设备稼动率分析方法及装置与流程

本发明属于计算机，具体涉及一种设备稼动率分析方法及装置。

背景技术：

1、稼动率是指针对定时条件下设备满负荷开工能力，生产出必要生产量所需的必要时间所占的比例，因此稼动率是一个重要的生产管理指标。

2、具体来说，稼动率可以分为时间稼动率、性能稼动率和速度稼动率。其中，时间稼动率表示设备在理论上可用于生产的时间内的实际工作时间与理论最大工作时间之间的比率。计算公式为：时间稼动率＝稼动时间/负荷时间(最大操作时间)。这个指标有助于减少停工时间，从而提高设备和整体的生产效率。性能稼动率考虑了设备在实际工作中相对于原设计的效率损失。性能稼动率可以通过以下公式计算：性能稼动率＝(基准周期时间/实际周期时间)×实质稼动率。实质稼动率则是在考虑了生产量的基础上，将实际周期时间除以稼动时间得出的数值。性能稼动率的减小通常意味着设备的效率降低，这可能会影响生产相关的整体效率。速度稼动率是一个更具体的速度指标，它代表了设备在单位时间内完成特定工作的次数。速度稼动率的计算公式为：速度稼动率＝(基准周期时间/实际周期时间)×稼动时间。这个指标可以帮助理解设备的生产能力，尤其是在需要快速重复相同操作的场合。

3、综上所述，稼动率通常用于衡量设备或工作站在一定时间内真正用于生产工作的比例，因此稼动率的分析对于了解和改进生产过程至关重要。通过比较和分析这些不同的稼动率指标，企业可以发现生产过程中的瓶颈、效率低下等问题，并采取相应的措施来提高生产效率和总体效益。

4、例如公开号为cn114359818a的发明专利，公开了一种稼动率分析方法、装置、计算机设备及存储介质。所述方法包括：拉取来自媒体服务的待分析视频；对所述待分析视频进行处理，以得到图像帧；对所述图像帧进行边缘计算，以得到计算结果；根据所述计算结果进行稼动率计算，以得到稼动率。通过实施本发明实施例的方法可实现图像帧在边缘侧处理，大大减小数据流量，并提高数据安全性，且边缘计算方式实时性高，有利于及时处理突发事故，计算结果准确率高。

5、然而，很多领域的设备厂商垄断严重，尤其是一些定制设备的交货场景中，定制设备的软件及程序是不对外开放的，无法直接获取待分析视频等原始数据，使得上述现有技术方案无法适用，这对于需要进行设备二次开发的设备厂商则无法采集到设备稼动率，更无法对该设备进行信息化管理。

技术实现思路

1、在下文中给出了关于本发明实施例的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，以下概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

2、根据本技术的第一方面，提供一种设备稼动率分析方法，包括：

3、将待监控设备通过工作方式分为两类，第一类是连续动作的待监控设备，第二类是非连续动作的待监控设备；

4、对第一类待监控设备，将一个或者多个第一plc设备接入第一类待监控设备的任何频繁动作点，通过所述第一plc设备采集第一类待监控设备的运行信息；所述第一plc设备采集第一类待监控设备的运行信息具体包括：将第一plc设备的第一输入端通过电缆线接入第一类待监控设备的任何频繁动作点，将第一plc设备与计算机建立通讯连接；所述第一plc设备预先设置有采集程序，所述采集程序用于抓取频繁动作点的信号并存储，同时间隔预设时间将抓取的频繁动作点的信号发送给计算机；所述计算机上预先设置有信息分析系统，所述信息分析系统用于接收所述第一plc设备发送的信号并对其进行分析，转换成故障、待机、或者运行状态信息；

5、对第二类待监控设备，将一个或者多个第二plc设备接入第二类待监控设备，通过所述第二plc设备采集第二类待监控设备的运行信息；所述第二plc设备采集第二类待监控设备的运行信息具体包括：将第二plc设备的第一输入端通过电缆线接入第二类待监控设备的运行开始点，将第二plc设备的第二输入端通过电缆线接入第二类待监控设备的结束点，将第二plc设备与计算机建立通讯连接；所述第二plc设备预先设置有采集程序，所述采集程序用于抓取运行开始点和结束点之间的信号并存储，同时间隔预设时间将抓取的信号发送给计算机；所述计算机上预先设置有信息分析系统，所述信息分析系统用于接收所述第二plc设备发送的信号并对其进行分析，转换成故障、待机、或者运行状态信息。

6、本发明通过上述方案，将设备分为两类，一类采用plc接入设备任何动作输出点进行采集，一类采用plc接入设备的运行开始和结束点来采集数据。为进一步方便接入设备以及对于一些无信号点输出设备的数据采集，在第一类中，将第一plc设备的第一输入端通过光电传感器接入第一类待监控设备的任何频繁动作点，光电传感器用于利用距离检测机械动作点，从而实施数据监控，从而实现无信号点输出设备的快速、方便接入。

7、在一个实施方案中，所述第一plc设备采集第一类待监控设备的运行信息还包括：所述信息分析系统将故障、待机、或者运行状态信息传送到mes后台数据库，进一步转化成可视化报表。

8、在一个实施方案中，所述第一plc设备采集第一类待监控设备的运行信息还包括：将第一plc设备的第二输入端接出一故障按钮，按下该故障按钮，则所述第一plc设备的采集程序将其采集到的故障信息发送至计算机，计算机上的信息分析系统将故障信息转换为维修单。此外，还可同时以指示灯方式显示，使用plc自动复位和信息分析系统进行重启，保证采集自动恢复，如果有异常将一直亮灯。

9、在一个实施方案中，第一plc设备与计算机建立通讯连接，可以是将第一plc设备的485通讯线连接到计算机串口上，也可以是二者通过无线局域网连接。

10、在一个实施方案中，所述第二plc设备采集第二类待监控设备的运行信息还包括：所述信息分析系统将故障、待机、或者运行状态信息传送到mes后台数据库，进一步转化成可视化报表。

11、在一个实施方案中，所述第二plc设备采集第二类待监控设备的运行信息还包括：将第二plc设备的第三输入端接出一故障按钮，按下该故障按钮，则则所述第二plc设备的采集程序将其采集到的故障信息发送至计算机，计算机上的信息分析系统将故障信息转换为维修单。

12、在一个实施方案中，第二plc设备与计算机建立通讯连接，可以是将第二plc设备的485通讯线连接到计算机串口上，也可以是二者通过无线局域网连接。

13、在一个实施方案中，第一plc设备或者第二plc设备均设有多个，多个第一plc设备之间借助路由器建立通讯连接，多个第二plc设备之间借助路由器建立通讯连接，并与计算机一起建立待监控设备的控制中心网络，计算机上连接有显示器，可将可视化报表可视化展现出来。

14、在一个实施方案中，计算机上的信息分析系统还对数据进行智能化分析。智能化分析主要包括如下过程：接收第一plc设备或者第二plc设备发送的稼动率采集数据，稼动率采集数据可以是对话、文本、图像等方式；对收集到的稼动率采集数据进行清洗、去重、分类以及标注等预处理操作，获得预处理后的数据；从预处理后的数据中提取出特征数据，这些特征数据用来描述预处理后的数据的属性和规律；通过提取的特征数据训练ai模型；通过测试数据评估ai模型的性能并对其进行优化获得训练后的ai模型，以提高准确性可靠性等指标；将训练后的ai模型集成到信息分析系统中；进行设备稼动率分析时直接调用该ai模型即可获得分析结果。ai模型还可通过api等方式提供服务，方便其他应用程序的调用。

15、此外，某些特殊情况下导致plc系统断电，则无法继续采集，因此，在一个实施方案中，在plc上加装一备用电源，当设备关机后仍然给plc供电不断采集，这样解决了停机后无采集问题。

16、根据本技术的第二方面，提供设备稼动率分析装置，包括：

17、分类模块，用于将待监控设备通过工作方式分为两类，第一类是连续动作的待监控设备，第二类是非连续动作的待监控设备；

18、第一类待监控设备分析模块，用于对第一类待监控设备进行分析，将一个或者多个第一plc设备接入第一类待监控设备的任何频繁动作点，通过所述第一plc设备采集第一类待监控设备的运行信息；所述第一plc设备采集第一类待监控设备的运行信息具体包括：将第一plc设备的第一输入端通过电缆线接入第一类待监控设备的任何频繁动作点，将第一plc设备与计算机建立通讯连接；所述第一plc设备预先设置有采集程序，所述采集程序用于抓取频繁动作点的信号并存储，同时间隔预设时间将抓取的频繁动作点的信号发送给计算机；所述计算机上预先设置有信息分析系统，所述信息分析系统用于接收所述第一plc设备发送的信号并对其进行分析，转换成故障、待机、或者运行状态信息；

19、第二类待监控设备分析模块，用于对第二类待监控设备进行分析，将一个或者多个第二plc设备接入第二类待监控设备，通过所述第二plc设备采集第二类待监控设备的运行信息；所述第二plc设备采集第二类待监控设备的运行信息具体包括：将第二plc设备的第一输入端通过电缆线接入第二类待监控设备的运行开始点，将第二plc设备的第二输入端通过电缆线接入第二类待监控设备的结束点，将第二plc设备与计算机建立通讯连接；所述第二plc设备预先设置有采集程序，所述采集程序用于抓取运行开始点和结束点之间的信号并存储，同时间隔预设时间将抓取的信号发送给计算机；所述计算机上预先设置有信息分析系统，所述信息分析系统用于接收所述第二plc设备发送的信号并对其进行分析，转换成故障、待机、或者运行状态信息。

20、本发明通过上述方案，可通过对小型plc进行改造以及进行编程，即可实现一点式和两点式的数据采集，目前市面上所有大、中、小设备均脱离不了这两种采集逻辑，因此本发明具有很好的通用性，可广泛应用于软件及程序不对外开放的待监控设备中，从而对其进行信息化管理。其中，一点式，当plc接入设备任何频繁动作点，即可进行数据采集，例如：封边机，适合连续固定动作的设备采集。plc编程对动作点进行间隔时间设置，动作时间取值来源设备单次加工循环时间，当间隔点超出设置时间，即为待机时间。两点式，plc接入设备运行开始和结束点，例如通过式六面钻。其它时间均为待机、故障、休息。

21、此外，另通过组态设置和信息分析系统实现数据整合及可视化分析和展示，融入人工智能对稼动率进行分析；并支持一键报修模式，当设备待机或者故障状态，将预警到平台，实时显示出车间稼动率情况，并出具报修单。