一种涂料生产过程数据采集管理系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开并提供了一种能实现生产有序化、降低人工操作的实操率、并能提高生产效率、降低生产成本的涂料生产过程数据采集管理系统。该涂料生产过程数据采集管理系统包括仓库物料管控系统以及与仓库物料管控系统通过以太网数据总线进行数据通讯连接的现场生产系统，所述现场生产系统包括数据库服务器和与所述数据库服务器通讯连接的生产中控系统、工艺配方系统和质检QC系统，所述生产中控系统与多个自动化生产设备组成的生产线和设置在自动化生产设备上的数据采集装置通讯连接。本发明可广泛应用于涂料以及精细化工的生产制造领域。
【专利说明】一种涂料生产过程数据采集管理系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种涂料生产过程数据采集管理系统。
【背景技术】
[0002]近年来，我国化工涂料行业虽然取得了突飞猛进的发展，但伴随我国化工涂料行业的迅速增长，涂料行业的生产模式存在诸多问题:人为因素造成的错配、漏配、称量不准等，影响产品质量；人工操作行为的随意性，生产品质稳定度无法掌控；生产记录不完整、不及时、不准确、不真实，缺乏追溯；无法及时提供原料消耗数据和生产数据；库存管理混舌L原料无法遵循先进先出原则；库存与生产管理台账滞后、数据难以及时真实反映生产状况和需求；无法给ERP和企业管理者提供完善的库存与物料损耗基础数据等。这种生产模式主要靠人工看设备记录基础数据，其无法保证生产记录的完整性，由于基础数据不准确，生产成本难以控制，增加了物料管理的难度。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能实现生产有序化、降低人工操作的实操率、并能提高生产效率、降低生产成本的涂料生产过程数据采集管理系统。
[0004]本发明所采用的技术方案是:本发明包括仓库物料管控系统以及与仓库物料管控系统通过以太网数据总线进行数据通讯连接的现场生产系统，所述现场生产系统包括数据库服务器和与所述数据库服务器通讯连接的生产中控系统、工艺配方系统和质检QC系统，所述生产中控系统包括中控主机，与所述中控主机通讯连接的多个自动化生产设备组成的生产线和设置在自动化生产设备上的数据采集装置通讯连接，其中，所述中控主机包括:
管理与配置模块，用于对所述自动化生产设备和所述数据采集装置进行管理、配置以及通讯；
权限设置模块，用于对不同级别的人员进行权限设置，授权人员可在系统中管理当天或某段时间内的生产计划；
配方调取模块，用于从工艺配方系统中调取工艺配方，并读取配方中的物料信息发送到仓库物料管控系统；
物料检验模块，用于通过扫描对应物料的条码编号和分类并进行检验；
称重选择模块，用于将不同的物料匹配对应的平台秤，并进行提示后将物料送到对应的平台秤进行称重计量；
称重计量模块，用于读取所述称重选择模块称取与配方对应的重量并进行提示，平台秤重量稳定后确认并自动记录物料加入量；
物料扫描顺序模块，用于按照系统配方投料顺序扫描对应的物料编号并自动报警提示；
数据采集模块，用于采集所述自动化生产设备的各类仪表与阀门和所述数据采集装置采集的各种数据以及接收发送的操作指令；
生产排单模块，用于根据数据采集模块采集的所述自动化生产设备工作情况及进度进行生产的排单；
控制模块，用于根据数据采集模块采集到的各种数据进行实时监控，并根据输入的指令对各类仪表与阀门进行控制；
报表生产模块，用于将接收到的所述配方调取模块、所述物料检验模块、所述称重计量模块、所述物料扫描顺序模块、所述生产排单系统以及所述控制模块进行列表分析。
[0005]进一步的，所述仓库物料管控系统包括仓库管控服务器、条码生成器和条码扫描枪，所述仓库管控服务器包括物料入库记录模块、原料调拨出库模块和物料数据存储模块，其中:
物料入库记录模块用于将物料重量按照称量值通过所述条码生成器生成标签并保存入库记录，并将条码打印出来并贴在该物料上完成入库；
原料调拨出库模块用于用条码扫描枪扫描所需的原料标签并进行原料称量，自动记录该原料调库的信息及调拨重量数据；
物料数据存储模块，用于接收所述物料入库记录模块的来料信息和所述原料调拨出库模块的调出信息。
[0006]进一步的，所述工艺配方系统包括
配方存储模块，用于存储多个工艺配方，每种工艺配方设置一个配方编号、名称进行登录，并保存以下信息:称量顺序号、原料代码、称量单位、标准重量、工艺参数、工艺说明、投料顺序；
加密级别模块，用于配方存储模块内的工艺配方进行不同等级的加密设置，只有经过授权的人员才能维护配方和在系统中查阅配方，其他人员无法看到配方，对于不同权限的人员，原料代码的显示名称都不一样，实现了配方的保密；
配方修改模块，经过确认后的权限人员对多个工艺配方进行更改和删除。
[0007]进一步的，所述质检QC系统用于显示每个生产订单的等待QC检测状态、配方明细的投料情况、录入检测项目的检验信息，并根据项目检验信息自动识别生产单检验结果，保存检测项目信息与检验结果，自动下发检验结果到现场以及调整生产单的配方明细。
[0008]本发明的有益效果是:本系统是针对涂料行业不可避免的人工配料环节常出现的管控不严、生产物料环节不易掌控的特点，利用先进的通讯和人机交互技术，融合工厂自动化系统的控制功能，规范操作过程，降低操作难度，改善和规避生产中经常出现的严重问题:
1、库存管理混乱，原料无法遵循先进先出原则；
2、人为因素的影响造成错配、漏配、称量不准等因素，影响产品质量；
3、生产记录不完整、不及时、不原始，缺乏追溯；
本系统将原材料物流管控、配料称量、投料控制融为一体。从原料源头抓起，实现原料的批次管理并建立条码标识，对配料、投料工序自动生成半成品/成品的生产批次，采用条码识别与防错控制机制，自动采集生产过程状态信息，对整个生产过程进行监控，实现产品的质量稳定性管控和数据追溯。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中控主机的模块图；
图3是本发明仓库管控服务器的模块图。
【具体实施方式】
[0010]如图1、图2、图3所示，本发明包括仓库物料管控系统以及与仓库物料管控系统通过以太网数据总线进行数据通讯连接的现场生产系统，通过实时跟踪采集生产过程的物料消耗、设备状态等数据，有效地支持管理层的生产决策和计划制定，应用计算机的计算优势，采用人机交互方式，实现自动采集生产消耗数据。所述现场生产系统包括数据库服务器I和与所述数据库服务器I通讯连接的生产中控系统2、工艺配方系统3和质检QC系统4，所述生产中控系统2包括中控主机21、与所述中控主机21通讯连接的多个自动化生产设备22组成的生产线和设置在自动化生产设备22上的数据采集装置通讯连接，其中，所述中控主机21包括:
管理与配置模块210，用于对所述自动化生产设备22和所述数据采集装置进行管理、配置以及通讯；
权限设置模块211，用于对不同级别的人员进行权限设置，授权人员可在系统中管理当天或某段时间内的生产计划；
数据采集模块212，用于采集所述自动化生产设备22的各类仪表与阀门和所述数据采集装置采集的各种数据以及接收发送的操作指令；
生产排单模块213，用于根据数据采集模块采集的所述自动化生产设备22工作情况及进度进行生产的排单；
配方调取模块214，用于从所述工艺配方系统中调取工艺配方，并读取配方中的物料信息发送到仓库物料管控系统；
物料检验模块215，用于通过扫描对应物料的条码编号和分类并进行检验；
称重选择模块216，用于将不同的物料匹配对应的平台秤，并进行提示后将物料送到对应的平台秤进行称重计量；
称重计量模块217，用于读取所述称重选择模块称取与配方对应的重量并进行提示，平台秤重量稳定后确认并自动记录物料加入量；
物料扫描顺序模块218，用于按照系统配方投料顺序扫描对应的物料编号并自动报警提示；
控制模块219，用于根据数据采集模块采集到的各种数据进行实时监控，并根据输入的指令对各类仪表与阀门进行控制；
报表生产模块220，用于将接收到的所述配方调取模块214、所述物料检验模块215、所述称重计量模块217、所述物料扫描顺序模块218、所述生产排单模块213以及所述控制模块220进行列表分析。
[0011]所述仓库物料管控系统包括仓库管控服务器5、条码生成器和条码扫描枪、无线PD生成器和无线读写设备以及无线手持终端等，所述仓库管控服务器5包括物料入库记录模块50、原料调拨出库模块51和物料数据存储模块52， 物料入库记录模块50用于将物料重量按照称量值通过所述条码生成器或无线ro生成器生成标签并保存入库记录，并将条码打印出来并贴在该物料上(或写入无线读写设备或无线手持终端)完成入库，物料重量可按照平台秤称量值为依据，或者以录入某个重量为依据，按照设定的标签生成规则，自动生成标签并保存入库记录。
[0012]其中，物料入库分为原料入库与残料入库。残料是指尾料、不合格产品与退货产品。当物料入库，入库重量可按照平台秤称量值为依据，或者以录入某个重量为依据，按照设定的标签生成规则，自动生成标签，并进行打印。同时把入库数据进行保存。原料入库信息必须包含:入库信息、物料信息、供应商信息、标签号；其中物料信息包含:物料规格、物料型号、物料重量、物料批号；供应商信息包含:编号、供应商名称。残料入库信息必须包含:入库信息、物料信息、标签号；其中物料信息包含:物料规格、物料型号、物料重量、物料批号。按照实际称量精度要求选择平台秤进行称量。物料放在平台秤上，系统自动显示物料重量数据，当称完后直接编辑条码，并打印，此时采集条码的信息。标签生成内容:物料名称+日期+流水号+当次进货总数+编号。标签模板可自定义。
[0013]原料调拨出库模块51用于用条码扫描枪扫描所需的原料标签(或无线读写设备上的数据信息)并进行原料称量，自动记录该原料调库的信息及调拨重量数据，记录内容为:原料标签、原料名称、调拨时间、调拨重量、调拨类型等；
物料数据存储模块52，用于接收所述物料入库记录模块的来料信息和所述原料调拨出库模块的调出信息。
[0014]所述工艺配方系统包括配方存储模块、加密级别模块以及配方修改模块，其中: 配方存储模块，用于存储多个工艺配方，每种工艺配方设置一个配方编号、名称进行登录，并保存以下信息:称量顺序号、原料代码、称量单位、标准重量、工艺过程参数、工艺说明、投料顺序；
加密级别模块，用于配方存储模块内的工艺配方进行不同等级的加密设置，只有经过授权的人员才能维护配方和在系统中查阅配方，其他人员无法看到配方，对于不同权限的人员，原料代码的显示名称都不一样，实现了配方的保密；
配方修改模块，经过确认后的权限人员对多个工艺配方进行更改和删除。
[0015]所述质检QC系统用于显示每个生产订单的等待QC检测状态、配方明细的投料情况、录入检测项目的检验信息，并根据项目检验信息自动识别生产单检验结果，保存检测项目信息与检验结果，自动下发检验结果到现场以及调整生产单的配方明细。
[0016]其工作流程为:
A、所述中控主机通过管理与配置模块与质检QC系统、工艺配方系统和数据库服务器通讯连接，完成初始化工作，以及与所述自动化生产设备和所述数据采集装置进行管理、配置；
B、生产人员通过人机界面，进入所述权限设置模块取得适当的权限，对系统中当天或某段时间内的生产计划进行管理；
C、启动生产线的自动化生产设备，并通过所述数据采集模块采集所述自动化生产设备的各类仪表与阀门和所述数据采集装置采集的各种数据以及接收发送的操作指令；
D、根据数据采集模块采集的所述自动化生产设备工作情况，在所述中控主机上通过所述生产排单模块进行生产排单，并确认下发到生产线，生产线根据生产单的顺序启动生产；
E、操作工人通过人机界面进入所述配方调取模块，从工艺配方系统中调取工艺配方，并读取配方中的物料信息发送到仓库物料管控系统；
F、所述物料检验模块对操作工人通过扫描对应物料的条码编号和分类并进行检验；
G、操作工人根据所述称重选择模块的提示，将不同的物料匹配对应的平台秤进行称重计量;
H、操作工人根据所述称重计量模块的提示，读取所述称重选择模块称取与配方对应的重量，平台秤重量稳定后确认并自动记录物料加入量，工人称量完毕后按下现场“确认完毕”按钮；
1、操作工人根据所述物料扫描顺序模块的提示，按照系统配方投料顺序扫描对应的物料编号并自动报警提示；
J、操作工人根据所述控制模块对所述数据采集模块采集到的各种数据进行实时监控，并根据输入的指令对各类仪表与阀门进行控制；
K、报表生产模块将接收到的所述配方调取模块、所述物料检验模块、所述称重计量模块、所述物料扫描顺序模块、所述生产排单系统以及所述控制模块进行列表分析。
[0017]所述中控主机包含了生产车间用于生产监控管理的软件，是仓库、技术部、质检部、现场操作终端之间的沟通枢纽，围绕涂料行业的生产业务，以简化操作流程、提高工作效率，优化生产管理为目标而设计的专用计算机控制软件。该软件改变了原有的陈旧、脱节、烦琐、重复的工作模式，为涂料行业注入新的活力。完善了工作环节的安全监测，精简了生产管理，可协助用户完成管控配料设备、优化工艺流程、设置配料过程中相关参数，分析统计生产数据和定制报表输出等一系列工作，极大地提高生产自动化水平，加强了企业竞争力。
[0018]中控主机是基于windows平台上针对涂料行业开发的应用软件。其系统结构灵活，可为各类用户量身定做，采用先进的技术方法，最优最大化地为客户带来效益，配备高标准的测试工具，降低故障率，保障生产的持续性顺畅。除此之外，还具有通用性好、易学易用、运行稳定可靠、功能齐全、追溯性强等特点。
[0019]以下就以配料控制系统软件中的主要功能特点作出说明:
0 多平台支持:Microsoft 的 Window XP> Windows NT/2000、Windows7。
[0020]0 优质的业务流程:结合多年的行业经验以及对国内行业现状以及发展方向的认识，整理提炼而设计配料控制系统，具有良好的专业性、规范性和合理性，使生产过程完全受控；
0全面的权限管理:系统通过登录权限对各部的职能细致化管理并加以控制和限定，有效地保障了系统的安全性，同时也规范了岗位的工作职责，使得工作人员分工明确，杜绝重复；
0友好的人机交互性能:界面简洁直观、操作流程简单实用，响应快、具有友好的人机交互性能，采用模块化组态架构，可以根据不同的需要，很方便对界面进行定制；
0 运行稳定:基于稳定的系统平台开发，合理的软件架构设计、完善的防错配制以及严谨的警示功能，保证了软件使用的稳定性；
0良好的可扩展性与可升级性:采用可靠、可用、可伸缩的群集结构，针对用户的不同要求进行功能的添加和删减。软件无缝升级，只需下载升级包安装即可投入使用；
0数据精确、实时、全面:数据全流程自动地、规范地记录、统计、处理，杜绝人为误差，实现了数据的精确实时。数据库可选择使用ACCESS, sql server等。
[0021]0强大的数据查询功能:系统可依据多重查询条件，快速、准确的搜索数据，方便管理者统筹生产，正确决策，也利于操作人员调用查看。
【权利要求】
1.一种涂料生产过程数据采集管理系统，其特征在于:所述涂料生产过程数据采集管理系统包括仓库物料管控系统以及与仓库物料管控系统通过以太网数据总线进行数据通讯连接的现场生产系统，所述现场生产系统包括数据库服务器和与所述数据库服务器通讯连接的生产中控系统、工艺配方系统和质检QC系统，所述生产中控系统包括中控主机，与所述中控主机通讯连接的多个自动化生产设备组成的生产线和设置在自动化生产设备上的数据采集装置通讯连接，其中，所述中控主机包括: 管理与配置模块，用于对所述自动化生产设备和所述数据采集装置进行管理、配置以及通讯； 权限设置模块，用于对不同级别的人员进行权限设置，授权人员可在系统中管理当天或某段时间内的生产计划； 数据采集模块，用于采集所述自动化生产设备的各类仪表与阀门和所述数据采集装置采集的各种数据以及接收发送的操作指令； 生产排单模块，用于根据数据采集模块采集的所述自动化生产设备工作情况及进度进行生产的排单； 配方调取模块，用于从工艺配方系统中调取工艺配方，并读取配方中的物料信息发送到仓库物料管控系统； 物料检验模块，用于通过扫描对应物料的条码编号和分类并进行检验； 称重选择模块，用于将不同的物料匹配对应的平台秤，并进行提示后将物料送到对应的平台秤进行称重计量； 称重计量模块，用于读取所述称重选择模块称取与配方对应的重量并进行提示，平台秤重量稳定后确认并自动记录物料加入量； 物料扫描顺序模块，用于按照系统配方投料顺序扫描对应的物料编号并自动报警提示； 控制模块，用于根据数据采集模块采集到的各种数据进行实时监控，并根据输入的指令对各类仪表与阀门进行控制； 报表生产模块，用于将接收到的所述配方调取模块、所述物料检验模块、所述称重计量模块、所述物料扫描顺序模块、所述生产排单系统以及所述控制模块进行列表分析。
2.根据权利要求1所述的一种涂料生产过程数据采集管理系统，其特征在于:所述仓库物料管控系统包括仓库管控服务器、条码生成器和条码扫描枪，所述仓库管控服务器包括物料入库记录模块、原料调拨出库模块和物料数据存储模块， 物料入库记录模块用于将物料重量按照称量值通过所述条码生成器生成标签并保存入库记录，并将条码打印出来并贴在该物料上完成入库； 原料调拨出库模块用于用条码扫描枪扫描所需的原料标签并进行原料称量，自动记录该原料调库的信息及调拨重量数据； 物料数据存储模块，用于接收所述物料入库记录模块的来料信息和所述原料调拨出库模块的调出信息。
3.根据权利要求1所述的一种涂料生产过程数据采集管理系统，其特征在于:所述仓库物料管控系统包括仓库管控服务器、无线ro生成器、无线读写设备或无线手持终端，所述仓库管控服务器包括物料入库记录模块、原料调拨出库模块和物料数据存储模块， 物料入库记录模块用于将物料重量按照称量值通过所述无线ro生成器生成标签并保存入库记录，并将条码打印出来并贴在该物料上或写入无线读写设备和所述无线手持终端完成入库； 原料调拨出库模块用于用条码扫描枪扫描或读取无线读写设备或所述无线手持终端上的数据信息并进行原料称量，自动记录该原料调库的信息及调拨重量数据； 物料数据存储模块，用于接收所述物料入库记录模块的来料信息和所述原料调拨出库模块的调出信息。
4.根据权利要求1所述的一种涂料生产过程数据采集管理系统，其特征在于:所述工艺配方系统包括 配方存储模块，用于存储多个工艺配方，每种工艺配方设置一个配方编号、名称进行登录，并保存以下信息:称量顺序号、原料代码、称量单位、标准重量、工艺过程参数、工艺说明、投料顺序； 加密级别模块，用于配方存储模块内的工艺配方进行不同等级的加密设置，只有经过授权的人员才能维护配方和在系统中查阅配方，其他人员无法看到配方，对于不同权限的人员，原料代码的显示名称都不一样，实现了配方的保密； 配方修改模块，经过确认后的权限人员对多个工艺配方进行更改和删除。
5.根据权利要求1所述的一种涂料生产过程数据采集管理系统，其特征在于:所述质检QC系统用于显示每个生产订单的等待QC检测状态、配方明细的投料情况、录入检测项目的检验信息，并根据项目检验信息自动识别生产单检验结果，保存检测项目信息与检验结果，自动下发检验结果到现场以及调整生产单的配方明细。
【文档编号】G06Q10/06GK104376408SQ201410623694
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月7日 优先权日:2014年11月7日
【发明者】何晓东, 项进解, 兰乾诗, 杨团 申请人:珠海市长陆工业自动控制系统有限公司