[发明专利]一种基于神经网络的化妆品生产工况监测系统及其控制方法

说明书

本发明提供一种基于神经网络的化妆品生产工况监测系统，包括通过参数获取模块接收来自化妆品车间工况监测传感器获取的工况参数，图神经网络捕获和学习模块读取整个化妆品车间各个设备各个节点上的工况参数并基于上述工况参数形成图神经网络结构，神经网络统筹调配模块，根据上述具体动静载荷结合生产计划、整个化妆品车间的实际产能以及各个设备的载荷裕度，通过结构型循环神经网络建立整个化妆品车间的生产模型，以解决现有的化妆品生产的工况监测还停留在视频监控+人工干预阶段，以合理调配化妆品生产车间的各种生产资料和设备资源，提高化妆品生产车间的工作效率和设备协同性。

技术领域

本发明涉及化妆品生产领域，尤其涉及一种基于神经网络的化妆品生产工况监测系统及其控制方法。

背景技术

随着社会的进步、科学技术的发展以及生活水平的提高,化妆品不再是少数人的奢侈品,它已经成为人们日常生活中不可缺少的组成成分。而化妆品生产的工况监测还停留在视频监控+人工干预阶段，如何优化资源分配是目前摆在化妆品生产车间调度方向上的最大难题。

由于化妆品生产车间调度问题是满足任务条件和约束要求的资源分配问题，因此，优化资源分配以解决化妆品生产车间调度问题，首先要建立准确的化妆品生产车间的生产模型，模型的优异程度由预测输出指标的准确性决定，而作为一种黑箱模型，人工神经网络可以忽略过程机理，通过模拟过程的输入与输出之间的关系，达到对系统的建模。故，急需一种基于神经网络的化妆品生产工况监测系统及其控制方法，以合理调配化妆品生产车间的各种生产资料和设备资源，提高化妆品生产车间的工作效率和设备协同性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于神经网络的化妆品生产工况监测系统及其控制方法，以解决现有的化妆品生产的工况监测还停留在视频监控+人工干预阶段，通过神经网络建立能够预测化妆品生产车间工况的模型，用于指导化妆品生产车间的装置生产操作，以合理调配化妆品生产车间的各种生产资料和设备资源，提高化妆品生产车间的工作效率和设备协同性。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一种基于神经网络的化妆品生产工况监测系统，包括：

参数获取模块，通过有线和/或无线的方式接收来自化妆品车间工况监测传感器获取的工况参数，发送给主控模块，由主控模块存储在存储模块；工况参数包括但不限于车间设备工况参数、各种生产资料的工况参数；其中，车间设备工况参数包括但不限于12孔口红全自动灌装线、散粉定量机、三维自动包装机、洗护智能高速灌装机和旋盖机、珍珠花样灌装机、半自动一字封箱机、自动组装机、CIP清洗系统等车间设备的工作参数，生产资料的工况参数包括但不限于生产资料的存库参数、生产资料的入库、出库、有效期等参数；

主控模块还分别与图神经网络捕获和学习模块、神经网络统筹调配模块连接，其中，主控模块读取上述工况参数后发送给图神经网络捕获和学习模块，图神经网络捕获和学习模块，读取整个化妆品车间各个设备各个节点上的工况参数并基于上述工况参数形成图神经网络结构，通过图神经网络挖掘整个化妆品车间不同设备不同节点不同特征参数之间的内在联系，从而获得整个化妆品车间不同设备不同节点的具体动静载荷，图神经网络捕获和学习模块的输出端连接神经网络统筹调配模块的输入端；

神经网络统筹调配模块，根据上述具体动静载荷结合生产计划、整个化妆品车间的实际产能以及各个设备的载荷裕度，通过结构型循环神经网络建立整个化妆品车间的生产模型，以充分挖掘整个化妆品车间现有载荷与生产计划之间的时序特征，基于整个化妆品车间的生产模型预演完成生产计划对各个设备和生产资料的调配情况，并制定相应的设备和人员排班，将预演后的工况参数映射为整个化妆品车间所需载荷下限，比较上述所需载荷下限是否超出整个化妆品车间的最大产能和/或各个设备的最大载荷上限，神经网络统筹调配模块的输出端连接主控模块的输入端。

一种基于神经网络的化妆品生产工况监测系统的控制方法，步骤包括：