电机生产质量监控与管理系统及相应的方法
【专利摘要】本发明公开了一种电机生产质量监控与管理的系统及相应的方法，该系统包括质量监控子系统和物料流通子系统，质量监控子系统包括车间控制中心，总控制中心，车间电子看板，生产线和单元质量检测点；物料流通子系统包括各个生产线上的在制品周转箱，质检点的合格品周转箱和残次品周转箱。生产过程采用贴有RFID电子标签的周转箱批处理，同一批次同种型号的产品使用同一个周转箱。通过在各个工位对周转箱上的RFID电子标签进行读写操作，记录每道工序的生产信息，当产品的不合格率超过报警值时及时产生报警信息。生产结束后，对生产过程中的每位员工每种型号产品的生产记录进行分析，以帮助优化安排下一次的生产，合理安排生产力，确保生产质量稳步提高。
【专利说明】电机生产质量监控与管理系统及相应的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及生产质量管理领域，尤其涉及一种电机生产质量监控与管理系统及相应的方法。
【背景技术】
[0002]制造业是一个国家经济的基础产业，加速提高我国制造业的竞争力是摆在我们面前的一项迫切而艰巨的任务。其中，如何提高我国制造业的质量管理水平，进而不断提高我国制造业的产品质量竞争力水平更是一个不可忽视的问题。实践证明，企业的产品质量是降低成本、占有市场的一个非常有力的武器。因此，加速提升企业的质量管理水平，确保企业的产品质量，是一项十分艰巨而紧迫的工作。
[0003]目前，我国已经有大型企业在生产过程中引入射频或条码技术，通过对其中的关键部件进行跟踪，从而达到跟踪生产过程的目的。但是在电机的生产过程中(转子、定子和总装)，所用的零件大多属于小型零部件，对单个零部件进行跟踪显然不现实也是没有意义的。而且电机的生产过程中，更多的还是采用传统的生产模式，下达的计划任务书及现场产品的管理，更多的是选择以纸质件的形式出现，容易出错，管理效率低下。同时，每道工序分配工人进行生产，采用计件模式进行管理，无法对产品进行质量追溯，难以找出问题所在，并且无法对生产质量进行监控并作出快速反应。
[0004]因此，目前急需一种能够解决如上所述问题的电机生产质量监控与管理系统及相应的方法。
【发明内容】
[0005]本发明所述的电机生产质量监控与管理系统及相应的方法，其目的是通过将RFID技术和现代化信息技术运用到电机生产管理过程中，对电机生产过程中的产品质量进行监控，记录并分析产生质量问题的环节，便于找出具体原因，稳步提高产品质量；同时生产过程监控也方便进行责任追究，敦促员工操作水平不断提高。
[0006]本发明所述的电机生产质量监控与管理系统及方法，其原理是通过在各个工位对周转箱上的RFID电子标签进行读写操作，采用无纸化操作，记录每道工序的生产信息，从而达到对电机生产过程中产品质量进行监控的目的。由于电机生产过程中的在制品属小零部件，对每一个在制品使用RFID电子标签进行标记既费时费力又显多余，故采用周转箱进行分批处理，周转箱上贴有RFID电子标签，同一批次同种型号的产品可使用同一个周转箱。同时，通过对生产信息资料库中的产品生产节拍和员工技能及业绩的综合考虑，合理分配员工工作任务，达到最佳生产状态。
[0007]根据本发明的一方面，公开了一种电机生产质量监控与管理系统，该系统包括质量监控子系统和物料流通子系统，其中:
[0008]所述质量监控子系统包括车间控制中心101，总控制中心102，车间电子看板103，多条生产线和单元质量检测点107 ；[0009]所述物料流通子系统包括位于各个生产线上的在制品周转箱112，位于单元质量检测点107的合格品周转箱114和残次品周转箱116。
[0010]根据本发明的另一方面，还公开了一种电机生产质量监控与管理方法，该方法包括以下步骤:
[0011]步骤201:从生产信息数据库中获取与安排生产相关的信息；
[0012]步骤202:根据获得的生产相关信息，对生产进行智能化信息排产；
[0013]步骤203:根据所述步骤202的排产信息，多条生产线利用生产流的形式进行生产；
[0014]步骤204:每条生产线末端的质量检测点对于在制品周转箱中放置的同一批次生产出的产品进行质量检查，将无质量问题的产品放入合格品周转箱中，将出现质量问题的产品放入残次品周转箱中，并判断该批次产品的不合格率是否超过报警值，若超过，则产生报警信息并发送给车间控制中心，其中，所述在制品周转箱上贴有RFID电子标签，用来记录每道工序的生产情况，所述合格品周转箱和残次品周转箱上贴有RFID电子标签，用于记录当前质量检查情况；
[0015]步骤205:生产结束后，对生产过程中的每位员工每种型号产品的生产记录进行分析，并将分析结果存储入生产信息数据库。本发明所公开的电机生产质量监控与管理系统及相应的方法，和传统的电机生产管理系统及方法相比具有以下的一些优势和特点:
[0016]I)电机生产过程中所用的零件大多属于小型零部件，对每一个零部件进行跟踪显然不现实也是没有意义的。采用周转箱对生产过程中的零部件进行管理，周转箱上贴有RFID电子标签，同一批次同种型号的产品使用同一个周转箱，从而达到对产品生产进行跟踪的目的；
[0017]2)使用数字化、信息化的生产质量监控与管理系统有助于对电机生产的质量进行统一的监控和管理，省去了繁琐易错的纸质管理模式，提高了产品质量和生产效率；
[0018]3)信息化的记录方式为生产质量管理的改进提供了宝贵的分析数据，对生产过程中的每位员工每种型号产品的生产记录进行分析，分析结果可以用来优化安排下一次的生广，从而进一步提闻了广品质量和生广效率，提闻员工的工作积极性；
[0019]4)本发明在计划排产阶段，综合考虑员工技能熟练程度、生产某产品的合格率等要素，合理分配员工操作，让员工去从事更适合他的工序操作，从而提高产品质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本发明提供的电机生产质量监控与管理系统的结构示意图。
[0021]图2为本发明提供的电机生产质量监控与管理方法的流程图。
[0022]图3为本发明提供的电机生产质量监控与管理方法中信息化质量检查操作的流程图。
【具体实施方式】
[0023]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
[0024]本发明所公开的电机生产质量监控与管理系统及相应的方法，主要通过在各个工位对周转箱上的RFID电子标签进行读写操作，采用无纸化操作，记录每道工序的生产信息，从而达到对电机生产过程中产品质量进行监控的目的。由于电机生产过程中的在制品属于小零部件，对每一个在制品使用RFID电子标签进行标记既费时费力又显多余，故采用周转箱进行分批处理，周转箱上贴有RFID电子标签，同一批次同种型号的产品可使用同一个周转箱。同时，通过对生产信息数据库中的产品生产节拍和员工技能及业绩的综合考虑，合理分配员工工作任务，从而达到最佳生产状态。
[0025]图1为本发明提供的电机生产质量监控与管理系统的结构示意图，如图1所示，所述电机生产质量监控与管理系统包括质量监控子系统和物料流通子系统，其中:
[0026]所述质量监控子系统包括车间控制中心101，总控制中心102，车间电子看板103，转子生产线104，总装生产线105，定子生产线106和单元质量检测点107 ；
[0027]所述物料流通子系统包括位于各个生产线上的在制品周转箱112，位于单元质量检测点107的合格品周转箱114和残次品周转箱116 ；
[0028]其中，所述车间控制中心101位于生产车间的管理部门，其进一步包括以下模块:信息采集模块、看板管理模块、质量监控模块、系统日志模块及本地数据库；所述信息采集模块用于将生产现场采集到的生产过程数据，产品质量数据保存到本地数据库中；所述看板管理模块用于控制所述车间电子看板103的显示；所述质量监控模块用于监控生产的质量信息，当所述单元质量检测点107检查到残次品达到一定比例时发出报警信息，使得车间生产主管可叫停生产及时整改，避免造成更多的损失；所述系统日志模块用于记录系统信息，比如系统用户所作出的所有操作及质量报警信息等；所述本地数据库用于存储生产数据，比如生产过程数据、产品质量数据等。在本发明一实施例中，所述车间控制中心101为安装有车间生产质量监控与管理模块的计算机；
[0029]所述总控制中心102与所述车间控制中心101连接，是整个系统的控制中心，其进一步包括中心数据库和生产质量监控与管理模块；所述中心数据库用于存储重要的数据信息；所述生产质量监控与管理模块用于系统地管理生产质量，所述生产质量监控与管理模块进一步包括生产计划排产子模块和数据信息管理子模块，其中，所述生产计划排产子模块用于根据现有的生产信息数据库中的信息进行生产排产，所述数据信息管理子模块用于与所述车间控制中心101的本地数据库进行同步，接收并处理从所述车间控制中心101传输来的产品质量数据，并经过分析后将有用的数据存入所述中心数据库中的生产信息数据库；
[0030]所述车间电子看板103放置在生产现场，与所述车间控制中心101相连，用于根据所述车间控制中心101的指令显示生产信息，比如每条生产线的生产作业计划与执行情况，生产产品质量比等，在本发明一实施例中，所述车间电子看板103为LED大屏幕；
[0031]所述转子生产线104、定子生产线106、总装生产线105是电机生产过程中的三条U型子生产线，其以“生产流”的形式进行生产，即每个生产工位之间使用所述物料流通子系统中的在制品周转箱112进行物料的传递，每个在制品周转箱112可放入多个(比如3-4个)在制品，所述生产线上的每个工位都安装有对RFID电子标签进行读写的设备，所述在制品周转箱112上贴有RFID电子标签，用来记录每道工序的生产情况，所述RFID电子标签中至少记录有以下信息中的一个或多个:生产编号、产品批次、操作人员、生产日期、产品个数、每道工序的生产标号、完成时间、完成人、产品个数；[0032]所述单元质量检测点107设立在每条生产线的末端，用于对生产线生产出的产品进行质量检验，将合格品放入合格品周转箱114，残次品放入残次品周转箱116，并将产品质量数据和各条生产线的执行情况以无线通信方式传递给所述车间控制中心101，比如质检人员可在工位处对生产的产品进行质量检验，将合格品放入合格品周转箱114，残次品放入残次品周转箱116，并通过工位处的手持设备对检测过的产品质量数据进行如实的记录，并将获取的数据通过无线网络或蓝牙模块等无线通信方式传递给车间控制中心101，所述合格品周转箱114和残次品周转箱116上贴有RFID电子标签，用于记录当前质量检查情况，比如每道工序的完成时间、完成人及测试时间、测试人等信息，以便之后的查验，这样就可以根据记录信息找出原因并进行生产责任追究，从而达到对电机生产过程中产品质量进行监控的目的；
[0033]其中，所述车间控制中心101和总控制中心102通过因特网互连并进行信息交互，所述车间控制中心101和车间电子看板103通过数据线连接，所述车间控制中心101和单元质量检测点107通过无线网络或蓝牙等无线通信方式传输产品质量数据。
[0034]图2为本发明提供的电机生产质量监控与管理方法的流程图，如图2所示，该方法包括如下步骤:
[0035]步骤201:相关信息获取。从生产信息数据库中获取与安排生产相关的信息，如员工基本信息、员工技能表、产品型号、计划生产产品的生产节拍等信息；
[0036]步骤202:智能化信息排产。根据获得的生产相关信息，对生产进行智能化信息排产；
[0037]在排产过程中，综合考虑员工技能熟练程度、生产某产品的合格率等要素，合理分配员工操作，让员工去从事更适合他的工序操作；同时，考虑每种型号产品的生产节拍，每一种型号的产品有单独的日计划产量，更科学合理地制定计划。
[0038]步骤203:信息化车间生产。根据所述步骤202的排产信息，多条生产线利用生产流的形式进行生产；
[0039]电机生产过程采用精益管理的概念，生产线采用“生产流”，因为电机生产的零件均属于小零部件，所以生产过程中的在制品通过在制品周转箱112进行批传递，同一批次同种型号的产品可使用同一个周转箱。所有员工均佩戴可以进行扫描识别的工作证，生产开始前，员工通过安装在工位处的读取工具登记自己的工作证中的工号信息；生产过程中，每道工序结束后，每放满一个周转箱112，就在工位处对周转箱上贴有的RFID电子标签进行读写操作，记录每道工序的生产标号、完成时间、完成人、产品个数等信息；生产车间的看板则实时显示当前生产线的生产情况。
[0040]步骤204:信息化质量检查。每条生产线末端的质量检测点对于在制品周转箱中放置的同一批次生产出的产品进行质量检查，将无质量问题的产品放入合格品周转箱中，将出现质量问题的产品放入残次品周转箱中，并判断该批次产品的不合格率是否超过报警值，若超过，则产生报警信息并发送给车间控制中心，其中，所述在制品周转箱上贴有RFID电子标签，用来记录每道工序的生产情况，所述合格品周转箱114和残次品周转箱116上贴有RFID电子标签，用于记录当前质量检查情况；
[0041]该步骤中，质检人员扫描工作证上岗操作，按照操作流程对周转箱中的产品进行检测。首先对在制品周转箱112上的RFID电子标签的信息进行读取，分析判断出在制品是否跟之前生产出来的是同一批次的产品，若不是，则初始化质检工序；若是，则对在制品周转箱112中的在制品进行质量检测，若无质量问题，则放入合格品周转箱114中，若出现质量问题，将产品放入残次品周转箱116中，并判断该批次产品的不合格率是否超过报警值。当不合格率超过报警值时，产生报警信息并发送给车间控制中心101，以便车间管理人员及时叫停生产找出问题。
[0042]在质量检查过程中，在所用的周转箱114和116上的电子标签中记录当前质量检查情况，比如每道工序的完成时间、完成人及测试时间、测试人等信息，以便之后的查验。
[0043]步骤205:数字化信息分析。生产结束后，对生产过程中的每位员工每种型号产品的生产记录进行分析，分析结果记入生产信息数据库，可以用来优化安排下一次的生产，确保生广质量稳步提闻。
[0044]图3为根据本发明一实施例的电机生产质量监控与管理方法中信息化质量检查操作的流程图，如图3所示，所述步骤204进一步包括以下步骤:
[0045]步骤301:获取在制品周转箱112上RFID电子标签中的信息；
[0046]质检人员先用工位上的手持机获取在制品周转箱112上RFID电子标签中的信息，所述RFID电子标签中的信息包括生产编号、产品批次、操作人员、生产日期，产品个数。
[0047]步骤302:判断所述步骤301中获取的信息是否是首次出现，当所述RFID电子标签中的信息中有一个不同则认为是首次出现，若是首次出现，转入步骤303，若不是首次出现，则转入步骤304;
[0048]步骤303:对质检工序进行初始化，包括准备新的合格品周转箱114和残次品周转箱116，使用手持机将所述RFID电子标签中的信息和质检信息写入周转箱114和116的RFID电子标签内，并将产品计数归零，所述质检信息包括质检人工号、质检时间；
[0049]步骤304:按照操作规范对所述在制品周转箱112中的产品进行质量检查操作；
[0050]步骤305:判断所述在制品周转箱112中的产品是否合格，若合格，则进入步骤306 ;若不合格，则进入步骤307 ；
[0051]步骤306:进入合格品质检操作规范。该操作规范包括步骤311和步骤312。具体来说，合格品质检操作规范是指将检验合格的产品放入合格品周转箱114，合格品计数器相应增加个数，操作完成后进入步骤308 ；
[0052]步骤307:进入残次品质检操作规范。该操作规范包括步骤321、步骤322、步骤323和步骤324。具体来说，残次品质检操作规范是指将检验不合格的产品放入残次品周转箱116，残次品计数器相应增加个数，并计算产品不合格率，若产品的不合格率超过报警值，则产生报警信息，并及时将报警信息传入车间控制中心101 ;否则进入步骤308 ；
[0053]步骤308:周期质检结束。
[0054]一个质检周期是指同一个在制品周转箱中的产品全部完成质量检验操作。
[0055]本发明通过以上的电机生产质量监控与管理系统与方法，可以有效地对电机生产过程进行质量监控，记录并分析产生质量问题的环节，便于找出具体原因，稳步提高产品质量；同时生产过程监控也方便进行责任追究，敦促员工操作水平不断提高。
[0056]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种电机生产质量监控与管理系统，其特征在于，该系统包括:质量监控子系统和物料流通子系统，其中: 所述质量监控子系统包括车间控制中心(101)，总控制中心(102)，车间电子看板(103)，多条生产线和单元质量检测点(107)； 所述物料流通子系统包括位于各个生产线上的在制品周转箱(112)，位于单元质量检测点(107)的合格品周转箱(114)和残次品周转箱(116)。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车间控制中心(101)位于生产车间的管理部门，其进一步包括:信息采集模块、看板管理模块、质量监控模块、系统日志模块及本地数据库，其中: 所述信息采集模块用于将生产现场采集到的生产过程数据，产品质量数据保存到本地数据库中； 所述看板管理模块用于控制所述车间电子看板(103)的显示； 所述质量监控模块用于监控生产的质量信息，当所述单元质量检测点(107)检查到残次品达到一定比例时发出报警信息； 所述系统日志模块用于记录系统信息； 所述本地数据库用于存储生产数据。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述总控制中心(102)与所述车间控制中心(101)连接，是整个系统的控制中心，其进一步包括中心数据库和生产质量监控与管理模块，其中: 所述中心数据库用于存储重要的数据信息； 所述生产质量监控与管理模块用于系统地管理生产质量，所述生产质量监控与管理模块进一步包括生产计划排产子模块和数据信息管理子模块，其中: 所述生产计划排产子模块用于根据现有的生产信息数据库中的信息进行生产排产； 所述数据信息管理子模块用于与所述车间控制中心(101)的本地数据库进行同步，接收并处理从所述车间控制中心(101)传输来的产品质量数据，并经过分析后将有用的数据存入所述中心数据库中的生产信息数据厍。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车间电子看板(103)放置在生产现场，与所述车间控制中心(101)相连，用于根据所述车间控制中心(101)的指令显示生产信肩、O
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多条生产线包括转子生产线(104)、总装生产线(105)和定子生产线(106)，其中: 所述多条生产线的每个生产工位之间使用所述物料流通子系统中的在制品周转箱(112)进行物料的传递，所述在制品周转箱(112)上贴有RFID电子标签，用来记录每道工序的生产情况； 所述生产线上的每个工位都安装有对RFID电子标签进行读写的设备。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述单元质量检测点107设立在每条生产线的末端，用于对生产线生产出的产品进行质量检验，将合格品放入合格品周转箱(114)，残次品放入残次品周转箱(116)，并将产品质量数据和各条生产线的执行情况以无线通信方式传递给所述车间控制中心(101)，所述合格品周转箱(114)和残次品周转箱(116)上贴有RFID电子标签，用于记录当前质量检查情况。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车间控制中心(101)和总控制中心(102)通过因特网互连并进行信息交互，所述车间控制中心(101)和车间电子看板(103)通过数据线连接，所述车间控制中心(101)和单元质量检测点(107)通过无线通信方式传输产品质量数据。
8.一种电机生产质量监控与管理方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: 步骤201:从生产信息数据库中获取与安排生产相关的信息； 步骤202:根据获得的生产相关信息，对生产进行智能化信息排产； 步骤203:根据所述步骤202的排产信息，多条生产线利用生产流的形式进行生产； 步骤204:每条生产线末端的质量检测点对于在制品周转箱中放置的同一批次生产出的产品进行质量检查，将无质量问题的产品放入合格品周转箱中，将出现质量问题的产品放入残次品周转箱中，并判断该批次产品的不合格率是否超过报警值，若超过，则产生报警信息并发送给车间控制中心，其中，所述在制品周转箱上贴有RFID电子标签，用来记录每道工序的生产情况，所述合格品周转箱和残次品周转箱上贴有RFID电子标签，用于记录当前质量检查情况； 步骤205:生产结束后，对生产过程中的每位员工每种型号产品的生产记录进行分析，并将分析结果存储入生产信息数据库。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤203中，生产过程中的在制品通过在制品周转箱进行批传递，同一批次同种型号的产品使用同一个周转箱。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤204进一步包括以下步骤: 步骤301:获取在制品周转箱上RFID电子标签中的信息； 步骤302:判断所述步骤301中获取的信息是否是首次出现，若是首次出现，转入步骤`303，若不是首次出现，则转入步骤304 ； 步骤303:对质检工序进行初始化； 步骤304:对所述在制品周转箱中的产品进行质量检查操作； 步骤305:判断所述在制品周转箱中的产品是否合格，若合格，则进入步骤306 ;若不合格，则进入步骤307 ； 步骤306:将检验合格的产品放入合格品周转箱，合格品计数器相应增加个数，操作完成后进入步骤308 ； 步骤307:将检验不合格的产品放入残次品周转箱，残次品计数器相应增加个数，并计算产品不合格率，若产品的不合格率超过报警值，则产生报警信息，并及时将报警信息传入车间控制中心；否则进入步骤308 ； 步骤308:周期质检结束。
【文档编号】G06Q10/06GK103440554SQ201310385005
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月29日 优先权日:2013年8月29日
【发明者】谭杰, 毛娜, 王敏丽 申请人:中国科学院自动化研究所