一种应用于木工行业的新工艺过程控制系统的制作方法

本发明涉及离散工业生产过程控制技术领域，具体涉及一种应用于木工行业的新工艺过程控制系统。

背景技术：

目前，国内木工行业生产仍普遍采用单元化生产方式，生产工艺的手工化程度高，作业流程规范程度低。传统的生产方式，导致木工生产制造设备之间通讯不畅，生产物料数据在各生产工序间的流转无法得到详尽记录，生产材料损耗也难以控制。同时，由于物料的生产进度不能实时得到反馈，很多时候管理人员需亲临现场才能掌握实时生产进度，导致生产进度难以跟踪。

技术实现要素：

有鉴于此，为了解决现有技术中的上述问题，本发明基于木工行业生产的流程业务模式和生产组织特点，提出一种应用于木工行业的新工艺过程控制系统，实现从生产订单下达到产品完成整个生产过程的数据处理、实时控制和生产信息化管理，对木工生产全过程进行跟踪与管理。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

一种应用于木工行业的新工艺过程控制系统，包括数据采集模块、数据存储模块、功能应用模块、客户端展示模块，功能应用模块分别与数据采集模块、客户端展示模块连接，数据采集模块与数据存储模块连接；

所述数据采集模块用于根据木工生产现场设备的实际情况，实时采集生产现场中生产线内各设备的制造数据并存储到数据存储模块，实现通过客户端展示模块访问实时生产过程数据；

所述数据存储模块用于存储木工制造过程中的生产实时数据和业务数据；

所述功能应用模块用于建立新工艺生产模型，通过对木工生产从订单下达到产品完成整个生产过程的数据处理、实时控制和生产信息化管理，实现对木工生产全过程的管控，并将相关信息实时存储到数据存储模块；

所述客户端展示模块用于建立用户交互界面，通过多元化客户端实时展示木工生产流程进度，直观地实时掌握全部生产信息。

进一步地，所述数据采集模块包括：

数据采集单元，用于根据木工生产工艺流程，采集现场各个工序设备的生产数据和检测传感器信号，实现对现场设备运行状态的采集；

数据传输单元，用于将所有现场采集数据传输到功能应用模块，通过客户端展示模块能够统一查看。

进一步地，所述数据存储模块包括：

业务数据库，用于存储木工制造过程中的业务数据；

实时历史数据库，用于存储木工制造过程中的生产实时数据。

进一步地，所述功能应用模块包括：

订单拆分单元，用于基于木工行业erp系统的订单需求，对新订单自动进行拆单设计，根据木工生产的工艺流程生成细分到设备机台的生产工单；

生产工单下达与备料单元，用于根据各设备机台的实际生产状态，动态调度，并将绑定生产标准的生产工单下达到木工生产制造过程中的设备机台，按照工单要求生产，基于生成的生产工单，自动生成bom表，根据bom表所需原材料，对木材材料进行扫码出库，形成出库单；

生产工单运行单元，用于机台操作工根据生产工单的工艺标准，执行生产指令，并对投放的木材材料进行扫码投料确认，对工单的开始执行情况进行跟踪和记录，并将相关信息实时存储到数据存储模块；

生产工单结束单元，用于生产结束后自动记录工单结束时的工单信息，更改工单状态，记录工单完成信息，并将相关信息实时存储到数据存储模块；

产品完成单元，用于在生产过程中实时跟踪每一个产品所有工单的生产状态信息，当所有生产工单结束时，生成产品批次信息，并将相关信息实时存储到数据存储模块。

进一步地，所述客户端展示模块包括：

数据查询单元，用于通过人机界面在多元化客户端全面展示现场生产流程数据、工艺参数、各设备运行状态和数据；

报警监测单元，用于根据监控数据及状态，组合逻辑来判断报警，对现场仪器的各种报警信息进行显示，包括现场仪器报警、监测数据超标报警；各点位按实际情况设置预警上限，当超上限后，采用声光报警方式通知相关负责人；

权限管理单元，包括用户管理和密码管理，用于实现每个用户拥有各自权限，不允许非法操作。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

针对木工行业的生产组织特点，建立一种新工艺过程控制模型。通过对木工生产制造过程信息的全面集成与融合，从订单下达到产品完成整个生产过程的数据实时采集及处理、持久存储、实时控制和生产信息化管理，实现对木工生产全过程的跟踪与管理，实现制造过程的可视化和可控化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明应用于木工行业的新工艺过程控制系统的结构示意图；

图2是本发明功能应用模块基于新工艺的生产过程流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明。需要指出的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供一种应用于木工行业的新工艺过程控制系统，包括数据采集模块、数据存储模块、功能应用模块、客户端展示模块，功能应用模块分别与数据采集模块、客户端展示模块连接，数据采集模块与数据存储模块连接；

所述数据采集模块用于根据木工生产现场设备的实际情况，实时采集生产现场中生产线内各设备的制造数据并存储到数据存储模块，实现通过客户端展示模块访问实时生产过程数据；

所述数据存储模块用于存储木工制造过程中的生产实时数据和业务数据；

所述功能应用模块用于建立新工艺生产模型，通过对木工生产从订单下达到产品完成整个生产过程的数据处理、实时控制和生产信息化管理，实现对木工生产全过程的管控，并将相关信息实时存储到数据存储模块；

所述客户端展示模块用于建立用户交互界面，通过多元化客户端实时展示木工生产流程进度，直观地实时掌握全部生产信息。

所述数据采集模块包括：

数据采集单元，用于根据木工生产工艺流程，采集现场各个工序设备的生产数据和检测传感器信号，实现对现场设备运行状态的采集；

数据传输单元，用于将所有现场采集数据传输到功能应用模块，通过客户端展示模块能够统一查看。

数据采集模块：采用工业以太网组成工厂管理级网络，连接功能应用模块与生产线内各设备，通过垂直集成工业以太网和因特网，采集系统所需数据，实现通过客户端展示模块访问实时生产过程数据。

1)、数据采集：根据木工生产工艺流程，采集现场各个工序设备的生产数据和检测传感器信号，实现对现场设备运行状态的采集和监控；通过条码采集的方式，获取包括物料批号等信息。其中，现场接入信号类型支持模拟量、数字量、总线通讯等，信号接入数量可以扩展。

2)、数据传输：采用工业以太网和现场总线技术，将所有现场采集数据集成到功能应用模块，通过客户端展示模块能够统一查看。支持有线和无线多种模式。

所述数据存储模块包括：

业务数据库，用于存储木工制造过程中的业务数据；

实时历史数据库，用于存储木工制造过程中的生产实时数据。

数据存储模块：建立实时历史数据库和业务数据库，用于存储木工制造过程中的生产实时数据和业务数据，提供数据的持久存储与检索。

服务器支持多客户端，能分别存储各个客户端数据。系统的生产实时数据(包括木工生产流程数据、制造过程参数、设备运行状态数据等)通过低层自动化系统采集、处理后存储到临时数据库中。实时历史数据库(包括木工加工工艺标准数据、生产工单数据等业务数据)直接存储到关系型数据库中。

所述功能应用模块包括：

订单拆分单元，用于基于木工行业erp系统的订单需求，对新订单自动进行拆单设计，根据木工生产的工艺流程生成细分到设备机台的生产工单；

生产工单下达与备料单元，用于根据各设备机台的实际生产状态，动态调度，并将绑定生产标准的生产工单下达到木工生产制造过程中的设备机台，按照工单要求生产，基于生成的生产工单，自动生成bom表，根据bom表所需原材料，对木材材料进行扫码出库，形成出库单；

生产工单运行单元，用于机台操作工根据生产工单的工艺标准，执行生产指令，并对投放的木材材料进行扫码投料确认，对工单的开始执行情况进行跟踪和记录，并将相关信息实时存储到数据存储模块；

生产工单结束单元，用于生产结束后自动记录工单结束时的工单信息，更改工单状态，记录工单完成信息，并将相关信息实时存储到数据存储模块；

产品完成单元，用于在生产过程中实时跟踪每一个产品所有工单的生产状态信息，当所有生产工单结束时，生成产品批次信息，并将相关信息实时存储到数据存储模块。

功能应用模块：建立新工艺生产模型，通过对木工生产从订单下达到产品完成整个生产过程的数据处理、实时控制和生产信息化管理，对木工产品全生命周期进行监视，实现对木工生产全过程的管控。基于新工艺的生产过程流程图如图2所示，具体包括：

1)、订单拆分

基于木工行业erp系统的订单需求，对新订单自动进行拆单设计，根据木工生产的工艺流程生成细分到设备机台的生产工单。

2)、生产工单下达与备料

将生成的细分到木工生产工段级的生产工单，以及物料出入库工单，经确认后在系统中发布；

根据各工段(设备机台)的实际生产状态，动态调度，并将绑定生产标准的生产工单直接下达到各工段(设备机台)的过程控制系统，跟踪工单执行过程，处理异常情况；

生产现场各设备终端将绑定加工工艺标准的工单下载到木工生产制造过程中的设备机台，按照工单要求生产；

基于生成的工单，自动生成bom表。根据bom表所需原材料，对木材材料进行扫码出库，形成出库单(包括木材品种、名称、规格和数量)；

机台操作工对从仓储配送到生产现场的木材原材料进行条码信息扫描确认。

3)、生产工单运行

机台操作工完成生产前的技术条件检查后(如设备、物料是否就绪)，机台操作工根据生产工单的工艺标准，执行生产指令，并对投放的木材材料进行扫码投料确认；

启动生产工单，系统对工单的开始执行情况进行跟踪和记录，包括工单的工单号、班次、班组、机台号、作业号、牌号、计划产量、实际开始时间、工单状态等信息，并实时存储到数据存储模块；

在生产过程中，通过数据采集模块的数据采集功能，实时获取工单运行过程中的设备参数、工艺参数、工单状态参数等各类生产实时数据和业务数据，并实时存储到数据存储模块。

4)、生产工单结束

生产结束后，系统自动记录工单结束时的工单信息，更改工单状态，记录工单完成信息，包括工单号、班次、班组、机台号、牌号、实际产量、运行时间累计、实际结束时间、工单状态，并将相关信息实时存储到数据存储模块。

5)、产品完成

在生产过程中实时跟踪每一个产品所有工单的生产状态信息，当所有生产工单结束时，生成产品批次信息，并将相关信息实时存储到数据存储模块。

所述客户端展示模块包括：

数据查询单元，用于通过人机界面在多元化客户端全面展示现场生产流程数据、工艺参数、各设备运行状态和数据；

报警监测单元，用于根据监控数据及状态，组合逻辑来判断报警，对现场仪器的各种报警信息进行显示，包括现场仪器报警、监测数据超标报警；各点位按实际情况设置预警上限，当超上限后，采用声光报警方式通知相关负责人；

权限管理单元，包括用户管理和密码管理，用于实现每个用户拥有各自权限，不允许非法操作。

客户端展示模块：建立用户交互界面，通过多元化客户端展示生产流程进度，直观地实时掌握全部生产信息。

1)、数据查询：通过人机界面在多元化客户端全面展示现场生产流程数据、工艺参数、各设备运行状态和数据等。服务器端也能通过web方式访问现场生产数据。

2)、报警监测：根据监控数据及状态，组合逻辑来判断报警。对现场仪器的各种报警信息进行显示，包括现场仪器报警、监测数据超标报警等；各点位按实际情况设置预警上限，当超上限后，采用声光报警方式通知相关负责人。

3)、权限管理：包括用户管理和密码管理。每个用户拥有各自权限，不允许非法操作。

本发明针对木工行业提供一种新工艺过程控制模型，实现对木工生产全过程从计划、执行到反馈的纵向信息集成，从而实现对木工生产全过程的跟踪与管理，实现制造过程的可视化和可控化。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。