基于智慧工厂的5G智能信息交互显示系统的制作方法

本发明涉及智能信息交互显示，具体为基于智慧工厂的5g智能信息交互显示系统。

背景技术：

1、随着工业4.0时代的到来，智慧工厂作为未来工厂发展的方向，正在逐步取代传统工厂。智慧工厂通过先进的数字化技术实现生产过程的智能化、自动化和信息化，极大地提高了生产效率和产品质量。然而，在智慧工厂的实施过程中，如何高效地采集、处理和展示生产设备的实时数据，成为一个亟待解决的技术难题。

2、现有技术中，虽然已经有一些智慧工厂的解决方案能够实现部分设备的数据采集和展示，但这些方案通常存在以下几个问题：缺乏统一的通信标准：不同设备使用不同的通信协议，导致数据难以统一处理和分析；数据处理能力有限：无法对大规模数据进行实时分析，导致监控结果滞后；监控指标不全面：现有系统往往只关注设备的基本运行参数，缺乏对设备健康状况和生产线平衡状态的综合评估；缺乏智能判断和预警功能：现有系统通常只能被动地显示设备状态，缺乏主动的异常检测和预警功能。

技术实现思路

1、基于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的是提供基于智慧工厂的5g智能信息交互显示系统，以解决上述技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于智慧工厂的5g智能信息交互显示系统，包括生产设备模块、数据交互模块、数据处理模块和信息显示模块；

3、生产设备模块，用于采集生产设备的实时数据，通过通信接口和通信协议将实时数据上传到数据交互模块；

4、数据交互模块，用于根据生产设备的通信协议对通信数据进行协议转换实现生产设备的通讯协议兼容，并根据通讯协议兼容完成与生产设备的数据交互，获取生产设备的实时数据并进行预处理；

5、数据处理模块，用于将预处理后的数据进行分析生成生产设备监控指数和生产线监控指数；

6、信息显示模块，用于根据所述生产设备监控指数和所述生产线监控指数进行阈值判断，并将阈值判断结果显示。

7、本发明进一步设置为，所述采集生产设备的实时数据包括润滑剂酸值、润滑剂氧化物含量、润滑剂水含量、生产设备工作时长和生产设备工作效率。

8、本发明进一步设置为，根据生产设备的通信协议对通信数据进行协议转换实现生产设备的通讯协议兼容，并根据通讯协议兼容完成与生产设备的数据交互，包括：

9、通过预先配置的设备协议列表识别生产设备使用的通信协议；

10、通过协议转换中间件将不同生产设备的通信协议转换为统一的标准协议。

11、本发明进一步设置为，将预处理后的数据进行分析生成生产设备监控指数和生产线监控指数，包括：

12、根据润滑剂酸值、润滑剂氧化物含量和润滑剂水含量计算生产设备监控指数；

13、根据生产设备工作时长计算生产线平衡指数；

14、根据生产设备工作效率计算生产设备协同指数；

15、根据所述生产线平衡指数和所述生产设备协同指数计算生产线监控指数。

16、本发明进一步设置为，根据润滑剂酸值、润滑剂氧化物含量和润滑剂水含量计算生产设备监控指数，包括：对所述润滑剂酸值、所述润滑剂氧化物含量和所述润滑剂水含量进行归一化处理，根据归一化后的所述润滑剂酸值、所述润滑剂氧化物含量和所述润滑剂水含量计算生产设备监控指数，所述生产设备监控指数的计算逻辑为：ipem＝α*anδan+β*ocδoc+γ*wcδwc+σ*(pan+poc+pwc)。其中，ipem为生产设备监控指数，an为润滑剂酸值，oc为润滑剂氧化物含量，wc为润滑剂水含量，α、β和γ为权重系数，且α+β+γ＝1，δan、δoc和δwc是非线性指数，用于调整接近上限时的权重，pan、poc和pwc是惩罚因子，当大于标准值时为正，否则为零，σ是惩罚权重，用于控制惩罚因子的影响程度，pan、poc和pwc的取值逻辑为：其中，i为an、oc或wc，为an、oc和wc对应的标准值。

17、本发明进一步设置为，所述根据生产设备工作时长计算生产线平衡指数，所述生产线平衡指数的计算逻辑为：其中，ilb为生产线平衡指数，n为生产线上的生产设备数量，tc为循环时间，即完成一个产品所需的标准时间，tj为第j个生产设备的生产设备工作时长。

18、本发明进一步设置为，所述根据生产设备工作效率计算生产设备协同指数，所述生产设备协同指数的计算逻辑为：其中，ipes为生产设备协同指数，ek为第j个生产设备的生产设备工作效率，c为协同因子，用于反映设备设备之间的协同作用，取值范围为[-1,1]。

19、本发明进一步设置为，所述根据所述生产线平衡指数和所述生产设备协同指数计算生产线监控指数，所述生产线监控指数的计算逻辑为：iplm＝ew1*ilb+w2*ipes-1，其中，iplm为生产线监控指数，w1和w2为权重系数，用于反映生产线平衡指数和生产设备协同指数对生产线监控指数的影响程度，且w1和w2均大于0。

20、本发明进一步设置为，所述根据所述生产设备监控指数和所述生产线监控指数进行阈值判断，并将阈值判断结果显示，包括：

21、当所述生产设备监控指数大于预设的生产设备监控指数阈值时，生成润滑剂劣化警告信号，并进行高亮显示；

22、当所述生产线监控指数小于预设的生产线监控指数阈值时，生成生成线偏差警告信号，并进行高亮显示。

23、本发明提供基于智慧工厂的5g智能信息交互显示系统，所述系统包括生产设备模块、数据交互模块、数据处理模块和信息显示模块；生产设备模块，用于采集生产设备的实时数据，通过通信接口和通信协议将实时数据上传到数据交互模块；数据交互模块，用于根据生产设备的通信协议对通信数据进行协议转换实现生产设备的通讯协议兼容，并根据通讯协议兼容完成与生产设备的数据交互，获取生产设备的实时数据并进行预处理；数据处理模块，用于将预处理后的数据进行分析生成生产设备监控指数和生产线监控指数；信息显示模块，用于根据所述生产设备监控指数和所述生产线监控指数进行阈值判断，并将阈值判断结果显示，产生的有益效果包括：

24、1、提高生产效率和设备管理水平：通过生产设备模块，系统能够实时采集关键参数，包括润滑剂酸值、氧化物含量、水含量、设备工作时长和工作效率，全面反映设备运行状态，通过数据处理模块能够对实时数据进行预处理和分析，生成生产设备监控指数和生产线监控指数，从而帮助管理人员及时发现和解决生产中的问题，优化生产流程，提高整体生产效率；信息显示模块能够根据监控指数进行阈值判断，当监控指数超过预设阈值时，生成警告信号并高亮显示，提醒操作人员及时采取措施，防止潜在故障的发生；

25、2、增强系统的兼容性和扩展性：数据交互模块通过协议转换中间件，将不同生产设备的通信协议转换为统一的标准协议，实现设备之间的无缝数据交互，解决了现有技术中通信协议不统一的问题；系统采用模块化设计，能够方便地集成和扩展新的生产设备，适应不同类型和品牌的设备，提高了系统的兼容性和扩展性，支持未来的技术升级和扩展需求；

26、3、提升信息化管理水平与维护效率：通过5g通信技术和智能数据处理技术，系统实现了生产设备和生产线的全面监控和智能管理，提升了工厂的信息化管理水平，推动智慧工厂的发展；通过连续监测和智能分析设备的关键参数，及时发现设备潜在故障，并进行预防性维护和修理，降低设备故障率，延长设备使用寿命，减少维修成本和停机时间。

27、上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本技术的具体实施方式。

技术特征：

1.基于智慧工厂的5g智能信息交互显示系统，其特征在于，包括生产设备模块、数据交互模块、数据处理模块和信息显示模块；

2.根据权利要求1所述的基于智慧工厂的5g智能信息交互显示系统，其特征在于，所述采集生产设备的实时数据包括润滑剂酸值、润滑剂氧化物含量、润滑剂水含量、生产设备工作时长和生产设备工作效率。

3.根据权利要求1所述的基于智慧工厂的5g智能信息交互显示系统，其特征在于，根据生产设备的通信协议对通信数据进行协议转换实现生产设备的通讯协议兼容，并根据通讯协议兼容完成与生产设备的数据交互，包括：

4.根据权利要求2所述的基于智慧工厂的5g智能信息交互显示系统，其特征在于，将预处理后的数据进行分析生成生产设备监控指数和生产线监控指数，包括：

5.根据权利要求4所述的基于智慧工厂的5g智能信息交互显示系统，其特征在于，根据润滑剂酸值、润滑剂氧化物含量和润滑剂水含量计算生产设备监控指数，包括：对所述润滑剂酸值、所述润滑剂氧化物含量和所述润滑剂水含量进行归一化处理，根据归一化后的所述润滑剂酸值、所述润滑剂氧化物含量和所述润滑剂水含量计算生产设备监控指数，所述生产设备监控指数的计算逻辑为：ipem＝α*anδan+β*ocδoc+γ*wcδwc+σ*(pan+poc+pwc)。其中，ipem为生产设备监控指数，an为润滑剂酸值，oc为润滑剂氧化物含量，wc为润滑剂水含量，α、β和γ为权重系数，且α+β+γ＝1，δan、δoc和δwc是非线性指数，用于调整接近上限时的权重，pan、poc和pwc是惩罚因子，当大于标准值时为正，否则为零，σ是惩罚权重，用于控制惩罚因子的影响程度，pan、poc和pwc的取值逻辑为：其中，i为an、oc或wc，an、oc和wc对应的标准值。

6.根据权利要求4所述的基于智慧工厂的5g智能信息交互显示系统，其特征在于，所述根据生产设备工作时长计算生产线平衡指数，所述生产线平衡指数的计算逻辑为：其中，ilb为生产线平衡指数，n为生产线上的生产设备数量，tc为循环时间，即完成一个产品所需的标准时间，tj为第j个生产设备的生产设备工作时长。

7.根据权利要求6所述的基于智慧工厂的5g智能信息交互显示系统，其特征在于，所述根据生产设备工作效率计算生产设备协同指数，所述生产设备协同指数的计算逻辑为：其中，ipes为生产设备协同指数，ek为第j个生产设备的生产设备工作效率，c为协同因子，用于反映设备设备之间的协同作用，取值范围为[-1,1]。

8.根据权利要求7所述的基于智慧工厂的5g智能信息交互显示系统，其特征在于，所述根据所述生产线平衡指数和所述生产设备协同指数计算生产线监控指数，所述生产线监控指数的计算逻辑为：iplm＝ew1*ilb+w2*ipes-1，其中，iplm为生产线监控指数，w1和w2为权重系数，用于反映生产线平衡指数和生产设备协同指数对生产线监控指数的影响程度，且w1和w2均大于0。

9.根据权利要求8所述的基于智慧工厂的5g智能信息交互显示系统，其特征在于，所述根据所述生产设备监控指数和所述生产线监控指数进行阈值判断，并将阈值判断结果显示，包括：

技术总结
本发明公开了基于智慧工厂的5G智能信息交互显示系统，涉及智能信息交互显示技术领域，系统包括生产设备模块采集生产设备的实时数据，上传到数据交互模块；数据交互模块对通信数据进行协议转换实现生产设备的通讯协议兼容，完成与生产设备的数据交互，获取生产设备的实时数据并进行预处理；数据处理模块将数据进行分析生成监控指数；信息显示模块对监控指数进行阈值判断，并将阈值判断结果显示。通过生产设备模块，系统能够实时采集关键参数，全面反映设备运行状态，通过数据处理模块能够对实时数据进行预处理和分析，生成生产设备监控指数和生产线监控指数，从而帮助管理人员及时发现和解决生产中的问题，优化生产流程，提高整体生产效率。

技术研发人员：吴世伟,郑鹏辉,吴诗菁,曾海荣,邓华刚,洪筱泷
受保护的技术使用者：抚州市双菱磁性材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23