专利名称：流水线作业数据采集及管控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及数据采集与管控，特别涉及一种应用在流水线作业的数据采集与管控 系统。
背景技术：
随着分工的细化，目前大部分生产或制造行业均采用流水线作业，如在缝纫或制 造车间，为了实现生产效率的最大化，管理者总是将奖惩机制与操作工的生产效率结合起 来，综合考量操作工的产品完成量及合格率，另外，有的工厂还会经常举办业务培训等，向 操作工们传授操作的要领和提高生产效率的方法，然而，这样管理的弊端是由于每个操作 工的工作方式不同，生产习惯不同，往往影响生产效率的原因也不同，但管理者单纯地通过 操作工的生产率而决定其工作能力，并对其进行初级或中级培训等，并不能从根本上改进 操作工的不足，结果往往事倍功半；尽管很多车间都会进行周评、月评等，安排流水线管理 者将每个操作工的工作情况等制作报表并上报，但由于个人喜好及评价标准的不同，结果 往往有失偏差，并不能做到完全实事求是，从而影响生产效益的提高。为了有针对性地了解各个操作工的工作情况，便于详细了解导致每个操作工工作 效率低的原因，管理者需对生产工序的全过程参数进行跟踪了解，并综合分析生产情况，从 而作出相应的工作流程调整或奖惩制度，具体需了解的数据及获取数据的方式为(在此以 缝纫车间为例)(1)在数据采集终端设置转动感应设备，利用其采集缝纫作业设备机器的转动数 据，从而判断该操作工的熟练度、设备机器是否满负荷运转；(2)操作工每完成的一件产品，都会对应唯一的一个条形码，通过在数据采集终端 采集条形码，而获取操作工生产产品的信息；(3)在数据采集终端安装摄像头，利用摄像头的视频采集，获取操作工在生产对应 产品的过程中的操作影像资料，从而可在出现质量问题时，轻易判断出现问题的环节，并进 行及时而正确的纠正；(4)通过检测数据采集终端各种按键的触发情况，采集相关的数据信息，评测操作 工录入信息的相关情况；(5)在数据采集终端装设第一计时计件开关，当操作工从流水线上取下或送出产 品时，此行为都会被前述第一计时计件开关感应，从而可获取操作工的实际操作时间及完 成产品数量数据；(6)由数据采集终端上的彩色显示器显示指挥操作工的工作、操作要求影像、操作 工艺要求(作业指导书)、各种点对点通知及警告等图文信息；(7)管理者利用连接在电脑上的各种电子看板，指挥现场工作，传递各种信息；
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(8)将三色警示灯与数据采集终端连接，并在发送各种指令及信息时，分别对应控 制不同频率的闪烁和不同颜色的光线；(9)将前述在数据采集终端上采集到的所有数据，都输入一软件分析处理系统中， 进行数据统计分析和发布。然而，尽管前述各部分装置已能够将操作工在生产过程中的所有参数采集完整， 然而其是分散采集数据，且只有当管理者特意去查询时，才会得到所有的数据，这些数据并 不是实时传送，因而不具有实时性，例如当管理者发现操作工报告机器设备故障时，责成维 修工人进行修理，然而此时有可能设备机器的故障已经被排除，造成管理者反馈不及时，工 人做了很多无用功，生产成本高。有鉴于此，本发明人针对目前的数据采集、监控及分析终端系统进行研究改进，本 案由此产生。
发明内容
本发明的主要目的，在于提供一种流水线作业数据采集及管控系统，其可实现实 时监控，且分析结果客观、准确，提高培训及生产效率。为了达成上述目的，本发明的解决方案是一种流水线作业数据采集及管控系统，包括一分析装置、一终端显示器、一路由 器、至少一生产终端和至少一品质终端；前述生产终端分别连接有设备转动感应器、第一计 时计件开关、按键和电源，而品质终端分别连接第二计时计件开关、按键和电源；生产终端 和品质终端经由路由器与分析装置连接，并分别将采集到的信息送入分析装置，分析装置 将指令通过路由器送入终端显示器。上述第一计时计件开关包括设置在流水线上的取送料感应器和需操作工在完成 生产时按下的生产按键。上述第二计时计件开关包括设置在流水线上的取送料感应器和需质检工人在完 成检测时按下的检查按键。上述生产终端或品质终端还分别连接一条形码采集装置，且路由器连接一储存有 与条形码所对应的产品信息的数据存储装置。上述路由器还连接一现场电子看板，分析装置发出的指令由路由器送入现场电子 看板进行显示。上述生产终端或品质终端还分别连接有一用于采集工人操作情况的视频采集装 置，并经由路由器送入分析装置。上述生产终端或品质终端还连接有警示灯和蜂鸣器，分析装置向生产终端或品质 终端发送指令时，同时触发对应的警示灯和蜂鸣器工作。采用上述方案后，本发明通过路由器将生产终端、品质终端与分析装置连接，对数 据进行分析和分类，可实时获取生产一线的各种数据，直观了解各操作工的生产状态，如熟 练程度、休息状况、品质状况等，从而有针对性地对其展开培训，提高生产效率，并可及时对 现场作业进行调整、辅导及制止，达到有效、重点、及时管控的目的；同时还可作为评定其余 相关部门(如机修组、流水线管理者)的绩效考核基础，管理科学、客观。
图1是本发明的总体结构框架图；图2是本发明的整体连接示意图；图3是本发明中生产终端的示意图；图4是本发明中品质终端的示意图；图5是本发明中分析装置生成的数据示意图。
具体实施例方式以下结合附图及具体实施例对本发明作详细说明。首先参考图1所示，本发明流水线作业数据采集及管控方法的具体步骤为(1)采集流水线作业设备机器的转动数据、计时计件和按键触发信息；(2)将前述数据及信息进行处理，得到设备的平均转数、停车次数、操作时间、品质 状况及工作状况；(3)根据前述结果对流水线上的操作工发出控制指令。在前述步骤(1)中，还采集整条流水线上全部操作工的操作视频，并在步骤(2)中 对操作视频进行分段，并整合成为分别对应每一件产品的生产流程视频，便于调取有关同 一件产品的全程生产影像资料。参考图1与图2所示，本发明流水线作业数据采集及管控系统，包括一分析装置1、 一终端显示器3、一路由器2、至少一生产终端60和至少一品质终端70，其中，生产终端60 与品质终端70的具体数目可根据车间的大小及流水线的实际情况而确定(图1中仅以生 产终端60为例示出)。生产终端60与生产工人的工作台设置在一起，参考图3所示，其分别连接有设备 转动感应器4、第一计时计件开关、按键6和电源10。设备转动感应器4的作用是采集流水线作业设备机器的转动数据，对应操作工的 操作熟练度，并将该数据送入生产终端60。第一计时计件开关用于记录操作工所完成的产品数量及完成时间，在本实施例 中，采用两种方式进行记录，一种是将生产终端60与取送料感应器5连接，当操作工由流水 线上取下待加工的原料，或送出已完成的产品时，取送料感应器5均会感应到操作工的动 作，并记录数据；另一种方式是连接生产按键61，当操作工完成一件产品时，按下生产按键 61，此时就会记录下产品数量；具体来说，两种记录方式可用于不同的目的，取送料感应器 5只能感应记录流水线上传过来的每次产品的数目，而若同时发过来整包待加工产品，当操 作工进行加工时，每加工完一件产品，就需按一次生产按键61，因此，生产按键61是用于较 准确地记录每件产品的数目。按键6设置在生产终端60上，其包括功能键和数字键，参考图3所示，其设有诸如 “故障”、“缺料”等功能键，当操作工遇到故障或其它情况时，均可通过按下相应功能键，而 通知管理者此时的工作状况。电源10用于向生产终端60提供工作电源，此为公知技术，在此并不赘述。品质终端70与质检工人的工作台设置在一起，参考图4所示，且品质终端70的设 置可以是每隔数个生产终端60而设置一个，其与生产终端60的区别在于并未连接设备转动感应器4，仅连接有第二计时计件开关、按键6和电源10。第二计时计件开关的功能大致同前述，用于记录质检工人所检查完成的产品数量 及完成时间，在本实施例中，采用两种方式进行记录，一种是将品质终端60与取送料感应 器5连接，当质检工人由流水线上取下待检测的产品，或送出已检测完成的产品时，取送料 感应器5均会感应到质检工人的动作，并记录数据；另一种方式是连接检查按键62，当质 检工人检测完一件产品时，按下检查按键61，此时就会记录下产品数量；具体来说，两种记 录方式可用于不同的目的，取送料感应器5只能感应记录流水线上传过来的每次产品的数 目，而若同时发过来整包待检测产品，当质检工人进行检测时，每检测完一件产品，就需按 一次检查按键61，因此，检查按键61是用于较准确地记录所检测的每件产品的数目。按键6同样包括功能键和数字键，参考图4所示，其设有诸如“不良”、“警告”等功 能键，当质检工人检测到产品质量不合格时，可通过按下“不良”，记录此时检测产品的质量 状况，而通知管理者此时的检测状况。电源10在此处用于向品质终端60提供工作电源，此为公知技术，在此并不赘述。终端显示器3与生产工人的工作台设置在一起，其作用是显示管理人员的指令 等，实现管理者与操作者之间的双向沟通。分析装置1用于对生产终端60及品质终端70采集的数据进行归类、分析和处理， 相当于现有结构中的上位机ERP系统，并生成直观的数据报表(图中未示)，供管理者参考， 同时，管理者可根据当前的生产及品质状况，发出相应的指令，由终端显示器3进行显示， 由于终端显示器3与操作工是一一对应的关系，因此方便管理者进行针对性的指导，便于 提高工作效率；另外，在本实施例中，分析装置1还连接有一电脑操作终端11，管理者可通 过该电脑操作终端11进行信息的调取及输入。前述生产终端60、品质终端70、终端显示器3及分析装置1均与路由器2连接，通 过路由器2实现数据的传送，可根据所连接生产终端60及品质终端70的具体数量而选择 路由器2的接口数目及型号，此为公知技术，不再赘述。为了方便、及时了解当前产品的详细信息，本实施例中的生产终端60及品质终端 70还分别连接有一条形码采集装置8，且路由器2再连接一数据存储装置9，数据存储装置 9中预先存储有对应各条形码的相关产品信息，则操作工或质检工人在进行操作时，只需使 条形码采集装置8采集当前操作对象的条形码，即可经由路由器2发出条形码信息，由数据 存储装置9中调取相应的产品信息，并在生产终端60或品质终端70的显示面板80进行显
7J\ ο此外，本实施例还在生产及检测现场设有一现场电子看板50，其并与路由器2连 接，由管理者发出的指令及通知经由路由器2送至现场电子看板50，供车间内的人员查看。当出现质量问题时，由于一般生产时，都是每隔几个工序才进行一次品质检查，因 此并不能立即知晓产品质量出现的确切工序及操作失误，为了更加清楚地了解操作工在哪 个环节出现问题，还可在各生产终端60及品质终端70配备安装一视频采集装置7，用于采 集操作工的全程操作情况，同时通过路由器2将整条流水线上的所有视频信息送入分析装 置1 ；此时分析装置1对视频信息进行分段处理，并将对应生产同一产品的整条流水线视频 进行整合，从而使得每段视频对应一件产品的生产，当品质终端70检测产品出现质量问题 时，只需调取此前对应该产品的视频，即可清楚发现问题所在，并有针对性地对该操作工的操作方式进行纠正，提高生产效率。为了便于操作工尽早了解自己的生产质量情况，本实施例在生产终端60及品质 终端70还设置有警示灯30和蜂鸣器40，该警示灯30可发出多种颜色(本实施例中为三 色)，且其闪烁频率不同，设为当产品质量的合格程度不同时，对应不同的显示颜色，且质量 越差时，闪烁频率越高，当品质终端70将检测的结果通过路由器2送入分析装置1后，分析 装置1根据检测内容分别向每个生产终端60发出警示灯控制信号，控制显示不同的颜色， 提示操作工及车间管理人员注意，同时根据显示颜色直观了解产品的质量状况，便于随时 进行更改和调度；另一方面，当工人专心工作时，并不能及时看到警示灯30，也就丧失了时 效性，因此，本实施例还配套有蜂鸣器40，当分析装置1传送警示灯信号时，同时控制蜂鸣 器40鸣叫，提示操作工观看。本实施例工作时，生产终端60和品质终端70同步将所收集的信息经由路由器2 送入分析装置1，并由分析装置1进行分析处理，制成底层基础数据表，同时可将计划和安 排通过电脑操作终端11输入分析装置1，由分析装置1根据输入的内容进行处理，参考图5 所示，其具体内容为(1)操作时间是操作工每操作一件产品的总时间，是通过第一计时计件开关和 设备转动感应器4的采集时间获得，辅助时间+缝纫时间=操作时间，由该数据可以看出， 机器运作时间和辅助时间的比率，辅助时间的长短，决定了操作总时间的长短；(2)车缝针数是指缝纫单件产品总的缝纫针数，是通过设备转动感应器4采集转 数获得，其作用在控制产品品质(车缝针距是否标准)；(3)平均转数指单件操作的缝纫时间，是通过设备转动感应器4采集机器设备的 转数获得，通过设备的平均转数可观察出操作工的熟练度、机器是否满负荷运转等；(4)停车次数指单件操作在缝纫期间的停车次数，是通过设备转动感应器4采集 转数停止次数获得，由此可观察出操作工的熟练度，分析操作工是否由于多出停车次数而 导致操作时间的延长；(5)品质状况由品质终端70反馈过来的数据获得，根据显示，可以明确到某件该 操作工制造过程中的品质状况，及时反馈和提醒操作者注意操作，避免更多的不良产品发 生；(6)工作状况依据按键6中的故障、返工、休息、待料触发等信息，及时记录操作 工非正常工作的状况，以便分析，并寻找对策。综上所述，本发明一种流水线作业数据采集及管控系统，重点在于分别设置生产 终端60和品质终端70，将设备转动感应器4等采集装置的数据均通过路由器2送入分析装 置1，并进行数据分析，得到分析数据，供管理者作出决策，其优势在于(1)将信息收集与发布结合，做到无缝化生产与管理，结束生产一线操作工无信息 延伸以及人工报表失真的局面；(2)可直接获取生产一线的数据，实时监控生产现场的状态，相关人员可及时获取 异常情况，并及时进行处理，避免人为信息报送的延迟、隐瞒及遗漏等问题；(3)实时记录产品制造过程的数据与影像资料，为产品提供数据信息、过程录像的 可追溯性条件和基础，并实现实时数据与视频关联，达到数据动态反馈、影像资料核对的目 的；
(4)通过对采集到的数据进行分析，可以直接分析操作工生产效率低下的原因 所在，进行针对性的辅导和管理，减少盲目性的培训和指导，既节省培训成本，且培训效果 佳；(5)将生产终端60与品质终端70相结合，达到产量与品质的数据关联；(6)将所获取的生产一线的数据，经过数据处理、分析、笔对，将有效的数据建立数 据库，对日后的生产安排、计划及调度提供可靠、准确的科学计算依据，并为智能化、自动化 排程系统提供科学依据。以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是 按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围 之内。
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权利要求
一种流水线作业数据采集及管控系统，其特征在于包括一分析装置、一终端显示器、一路由器、至少一生产终端和至少一品质终端；前述生产终端分别连接有设备转动感应器、第一计时计件开关、按键和电源，而品质终端分别连接第二计时计件开关、按键和电源；生产终端和品质终端经由路由器与分析装置连接，并分别将采集到的信息送入分析装置，分析装置将指令通过路由器送入终端显示器。
2.如权利要求1所述的流水线作业数据采集及管控系统，其特征在于所述第一计时 计件开关包括设置在流水线上的取送料感应器和需操作工在完成生产时按下的生产按键。
3.如权利要求1所述的流水线作业数据采集及管控系统，其特征在于所述第二计时 计件开关包括设置在流水线上的取送料感应器和需质检工人在完成检测时按下的检查按 键。
4.如权利要求1所述的流水线作业数据采集及管控系统，其特征在于所述生产终端 或品质终端还分别连接一条形码采集装置，且路由器连接一储存有与条形码所对应的产品 信息的数据存储装置。
5.如权利要求1所述的流水线作业数据采集及管控系统，其特征在于所述路由器还 连接一现场电子看板，分析装置发出的指令由路由器送入现场电子看板进行显示。
6.如权利要求1所述的流水线作业数据采集及管控系统，其特征在于所述生产终端 或品质终端还分别连接有一用于采集工人操作情况的视频采集装置，并经由路由器送入分 析装置。
7.如权利要求1所述的流水线作业数据采集及管控系统，其特征在于所述生产终端 或品质终端还连接有警示灯和蜂鸣器，分析装置向生产终端或品质终端发送指令时，同时 触发对应的警示灯和蜂鸣器工作。
全文摘要
本发明公开一种流水线作业数据采集及管控系统，包括一分析装置、一终端显示器、一路由器、至少一生产终端和至少一品质终端；前述生产终端分别连接有设备转动感应器、第一计时计件开关、按键和电源，而品质终端分别连接第二计时计件开关、按键和电源；生产终端和品质终端经由路由器与分析装置连接，并分别将采集到的信息送入分析装置，分析装置将指令通过路由器送入终端显示器。该系统可实现实时监控，且分析结果客观、准确，提高培训及生产效率。
文档编号G05B19/418GK101901009SQ20101025873
公开日2010年12月1日 申请日期2009年3月24日 优先权日2009年3月24日
发明者苏添置 申请人:厦门智赢信息科技有限公司