雷洋 武漢紡織大學(xué)

大數(shù)據(jù)環(huán)境下的紡織制造執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

雷洋 武漢紡織大學(xué)

在現(xiàn)實(shí)情況下的紡織生產(chǎn)過程中，由于在生產(chǎn)計(jì)劃管理層和生產(chǎn)之間信息傳遞存在著無法實(shí)時(shí)傳遞的問題，所以在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，這個(gè)問題就亟待解決。為了解決這個(gè)問題，就需要對(duì)對(duì)紡織生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的管理，改善紡織生產(chǎn)的生產(chǎn)流程，在現(xiàn)有的各個(gè)車間和各個(gè)部門之間信息傳遞和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)基礎(chǔ)上，結(jié)合大數(shù)據(jù)環(huán)境，重新組建一種可以有效傳遞數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。利用設(shè)置分級(jí)控制，系統(tǒng)管理等方法，對(duì)多種大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整理融合，設(shè)計(jì)出一整套算法來解決這些個(gè)難題。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，通過對(duì)大數(shù)據(jù)的紡織生產(chǎn)中的信息進(jìn)行分析整合和優(yōu)化，可以幫助車間和生產(chǎn)計(jì)劃管理層之間信息更有效的傳遞，是生產(chǎn)效率更高，從而解決公司內(nèi)部信息不流通這一問題，并能夠在構(gòu)建大數(shù)據(jù)環(huán)境下的紡織制造執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)使提供有效的技術(shù)支持。

制造執(zhí)行系統(tǒng) 紡織公司 大數(shù)據(jù)

關(guān)于制造執(zhí)行系統(tǒng)的發(fā)展，目前階段雖然已經(jīng)比較完善，但是在紡織制造中還處于初始階段，因?yàn)樵诩徔椛a(chǎn)制造過程中原材料的不同，它的各種性能和生產(chǎn)過程也就不一樣，生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)變化就比較復(fù)雜，整個(gè)生產(chǎn)過程相對(duì)于其他過程來講就更加的難易準(zhǔn)確控制。很多國(guó)內(nèi)外的有關(guān)學(xué)者對(duì)紡織制造系統(tǒng)的研究已有幾十年的歷史了，國(guó)外的這種技術(shù)已經(jīng)趨于穩(wěn)定階段，但是我國(guó)國(guó)內(nèi)的研究要走的路還很長(zhǎng)，目前還處于理論構(gòu)建階段，僅僅在某些生產(chǎn)制造過程中有所運(yùn)用，并取得了一些成效。隨著現(xiàn)在社會(huì)的發(fā)展，在生產(chǎn)制造過程的數(shù)據(jù)越來越大，如何將這些復(fù)雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的集成整理和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)整個(gè)企業(yè)間信息的暢通傳遞，是現(xiàn)在需要解決的問題。

1 制造執(zhí)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1.1 數(shù)據(jù)流程圖的設(shè)計(jì)

在大數(shù)據(jù)環(huán)境下的紡織生產(chǎn)，要實(shí)現(xiàn)以上所述的各種問題，就要對(duì)紡織生產(chǎn)過程中的各個(gè)方面進(jìn)行分析。在紡織生產(chǎn)過程中，原材料要經(jīng)歷很多的材料流動(dòng)融合、熱量的交換和各種的化學(xué)反應(yīng)，而且由于原材料的種類眾多，以上的各種反應(yīng)也會(huì)不相同，這樣就會(huì)使得紡織生產(chǎn)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)更多更復(fù)雜。對(duì)這些復(fù)雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行的分析處理，設(shè)計(jì)出相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)流程圖，可以很清楚的從圖中獲得企業(yè)從客戶那獲取訂單到產(chǎn)品生產(chǎn)完成這個(gè)過程中的各種數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的傳遞的過程，從這樣的表中我們可以分析出各種數(shù)據(jù)之間的關(guān)系以及他們從哪里來到哪里去，這樣對(duì)我們進(jìn)行大數(shù)據(jù)環(huán)境下的紡織制造執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)有很大的幫助，這也是整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心步奏。

2 制造執(zhí)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)圖一所設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)流程圖，我們分析出在整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)的運(yùn)作過程中的各個(gè)方面的之間的聯(lián)系，對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行優(yōu)化。紡織制造執(zhí)行系統(tǒng)在公司的生產(chǎn)計(jì)劃管理層和生產(chǎn)之間起著承上啟下的作用，它可以將多個(gè)部門聯(lián)系起來，信息傳遞的更快，不斷優(yōu)化完善這個(gè)系統(tǒng)，可以將公司的所有部門一體化，實(shí)現(xiàn)公司內(nèi)部各部門的數(shù)據(jù)共享，這樣企業(yè)就不會(huì)因?yàn)榻o部門之間的數(shù)據(jù)流通不及時(shí)而造成損失。

在具體進(jìn)行防治制造執(zhí)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是，首先就是要收集生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量的復(fù)雜的數(shù)據(jù)，然后通過整理分類，將大量無規(guī)則的數(shù)據(jù)按一定的相似度進(jìn)行分類；然后在通過其他算法將這些分好類的數(shù)據(jù)表根據(jù)數(shù)據(jù)內(nèi)容和它們所含的信息構(gòu)建新的數(shù)據(jù)庫，并且按照一定的規(guī)律進(jìn)行統(tǒng)一命名，方便查找和讀取；最后就是要建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)讀取接口，不同的部門可以通過不同的接口實(shí)時(shí)讀取數(shù)據(jù)，增強(qiáng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳遞性，這樣就可以增強(qiáng)生產(chǎn)計(jì)劃管理層和車間生產(chǎn)制造的有效溝通，提高生產(chǎn)效率，減少生產(chǎn)中的失誤。同時(shí)還可以通過對(duì)比歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)之間的差異分析當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)是否存在問題。按照以上方法構(gòu)建的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖2。

3 制造執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 數(shù)據(jù)的收集和分析

我們都知道在紡織企業(yè)中每天的數(shù)據(jù)量都是以GB為單位進(jìn)行增加的，在大型企業(yè)數(shù)據(jù)量還要更多，而且這些數(shù)據(jù)之間還有個(gè)字不同的特點(diǎn)，相關(guān)性比較少，而且在實(shí)際生產(chǎn)過程中還伴有很多的不確定因素，這也會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)量的增加，讓實(shí)際的生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量得不到保證。要實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)的收集和分析，首先要建立相對(duì)于的各種數(shù)據(jù)庫來收集生產(chǎn)過程中的各種數(shù)據(jù)，然后就時(shí)將數(shù)據(jù)通過一定的算法進(jìn)行分類，這樣就可以提高數(shù)據(jù)的分析能力。這里運(yùn)用的是一種分布式聚類算法Dk—means算法，這種算法的好處就是不需要將數(shù)據(jù)進(jìn)行額外的傳輸，在系統(tǒng)內(nèi)部傳送時(shí)就可以進(jìn)行聚類分析，效率更高。

3.2 多級(jí)訪問控制

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，數(shù)據(jù)傳遞的過程越多，出錯(cuò)的概率也就越大，為了保證數(shù)據(jù)的完整安全，就要盡量減少這些傳遞和讀取的過程。在這些大量的數(shù)據(jù)中，他們并不是所有部門都需要的，所以我們可以設(shè)置這種多級(jí)訪問的權(quán)限，來控制這種傳遞過程，在生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)很多部門都需要，就傳遞多點(diǎn)，而其他數(shù)據(jù)是其他部門所不必要的就不進(jìn)行傳遞，直接保存，減少傳遞誤差，使數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確安全。

4 結(jié)論

在紡織生產(chǎn)制造過程中，涉及到的材料和工藝眾多，過程中任何一環(huán)節(jié)稍有改變就會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)量的增加，所以它不像別的機(jī)械加工，數(shù)據(jù)單一，這就使得在大數(shù)據(jù)環(huán)境下的紡織加工需要逐步完善紡織制造執(zhí)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，這樣在面對(duì)紡織生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的大量復(fù)雜且類型很多的數(shù)據(jù)時(shí)，能夠及時(shí)處理分析，并傳遞到所需要的部門作出及時(shí)的應(yīng)對(duì)措施。這是一個(gè)任重而道遠(yuǎn)的過程，制造執(zhí)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)還可以后很多優(yōu)化，我們也不能進(jìn)給你局限于當(dāng)前的設(shè)計(jì)，也可以朝丟數(shù)據(jù)分析進(jìn)行生產(chǎn)中的問題進(jìn)行預(yù)測(cè)和及時(shí)的控制，這也是我們以后努力的方向。

[1]孫延.制造執(zhí)行系統(tǒng)在紡織企業(yè)的應(yīng)用研究[J].電子測(cè)試，2013，21(22)：144-145.

[2]陳潔，孔慶華，吳晶晶.面向服務(wù)的紡織機(jī)械制造執(zhí)行系統(tǒng)研究[J].現(xiàn)代制造工程，2010，33(7)：13-17.

[3]許治，戴寧，張長(zhǎng)東，等.基于迭代變形的多源數(shù)據(jù)融合技術(shù)[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2014，50(7)：191-198.