本發(fā)明涉及生產(chǎn)控制技術(shù)，尤其涉及新能源汽車控制電路板生產(chǎn)工藝優(yōu)化控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，作為核心組件的電子控制系統(tǒng)對控制電路板的質(zhì)量和性能提出了更高要求。新能源汽車控制電路板承擔著車輛電池管理、動力系統(tǒng)控制、熱管理以及安全監(jiān)測等關(guān)鍵功能，其生產(chǎn)工藝直接影響整車的可靠性和安全性。傳統(tǒng)的控制電路板生產(chǎn)主要依靠固定工藝參數(shù)和人工經(jīng)驗進行控制，包括表面處理、元器件布局與焊接等工序環(huán)節(jié)。

2、現(xiàn)有新能源汽車控制電路板生產(chǎn)工藝在實際應(yīng)用中存在明顯不足。首先，生產(chǎn)過程中的參數(shù)調(diào)整缺乏智能化和精準性，主要依賴人工經(jīng)驗判斷，難以應(yīng)對生產(chǎn)環(huán)境變化和材料批次差異帶來的工藝波動，導(dǎo)致產(chǎn)品一致性不佳。其次，傳統(tǒng)生產(chǎn)線缺乏實時監(jiān)測與調(diào)整機制，無法及時發(fā)現(xiàn)工藝參數(shù)偏離理想狀態(tài)的情況，使得質(zhì)量問題只能在成品檢測環(huán)節(jié)被動發(fā)現(xiàn)，增加了返工成本和資源浪費。第三，現(xiàn)有技術(shù)難以建立完整的工藝知識積累與優(yōu)化體系，生產(chǎn)經(jīng)驗難以系統(tǒng)化沉淀和應(yīng)用，導(dǎo)致相似問題反復(fù)出現(xiàn)，制約了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的持續(xù)提升。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實施例提供新能源汽車控制電路板生產(chǎn)工藝優(yōu)化控制方法及系統(tǒng)，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

2、本發(fā)明實施例的第一方面，

3、實時采集新能源汽車控制電路板生產(chǎn)線的生產(chǎn)工藝參數(shù)，所述生產(chǎn)工藝參數(shù)包括電路板表面處理參數(shù)和電子元器件布局參數(shù)中至少一種；

4、將所述生產(chǎn)工藝參數(shù)輸入預(yù)先訓(xùn)練的工藝數(shù)字孿生模型，所述工藝數(shù)字孿生模型基于歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)訓(xùn)練，用于模擬新能源汽車控制電路板的理想生產(chǎn)工藝過程，通過將所述工藝數(shù)字孿生模型的輸出結(jié)果與實際生產(chǎn)工藝過程進行實時比對，得到工藝偏差數(shù)據(jù)；

5、將所述工藝偏差數(shù)據(jù)輸入基于深度強化學(xué)習算法構(gòu)建的工藝參數(shù)優(yōu)化模型，所述工藝參數(shù)優(yōu)化模型包括狀態(tài)空間層、動作空間層和獎勵函數(shù)層，其中所述狀態(tài)空間層接收并處理所述工藝偏差數(shù)據(jù)生成工藝狀態(tài)向量，所述動作空間層基于所述工藝狀態(tài)向量計算并輸出工藝參數(shù)調(diào)整指令，所述獎勵函數(shù)層根據(jù)歷史調(diào)整效果對所述工藝參數(shù)調(diào)整指令的優(yōu)化程度進行評估；

6、根據(jù)所述工藝參數(shù)調(diào)整指令，通過生產(chǎn)線控制系統(tǒng)對新能源汽車控制電路板生產(chǎn)工藝的表面處理單元和元器件貼裝單元進行實時參數(shù)調(diào)整，并將調(diào)整后的實際工藝參數(shù)反饋至所述工藝數(shù)字孿生模型，形成閉環(huán)優(yōu)化控制。

7、在一種可選的實施例中，

8、所述電路板表面處理參數(shù)包括表面清潔度和涂層厚度，所述電子元器件布局參數(shù)包括元器件間距和布線密度。

9、在一種可選的實施例中，

10、所述工藝數(shù)字孿生模型基于歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)訓(xùn)練，用于模擬新能源汽車控制電路板的理想生產(chǎn)工藝過程包括：

11、對所述歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行特征提取，得到生產(chǎn)特征，所述生產(chǎn)特征包括表面處理參數(shù)特征和元器件布局位置特征；

12、基于所述生產(chǎn)特征建立工藝參數(shù)與生產(chǎn)過程的時序映射關(guān)系，所述時序映射關(guān)系包括不同時刻工藝參數(shù)的組合狀態(tài)與對應(yīng)的生產(chǎn)過程狀態(tài)；

13、基于所述時序映射關(guān)系對所述生產(chǎn)特征進行映射得到映射結(jié)果，將所述映射結(jié)果與歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)中的實際質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)進行比對，計算預(yù)測誤差值，所述預(yù)測誤差值包括各項質(zhì)量指標的預(yù)測偏差；

14、當所述預(yù)測誤差值大于預(yù)設(shè)閾值時，基于反向傳播算法計算誤差梯度，并依據(jù)所述誤差梯度更新工藝數(shù)字孿生模型中的權(quán)重參數(shù)和偏置參數(shù)，直至所述預(yù)測誤差值小于預(yù)設(shè)閾值，得到訓(xùn)練完成的工藝數(shù)字孿生模型。

15、在一種可選的實施例中，

16、將所述工藝偏差數(shù)據(jù)輸入基于深度強化學(xué)習算法構(gòu)建的工藝參數(shù)優(yōu)化模型，所述工藝參數(shù)優(yōu)化模型包括狀態(tài)空間層、動作空間層和獎勵函數(shù)層，其中所述狀態(tài)空間層接收并處理所述工藝偏差數(shù)據(jù)生成工藝狀態(tài)向量，所述動作空間層基于所述工藝狀態(tài)向量計算并輸出工藝參數(shù)調(diào)整指令，所述獎勵函數(shù)層根據(jù)歷史調(diào)整效果對所述工藝參數(shù)調(diào)整指令的優(yōu)化程度進行評估包括：

17、基于所述工藝偏差數(shù)據(jù)對應(yīng)的工藝狀態(tài)向量建立工藝參數(shù)調(diào)整動作空間，所述動作空間包括表面處理參數(shù)調(diào)整量和元器件布局調(diào)整量，根據(jù)工藝參數(shù)的物理約束確定每種調(diào)整量的有效調(diào)整區(qū)間；

18、構(gòu)建工藝參數(shù)調(diào)整的獎勵計算模型，所述獎勵計算模型輸入包括調(diào)整前的工藝狀態(tài)向量和執(zhí)行調(diào)整動作后的工藝狀態(tài)向量，通過計算兩個狀態(tài)向量的偏差程度得到調(diào)整效果得分，將所述調(diào)整效果得分與調(diào)整代價的加權(quán)和作為獎勵值；

19、采用雙重q網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的深度q學(xué)習算法從所述動作空間中選擇最優(yōu)調(diào)整策略，基于當前工藝狀態(tài)向量計算各可選調(diào)整動作的預(yù)期獎勵值，選擇具有最大預(yù)期獎勵值的調(diào)整動作作為優(yōu)化決策，生成包含調(diào)整參數(shù)、調(diào)整時序和調(diào)整幅度的工藝參數(shù)調(diào)整指令；

20、執(zhí)行所述工藝參數(shù)調(diào)整指令，采集調(diào)整后的工藝狀態(tài)數(shù)據(jù)，將調(diào)整前的工藝狀態(tài)向量、執(zhí)行的調(diào)整動作、獲得的獎勵值和調(diào)整后的工藝狀態(tài)數(shù)據(jù)組成訓(xùn)練樣本存入經(jīng)驗回放池，定期從經(jīng)驗回放池中隨機采樣對工藝參數(shù)優(yōu)化模型進行優(yōu)化訓(xùn)練，提升工藝參數(shù)優(yōu)化模型的決策能力。

21、在一種可選的實施例中，

22、采用雙重q網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的深度q學(xué)習算法從所述動作空間中選擇最優(yōu)調(diào)整策略，基于當前工藝狀態(tài)向量計算各可選調(diào)整動作的預(yù)期獎勵值，選擇具有最大預(yù)期獎勵值的調(diào)整動作作為優(yōu)化決策包括：

23、所述雙重q網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括結(jié)構(gòu)相同但參數(shù)獨立的在線評估網(wǎng)絡(luò)和目標網(wǎng)絡(luò)，所述在線評估網(wǎng)絡(luò)和所述目標網(wǎng)絡(luò)均采用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，用于評估工藝狀態(tài)向量與調(diào)整動作的組合價值；

24、將當前工藝狀態(tài)向量輸入所述在線評估網(wǎng)絡(luò)，計算動作空間中各調(diào)整動作的q值，所述q值表征在當前工藝狀態(tài)下執(zhí)行對應(yīng)調(diào)整動作所能獲得的預(yù)期獎勵值；

25、基于所述目標網(wǎng)絡(luò)計算下一工藝狀態(tài)的目標q值，將所述目標q值與實際獲得的即時獎勵進行組合，得到目標網(wǎng)絡(luò)的價值估計；

26、計算在線評估網(wǎng)絡(luò)輸出的q值與目標網(wǎng)絡(luò)的價值估計之間的時序差分誤差，基于所述時序差分誤差對在線評估網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)進行梯度更新；

27、從所述在線評估網(wǎng)絡(luò)輸出的q值中選擇最大值對應(yīng)的調(diào)整動作作為優(yōu)化決策，生成工藝參數(shù)調(diào)整指令；

28、每隔預(yù)設(shè)的訓(xùn)練步數(shù)，將所述在線評估網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)復(fù)制到目標網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)目標網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的軟更新。

29、在一種可選的實施例中，

30、根據(jù)所述工藝參數(shù)調(diào)整指令，通過生產(chǎn)線控制系統(tǒng)對新能源汽車控制電路板生產(chǎn)工藝的表面處理單元和元器件貼裝單元進行實時參數(shù)調(diào)整包括：

31、對所述工藝參數(shù)調(diào)整指令進行解析得到表面處理單元的第一參數(shù)調(diào)整數(shù)據(jù)包和元器件貼裝單元的第二參數(shù)調(diào)整數(shù)據(jù)包，其中參數(shù)調(diào)整數(shù)據(jù)包包含調(diào)整參數(shù)、調(diào)整時序和調(diào)整幅度；

32、基于所述第一參數(shù)調(diào)整數(shù)據(jù)包，生成表面處理工序的第一調(diào)整控制信號，根據(jù)所述第一調(diào)整控制信號，啟動表面處理單元的多級聯(lián)鎖控制程序，包括：

33、控制配液系統(tǒng)按照設(shè)定配比進行試劑混合，通過在線濃度檢測儀進行實時監(jiān)測和反饋調(diào)節(jié)；基于工件傳送速度與清洗時間的對應(yīng)關(guān)系，調(diào)整傳送帶變頻器的輸出頻率；通過pid控制器實現(xiàn)加熱功率的閉環(huán)調(diào)節(jié)，確保處理溫度穩(wěn)定在目標值；

34、基于所述第二參數(shù)調(diào)整數(shù)據(jù)包，生成貼裝工序的第二調(diào)整控制信號，根據(jù)所述第二調(diào)整控制信號，啟動元器件貼裝單元的多級聯(lián)鎖控制程序，包括：

35、通過視覺定位系統(tǒng)獲取基準坐標，將定位坐標與基準坐標的偏移量轉(zhuǎn)換為位置補償指令控制貼裝軌跡；

36、將貼裝壓力調(diào)整量轉(zhuǎn)換為氣動系統(tǒng)的壓力控制信號，采用壓力傳感器進行閉環(huán)控制貼裝。

37、本發(fā)明實施例的第二方面，

38、提供一種新能源汽車控制電路板生產(chǎn)工藝優(yōu)化控制系統(tǒng)，包括：

39、第一單元，用于實時采集新能源汽車控制電路板生產(chǎn)線的生產(chǎn)工藝參數(shù)，所述生產(chǎn)工藝參數(shù)包括電路板表面處理參數(shù)和電子元器件布局參數(shù)中至少一種；

40、第二單元，用于將所述生產(chǎn)工藝參數(shù)輸入預(yù)先訓(xùn)練的工藝數(shù)字孿生模型，所述工藝數(shù)字孿生模型基于歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)訓(xùn)練，用于模擬新能源汽車控制電路板的理想生產(chǎn)工藝過程，通過將所述工藝數(shù)字孿生模型的輸出結(jié)果與實際生產(chǎn)工藝過程進行實時比對，得到工藝偏差數(shù)據(jù)；

41、第三單元，用于將所述工藝偏差數(shù)據(jù)輸入基于深度強化學(xué)習算法構(gòu)建的工藝參數(shù)優(yōu)化模型，所述工藝參數(shù)優(yōu)化模型包括狀態(tài)空間層、動作空間層和獎勵函數(shù)層，其中所述狀態(tài)空間層接收并處理所述工藝偏差數(shù)據(jù)生成工藝狀態(tài)向量，所述動作空間層基于所述工藝狀態(tài)向量計算并輸出工藝參數(shù)調(diào)整指令，所述獎勵函數(shù)層根據(jù)歷史調(diào)整效果對所述工藝參數(shù)調(diào)整指令的優(yōu)化程度進行評估；

42、第四單元，用于根據(jù)所述工藝參數(shù)調(diào)整指令，通過生產(chǎn)線控制系統(tǒng)對新能源汽車控制電路板生產(chǎn)工藝的表面處理單元和元器件貼裝單元進行實時參數(shù)調(diào)整，并將調(diào)整后的實際工藝參數(shù)反饋至所述工藝數(shù)字孿生模型，形成閉環(huán)優(yōu)化控制。

43、本發(fā)明實施例的第三方面，

44、提供一種電子設(shè)備，包括：

45、處理器；

46、用于存儲處理器可執(zhí)行指令的存儲器；

47、其中，所述處理器被配置為調(diào)用所述存儲器存儲的指令，以執(zhí)行前述所述的方法。

48、本發(fā)明實施例的第四方面，

49、提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序指令，所述計算機程序指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)前述所述的方法。

50、在本發(fā)明實施例中，實現(xiàn)了生產(chǎn)工藝參數(shù)的實時監(jiān)測與動態(tài)調(diào)整，通過數(shù)字孿生技術(shù)構(gòu)建理想生產(chǎn)工藝過程的虛擬模型，能夠及時發(fā)現(xiàn)實際生產(chǎn)過程中的工藝偏差，提高了電路板生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和一致性，減少了因工藝參數(shù)波動導(dǎo)致的產(chǎn)品質(zhì)量缺陷；采用深度強化學(xué)習算法構(gòu)建工藝參數(shù)優(yōu)化模型，能夠根據(jù)歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)和實時工藝偏差進行自主學(xué)習和決策優(yōu)化，不斷積累優(yōu)化經(jīng)驗并改進參數(shù)調(diào)整策略，有效提高了電路板生產(chǎn)過程的智能化水平和自適應(yīng)能力；建立了完整的閉環(huán)優(yōu)化控制系統(tǒng)，將調(diào)整后的實際工藝參數(shù)反饋至工藝數(shù)字孿生模型，形成持續(xù)迭代的優(yōu)化機制，顯著提升了新能源汽車控制電路板的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品良率，降低了生產(chǎn)成本和資源消耗，為新能源汽車電子控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性提供了有力保障。