本技術(shù)涉及拋光，具體而言，涉及一種拋光連續(xù)作業(yè)控制方法和控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、拋光作業(yè)是工件表面加工的關(guān)鍵步驟，旨在提升工件表面的光潔度和光澤度。當(dāng)前的拋光工藝流程通常包括兩個(gè)主要步驟：粗拋光和精拋光。粗拋光的主要目的是去除工件表面的粗糙部分，平整基底，為后續(xù)的精拋光奠定基礎(chǔ)；精拋光則進(jìn)一步細(xì)化表面，提升光滑度和光澤度。完成精拋光后，工件表面質(zhì)量需經(jīng)過(guò)嚴(yán)格檢測(cè)，若達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，則視為合格；若未達(dá)標(biāo)，則需重新進(jìn)行精拋光。

2、在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境中，粗拋光設(shè)備的數(shù)量通常少于精拋光設(shè)備。這種配置的主要原因是粗拋光設(shè)備的處理速度大于精拋光設(shè)備的處理速度，所以粗拋光完成后的工件會(huì)被輸送至多個(gè)精拋光設(shè)備進(jìn)行后續(xù)處理，這種布局旨在確保粗拋光和精拋光工序都能保持滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，從而提高整體生產(chǎn)速度。

3、然而，這種配置在實(shí)際運(yùn)作中存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。由于粗拋光設(shè)備的數(shù)量較少，且其在整個(gè)生產(chǎn)流程中處于關(guān)鍵位置，一旦粗拋光設(shè)備在連續(xù)作業(yè)期間發(fā)生故障，將導(dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)流程中斷。這不僅會(huì)影響生產(chǎn)速度，還可能導(dǎo)致拋光計(jì)劃的延誤，增加生產(chǎn)成本。此外，粗拋光設(shè)備的故障還可能導(dǎo)致精拋光設(shè)備閑置，進(jìn)一步降低設(shè)備利用率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)的內(nèi)容部分用于以簡(jiǎn)要的形式介紹構(gòu)思，這些構(gòu)思將在后面的具體實(shí)施方式部分被詳細(xì)描述。本技術(shù)的內(nèi)容部分并不旨在標(biāo)識(shí)要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保護(hù)的技術(shù)方案的范圍。

2、作為本技術(shù)的第一個(gè)方面，為了解決以上背景技術(shù)部分提到的技術(shù)問(wèn)題，本技術(shù)的一些實(shí)施例提供了一種拋光連續(xù)作業(yè)控制方法，包括如下步驟：

3、步驟1：根據(jù)對(duì)拋光作業(yè)連續(xù)性的影響，將拋光系統(tǒng)劃分為若干個(gè)器件單元；

4、步驟2：基于各器件單元之間的串、并聯(lián)關(guān)系，構(gòu)建馬爾科夫模型；

5、步驟3：獲取拋光系統(tǒng)在未來(lái)預(yù)定時(shí)間內(nèi)的拋光計(jì)劃，生成各器件單元的生產(chǎn)任務(wù)；

6、步驟4：基于馬爾科夫模型，計(jì)算各器件單元完成生產(chǎn)任務(wù)的正常狀態(tài)概率，并計(jì)算出整個(gè)拋光系統(tǒng)完成生產(chǎn)任務(wù)的正常狀態(tài)概率；

7、步驟5：計(jì)算各拋光計(jì)劃的生產(chǎn)速度，基于拋光系統(tǒng)完成生產(chǎn)任務(wù)的正常狀態(tài)概率和生產(chǎn)速度篩選出最佳的拋光計(jì)劃。

8、本技術(shù)方案中，將拋光系統(tǒng)根據(jù)是否影響連續(xù)作業(yè)特性劃分為若干個(gè)器件單元?；谶@些器件單元之間的關(guān)系，構(gòu)建馬爾科夫模型。馬爾科夫模型通過(guò)狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率，能夠準(zhǔn)確描述系統(tǒng)從一個(gè)狀態(tài)到另一個(gè)狀態(tài)的動(dòng)態(tài)演變過(guò)程。這種建模方式對(duì)分析系統(tǒng)的瞬態(tài)行為(如系統(tǒng)從正常狀態(tài)逐步降級(jí)直至失效的過(guò)程)具有很高的準(zhǔn)確性，并能有效評(píng)估系統(tǒng)在不同時(shí)間點(diǎn)的正常狀態(tài)概率，而不僅僅是關(guān)注穩(wěn)態(tài)下的可靠性表現(xiàn)。通過(guò)馬爾科夫模型，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)修復(fù)過(guò)程和冗余設(shè)計(jì)的有效處理。例如，在系統(tǒng)中某個(gè)器件單元發(fā)生故障后，既可以采取修復(fù)措施使其恢復(fù)至正常運(yùn)行狀態(tài)，也可以利用冗余組件接管其功能。在連續(xù)作業(yè)場(chǎng)景下，這種基于馬爾科夫模型的建模方法能夠準(zhǔn)確調(diào)整拋光系統(tǒng)的冗余配置，以較低的系統(tǒng)構(gòu)建成本實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用，從而顯著提升整體生產(chǎn)速度。

9、在建立馬爾科夫模型時(shí)，系統(tǒng)劃分的越細(xì)致，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定性的預(yù)測(cè)就越準(zhǔn)確。但是，過(guò)于細(xì)致的零件劃分，會(huì)導(dǎo)致計(jì)算量增加，影響計(jì)算效率，浪費(fèi)計(jì)算資源。為此，本技術(shù)提供了如下技術(shù)方案：

10、步驟1包括如下步驟：

11、步驟11：獲取與拋光工藝相關(guān)的所有零件清單，并移除對(duì)整個(gè)拋光工藝中的每個(gè)步驟都會(huì)產(chǎn)生影響的基礎(chǔ)零件，得到初步清單；所述基礎(chǔ)零件至少包括電力系統(tǒng)中的各項(xiàng)零件；

12、步驟12：將初步清單中需要在檢修時(shí)同步停止的零件作為一個(gè)器件單元，將器件單元作為拋光系統(tǒng)的最小組成單位。

13、在本技術(shù)的技術(shù)方案中，在構(gòu)建馬爾科夫模型時(shí)，首先排除了那些基礎(chǔ)性零件。這些基礎(chǔ)性零件一旦發(fā)生故障，將導(dǎo)致整個(gè)拋光系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。由于其對(duì)連續(xù)作業(yè)具有決定性的影響，無(wú)法通過(guò)調(diào)控系統(tǒng)內(nèi)其他部件的冗余狀態(tài)來(lái)改善其對(duì)整體系統(tǒng)的影響。因此，去除這些基礎(chǔ)性零件可有效降低馬爾科夫模型的復(fù)雜度。同時(shí)，將“在檢修過(guò)程中需要同步停止的零件”歸類為一個(gè)獨(dú)立的器件單元。這樣，在確保符合實(shí)際生產(chǎn)需求的同時(shí)，最大限度地降低了模型的復(fù)雜程度。具體而言，當(dāng)某一器件單元中的任意零件發(fā)生故障時(shí)，該器件單元內(nèi)的其他零件也無(wú)法正常運(yùn)作，因此可以整體判定為器件單元損壞。通過(guò)上述方法，在保證馬爾科夫模型預(yù)測(cè)精度能夠滿足實(shí)際生產(chǎn)要求的前提下，實(shí)現(xiàn)了對(duì)模型復(fù)雜度的有效控制。

14、目前，對(duì)于系統(tǒng)穩(wěn)定性的計(jì)算，均以各器件單元的正常狀態(tài)概率作為評(píng)估依據(jù)。然而，在此過(guò)程中未考慮器件單元之間的相互關(guān)聯(lián)性，導(dǎo)致系統(tǒng)可靠性評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性受到負(fù)面影響。

15、步驟21：獲取各器件單元之間的關(guān)聯(lián)性，關(guān)聯(lián)性包括串聯(lián)關(guān)系、并聯(lián)關(guān)系以及備用關(guān)系；

16、步驟22：根據(jù)關(guān)聯(lián)性，通過(guò)信號(hào)流將各器件單元連接，生成馬爾科夫模型。

17、在本技術(shù)所提供的技術(shù)方案中，在構(gòu)建馬爾科夫模型時(shí)，根據(jù)串聯(lián)關(guān)系、并聯(lián)關(guān)系以及備用關(guān)系來(lái)確定各器件單元之間的關(guān)系，所以最終建立的馬爾科夫模型能夠準(zhǔn)確的描述系統(tǒng)中各器件單元之間的內(nèi)在聯(lián)系，如此，建立了馬爾科夫模型后能夠準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)拋光系統(tǒng)的可靠性，增加對(duì)于拋光系統(tǒng)管理的準(zhǔn)確度。

18、現(xiàn)有技術(shù)在計(jì)算整個(gè)系統(tǒng)能否正常運(yùn)行的概率時(shí)，均依賴于對(duì)歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的分析與應(yīng)用。然而，在工廠管理的實(shí)際情境中，這類數(shù)據(jù)往往比較稀缺，不具有代表性。因此，依據(jù)有限的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估，無(wú)法準(zhǔn)確反映拋光系統(tǒng)的穩(wěn)定情況。這種局限性使得對(duì)拋光系統(tǒng)的冗余設(shè)計(jì)缺乏充分依據(jù)，影響其可靠性與實(shí)用性。

19、進(jìn)一步地，在馬爾科夫模型的并聯(lián)結(jié)構(gòu)中其正常狀態(tài)的概率為1-pe，不正常狀態(tài)的概率為pe；

20、

21、j表示并聯(lián)結(jié)構(gòu)中器件單元的索引，m表示并聯(lián)結(jié)構(gòu)中所有器件單元的總數(shù)，pj表示并聯(lián)結(jié)構(gòu)中第j個(gè)器件單元的正常狀態(tài)的概率。

22、進(jìn)一步地，在馬爾科夫模型的并聯(lián)結(jié)構(gòu)中其正常狀態(tài)的概率為1-pe，不正常狀態(tài)的概率為pe；

23、

24、j表示并聯(lián)結(jié)構(gòu)中器件單元的索引，m表示并聯(lián)結(jié)構(gòu)中所有器件單元的總數(shù)，pj表示并聯(lián)結(jié)構(gòu)中第j個(gè)器件單元的正常狀態(tài)的概率。

25、本技術(shù)所提供的技術(shù)方案是將整個(gè)拋光系統(tǒng)劃分為多個(gè)獨(dú)立的器件單元，這樣，即使在整體系統(tǒng)的數(shù)據(jù)樣本較為稀少的情況下，每個(gè)單獨(dú)的器件單元仍有足夠的數(shù)據(jù)樣本。通過(guò)這種方式，可以準(zhǔn)確地評(píng)估出單個(gè)器件單元正常狀態(tài)的發(fā)生概率。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合串并聯(lián)結(jié)構(gòu)下的正常狀態(tài)概率計(jì)算公式，能夠準(zhǔn)確評(píng)估整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。最終，可以根據(jù)實(shí)際需求和系統(tǒng)表現(xiàn)，對(duì)拋光系統(tǒng)的冗余設(shè)計(jì)進(jìn)行合理調(diào)整，從而提高生產(chǎn)速度。

26、在現(xiàn)有技術(shù)中，通常優(yōu)先選擇生產(chǎn)速度最高且盡可能充分利用生產(chǎn)設(shè)備的拋光計(jì)劃。然而，這種方案往往忽視了冗余設(shè)置的重要性，導(dǎo)致系統(tǒng)存在較高的停工風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)上述問(wèn)題，本技術(shù)提供了如下技術(shù)方案：

27、進(jìn)一步地，在步驟3中包括以下具體步驟：

28、步驟31：獲取在未來(lái)預(yù)定時(shí)間內(nèi)的生產(chǎn)任務(wù)，所述生產(chǎn)任務(wù)包含需要完成的所有拋光任務(wù)；

29、步驟32：根據(jù)拋光系統(tǒng)的冗余情況生成所有可能的拋光計(jì)劃；

30、步驟33：為每個(gè)生成的拋光計(jì)劃調(diào)整馬爾科夫模型內(nèi)各器件單元的連接信息，并記錄對(duì)應(yīng)器件單元的工作參數(shù)。

31、本技術(shù)所提供的技術(shù)方案通過(guò)預(yù)先生成所有可能的拋光計(jì)劃，并將每種計(jì)劃納入綜合考量范圍。這樣一來(lái)，在選擇具體拋光計(jì)劃時(shí)，既能優(yōu)先考慮生產(chǎn)速度最高的選項(xiàng)，又能夠確保所選方案具有較高的冗余性，從而降低故障風(fēng)險(xiǎn)。這種方法能夠在提高生產(chǎn)速度的同時(shí)，有效保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。

32、在生成拋光計(jì)劃時(shí)，如果僅以滿足生產(chǎn)要求為目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)，會(huì)導(dǎo)致許多拋光計(jì)劃中部分器件單元處于空閑狀態(tài)，從而降低整個(gè)拋光系統(tǒng)中器件單元的利用率。

33、進(jìn)一步地，在步驟32中包括以下具體步驟：

34、步驟321：將馬爾科夫模型劃分為若干個(gè)串聯(lián)單元；

35、步驟322：獲取每個(gè)串聯(lián)單元能夠?qū)崿F(xiàn)的最低生產(chǎn)速度下限和最高生產(chǎn)速度上限；

36、步驟323：以預(yù)設(shè)的生產(chǎn)速度間隔為步長(zhǎng)，從最低生產(chǎn)速度逐步提升至最高生產(chǎn)速度，生成所有可能的拋光計(jì)劃，其中生產(chǎn)速度間隔根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)的精度要求動(dòng)態(tài)調(diào)整。

37、本技術(shù)所提供的技術(shù)方案通過(guò)將馬爾科夫模型劃分為若干個(gè)串聯(lián)單元，并尋找到“每個(gè)串聯(lián)單元能夠?qū)崿F(xiàn)的最低生產(chǎn)速度下限和最高生產(chǎn)速度上限”，在設(shè)置拋光計(jì)劃時(shí)，既能滿足所有器件單元的負(fù)荷能力，又能讓所有器件單元保持工作狀態(tài)，從而降低器件單元的閑置率。并且，在實(shí)踐中，還可以讓一些器件單元的生產(chǎn)速度盡量降低，降低這些器件單元的老化時(shí)間，延長(zhǎng)拋光系統(tǒng)使用壽命。

38、在設(shè)置拋光計(jì)劃時(shí)，若過(guò)度追求生產(chǎn)速度，可能導(dǎo)致系統(tǒng)故障率上升。這種情況下，生產(chǎn)過(guò)程可能中斷，不僅影響生產(chǎn)的連續(xù)性，還會(huì)降低整體效率，并增加殘次品的產(chǎn)生量。為解決這一問(wèn)題，本技術(shù)提供了如下技術(shù)方案：

39、在步驟322中，計(jì)算每個(gè)串聯(lián)單元的最低生產(chǎn)速度時(shí)，僅考慮該串聯(lián)單元內(nèi)并聯(lián)器件單元中的一個(gè)設(shè)備的效率。

40、在每個(gè)串聯(lián)單元中，所有器件單元既可并聯(lián)以提升生產(chǎn)速度，又可作為備用設(shè)備確保生產(chǎn)的連續(xù)性。通過(guò)這種方法，生成的拋光計(jì)劃不僅兼顧了效率與連續(xù)性的考量，而且優(yōu)化了整體生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量。

41、在步驟33中，工作參數(shù)是影響各器件單元正常狀態(tài)的關(guān)鍵參數(shù)。

42、通過(guò)利用這些參數(shù)計(jì)算各器件單元的正常狀態(tài)概率，可以全面了解整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。

43、進(jìn)一步地，在步驟4中包括以下步驟：

44、步驟41：獲取各器件單元未來(lái)預(yù)定時(shí)間內(nèi)的工作參數(shù)；

45、步驟42：根據(jù)工作參數(shù)計(jì)算每個(gè)器件單元的正常狀態(tài)概率；

46、步驟43：根據(jù)每個(gè)器件單元的正常狀態(tài)概率計(jì)算整個(gè)拋光系統(tǒng)的正常狀態(tài)概率。

47、本技術(shù)的技術(shù)方案通過(guò)預(yù)估各器件單元在未來(lái)預(yù)定時(shí)間內(nèi)的工作時(shí)間和強(qiáng)度，從而評(píng)估下一運(yùn)行周期內(nèi)拋光作業(yè)的連續(xù)性。這種方法有助于全面掌握系統(tǒng)的可靠性，確保生產(chǎn)的穩(wěn)定進(jìn)行。

48、進(jìn)一步地，步驟5包括如下步驟：

49、步驟51：計(jì)算各拋光計(jì)劃完成所需要的時(shí)間；

50、步驟52：根據(jù)各拋光計(jì)劃完成所需要的時(shí)間和各拋光計(jì)劃正常狀態(tài)概率，篩選出最佳的拋光計(jì)劃。

51、本技術(shù)所提供的技術(shù)方案中，最終確定的拋光計(jì)劃不僅考慮了生產(chǎn)速度，還兼顧了生產(chǎn)的連續(xù)性。這樣一來(lái)，可以保證拋光作業(yè)既高效又能持續(xù)進(jìn)行。

52、作為本技術(shù)的第二個(gè)方面：本技術(shù)提供了一種拋光作業(yè)控制系統(tǒng)，基于所述的拋光連續(xù)作業(yè)控制方法控制拋光作業(yè)的拋光計(jì)劃。

53、本技術(shù)方案中，根據(jù)對(duì)拋光作業(yè)連續(xù)性的影響，將拋光系統(tǒng)劃分為若干個(gè)器件單元?；谶@些器件單元之間的關(guān)系，構(gòu)建馬爾科夫模型。馬爾科夫模型通過(guò)狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率，能夠準(zhǔn)確描述系統(tǒng)從一個(gè)狀態(tài)到另一個(gè)狀態(tài)的動(dòng)態(tài)演變過(guò)程。這種建模方式對(duì)分析系統(tǒng)的瞬態(tài)行為(如系統(tǒng)從正常狀態(tài)逐步降級(jí)直至失效的過(guò)程)具有很高的準(zhǔn)確性，并能有效評(píng)估系統(tǒng)在不同時(shí)間點(diǎn)的正常狀態(tài)概率，而不僅僅是關(guān)注穩(wěn)態(tài)下的可靠性表現(xiàn)。通過(guò)馬爾科夫模型，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)修復(fù)過(guò)程和冗余設(shè)計(jì)的有效處理。例如，在系統(tǒng)中某個(gè)器件單元發(fā)生故障后，既可以采取修復(fù)措施使其恢復(fù)至正常運(yùn)行狀態(tài)，也可以利用冗余組件接管其功能。在連續(xù)作業(yè)場(chǎng)景下，這種基于馬爾科夫模型的建模方法能夠準(zhǔn)確調(diào)整拋光系統(tǒng)的冗余配置，以較低的系統(tǒng)構(gòu)建成本實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用，從而顯著提升整體生產(chǎn)速度。