制造型企业生产线数据采集和看板管理系统及方法与流程

本发明涉及工业管理技术，尤其涉及一种制造型企业生产线数据采集和看板管理系统及方法。

背景技术：

对于大部分制造企业，生产现场的不良品信息及相关的产量数据的实时数据采集是当前企业面临的一大难题，如何实现高效率、简洁、实时的数据采集，是当前制造业急需解决的问题。对于大部分制造业企业，测量仪器的自动数据采集一直是个令人烦恼的事情，即使仪器已经具有rs232/485等接口，但仍然在使用一边测量，一边手工记录到纸张，最后再输入到pc中处理的方式，不但工作繁重，同时也无法保证数据的准确性，常常管理人员得到的数据已经是滞后了一两天的数据；而对于现场的不良产品信息及相关的产量数据，如何实现高效率、简洁、实时的数据采集更是一大难题。近年来，以erp为代表的管理信息系统开展了大规模的应用，我国工业企业的生产自动化水平也有了长足的发展，然而，在生产自动化与管理信息化之间存在的数字鸿沟，影响了管理同生产的紧密结合，使得erp与生产自动化系统的应用效果大打折扣。

看板管理是管理可视化的一种表现形式，即对数据、情报等的状况一目了然地表现，主要是对于管理项目、特别是情报进行的透明化管理活动。它通过各种形式如标语/现况板/图表/电子屏等把文件上、脑子里或现场等隐藏的情报揭示出来，以便任何人都可以及时掌握管理现状和必要的情报，从而能够快速制定并实施应对措施。因此，看板管理是发现问题、解决问题的非常有效且直观的手段，是优秀的现场管理必不可少的工具之一。

目前市场看板系统存在以下缺点：

1.led看板显示内容简单、格式固定不便更改；

2.不具备数据统计分析功能；

3.看板安装位置固定，布线复杂。

因此，有必要设计一种制造型企业生产线数据采集和看板管理系统，以克服上述缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的是提供制造型企业生产线数据采集和看板管理系统及方法，监控生产线所有作业活动及复杂生产流程，实时发现生产问题，对异常生产情况作出迅速反应。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

首先，制造型企业生产线数据采集和看板管理系统，包括生产线数据采集系统与看板管理系统，生产线数据采集系统与看板管理系统之间通过以太网连通，其中：

生产线数据采集系统包括现场工控plc，现场工控plc分别与以太网及工业总线连通，各机床的控制plc分别与工业总线连通，各机床的安灯系统及工位看板分别与工业总线连通；

生产线数据采集系统还包括现场计算机及其有线条码扫描枪，现场计算机与以太网连通；

生产线数据采集系统还包括无线扫描枪，无线扫描枪通过无线网络与以太网连通；

看板管理系统包括办公室led看板及监控机，办公室led看板及监控机与以太网连通；

看板管理系统还包括mes服务器，mes服务器与以太网连通，mes服务器还连通至上层erp系统。

进一步，

生产线数据采集系统还包括呼叫及播报系统，呼叫及播报系统与以太网连通；

生产线数据采集系统还包括报警系统，报警系统分别与以太网及现场工控plc连通。

进一步，

生产线数据采集系统还包括现场综合信息查询机，现场综合信息查询机通过无线网络与以太网连通；

生产线数据采集系统还包括现场led综合信息显示屏，现场led综合信息显示屏与以太网连通；

生产线数据采集系统还包括现场打印机，现场打印机与以太网连通。

进一步，

看板管理系统还包括办公计算机及其有线条码扫描枪，办公计算机与以太网连通。

其次，制造型企业生产线数据采集和看板管理方法，包括mes接收过程和现场作业管理过程，mes接收物流系统、bom及工艺、生产计划的信息，并进行计划管理，然后将计划管理中的作业计划下达，进行现场作业管理，现场作业管理过程包括数据采集、设备管理、在制品跟踪以及质检记录，质检记录信息汇总后进行质量管理，现场作业管理过程中形成现场数据，并对现场数据进行终端显示、led显示以及系统查询，现场作业管理在完工后进行完工反馈，完工反馈过程形成入库信息，入库信息与生产计划及物流系统汇合后进入mes接收过程。

进一步，mes接收过程和现场作业管理过程的数据流包括获取过程、存储过程、发布及查询过程；

获取过程包括各机床的控制plc对机床运行信息的获取、有线条码扫描枪及无线扫描枪对条码信息的获取、终端设备的信息获取；

存储过程包括缓存过程与数据库存储过程；

发布及查询过程包括led发布过程、查询系统的查询过程、监控系统的监控过程。

本发明的优点在于，

1.制造型企业多条产线数据实时采集，传递生产和运送指令，调节生产均衡；

2.可根据生产线异常状态控制机器的运行状态；

3.实现生产线自动计数，使生产线可视化；

4.可随时随地监控生产线所有作业活动及复杂生产流程，实时发现生产问题，对异常生产情况作出迅速反应，让各级管理者对生产状况了如指掌；

5.系统支持数据统计分析，实时生成多种图表(直方图、饼状图、折线图等)；

6.及时为管理者决策提供准确数据，提高生产效率和产品质量，提升企业竞争力度；

7.达到企业生产目视化管理；

8.可广泛应用于各行各业工厂、车间、生产线、流水线生产管理。

附图说明

图1是本发明提出的制造型企业生产线数据采集和看板管理系统的结构示意图；

图2是该系统的工作流程图；

图3是该系统的数据流。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本发明。

如图1所示，本发明提出的制造型企业生产线数据采集和看板管理系统，包括生产线数据采集系统与看板管理系统，生产线数据采集系统与看板管理系统之间通过以太网连通，其中：生产线数据采集系统包括现场工控plc，现场工控plc分别与以太网及工业总线连通，各机床的控制plc分别与工业总线连通，各机床的安灯系统及工位看板分别与工业总线连通；生产线数据采集系统还包括现场计算机及其有线条码扫描枪，现场计算机与以太网连通；生产线数据采集系统还包括无线扫描枪，无线扫描枪通过无线网络与以太网连通；看板管理系统包括办公室led看板及监控机，办公室led看板及监控机与以太网连通；看板管理系统还包括mes(manufactuingexecutionsystem，制造执行系统)服务器，mes服务器与以太网连通，mes服务器还连通至上层erp(enterpriseresourceplanning，企业资源计划)系统。

生产线数据采集系统还包括呼叫及播报系统，呼叫及播报系统与以太网连通；生产线数据采集系统还包括报警系统，报警系统分别与以太网及现场工控plc连通。生产线数据采集系统还包括现场综合信息查询机，现场综合信息查询机通过无线网络与以太网连通；生产线数据采集系统还包括现场led综合信息显示屏，现场led综合信息显示屏与以太网连通；生产线数据采集系统还包括现场打印机，现场打印机与以太网连通。看板管理系统还包括办公计算机及其有线条码扫描枪，办公计算机与以太网连通。

如图2、图3所示，制造型企业生产线数据采集和看板管理方法包括mes接收过程和现场作业管理过程，mes接收物流系统、bom(billofmaterial，物料清单)及工艺、生产计划的信息，并进行计划管理，然后将计划管理中的作业计划下达，进行现场作业管理，现场作业管理过程包括数据采集、设备管理、在制品跟踪以及质检记录，质检记录信息汇总后进行质量管理，现场作业管理过程中形成现场数据，并对现场数据进行终端显示、led显示以及系统查询，现场作业管理在完工后进行完工反馈，完工反馈过程形成入库信息，入库信息与生产计划及物流系统汇合后进入mes接收过程。mes接收过程和现场作业管理过程的数据流包括获取过程、存储过程、发布及查询过程；获取过程包括各机床的控制plc对机床运行信息的获取、有线条码扫描枪及无线扫描枪对条码信息的获取、终端设备的信息获取；存储过程包括缓存过程与数据库存储过程；发布及查询过程包括led发布过程、查询系统的查询过程、监控系统的监控过程。

该系统具备以下功能：

生产计划发布：将生产计划实时发布到生产现场；

实时产量统计：实时收集生产现场产量；

生产线异常通知：出现缺料、设备故障等异常时，实时通报相关人员并控制安灯系统；

处理流程跟踪：跟踪异常处理过程，并对个生产线效率进行统计分析；

生产效率统计：统计生产效率，并对各生产线效率进行统计分析；

异常状况统计：统计各类异常状况次数及时间，并进行归类分析。

该系统具有以下优点：

具有模块化设计、多线程软件处理架构；多规格显示功能，生产数据从流水线采集，快速准确；所有显示数据通过计算机或看板显示；可显示多种图表、数据报表；即时监控各生产线运转状况，生产日报表打印，网上连线监控；性能稳定，可靠性高，具有掉电保护功能，超大信息量存储，可满足各种生产要求；现场采用无线网络传输。

以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让本领域的技术人员了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。