专利名称：利用灯柱控制信号收集制造数据的生产系统的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及一种由一组顺序排列以连续加工或组装工件的设备组成的生产系统，具体涉及这样一种生产系统其中把用于可视性显示加工状态的灯柱提供给制造设备。更具体地说，本发明涉及这样一种系统其中利用灯柱控制信号来收集制造数据。
如
图1所示，生产系统10包括一组制造设备12a-12n，这些设备顺序排列以连续加工或组装从相应的上游设备来的工件。更具体地说，首先是把未加工工件(例如电子元器件)提供给第一台制造设备12a，然后制造设备12a把其输出提供给下一台设备12b，之后这些操作在下面的设备中重复执行，一直到最后在末端制造设备12n处获得成品工件。
尽管在图1中未显示，但是除了给制造设备12b-12n(除了第一台设备12a外)提供其前面相对应的设备的输出之外，还可以给它们中的一台或多台提供新的工件。而且，为了接收前面设备的输出并把该输出加上或不加适当的值而提供给后面的设备，通常是在相邻的设备之间提供一个工作站。由于制造设备之间是彼此独立地工作，因此生产系统10适合于大规模地生产相同或类似的工件。
在实践中，过了一段时间之后，通常用最新设备替换一些制造设备12或加入新设备以满足产品模型和规格等的变化。这样，生产系统10可能就会包括各种各样在机械、控制系统和生产效率等方面不同的制造设备。例如，一些制造设备是在旧式的电磁继电器定序器的控制下工作的，还有一些设备是在老式的微机控制下工作的，另一些设备则配备了最新式的微机。换句话讲，在通常的生产系统中混杂着各种各样的控制器，这样如果不大规模并且成本高昂地对制造设备的控制系统进行改造，很难从中收集到相同的加工数据来进行产品分析。
已公开的申请号为5-138511的日本未决专利披露了这样一种生产控制系统，首先从每个生产设备的控制系统得到各种加工信息，然后再根据任意的显示模式把这些数据显示出来。但是，先前的这种技术遇到了这样的困难除非所得到的数据格式一致，否则是不能从控制系统中得到数据的。因此，先前的技术不能用于使用各种各样控制系统的生产系统。
本发明的另一个目的是提供这样一种生产系统在这种生产系统中，制造数据是利用控制灯柱的灯柱控制信号来采集的，上述灯柱可以可视性地显示设备的不同加工状态。
简而言之，这些目的可以通过下面的技术来达到生产系统包括按顺序排列的一组制造设备，这些设备用于顺序加工提供给它们的工件。所有或部分制造设备配备有灯柱，通过给灯柱上不同颜色的灯通电或断电，每个灯柱可以从视觉上显示相应制造设备的制造状态。在每个配备有灯柱的制造设备中提供有灯控制信号监视器。灯控制信号监视器接收给彩色灯通电或断电的灯控制信息，并确定表明给彩色灯通电或断电的起始、结束时间点以及延续时间的数据。这些数据存储在灯控制信号监视器中。
图4为显示本发明第一个实施例的框图；图5为显示本发明第二个实施例的框图；图6为显示本发明第三个实施例的框图；图7为显示本发明第四个实施例的框图；图8为显示本发明第五个实施例的框图；图9为显示本发明第六个实施例的框图；图10为显示本发明第七个实施例的框图。
优选实施例如开始的段落中所指出的，通常的实践是为每台制造设备提供一种选择(即灯柱)以可视性地指示制造过程的状态。灯柱上通常配备有白色、红色、黄色和蓝色灯，用于可视性地指示生产过程的不同状态。
本发明的基本原理是使用灯柱控制信号来收集制造设备的生产数据，而这些制造设备是各种生产日期、控制系统、数据格式类型等方面不同类型的制造设备混合成的。换句话讲，本发明是利用了这样一种事实不论制造设备有何不同类型和样式，用于控制灯的开关操作的灯控制信号通常都是相同的。
下面将参照图2A、2B、3和4来描述本发明的第一个实施例。但应当注意图2A、2B和3的装置同样也适用于本发明其他的实施例。
图2A示意性显示了制造设备12、灯柱20和显示器22的外部特征。如图2A所示，灯柱20安装在制造设备12上，显示器22放置在灯柱20上以方便操作者看到，通常它使用LCD(液晶显示器)。作为另一种选择，如图2B所示，显示器22也可以直接安装在制造设备12上。还可以另外为制造设备提供一个控制台24，上面有键盘、适当的控制钮(二者都未显示)，用以输入或设置各种各样的制造指令。
如图2A或2B所示，灯柱20上有白色、红色、黄色和蓝色灯(分别表示为26w，26r，26y和26b)。当制造设备处于停机或空转状态时，所有的灯都断电(也就是关闭)。蓝色灯26b通电(即打开)表示制造设备处于自动运行模式。如果要表示需要为设备12提供工件，设备会给黄色灯26y通电。红色灯26r通电表示警报。要表示设备处于维修状态或预防维护状态，就给白色灯26w通电。另外，要表示等待提供给设备12的工件数量变少，黄色灯26y就会闪烁。上述给各色灯通电或断电来显示各种状态仅仅是示例性的，需要理解的是制造设备12的其他一些状态也可以通过如闪烁白色、红色、蓝色灯来显示，但是这与本发明并不直接相关，因此为简洁起见省略了说明。
图3示意性地显示了控制器28、灯控制信号监视器32(它们包括在制造设备12中)，灯柱控制电路30，个人计算机(PC)52，以及灯柱20和显示器22。灯制信号监视器32直接与本发明相关。还为制造设备12提供了制造结构，但是此处并未显示，因为本发明与此无关。
电路30包括灯控单元34a-34d，灯控制信号由控制器28提供给灯控单元，这些单元被分别分配给灯20w、20r、20y和20b。灯控单元34a-34d对提供给它们的灯控制信号进行分析并分别驱动开关控制器36a-36d(在这里即晶体管)。开关控制器36a-36d后面分别为电磁开关线圈38a-38d，用于控制相应开关触点(表示为40a-40d)的开关操作。
举例来讲，当晶体管36a响应灯控单元34a的输出而闭合时，线圈38a会有电流通过，用于闭合开关触点40a，由此给白色灯20w通电。需要理解的是，由控制器28发出的灯控制信号相当简单，因为它们仅仅表示灯的开关操作，因此为简洁起见省略了进一步的说明。
从控制器28输出的灯控制信号也提供给灯控制信号监视器32，它包括并行接口42，串行接口44，微处理器单元(MPU)46和存储器48。灯控制信号监视器32工作时与显示器22、显示控制开关50和个人计算机52相连。计算机52用于把合适的软件装入MPU 46，把日期和时间信息提供给MPU46，并收集存储在存储器48中的数据。另外，计算机52还与其他制造设备的一组灯控制信号监视器相连(图3中未显示，但图4给出了最佳显示)。
把通过并行接口42从控制器28发出的灯控制信号提供给MPU46，MPU 46确定给每个灯20w、20r、20y和20b通电和断电的持续时间、以及该持续时间段的起始和结束时间点，并把这些信息(即数据)存储在存储器48中。与MPU 46相连的显示控制开关50用于把存储在存储器48中的各条信息一条接一条按照开关50每次闭合时预先设定的顺序显示在显示器22上。另外，也可以在显示器22上显示两条或多条信息，如同时显示两条或多条持续时间信息或同时显示一条持续时间以及该持续时间的起始和结束时间点的信息。然后把由此获得的灯控数据提供给个人计算机52，并用于对设备12的操作进行分析。数据分析本身与本发明无关，因此具体的细节是多余的，为简洁起见而省略了。
参照图4，利用合适的接口(未显示)和连接器60把一组制造设备12a、12b、12c……，连接在个人计算机52上(见图3)。灯控制信号监视器(图3中显示了一个例子)与计算机52的连接可以利用公知的技术来实现。把由一组制造设备12a、12b、12c……组成的生产设备的操作集中起来，然后利用与自动操作、工件等待、维护、维修、发布警报、故障等相关的时间段的起始时间点、结束时间点和持续时间，利用合适的软件对这些操作进行分析。根据这些数据，就有可能获得各种生产管理数据用于控制劳动成本，设备维护，生产调度等等。
应当对存储在计算机52中的数据进行鉴别，以指出是哪台制造设备发送的数据。为此目的，制造设备在最初存储数据时应附上表示数据来源的信息。作为另一种选择，也可以在计算机52从每台制造设备中获取数据时在数据上附上这种信息。上述信息上的附件对于本发明的其他的实施例来讲也是必要的。
在上面的描述中，制造设备12a、12b、12c……，都安装有灯柱14。但是，本发明在所有的制造设备并不必都安装灯柱的情况下也可以适用。也就是说，即使加工数据不能从没有灯柱的制造设备中得到，也可以实现对系统总体操作分析的估计。
最好提供一种灯控制信号监视器32专用的电源(未显示)以便在制造设备12处于停机(即断电)状态时也能显示存储在存储器48中的数据。
参照图5，以框图的形式示意性地显示了本发明的第二个实施例。根据该实施例，存储在个人计算机52中的数据可以通过用户小交换机(PBX)62由本地或远距离电话访问。除此以外，第二个实施例与第一个实施例实质上是相同的。举例来讲，第二个实施例的特点在于当特定的设备发出警报时，可以自动把警报传递给已预先把号码存储在计算机52中的一部或多部预定电话中，这样操作者在远方就可以了解到发生了紧急情况。另外，无论本地还是远方电话都可以通过电话线访问个人计算机52来请求获取(下载)数据，在这种情况下，计算机对请求作出响应并把所请求的数据发送给配有显示器或连接在打印机上的电话。
图6中的框图示意性地显示了本发明的第三个实施例。如图所示，第三个实施例提供有文件服务器64，因特网服务器如邮件服务器66和www服务器68。除此以外，第三个实施例与第一个实施例实质上是相同的。第三个实施例的特点在于制造设备12a，12b，12c所提供的数据以及存储在文件服务器62中的数据都可以通过因特网来访问。另外，第三个实施例的优点是当某一特定制造设备发出警报时，会自动把一封电子邮件发送给已预先把号码存储在计算机52中的一部或多部预定电话中。在这种情况下，有必要预先确定与警报相对应的电子邮件消息。需要注意的是，文件服务器64可以由个人计算机52中安装的存储器来代替。
参照图7，以框图的形式示意性地显示了本发明的第四个实施例。根据该实施例，每台制造设备12a，12b，12c，……把存储在相应的灯控制信号监视器(见图3)中的数据提供给传统的LAN(局域网)。因为LAN本身已为大家所熟知，这里只简要对其进行说明。图7中所示的LAN包括主机72，文件服务器74和一组客户计算机76a，76b……。尽管图7没有显示，但通常LAN还进一步包括外围设备如由客户计算机76a，76b……所共享的打印机。第四个实施例的特点在于制造设备12a，12b，12c所提供的数据以及存储在文件服务器62中的数据都可以由76a，76b……所共享。
图8中的框图示意性地显示了本发明的第五个实施例。如图所示，第五个实施例与第四个实施例相比进一步包括电信服务器80和因特网服务器81(它们都位于LAN 70内)，PBX 82，PBX 82中的发射机(TX)84以及一部或多部移动电话(只以参考数字86显示了一部)。第五个实施例的特点在于当特定的制造设备发出警报时，可以自动把警报传递给已预先把号码存储在主机72中的一部或多部预定的移动电话中，这样操作者在远方就可以了解到发生了紧急情况。另外，移动电话86可以通过PBX 82访问LAN 70来请求获取(下载)数据，在这种情况下，主机72对请求作出响应，并把存储在文件服务器74中所请求的数据发送给配备有显示器的移动电话86。
参照图9，这里以框图的形式示意性地显示了本发明的第六个实施例。如图所示，利用合适的接口(未显示)和连接器92把一组制造设备12a、12b、12c……连接在发射机90上。把从每台制造设备12a、12b、12c……的灯控制信号监视器(见图3)发送来的数据提供给发射机90，再把数据从发射机90无线发射到LAN 70中的接收机92。参考数字91和93分别表示天线。第六个实施例根据LAN 70或生产系统的位置可以提供很大的灵活性，因为它们之间是无线连接的。
参照图10，以框图的形式示意性地显示了本发明的第七个实施例。本实施例是图9的生产系统和图8的LAN的组合，中间只有微小的改动。这样，用相同的参考数字来表示与图8和图9相同的部分。由于第七个实施例的操作和特点根据前面的描述很容易就可以理解，因此为简洁起见省略了对其的进一步描述。
前面的描述显示了七个优选实施例。但是，只要不脱离本发明的范围，这种范围只由所附的权利要求限定，其他各种各样的修改对于本领域内的技术人员而言都是很明显的。因此，这里所显示和描述的实施例仅仅为说明性的，而不是限制性的。
权利要求
1.一种由一组制造设备组成的生产系统，这些制造设备顺序排列以执行对提供给系统的工件的连续加工，上述的所有或部分制造设备都分别配备有灯柱，通过给灯柱上不同颜色的灯通电或断电，可以可视性地显示相对应的制造设备的制造状态，所述生产系统包括在每个配备有灯柱的制造设备中设置的灯控制信号监视器，所述灯控制信号监视器接收用于给所述彩色灯通电或断电的灯控制信息，并存储表示将彩色灯通电和断电的时间段的起始时间点，结束时间点和持续时间的数据。
2.根据权利要求1所述的生产系统，其中配备有灯柱的制造设备包括与灯控制信号监视器相连的显示器，该显示器选择性地显示某个制造状态所持续的时间，这种显示是在所述灯控制信号监视器的控制下，根据控制信号监视器中存储的所述数据来执行的。
3.根据权利要求2所述的生产系统，其中所述显示器可以有选择性地同时显示两个或多个相应制造状态所持续的时间。
4.根据权利要求2或3所述的生产系统，其中所述灯控制信号监视器进一步包括开关，用于选择要在显示器上显示的一个或多个持续时间。
5.权利要求1、2或3所述的生产系统，进一步包括与生产系统的控制信号监视器相连的计算机，用于收集存储在其中的所述数据。
6.权利要求5所述的生产系统，进一步包括与所述计算机相连的用户小交换机(PBX)电话系统，以便与PBX相连的电话能够访问所述计算机。
7.权利要求6所述的生产系统，进一步包括与计算机相连的因特网通信系统。
8.根据权利要求1所述的生产系统，其中生产系统的灯控制信号监视器与局域网(LAN)相连，并把表示将彩色灯通电或断电的时间段的起始和结束时间点以及所持续的时间的所述数据分别提供给该局域网。
9.根据权利要求8所述的生产系统，其中所述局域网与具有无线电发射机的PBX电话系统相连，由此，与PBX相连的有线电话就能够访问LAN中的计算机，移动电话也能够以无线方式访问计算机。
10.根据权利要求1所述的生产系统，其中生产系统的灯控制信号监视器与局域网(LAN)无线连接，它把表示将彩色灯通电或断电的时间段的起始和结束时间点以及所持续的时间的所述数据分别提供给所述局域网。
11.根据权利要求9所述的生产系统，其中所述局域网与具有无线电发射机的PBX电话系统相连，由此，与PBX相连的有线电话就能够访问LAN中的计算机，移动电话也能够以无线方式访问计算机。
全文摘要
一种由一组制造设备组成的生产系统,这些制造设备顺序排列以执行对提供给系统的工件的连续加工。所有或部分制造设备都分别配备有灯柱,通过给灯柱上不同颜色的灯通电或断电,可以可视性地显示相对应的制造设备的制造状态。每个配备有灯柱的制造设备中都有灯控制信号监视器。灯控制信号监视器接收用于给彩色灯通电或断电的灯控制信息,并确定表示给彩色灯通电和断电的时间段的起始点,结束点和持续时间的数据。把数据存储在灯控制信号监视器中。
文档编号G05B19/418GK1362311SQ0113868
公开日2002年8月7日 申请日期2001年12月28日 优先权日2000年12月28日
发明者松岛岩, 田中淳一, 内山德弘 申请人:日本电气株式会社