专利名称：制造业生产过程动态数据采集器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于动态数据采集领域，特别涉及一种制造业生产过程动态数据采集
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背景技术：
目前制造业生产过程控制问题一直是困扰企业发展的主要问题，具体表现在小批量、多品种、生产产品变更频繁，没有形成标准作业程序和工时资料，使得实 际的作业排产不够准确，造成管理不佳，交货期不确定。企业生产准备工作往往不能保证良好的计划性或无法保证按计划执行，因而无法 提供对于生产的有力支持甚至造成生产的延误。没有适合生产复杂环境应用的无线射频识别RFID智能数据采集终端，生产数据 仍然采用人工抄录，导致生产实时信息记录不全。生产派工单下达后，要使得生产按照事先安排的生产日程如期推进，必须不断地 核查其生产进度。由于生产企业大都采用纸质派工单，人工抄录，事后再录入与ERP相关的 系统，会导致出现生产问题不能及时决策与控制。产能负荷分析和需求预测计划的改进。由于数据是事后录入系统，没有实时的统 计数据和产能分析过程，产销方面有时无法准确界定何时可以交货；由于需求预测的困难， 无法避免生产的波动性。由于生产过程的源头质量问题往往与生产流程的关键生产数据、质量数据以及出 入库核准核销记录等信息有关，如何根据RFID标签快速追踪追溯到其生产过程的相关生 产及质量记录信息，是本项目拟解决的一个重要的技术问题。生产现场管理问题1)实时信息采集技术和手段相对落后，以纸张传递、手工抄录为主；2)信息不及时、不准确、不完备、不一致，滞后录入；3)车间跟踪监控能力较弱，不能实时监控生产情况；4)设计、生产计划频繁变更对计划执行的冲击大；5)生产调度和现场管控的水平较低；多车间生产数据采集、共享、同步、反馈机制不灵活。
发明内容本实用新型一种制造业生产过程动态数据采集器，是针对目前的生产企业大都采 取手工录入生产过程数据信息，从而导致管理所依托的数据信息不实时、也可能不真实；因 为不实时，因而也无法及时跟踪与处理，为质量事故的追溯不能提供有效的保障。本实用新型的技术方案是这样实现的一种制造业生产过程动态数据采集器，包含有电源部分、通讯模块、处理芯片、射 频模块、输入模块、显示模块；所述的电源部分与通讯模块、处理芯片、射频模块、输入模块、显示模块连接；所述的处理芯片与通讯模块、射频模块、输入模块、显示模块分别连接，所述 的通讯模块包括有线通信接口或无线通讯接口。所述有线通信接口是RS232通信接口。所述有线通信接口是RS422通信接口。所述有线通信接口是TCP/IP网络通信接口。所述无线通讯接口是433MHz无线通讯接口。本实用新型与已有技术相比达到的有益效果是1.解决了 ERP在物资和产品数据采集、数据准确性和实时输入等方面的问题，是 实现生产型企业整体信息化的枢纽，达到生产信息的实时化、可视化、无纸化、智能化。2.本项目是处于管理层和车间操作控制系统SFC之间的执行层，主要负责生产过 程实时信息的监视、管理和调度，随时与企业数据库中的标准信息进行比对，确保生产工艺 和生产流程的准确性，保证正确的岗位员工按照正确的方法生产正确的产品。如果员工出 现差错，系统会及时提示并告警，确保系统的闭环运行。3.本实用新型通过RFID技术、无线通信技术，用于制造业产品的全生命周期的 跟踪与管理，特别是企业内部物料及在制品的追踪与管理系统，可使工序间物流更加顺畅， 生产效率明显提高，缩短制造周期，减少在制品，降低资料进入时间，缩短前置时间，取消书 面作业，减少排产调度辅助人员，减低生产成本。同时，实施批次管理，明确质量责任，提高 工人的责任意识，对生产过程及生产质量进行动态实时监控，大大降低废品率，改善产品品 质，创造良好的经济效益。对促进信息化与工业化融合以及传统产业的改造提升有非常重 要和积极的作用。4.运用RFID对生产过程中诸多对象的身份绑定，可以改善传统工作模式，实现生 产企业对产品生产全过程的控制和追溯，开发一个完整的产业链的生产过程控制体系。实 现过程监控与质量跟踪是项目的核心，目的是形成企业的闭环生产，保证向客户提供优质 的产品。在车间生产环节，用RFID卡作为员工卡和物料批次卡，能够重复使用，可实现车间 生产无纸化作业。5.从发展的眼光看，在生产企业利用RFID技术对原材料供应商、原材料采购到半 成品加工、成品制造、批发、配送到零售，贯穿到产供销供应链的每一个环节，直到最终消费 者，是所有生产企业进行质量监管的必要流程，也是企业管理的重要内容。
图1为本实用新型结构图。
具体实施方式
一种制造业生产过程动态数据采集器，参见图1包含有电源部分1、通讯模块2 (RS-232或100M LAN或433M高频通信接口方式)、处理芯片4(型号是三星s3c44B0 ARM7)、 射频模块5(型号是NXP CM2455 13. 56M)、输入模块3 (4X7矩阵薄膜键盘)、显示模块6 (5. 2寸高分辨率蓝黑工业屏)。所述的电源部分与通讯模块、处理芯片、射频模块、输入模块、显示模块连接，向通 讯模块、处理芯片、射频模块、输入模块、显示模块提供电源；所述的处理芯片与通讯模块、射频模块、输入模块、显示模块连接，所述控制芯片按照接收到的计算机指令进行处理并对 射频模块进行控制；所述控制芯片接收所述输入模块发出的指令进行处理；所述控制芯片 把需要显示的信息通过显示模块显示给用户。所述通讯模块通过RS232通信线或TCP/IP网络通信线或RS422通信线或433MHz 无线传输通讯接口方式与计算机连接，数据通过通讯模块传输到所述处理芯片上进行数据处理。各个部件的功能为电源部分是本实用新型的能量提供部件；通讯部分采用有线 或无线传输通讯接口方式，负责与计算机进行数据交互，接收计算机命令并向处理芯片发 送命令，处理芯片处理命令并通过显示模块显示处理结果，且通过通讯部分反馈执行情况 给计算机；处理芯片负责处理计算机命令、用户通过输入模块输入的指令并控制射频部分工 作以及显示模块显示处理情况；射频模块能够读取125KHz、13. 56MHz频率的RFID卡，其与处理芯片连接，负责按 控制芯片的指令工作。输入模块采用一体化轻触键盘，与处理芯片连接，用户可以通过一体化轻触键盘 对本实用新型输入操作命令，命令进入处理芯片进行相应操作。显示模块采用液晶显示，分辨率为320*240，蓝底白字，与处理芯片连接负责显示 处理信息，包括工作任务、用户指令处理结果等相关信息。本实用新型基于RFID的以制造业生产车间为应用背景，以非数据设备数据采集 为核心，针对车间生产线上的物料、在制品而研发的工业生产流程自动化管理系统，对生产 过程中的物料和在制品信息进行精确采集、整合、集成、分析和共享的终端设备，是车间制 造管理系统的核心内容。本实用新型工作流程首先在生产车间的工位上安装本实用新型设备并通 RS232、TCP/IP、RS422及433MHz无线传输通讯接口方式与服务器7连接。电源部分接上 稳压电源后向其他各个部件提供能量。工位上的员工凭13. 56MHz用户卡在射频模块上刷 卡，射频模块把读取到的信息发送到处理芯片，处理芯片将信息通过通讯模块传送到服务 器上，服务器根据收到的用户信息以及生产任务计划通过通讯模块向发送本实用新型发送 生产任务信息，本实用新型通过显示模块显示收到的工作任务指示，工位上的员工就可以 根据所显示的任务信息进行工作。生产材料上附有RFID标签，对材料加工前必须在射频模块上读取标签信息，读取 到的材料加工的信息会经过处理芯片处理并通过通讯模块发送到服务器上记录、分析、处 理。现场实时采集物料、物品、工位、人员的信息，精确掌握、控制生产流程、物料及在物品走 向，建立产品个体实时档案，并实现对产品个档的记录追加、跟踪反馈、整理、分析和共享等 信息管理功能。工作过程中员工可以通过输入模块输入指令，包括查询生产计划、生产工艺(图 纸)、产品批次等信息指令，处理芯片会把信息通过通讯模块向服务器发送信息请求，服务 器会处理请求后把处理结果通过通讯模块发回本实用新型上，返回的信息会通过显示模块 显示给查询的员工。基于准确、实时的生产过程状态信息，指导工作人员、生产设备和物料 协调生产，实现准时、准确的生产执行目标。实现车间的无纸化作业。[0042] 本实用新型能采集设备状况信息、加工数量、加工情况、质量信息等实时车间信 息；监视、收集和组织底层控制操作数据，通过基于有限资源能力的作业排序和调度来代优 化车间性能，提供构建企业数据库的生产信息数据，生成质量分析与统计报表，实现综合查 询和图形、图表。
权利要求制造业生产过程动态数据采集器，其特征在于，包含有电源部分、通讯模块、处理芯片、射频模块、输入模块、显示模块；所述的电源部分与通讯模块、处理芯片、射频模块、输入模块、显示模块连接；所述的处理芯片与通讯模块、射频模块、输入模块、显示模块分别连接，所述的通讯模块包括有线通信接口或无线通讯接口。
2.根据权利要求1所述的制造业生产过程动态数据采集器，其特征在于，所述有线通 信接口是RS232通信接口。
3.根据权利要求1所述的制造业生产过程动态数据采集器，其特征在于，所述有线通 信接口是RS422通信接口。
4.根据权利要求1所述的制造业生产过程动态数据采集器，其特征在于，所述有线通 信接口是TCP/IP网络通信接口。
5.根据权利要求1所述的制造业生产过程动态数据采集器，其特征在于，所述无线通 讯接口是433MHz无线通讯接口。
专利摘要本实用新型一种制造业生产过程动态数据采集器，包含有电源部分、通讯模块、处理芯片、射频模块、输入模块、显示模块。所述的电源部分与通讯模块、处理芯片、射频模块、输入模块、显示模块通过电连接相连；所述的处理芯片与射频模块、输入模块、显示模块分别连接；所述的通讯模块通过通信线或无线传输通讯接口方式与计算机连接。所述通讯模块通过RS232、TCP/IP、RS422通信线或433MHz无线传输通讯接口方式与计算机连接。本实用新型的有益效果是解决了ERP在物资和产品数据采集、数据准确性和实时输入等方面的问题，是实现生产型企业整体信息化的枢纽，达到生产信息的实时化、可视化、无纸化、智能化。
文档编号G06K7/10GK201741274SQ201020260709
公开日2011年2月9日 申请日期2010年7月16日 优先权日2010年7月16日
发明者刘刚, 肖志良, 胡建铁 申请人:佛山市安讯智能科技有限公司