FFU風機轉速調節方法、系統、設備及介質
技術領域

本發明涉及空氣凈化技術領域，尤其是一種FFU風機轉速調節方法、系統、設備及介質。

背景技術

目前有機電致發光材料(OLED)的純化生產過程，FFU(Fan Filter Unit，風機過濾單元)的轉速會被調整到最大，并且每天二十四小時持續運轉，以使材料處理過程需在無塵潔凈室中進行。

然而，以最大的轉速并連續地持續運轉的FFU會消耗掉許多的能源，這樣的運行方式并不符合環保要求，同時也增加了產品材料成本，特別對于大型無塵潔凈間的運行，能耗大、備品備件更換等成本都有比較大的壓力。

為解決上述技術問題，技術人員以潔凈度等級(具體測量數據基本為塵埃粒子數)為基準對FFU進行整體調節，根據不同潔凈度等級的要求，整體調節FFU的轉速，然而，以上設置還至少存在以下不足：

1、有機電致發光材料的純化生產所需空間一般比較大，同時有不同的功能區，整體調節FFU需待所有區域完成作業才能調整，能耗降低十分有限。

2、在部分步驟中，有機材料完全處于密閉狀態，例如是升華純化步驟，有機材料并不會與外界粉塵接觸，開啟FFC對環境進行凈化并沒有實際的潔凈效果。

發明內容

本發明的目的是提供一種FFU風機轉速調節方法、系統、設備及介質，以解決現有技術中所存在的一個或多個技術問題，至少提供一種有益的選擇或創造條件。

第一方面，提供一種FFU風機轉速調節方法，包括：

獲取MES系統中的各個生產區域的生產設備的生產流程信息；

依據生產流程信息判斷產品材料是否與外部環境接觸或即將接觸；

若是，控制生產設備所在生產區域的FFU風機提高運轉速度；

若否，依據環境潔凈度對FFU風機的轉速進行動態調控。

進一步地，所述依據MES系統獲取生產設備的生產流程信息，包括：

采集生產設備執行生產步驟的關鍵工藝信息以及生產設備執行生產步驟的生產步驟信息，發送至MES系統；

獲取MES系統中將關鍵工藝信息和對應的生產步驟信息進行精度處理和信息配對，依據兩相鄰的生產步驟信息的采集時間點確定生產設備當前執行的生產步驟。

進一步地，所述控制生產設備所在生產區域的FFU風機提高運轉速度，包括：

依據生產流程信息確定產品材料當前所在的工作區域以及該工作區域內的FFU風機；

評估當前生產工序中產品材料與外部環境的接觸程度等級；

根據評估得到的接觸程度等級，控制該生產區域的FFU風機提高運轉速度至與接觸程度等級對應的運轉速度值。

進一步地，所述評估當前生產工序中產品材料與外部環境的接觸程度等級，包括：

使用若干個與產品材料生產質量具有相關性的影響因數和若干項影響指標生成影響特征值矩陣；

計算各影響特征值的特征比重以及特征比重的熵值。

對由各特征比重的平均熵值進行接觸程度等級劃分。

進一步地，所述控制生產設備所在生產區域的FFU風機提高運轉速度，包括：

依據生產流程信息中的生產計劃信息獲取生產設備執行生產步驟的生產時間段；

判斷生產時間段內該生產設備所在生產區域的環境潔凈度是否達標；

當該生產區域的環境潔凈度達標或當前處于生產時間段之外，將該生產區域的FFU風機的轉速維持在第一轉速設定值；

當該生產區域的環境潔凈度不達標，將該生產區域的FFU風機的轉速從第一轉速設定值提高至第二轉速設定值。

進一步地，所述依據環境潔凈度對FFU風機的轉速進行動態調控，包括：

檢測生產設備所在區域的當前環境潔凈度；

依據當前環境潔凈度和潔凈度預設值確定調節比例系數；

依據調節比例系數和FFU風機的當前轉速計算所需達到的目標轉速值。

進一步地，該FFU風機轉速調節方法還包括：

識別生產區域內是否存在人員，在生產區域內存在人員時控制存在人員的生產區域的FFU風機提高運轉速度。

第二方面，提供一種FFU風機轉速調節系統，包括：

獲取模塊，用于獲取MES系統中的各個生產區域的生產設備的生產流程信息；

判斷模塊，用于依據生產流程信息判斷產品材料是否與外部環境接觸或即將接觸；

控制模塊，用于控制生產設備所在生產區域的FFU風機提高運轉速度，或者是依據環境潔凈度對FFU風機的轉速進行動態調控。

第三方面，提供一種計算機設備，包括：

存儲器，存儲有計算機程序；

處理器，所述處理器執行所述計算機程序時實現如第一方面所述的FFU風機轉速調節方法。

第四方面，提供一種計算機存儲介質，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現如第一方面所述的FFU風機轉速調節方法。

本發明的有益效果：通過從MES獲取可以反映產品材料暴露程度相關的生產流程信息，通過分析和判斷，根據產品材料的暴露程度對FFU風機的轉速進行動態調節，實現MES系統和FFU風機群組聯動的效果，在確保環境潔凈度的基礎上確保無塵生產產品的產品質量，節約能源。

附圖說明

圖1是根據一實施例示出的FFU風機轉速調節方法的流程圖。

圖2是根據一實施例示出的獲取生產設備的生產流程信息的方法的流程圖。

圖3是根據第一個實施例示出的控制FFU風機提高運轉速度的方法的流程圖。

圖4是根據一實施例示出的評估產品材料與外部環境接觸程度等級的方法的流程圖。

圖5是根據第二個實施例示出的控制FFU風機提高運轉速度的方法的流程圖。

圖6是根據一實施例示出的依據環境潔凈度對FFU風機的轉速進行動態調控的方法的流程圖。

圖7是根據一實施例示出的一種FFU風機轉速調節系統的結構框圖。

圖8是根據一實施例示出的一種計算機設備的內部結構圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清晰，下面將結合實施例和附圖，對本發明作進一步的描述。

這里將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本公開相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權利要求書中所詳述的、本公開的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

根據本發明的第一方面，提供一種FFU風機轉速調節方法，應用于對OLED生產環境中的FFU風機轉速進行控制，從而達到節能且符合無塵潔凈室的環境潔凈調節的技術效果。

參閱圖1，圖1是根據一實施例示出的FFU風機轉速調節方法的流程圖。如圖1所示，所述方法包括以下步驟：

步驟S100.獲取MES系統中的各個生產區域的生產設備的生產流程信息。

其中，MES系統是指制造執行系統，是一套面向制造企業車間執行層的生產信息化管理系統，用于為企業提供包括制造數據管理、計劃排程管理、生產調度管理、庫存管理、質量管理、人力資源管理、工作中心/設備管理、工具工裝管理、采購管理、成本管理、項目看板管理、生產過程控制、底層數據集成分析、上層數據集成分解等管理模塊。

MES系統實時收集生產過程中產生的各種數據，作出相應的分析和處理并形成生產流程信息，生產流程信息包括但不限于時標生產進度、報警記錄、生產事件信息、檢測指標、產品數據(例如產品計量和產品批次)等，為以下步驟生產過程中的判斷提供信息基礎。

另外，在OLED(有機電致發光材料)的純化產品開始生產現場，各種生產設備擺放在生產現場內的不同位置，在生產現場的各個位置均分布有FFU風機，用于提供空氣凈化作用，從而無塵潔凈室所需的空氣潔凈環境。在本實施例方法的應用環境中，生產現場布置有由多個FFU風機組成的風機陣列，分布于生產現場的各個生產區域，每個生產區域對應一個或多個FFU風機，示例性地，可以是一個生產區域對應有四個FFU風機，四個FFU風機分別分布于生產區域的四個角落。

步驟S200.依據生產流程信息判斷產品材料是否與外部環境接觸或即將接觸。若是，執行步驟S300；若否，執行步驟S400。

在步驟S200中，依據生產流程信息確定產品材料在生產過程中所處于的狀態，依據的生產流程信息可以是生產設備的運轉信號和產品材料的所在位置等，從生產流程信息中選取與產品材料與外部環境接觸程度相關的信息，從而判斷產品材料是否與外部環境接觸或即將接觸，進而為選擇調節FFU風機轉速的方式提供基準。

步驟S300.控制生產設備所在生產區域的FFU風機提高運轉速度。

在步驟S300中，視為生產設備在處理產品材料的流程具有使產品材料接觸外部環境的風險(即與外部環境接觸或即將接觸)，在該情況下，找到該生產設備的所在生產區域，控制該生產區域的FFU風機提高運轉速度，進而減少生產環境中的塵埃數量，提高該生產區域的環境潔凈度。

步驟S400.依據環境潔凈度對FFU風機的轉速進行動態調控。

在步驟S400中，視為產品材料處于生產設備的相對密閉空間內進行加工，不與外部環境接觸，通過動態調控FFU風機的轉速，使該生產區域內的環境潔凈度處于預設的合格潔凈水平范圍內。具體地，可以是通過塵埃檢測裝置對該生產區域進行檢測，當塵埃數量大于合格潔凈水平范圍時，提高FFU風機的轉速，當塵埃數量小于合格潔凈水平范圍時，降低FFU風機的轉速，在確保環境潔凈度的基礎上動態地調節FFU的轉速，節約能源。

與現有技術相比，本實施例提供的FFU風機轉速調節方法通過從MES獲取可以反映產品材料暴露程度相關的生產流程信息，通過分析和判斷，根據產品材料的暴露程度對FFU風機的轉速進行動態調節，實現MES系統和FFU風機群組聯動的效果，在確保環境潔凈度的基礎上確保無塵生產產品的產品質量，節約能源。

參閱圖2，圖2是根據一實施例示出的獲取生產設備的生產流程信息的方法的流程圖。如圖2所示，所述方法包括以下步驟：

步驟S110.采集生產設備執行生產步驟的關鍵工藝信息以及生產設備執行生產步驟的生產步驟信息，發送至MES系統。

在步驟S110中，通過不同采集方式采集生產設備執行生產步驟的生產步驟信息(例如是通過PLC控制器中采集獲得)，以確定生產設備當前執行的生產步驟，各生產步驟的關鍵工藝信息通過生產設備來進行設定，收集和匯總的各種關鍵工藝信息和生產步驟信息，發送至MES系統。

步驟S120.獲取MES系統中將關鍵工藝信息和對應的生產步驟信息進行精度處理和信息配對，依據兩相鄰的生產步驟信息的采集時間點確定生產設備當前執行的生產步驟。

在步驟S120中，關鍵工藝信息和生產步驟信息在MES系統中進行優化、比較以及關聯設置后，最終得到生產設備當前執行的生產步驟以及能對既往和現在作業活動進行全面評價的輸出結果。其評價結果具體包括：作業過程的缺陷判斷、設備及工具合理配置的分析、人員操作狀況的分析、過程方法錯誤的發現、控制方式瑕疵的確定等一切有利于改進的結果。

參閱圖3，圖3是根據第一個實施例示出的控制FFU風機提高運轉速度的方法的流程圖。如圖3所示，所述方法包括以下步驟：

步驟S310.依據生產流程信息確定產品材料當前所在的工作區域以及該工作區域內的FFU風機。

步驟S320.評估當前生產工序中產品材料與外部環境的接觸程度等級。

步驟S330.根據評估得到的接觸程度等級，控制該生產區域的FFU風機提高運轉速度至與接觸程度等級對應的運轉速度值。

本實施例提供的控制方法是在確定所需提高環境潔凈度的工作區域的FFU風機后，依據一定的評估規則對當前生產工序中產品材料與外部環境的接觸程度等級進行評估，進而根據評估等級來將FFU風機的轉速提高至對應的轉速范圍。示例性地，評估的接觸程度等級可以是由三個，評估為第一等級時，將FFU風機的轉速提高至第一等級轉速值，評估為第二等級時，將FFU風機的轉速提高至第二等級轉速值，評估為第三等級時，將FFU風機的轉速提高至第三等級轉速值，第一等級轉速值、第二等級轉速值、第三等級轉速值所對應的轉速順次遞增。

下面對評估當前生產工序中產品材料與外部環境的接觸程度等級的具體過程作進一步闡述。

參閱圖4，圖4是根據一實施例示出的評估產品材料與外部環境接觸程度等級的方法的流程圖。如圖4所示，所述方法包括以下步驟：

步驟S321.使用若干個與產品材料生產質量具有相關性的影響因數和若干項影響指標生成影響特征值矩陣；

步驟S322.計算各影響特征值的特征比重以及特征比重的熵值。

步驟S323.對由各特征比重的平均熵值進行接觸程度等級劃分。

使用若干個與產品材料生產質量具有相關性的影響因數和若干項影響指標生成數據矩陣的具體步驟為：

使用若干個與產品材料生產質量具有相關性的影響因數構建數列A，得：

A＝(A 1,A 2,A 3……A n)

使用所述影響因數所對應的影響指標構建第二數列B，得：

B＝(B 1,B 2,B 3……B n)

使用第一數列和第二數列構建影響特征值矩陣X，得：

其中，A 1～A n表示影響因數，B 1～B n表示影響指標，x 11～x nn表示其一影響因數對應其一影響指標所得到的影響特征值。示例性地，x 21表示影響因數A 2與影響指標B 1所得到的影響特征值，x 21的值由影響因數A 2與影響指標B 1的乘積得到。

計算各影響特征值的特征比重以及特征比重的熵值的具體步驟為：

使用下式計算各影響特征值的特征比重：

使用下式計算特征比重的熵值：

其中，x ij表示第i行第j項的影響特征值，P ij表示x ij出現的概率，e ij表示x ij所對應的熵值，熵值越小則表示該影響特征值對生產質量所起到的影響越大。

求得各影響特征值的熵值后，進行求平均值計算，得到平均熵值，對由各特征比重的平均熵值進行接觸程度等級劃分，從而得到當前生產流程中生產材料與外部環境的接觸程度等級。

參閱圖5，圖5是根據第二個實施例示出的控制FFU風機提高運轉速度的方法的流程圖。如圖5所示，所述方法包括以下步驟：

步驟S340.依據生產流程信息中的生產計劃信息獲取生產設備執行生產步驟的生產時間段。

步驟S350.判斷生產時間段內該生產設備所在生產區域的環境潔凈度是否達標。

在步驟S350中，采用塵埃檢測裝置采集到的塵埃離子數來衡量生產區域的環境潔凈度，采集到的離子數越大，則表示環境潔凈度越差。判斷結果所對應的情況有三種，分別是生產時間段內環境潔凈度達標、生產時間段內環境潔凈度不達標以及當前處于生產時間段外。

步驟S360.當該生產區域的環境潔凈度達標或當前處于生產時間段之外，將該生產區域的FFU風機的轉速維持在第一轉速設定值。

步驟S370.當該生產區域的環境潔凈度不達標，將該生產區域的FFU風機的轉速從第一轉速設定值提高至第二轉速設定值。

其中，第一轉速設定值小于第二轉速設定值。

示例性地，從MES系統中獲取到生產時間段為9:30-10:00內某一生產區域內的生產設備進行生產，首先檢查時間節點是否處于9:30-10:00內，若是則獲取塵埃檢測裝置采集到的該生產區域內的塵埃離子數，當該生產區域的環境潔凈度不達標，將該生產區域的FFU風機的轉速從第一轉速設定值提高至第二轉速設定值，以提高生產區域的環境潔凈度，當該生產區域的環境潔凈度達標或當前處于生產時間段之外，將該生產區域的FFU風機的轉速維持在第一轉速設定值，減少能源浪費。

參閱圖6，圖6是根據一實施例示出的依據環境潔凈度對FFU風機的轉速進行動態調控的方法的流程圖。如圖6所示，所述方法包括以下步驟：

步驟S410.檢測生產設備所在區域的當前環境潔凈度。

步驟S420.依據當前環境潔凈度和潔凈度預設值確定調節比例系數。

步驟S430.依據調節比例系數和FFU風機的當前轉速計算所需達到的目標轉速值。

本實施例提供一種對環境潔凈度進行評級并根據評級來調節FFU風機的技術方案，其中，采用塵埃檢測裝置采集的塵埃離子數來對環境潔凈度進行表示，通過采集到的塵埃離子數的數值大小來衡量環境潔凈度等級，每個環境潔凈度等級具有一個預設的調節比例系數，使用該調節比例系數FFU風機的轉速，從而可以根據實際環境潔凈度的情況，采用最為合適的轉速調節方案來對生產區域進行潔凈。

示例性地，檢測生產設備所在區域的當前環境潔凈度后，將當前環境潔凈度和合格環境潔凈度進行比較，判斷當前環境潔凈度是否合格，若為合格則控制FFU風機維持原來的轉速運轉，若不合格，使用下式來確定當前環境潔凈度的等級以及所需設置FFU風機的轉速：

其中，V m表示所需調節的目標速度，V i表示FFU風機的當前速度，S i表示當前環境潔凈度，S o表示合格環境潔凈度上限值。

在一些其他實施例中，還包括以下步驟：

識別生產區域內是否存在人員，在生產區域內存在人員時控制存在人員的生產區域的FFU風機提高運轉速度。從MES系統或攝像模塊識別生產區域內存在人員時，則控制FFU風機提高運轉速度。

根據本發明的第二方面，提供一種FFU風機轉速調節系統。

參閱圖7，圖7是根據一實施例示出的一種FFU風機轉速調節系統的結構框圖。如圖7所示，所述系統包括：

獲取模塊701，用于獲取MES系統中的各個生產區域的生產設備的生產流程信息；

判斷模塊702，用于依據生產流程信息判斷產品材料是否與外部環境接觸或即將接觸；

控制模塊703，用于控制生產設備所在生產區域的FFU風機提高運轉速度，或者是依據環境潔凈度對FFU風機的轉速進行動態調控。

所述FFU風機轉速調節系統執行上述第一方面的FFU風機轉速調節方法，關于FFU風機轉速調節系統的具體限定可以參見上文中對于FFU風機轉速調節方法的限定，在此不再贅述。

上述FFU風機轉速調節系統中的各個模塊可全部或部分通過軟件、硬件及其組合來實現。上述各模塊可以硬件形式內嵌于或獨立于計算機設備中的處理器中，也可以以軟件形式存儲于計算機設備中的存儲器中，以便于處理器調用執行以上各個模塊對應的操作。

根據本發明的第三方面，提供一種計算機設備。

參閱圖8，圖8是根據一實施例示出的一種計算機設備的內部結構圖。如圖8所示，該計算機設備包括通過系統總線連接的處理器、存儲器和數據庫。其中，該計算機設備的處理器用于提供計算和控制能力。該計算機設備的存儲器包括非易失性存儲介質、內存儲器。該非易失性存儲介質存儲有操作系統、計算機程序和數據庫。該內存儲器為非易失性存儲介質中的操作系統和計算機程序的運行提供環境。該計算機程序被處理器執行時以實現第一方面所述的一種FFU風機轉速調節方法。

存儲器和處理器各元件相互之間直接或間接地電性連接，以實現數據的傳輸或交互。例如，這些元件相互之間可通過一條或多條通訊總線或信號線實現電性連接。處理器用于控制FFU風機，處理器包括至少一個可以軟件或者是固件(firmware)的形式存儲于存儲器中或者是固化在服務器的操作系統(operating system，OS)中的軟件功能模塊。處理器用于執行存儲器中存儲的可執行模塊。

其中，存儲器可以是隨機存取存儲器(Random Access Memory，RAM)，只讀存儲器(Read Only Memory，ROM)，可編程只讀存儲器(Programmable Read-Only Memory，PROM)，可擦除只讀存儲器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，電可擦除只讀存儲器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。其中，存儲器用于存儲程序以及語音數據，處理器在接收到執行指令后，執行程序。

處理器可能是一種集成電路芯片，具有信號的處理能力。上述的處理器可以是通用處理器，包括中央處理器(Central Processing Unit，簡稱CPU)、網絡處理器(NetworkProcessor，簡稱NP)等；還可以是數字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現成可編程門陣列(FPGA)或者其他可編程邏輯器件、分立門或者晶體管邏輯器件、分立硬件組件。可以實現或者執行本發明實施例中的公開的各方法、步驟及邏輯框圖。通用處理器可以是微處理器或者該處理器也可以是任何常規的處理器等。

處理器將各種輸入/輸入裝置耦合至處理器以及存儲器。在一些實施例中，處理器以及存儲器可以在單個芯片中實現。在其他一些實例中，他們可以分別由獨立的芯片實現。

外設接口將各種輸入/輸入裝置耦合至處理器以及存儲器。在一些實施例中，外設接口，處理器及存儲器可以在單個芯片中實現。在其他一些實例中，他們可以分別由獨立的芯片實現。

根據本發明的第四方面，還提供一種計算機存儲介質。

所述計算機存儲介質中存儲有計算機程序，計算機存儲介質可以是磁性隨機存取存儲器、只讀存儲器、可編程只讀存儲器、可擦除可編程只讀存儲器、電可擦除可編程只讀存儲器、快閃存儲器、磁表面存儲器、光盤、或只讀光盤等；也可以是包括上述存儲器之一或任意組合的各種設備，如移動電話、計算機、平板設備、個人數字助理等。所述計算機程序被處理器執行時實現第一方面所述的一種FFU風機轉速調節方法。

以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。

在本文中，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且還可包含沒有明確列出的其他要素。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。