本发明涉及优化工业设备生产能力技术领域，尤其涉及一种基于设备综合效率的生产设备性能优化方法及装置。
背景技术：
通常情况下，生产过程中的每一台设备都有其理论意义上的最大产能，要实现这一理论产能必须保证没有任何干扰和质量损耗。然而在实际生产中，设备会因为种种因素停机，或者不能高性能高标准的运行，或者生产出来的产品良率达不到百分之百，这些因素有机械故障、清理修机、物料延期、产品缺陷等等。为了衡量设备实际的生产能力相对于理论最大产能的比率，以及为了发挥设备最大潜能并减少生产中的损失，设备综合效率(oee)作为一种独立的测量工具被广泛的使用。
通过分析oee的相关指标，可以找到生产过程中现存的问题，为改善生产过程提供信息支撑。现有中常通过基于oee＝时间开动率×性能开动率×合格品率构建的oee计算模型来获取oee，其中只提供了时间开动率、性能开动率和合格品率，从这些指标中无法直观看到导致oee损失的因素，从而无法直接指导用户优化生产。并且业界现有的oee损失计算是基于从以往经验中总结出来的损失类型进行计算，进而对生产进行指导，但是却存在以下缺点：1、在技术上没有明确的操作指导；2、对损失的分类说法不一，不易理解；3、损失类型不易根据实际情况扩展并分析。
为克服传统方案的弊端，因此亟需一种基于设备综合效率的生产设备性能优化方法及装置。
技术实现要素：
(一)要解决的技术问题
鉴于上述技术中存在的问题，本发明至少从一定程度上进行解决。为此，本发明的一个目的在于提出了一种基于设备综合效率的生产设备性能优化方法，能够准确地对设备综合效率的损失数据进行分析。
本发明的第二个目的在于提出一种基于设备综合效率的生产设备性能优化装置。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明一方面提供一种基于设备综合效率的生产设备性能优化方法，包括以下步骤：
获取生产数据运行周期内的设备运行数据；
根据预先定义的与生产设备匹配的损失分类信息和所述设备运行数据，构建用于获取生产设备损失率的模型；
根据模型，获取生产设备的设备综合效率及设备综合效率关联的损失数据；
根据设备综合效率及设备综合效率关联的损失数据，优化生产设备的性能。
作为本发明方法的一种改进，根据预先定义的与生产设备匹配的损失分类信息和所述设备运行数据，构建用于获取生产设备损失率的模型，包括：
预先定义的损失分类信息至少包括：时间损失率、性能损失率和不良品损失率；设备运行数据至少包括：时间开动率、性能开动率和合格品率；
构建的用于获取生产设备损失率的模型为：
1＝(时间开动率 时间损失率)*(性能开动率 性能损失率)*(合格品率 不良品损失率)。
作为本发明方法的一种改进，根据模型，获取生产设备的设备综合效率及设备综合效率关联的损失数据之后，根据设备综合效率及设备综合效率关联的损失数据，优化生产设备的性能之前，所述方法还包括：
将设备综合效率及设备综合效率关联的损失数据进行展示；
相应地，
根据设备综合效率及设备综合效率关联的损失数据，优化生产设备的性能，包括：
接收用户触发的包括至少一个优化选项的优化指令，基于优化指令中选择的损失数据，优化生产设备的性能。
作为本发明方法的一种改进，根据设备综合效率及设备综合效率关联的损失数据，优化生产设备的性能，包括：
将所有的损失数据按照从大到小的顺序排列，并选择至少一个损失数据进行分析并依据分析结果对生产设备的性能进行优化。
作为本发明方法的一种改进，将所有的损失数据按照从大到小的顺序排列，并选择至少一个损失数据进行分析并依据分析结果对生产设备的性能进行优化，包括：
根据生产设备的属性，确定影响生产设备性能的关键损失标识；
选择排列的大于预设阈值的损失数据对应的损失标识；
对关键损失标识和选择的损失标识分别对应的损失数据进行分类分析，并获得分析结果，依据分析结果对生产设备的性能进行优化。
本发明另一方面提供一种基于设备综合效率的生产设备性能优化装置，包括：
获取模块，用于获取生产数据运行周期内的设备运行数据；
数据处理模块，用于根据预先定义的与生产设备匹配的损失分类信息和设备运行数据，构建用于获取生产设备损失率的模型；并根据所述模型，获取生产设备的设备综合效率及设备综合效率关联的损失数据；
生产优化模块，用于根据设备综合效率及设备综合效率关联的损失数据，优化生产设备的性能。
优选地，数据处理模块用于根据预先定义的与生产设备匹配的损失分类信息和设备运行数据，构建用于获取生产设备损失率的模型的过程中，预先定义的损失分类信息至少包括：时间损失率、性能损失率和不良品损失率；设备运行数据至少包括：时间开动率、性能开动率和合格品率；
构建的用于获取生产设备损失率的模型为：
1＝(时间开动率 时间损失率)*(性能开动率 性能损失率)*(合格品率 不良品损失率)。
优选地，该装置还包括：展示模块，用于将所述设备综合效率及设备综合效率关联的损失数据进行展示；相应地，生产优化模块，还用于接收用户触发的包括至少一个优化选项的优化指令，基于优化指令中选择的损失数据，优化生产设备的性能。
优选地，生产优化模块，还用于将所有的损失数据按照从大到小的顺序排列，并选择至少一个损失数据进行分析并依据分析结果对生产设备的性能进行优化。
优选地，生产优化模块，还用于根据生产设备的属性，确定影响生产设备性能的关键损失标识；选择排列的大于预设阈值的损失数据对应的损失标识；对关键损失标识和选择的损失标识分别对应的损失数据进行分类分析，并获得分析结果，依据分析结果对生产设备的性能进行优化。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：
1、在本发明用于获取生产设备损失率的模型构建中，巧妙地构造恒等式1＝(时间开动率 时间损失率)*(性能开动率 性能损失率)*(合格品率 不良品损失率)，使得获取设备综合效率关联的损失数据有了可靠的理论依据。
2、在本发明用于获取生产设备损失率的模型中，时间损失率、性能损失率和不良品损失率均可以根据业务上的需要进一步进行细化，即根据生产的场景灵活自定义或添加损失分类，实现损失类型的易扩展，解决了设备综合效率损失分类不完整的问题。
3、通过对损失数据进行排序，并指导用户对损失最多的类型做提升，进而更加准确地指导用户对生产设备的性能进行优化，真正做到了为客户创造价值。
4、本发明提供的基于设备综合效率的生产设备性能优化方法和装置，可以在大型scada项目中推广使用。
附图说明
本发明借助于以下附图进行描述：
图1为根据本发明一个实施例的基于设备综合效率的生产设备性能优化方法的流程图；
图2为根据本发明一个实施例的基于设备综合效率的生产设备性能优化装置的方框示意图。
【附图标记说明】
1：获取模块；
2：数据处理模块；
3：生产优化模块；
4：展示模块。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
本发明实施例提出的基于设备综合效率的生产设备性能优化方法和装置，通过根据预先定义的与生产设备匹配的损失分类信息和设备运行数据来构建用于获取生产设备损失率的模型，并依据该模型来获取设备综合效率关联的损失数据。能够准确地对设备综合效率的损失数据进行分析，进而优化生产设备的性能。
为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
下面就参照附图来描述根据本发明实施例提出的基于设备综合效率的生产设备性能优化方法。
图1为本发明一个实施例的基于设备综合效率的生产设备性能优化方法的流程示意图。
如图1所示，该基于设备综合效率的生产设备性能优化方法包括以下步骤：
步骤101、获取生产数据运行周期内的设备运行数据。
具体地，设备运行数据可从企业现有系统(如yms、mes)的数据库中提取。
步骤102、根据预先定义的与生产设备匹配的损失分类信息和设备运行数据，构建用于获取生产设备损失率的模型。
具体地，作为一个示例，预先定义的损失分类信息至少包括：时间损失率、性能损失率和不良品损失率；设备运行数据至少包括：时间开动率、性能开动率和合格品率。构建的用于获取生产设备损失率的模型为：
1＝(时间开动率 时间损失率)*(性能开动率 性能损失率)*(合格品率 不良品损失率)。
在实际生产过程中，我们需要明确每个损失的占比，进而指导对设备生产的工艺参数、生产计划做出调整。为改善设备综合效率，我们需要对如下等式进行分析和调整：1＝设备综合效率 设备效率损失。我们的目标是提高设备综合效率的值，降低设备效率损失的值，为了方便分析，我们需要明确出设备效率损失都包括哪些项，从而对症下药，对生产进行优化调整，因此理想中的等式应该是这样：1＝设备综合效率 停机原因1损失 停机原因2损失 性能损失1 性能损失2 不良品损失1 不良品损失2 ....。为了达到以上分析的目的，在本发明用于获取生产设备损失率的模型构建中，巧妙地构造恒等式1＝(时间开动率 时间损失率)*(性能开动率 性能损失率)*(合格品率 不良品损失率)，使得获取设备综合效率关联的损失数据有了可靠的理论依据。
并且可以想见，上述模型中的时间损失率、性能损失率和不良品损失率均可以根据业务上的需要进一步进行细化，即根据生产的场景灵活自定义或添加损失分类，实现损失类型的易扩展，解决了设备综合效率损失分类不完整的问题。
综上，本发明实施例提供的用于获取生产设备损失率的模型，不仅能够获取设备综合效率关联的损失数据，而且可以对损失分类进行灵活扩展，解决了设备综合效率损失分类不完整的问题，从而能够准确地对设备综合效率的损失数据进行分析。
步骤103、根据模型，获取生产设备的设备综合效率及设备综合效率关联的损失数据。
为方便分析，我们使用符号代替模型中的分析项，令：
时间开动率＝t，时间损失率＝t1，且存在等式t t1＝1；
性能开动率＝p，性能损失率＝p1，且存在等式p p1＝1；
合格品率＝q，不良品损失率＝q1，且存在等式q q1＝1。
则构建的用于获取生产设备损失率的模型为：1＝(t t1)*(p p1)*(q q1)。
具体地，作为一个示例，根据模型，获取生产设备的设备综合效率及设备综合效率关联的损失数据，包括：
对1＝(t t1)*(p p1)*(q q1)进行分解，
1＝(t t1)*(p p1)*(q q1)
＝t*(p p1)*(q q1) t1*(p p1)*(q q1)
＝t*(p p1)*(q q1) t1
为了方便，令①＝t1*(p p1)*(q q1)＝t1，则
1＝t*(p p1)*(q q1) ①
＝t*p*(q q1) t*p1*(q q1) ①
＝t*p*(q q1) t*p1 ①
令②＝t*p1*(q q1)＝t*p1，则
1＝t*p*(q q1) ② ①
＝t*p*q t*p*q1 ② ①
令③＝t*p*q1，又由于oee＝t*p*q，则
1＝oee ③ ② ①
其中，oee表示设备的综合效率，①表示设备综合效率关联的时间损失数据，②表示表示设备综合效率关联的性能损失数据，③表示设备综合效率关联的不良品损失数据。
步骤104、根据设备综合效率及设备综合效率关联的损失数据，优化生产设备的性能。
具体地，作为一个示例，根据设备综合效率及设备综合效率关联的损失数据，优化生产设备的性能，包括：将所有的损失数据按照从大到小的顺序排列，并选择至少一个损失数据进行分析并依据分析结果对生产设备的性能进行优化。通过对损失数据进行排序，给用户准确的损失数据，进而更加准确地指导用户对生产设备的性能进行优化。
具体地，作为一个示例，将所有的损失数据按照从大到小的顺序排列，并选择至少一个损失数据进行分析并依据分析结果对生产设备的性能进行优化，包括：根据生产设备的属性，确定影响生产设备性能的关键损失标识；选择排列的大于预设阈值的损失数据对应的损失标识；对关键损失标识和选择的损失标识分别对应的损失数据进行分类分析，并获得分析结果，依据分析结果对生产设备的性能进行优化。
优选地，在步骤103之后，步骤104之前，还包括：将设备综合效率及设备综合效率关联的损失数据进行展示。相应地，根据设备综合效率及设备综合效率关联的损失数据，优化生产设备的性能，包括：接收用户触发的包括至少一个优化选项的优化指令，基于优化指令中选择的损失数据，优化生产设备的性能。
综上所述，本发明实施例提供的基于设备综合效率的生产设备性能优化方法，能够准确地对设备综合效率的损失数据进行分析，进而优化生产设备的性能。
图2为本发明一个实施例的基于设备综合效率的生产设备性能优化装置的结构示意图。
如图2所示，该基于设备综合效率的生产设备性能优化装置包括：获取模块1、数据处理模块2和生产优化模块3。
其中，获取模块1，用于获取生产数据运行周期内的设备运行数据；数据处理模块2，用于根据预先定义的与生产设备匹配的损失分类信息和设备运行数据，构建用于获取生产设备损失率的模型，并根据模型，获取生产设备的设备综合效率及设备综合效率关联的损失数据；生产优化模块3，用于根据设备综合效率及设备综合效率关联的损失数据，优化生产设备的性能。
作为一个实施例，数据处理模块2用于根据预先定义的与生产设备匹配的损失分类信息和设备运行数据，构建用于获取生产设备损失率的模型的过程中，预先定义的损失分类信息至少包括：时间损失率、性能损失率和不良品损失率；设备运行数据至少包括：时间开动率、性能开动率和合格品率；构建的用于获取生产设备损失率的模型为：1＝(时间开动率 时间损失率)*(性能开动率 性能损失率)*(合格品率 不良品损失率)。
作为一个实施例，该基于设备综合效率的生产设备性能优化装置还包括展示模块4，用于将设备综合效率及设备综合效率关联的损失数据进行展示；相应地，生产优化模块3还用于接收用户触发的包括至少一个优化选项的优化指令，基于优化指令中选择的损失数据，优化生产设备的性能。
作为一个实施例，生产优化模块3，还用于将所有的损失数据按照从大到小的顺序排列，并选择至少一个损失数据进行分析并依据分析结果对生产设备的性能进行优化。
作为一个实施例，生产优化模块3，还用于根据生产设备的属性，确定影响生产设备性能的关键损失标识；选择排列的大于预设阈值的损失数据对应的损失标识；对关键损失标识和选择的损失标识分别对应的损失数据进行分类分析，并获得分析结果，依据分析结果对生产设备的性能进行优化。
需要说明的是，本实施例提供的基于设备综合效率的生产设备性能优化装置中各模块的具体功能，及基于设备综合效率的生产设备性能优化流程，可参照上述实施例1提供的基于设备综合效率的生产设备性能优化方法的详细描述，此处不再赘述。
综上所述，本发明实施例提供的基于设备综合效率的生产设备性能优化装置，不仅能够获取设备综合效率关联的损失数据，而且可以对损失分类进行灵活扩展，解决了设备综合效率损失分类不完整的问题，从而能够准确地对设备综合效率的损失数据进行分析。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例，或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。
应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何附图标记理解成对权利要求的限制。词语“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的词语“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件来具体体现。词语第一、第二、第三等的使用，仅是为了表述方便，而不表示任何顺序。可将这些词语理解为部件名称的一部分。
此外，需要说明的是，在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员在得知了基本创造性概念后，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，权利要求应该解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也应该包含这些修改和变型在内。
1.一种基于设备综合效率的生产设备性能优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取生产数据运行周期内的设备运行数据；
根据预先定义的与生产设备匹配的损失分类信息和所述设备运行数据，构建用于获取生产设备损失率的模型；
根据所述模型，获取生产设备的设备综合效率及设备综合效率关联的损失数据；
根据设备综合效率及设备综合效率关联的损失数据，优化生产设备的性能。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预先定义的与生产设备匹配的损失分类信息和所述设备运行数据，构建用于获取生产设备损失率的模型，包括：
预先定义的损失分类信息至少包括：时间损失率、性能损失率和不良品损失率；设备运行数据至少包括：时间开动率、性能开动率和合格品率；
构建的用于获取生产设备损失率的模型为：
1＝(时间开动率 时间损失率)*(性能开动率 性能损失率)*(合格品率 不良品损失率)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述模型，获取生产设备的设备综合效率及设备综合效率关联的损失数据之后，根据设备综合效率及设备综合效率关联的损失数据，优化生产设备的性能之前，所述方法还包括：
将所述设备综合效率及设备综合效率关联的损失数据进行展示；
相应地，
根据所述设备综合效率及设备综合效率关联的损失数据，优化生产设备的性能，包括：
接收用户触发的包括至少一个优化选项的优化指令，基于优化指令中选择的损失数据，优化生产设备的性能。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据设备综合效率及设备综合效率关联的损失数据，优化生产设备的性能，包括：
将所有的损失数据按照从大到小的顺序排列，并选择至少一个损失数据进行分析并依据分析结果对生产设备的性能进行优化。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将所有的损失数据按照从大到小的顺序排列，并选择至少一个损失数据进行分析并依据分析结果对生产设备的性能进行优化，包括：
根据生产设备的属性，确定影响生产设备性能的关键损失标识；
选择排列的大于预设阈值的损失数据对应的损失标识；
对关键损失标识和选择的损失标识分别对应的损失数据进行分类分析，并获得分析结果，依据分析结果对生产设备的性能进行优化。
6.一种基于设备综合效率的生产设备性能优化装置，其特征在于，包括：
获取模块(1)，用于获取生产数据运行周期内的设备运行数据；
数据处理模块(2)，用于根据预先定义的与生产设备匹配的损失分类信息和设备运行数据，构建用于获取生产设备损失率的模型；并根据所述模型，获取生产设备的设备综合效率及设备综合效率关联的损失数据；
生产优化模块(3)，用于根据设备综合效率及设备综合效率关联的损失数据，优化生产设备的性能。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，数据处理模块(2)用于根据预先定义的与生产设备匹配的损失分类信息和设备运行数据，构建用于获取生产设备损失率的模型的过程中，
预先定义的损失分类信息至少包括：时间损失率、性能损失率和不良品损失率；设备运行数据至少包括：时间开动率、性能开动率和合格品率；
构建的用于获取生产设备损失率的模型为：
1＝(时间开动率 时间损失率)*(性能开动率 性能损失率)*(合格品率 不良品损失率)。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：
展示模块(4)，用于将所述设备综合效率及设备综合效率关联的损失数据进行展示；
相应地，
生产优化模块(3)，还用于接收用户触发的包括至少一个优化选项的优化指令，基于优化指令中选择的损失数据，优化生产设备的性能。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，
生产优化模块(3)，还用于将所有的损失数据按照从大到小的顺序排列，并选择至少一个损失数据进行分析并依据分析结果对生产设备的性能进行优化。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，
生产优化模块(3)，还用于根据生产设备的属性，确定影响生产设备性能的关键损失标识；
选择排列的大于预设阈值的损失数据对应的损失标识；
对关键损失标识和选择的损失标识分别对应的损失数据进行分类分析，并获得分析结果，依据分析结果对生产设备的性能进行优化。
技术总结