳定度阈值时，判定所述缓冲备料模块执行所述原料补充模式；

所述协同控制模块对于所述单个作业设备，根据该设备对应的输出指标的稳定度与指标稳定度阈值比较确定流水线中的各作业设备中影响工作效率的作业设备的影响值；

若单个作业设备的指标稳定度大于等于所述指标稳定度阈值且工时稳定度大于等于所述工时稳定度阈值，所述协同控制模块判定流水线中的单个作业设备不影响流水线的工作效率；

若单个作业设备的指标稳定度小于所述指标稳定度阈值，所述协同控制模块判定流水线中的单个作业设备影响流水线的工作效率，并根据计算其对流水线的影响值；

其中，所述影响值与指标稳定度和工时稳定度成反比。

2.根据权利要求1所述的物联网多设备协同作业系统，其特征在于，所述缓冲备料模块的修正模式包括原料补充模式、输出料回收模式和与所述协同控制模块共同进行的整体修正模式；

其中，所述原料补充模式为根据向作业设备的输入端补充对应原料以达到对应的标准原料输入速率；

所述输出料回收模式为在输出端的输出料的输出指标不处于预设区间时将输出物料分解为输入端的对应原料；

所述整体修正模式为所述协同控制模块调节物料传输速率，同时所述缓冲备料模块执行原料补充模式和/或输出料回收模式。

3.根据权利要求2所述的物联网多设备协同作业系统，其特征在于，所述作业分析模块在预设故障状态下执行所述整体修正模式；

其中，所述预设故障状态满足流水线中不稳定设备的数量大于预设数量；

所述不稳定设备为指标稳定度小于所述指标稳定度阈值的作业设备或工时稳定度小于所述工时稳定度阈值的作业设备。

4.根据权利要求3所述的物联网多设备协同作业系统，其特征在于，所述协同控制模块在进行所述整体修正模式时分别根据单个不稳定设备的影响值对其输出端的物料输送速率进行调节或停止输送；

其中，影响值与所述物料输送速率成负相关。

5.根据权利要求4所述的物联网多设备协同作业系统，其特征在于，所述作业分析模块在预设故障状态下还设有故障溯源策略和采集调整策略；

其中，所述故障溯源策略为，所述作业分析模块按物料生产顺序将各作业设备进行排序，并判定输入端生产起点朝向产品输出端终点的方向上出现的首个影响值增幅大于预设幅度的作业设备为故障源头设备，所述采集调整策略为作业分析模块根据不稳定设备的影响值对不稳定设备对应的节奏检测模块的采集速率进行调节；

其中，所述采集速率与所述影响值成正相关。

6.根据权利要求5所述的物联网多设备协同作业系统，其特征在于，所述协同控制模块对于单个作业设备，根据当前环节的备料使用量和影响值确定所述缓冲备料模块在下一环节对该作业设备的备料量；

其中，所述备料量与所述备料使用量和所述影响值成正相关。

7.一种应用于权利要求1-6任一项所述的物联网多设备协同作业系统的作业方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，分别测定流水线中各环节协同作业的各作业设备的作业输出参量和输出指标；

步骤S2，根据所述作业输出参量确定所述各作业设备的工时稳定度，根据所述输出指标确定各作业设备的指标稳定度；

步骤S3，根据单个作业设备的所述工时稳定度确定是否对原料进行补充；

步骤S4，根据单个作业设备的工时稳定度和指标稳定度确定作业设备的影响值；

步骤S5，根据各作业设备的影响值确定是否执行整体修正动作；

其中，所述作业输出参量为间隔输出作业设备的产品输出间隔或连续输出作业设备的输出速率，所述影响值与指标稳定度和工时稳定度成反比。

8.根据权利要求7所述的作业方法，其特征在于，在所述步骤S5中，所述整体修正动作包括以下步骤；

步骤S51，根据各作业设备的影响值确定若干不稳定设备；

步骤S52，根据不稳定设备的数量确定是否执行所述整体修正动作；

步骤S53，在所述步骤S52中确定执行所述整体修正动作时根据单个不稳定设备的影响值确定不稳定设备的输出端的输送速率；

步骤S54，根据不稳定设备的输出端的输送速率确定不稳定设备输入端的原料补充量并对原料进行补充。