一种主变换位导线数字化工艺流程建模方法及系统与流程

本申请涉及生产工艺优化，尤其涉及一种主变换位导线数字化工艺流程建模方法及系统。

背景技术：

1、主变换位导线是电力变压器绕组制造中的关键导体，其生产过程通常包括拉丝、退火、换位、绞合、绝缘包覆、烘干及成品检测等多个连续工序。由于该类导线对尺寸精度、换位节距、导体张力一致性、绝缘层厚度及电性能稳定性要求较高，任一工序参数出现波动，均可能沿生产链条逐步传递并在后续工序中放大，最终导致成品出现结构偏差、绝缘不均、电气性能异常等质量问题。因此，如何对主变换位导线生产全过程进行有效建模和数字化分析，成为提升产品质量和生产稳定性的重要技术问题。

2、现有主变换位导线生产管理方式大多依赖单工序监测、人工经验判断或事后质量检验，通常只对拉力、温度、速度、节距、涂覆厚度等单项参数进行独立监控，缺乏对跨工序参数联动关系的系统分析。由于导线在生产线上连续运行，前序工序参数变化传递到后续工序往往存在长度位置差异和时间滞后，若仅按照同一时刻或单点采样数据进行分析，容易产生不符合实际工艺传递规律的误判，难以准确揭示缺陷形成机理。与此同时，历史生产记录、在线监测数据和缺陷检验结果之间往往缺少统一关联，导致出现质量异常后，难以快速追溯具体异常工序及关键影响参数，也难以形成针对性的工艺调整方案。

3、因此，针对主变换位导线这一连续、多工序、强耦合的制造场景，亟需一种能够融合全流程工序数据、识别参数联动关系、预测缺陷风险、定位异常来源并指导工艺优化的数字化工艺流程建模方法及系统，以提高生产过程的可追溯性、缺陷定位准确性及工艺优化效率。

技术实现思路

1、本申请提供了一种主变换位导线数字化工艺流程建模方法及系统，用于解决主变换位导线生产过程中跨工序参数联动关系难以识别、缺陷成因难以追溯以及工艺优化滞后的问题，提高缺陷定位准确性、生产过程可追溯性和产品质量稳定性。

2、第一方面，本申请提供了一种主变换位导线数字化工艺流程建模方法，所述方法包括：

3、步骤s1：获取导线生产全流程中的工序参数数据，按照时间顺序和工序环节整理，并经预处理后形成完整的数据集；结合导线长度段划分和时滞校正，分析工序参数之间的关联模式，得到参数关联强度指标；

4、步骤s2：根据所述参数关联强度指标与预设阈值的比较结果判断工序参数间的联动关系，确定联动参数组；从历史生产记录中提取与历史联动参数组相关的缺陷发生数据，分析参数值变化趋势，构建缺陷关联数据集；

5、步骤s3：针对所述缺陷关联数据集构建缺陷预测模型，确定缺陷定位规则；采集实时工序参数数据，提取实时联动数据组，通过所述缺陷预测模型和所述缺陷定位规则基于所述实时联动数据组，得到定位结果；

6、步骤s4：根据所述定位结果更新所述数据集中的工序参数记录，将定位结果对应的联动参数组中异常工序参数与最近联动参数组中正常工序参数值进行比较，根据比较差值和潜在缺陷成因确定工艺调整路径。

7、第二方面，本发明还提供一种主变换位导线数字化工艺流程建模系统，用于实现上述的方法，所述系统包括：

8、数据采集单元，用于获取导线生产全流程中的工序参数数据，按照时间顺序和工序环节整理，并经预处理后形成完整的数据集；

9、关联分析单元，用于基于所述数据集结合导线长度段划分和时滞校正，分析工序参数之间的关联模式，得到参数关联强度指标；

10、缺陷关联单元，用于根据所述参数关联强度指标与预设阈值的比较结果判断工序参数间的联动关系，确定联动参数组；从历史生产记录中提取与历史联动参数组相关的缺陷发生数据，分析参数值变化趋势，构建缺陷关联数据集；

11、缺陷定位单元，用于针对所述缺陷关联数据集构建缺陷预测模型，确定缺陷定位规则；采集实时工序参数数据，提取实时联动数据组，通过所述缺陷预测模型和所述缺陷定位规则基于所述实时联动数据组，得到定位结果；

12、工艺优化单元，用于根据所述定位结果更新所述数据集中的工序参数记录，将定位结果对应的联动参数组中异常工序参数与最近联动参数组中正常工序参数值进行比较，根据比较差值和潜在缺陷成因确定工艺调整路径。

13、第三方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，所述指令被处理器执行时实现上述的方法。

14、本发明技术效果

15、本发明通过全流程工序参数采集、长度段划分和时滞校正，将拉丝、退火、换位、绞合、绝缘包覆、烘干及成品检测等环节中原本分散的参数数据统一映射到同一导线段分析单元内，使不同工序参数能够按照实际物料传递关系进行对应，避免仅基于同一时刻数据分析而产生伪关联。进一步地，通过关联规则挖掘得到参数关联强度指标，并结合阈值判断形成联动参数组，使前序张力、温度、速度、换位节距、涂覆厚度、电性能等参数之间的传递关系能够被量化表达，为缺陷分析提供可靠的数据基础；在此基础上，将历史缺陷发生数据与联动参数组的参数变化趋势相结合，构建缺陷关联数据集，使缺陷类型、异常工序、关键参数及其变化路径之间形成稳定对应关系；随后利用缺陷预测模型和缺陷定位规则对实时联动数据组进行分析，不仅能够提前识别主变换位导线生产过程中的绝缘不均、换位节距偏差、导体张力异常、电性能波动等质量风险，还能够进一步定位异常参数所属工序及其联动传播路径，实现由发现缺陷向追溯成因的转变；同时，定位结果被反馈至工序参数记录，并与最近正常联动参数组进行差值比较，从而确定异常参数的调整方向和工艺调整路径；上述技术方案，通过各步骤之间的相互配合，使主变换位导线生产过程能够由依赖人工经验和事后检测，转变为基于全流程数据驱动的主动预测、精准溯源和动态优化，提升缺陷定位准确性、工艺调整及时性和产品质量稳定性。

1.一种主变换位导线数字化工艺流程建模方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s1中，形成完整的数据集，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤s1中，得到参数关联强度指标，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s2中，确定联动参数组，包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤s2中，构建缺陷关联数据集，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s3中，确定缺陷定位规则，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤s3中，得到定位结果，包括：

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤s4中，确定工艺调整路径，包括：

9.一种主变换位导线数字化工艺流程建模系统，用于实现如权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述系统包括：

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，其特征在于，所述指令被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一项所述的方法。