一种生产成本实时计算系统及方法与流程

1.本发明涉及纺织生产成本把控领域，尤其涉及一种生产成本实时计算系统及方法。


背景技术：

2.从原料进厂到袜子成品出厂需经许多道工序，顺次经过各道工序时必须按照一定方式和要求，在一定的条件下进行，整个流程即为袜子生产工艺流程。袜厂生产工艺必须根据原料性能、成品要求、所用设备等条件而制定。合理的工艺能使生产周期缩短，达到优质、高产、低成本的目的。在产品投产前主要经过试样、复样、审定、投产几个步骤。原料的加工过程有先染色后织造，也有先织造后染色，根据产品、原料和设备情况而决定工艺。目前大部分棉线袜和弹力锦纶丝袜采用先染色后织造，而素色棉花线袜和锦纶丝袜则为先织造后染色。
3.不管采用何种工艺，袜子生产都必须做好成本把控，在保证质量的同时尽量降低生产成本，才能为企业带来更大收益。现有技术中，对于一批次袜子的生产成本计算方法基本以生产时间内企业总支出除以合格出厂的袜子数量这一简单计算方式为主，一旦成本高于预期，存在难以快速找到影响成本的因素具体产生在哪一生产环节的技术问题。
4.公开号为cn108491996a的专利文献公开了一种成本估算方法、装置、终端和计算机可读存储介质，其中，所述方法包括：获取每件产品生产过程中每道生产工序的工序用料信息，计算所述每道生产工序的用料成本；获取执行所述每道生产工序的生产班组的薪资数据，计算所述每道生产工序的用工成本；计算每道生产工序的制造费用；结合所述每道生产工序的所述用料成本、所述用工成本和所述制造费用计算每件产品的生产成本；实现了每件产品的成本可以精确到每道生产工序的工序用料、用工成本和制造费用；较准确地估算出产品生产的真实成本，但该发明并不能检测各设备耗电量以及空压机压缩量，无法完美适应制袜行业需求。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是：现有纺织生产成本计算方法难以快速找到影响成本的因素具体产生在哪一生产环节的技术问题。
6.为解决上述技术问题，本发明提供一种生产成本实时计算系统，包括设备层、服务层、人机交互终端、联网模块以及计算模块，所述联网模块包括采集模块、边缘采集站，所述边缘采集站包括交换机、边缘采集计算机，所述服务层包括服务器，所述服务器用于储存数据，所述采集模块将采集到的数据通过tcp/ip网络方式传输至边缘采集站后上传服务器，所述服务器存储有制造执行管理系统数据库、企业资源管理系统数据库，所述制造执行管理系统与企业资源管理系统能够数据交互，所述制造执行管理系统用于实现包括车间执行生产操作的控制，所述企业资源管理系统用于实现包括对物料、生产计划、销售、财务的监控和管理，所述计算模块从服务器获取数据并用于各项生产成本的计算，所述人机交互终
端与所述服务器相连，所述人机交互终端用于实时呈现各项生产成本数据。
7.作为优选,所述设备层包括纺织机、缝头机、定型机、包装机、空压机以及风机，所述设备层与服务层通过tcp/ip网络通讯或通过采集网关及协议转换卡对现场串口进行转换，或通过硬件改造增加物理检测点及io模块实现设备信息的采集。
8.本发明还提供一种生产成本实时计算方法，包括以下步骤b1.根据当日织造总成本以及当日织袜生产总量计算织造单位成本x1；b2.根据当日缝头总成本以及当日缝头生产总量计算缝头单位成本x2；b3.根据当日定型总成本以及当日定型生产总量计算定型单位成本x3；b4.根据当日包装总成本以及当日包装袜子总量计算包装单位成本x4；b5.计算当日初始单位生产成本c0=x1+x2+x3+x4，在所述当日初始单位生产成本c0的基础上增加管理费用、销售费用以及财务费用得到当日实际单位生产成本ct。
9.作为优选，所述当日织造总成本包括能源费用、配件成本、设备折旧、原辅料成本以及织造部门工资中的一种或多种。
10.作为优选，所述当日缝头总成本包括能源费用、配件费用、设备折旧、原辅料成本以及缝头部门工资中的一种或多种。
11.作为优选，所述当日定型总成本包括能源费用、配件费用、设备折旧以及定型部门工资中的一种或多种。
12.作为优选, 所述当日包装总成本包括能源费用、配件费用、设备折旧、原辅料成本以及包装部门工资。
13.作为优选，所述能源费用包括水、电、燃气费用，所述织造部门工资包括当天织造员工工资汇总、 技术员工资、织造员主管工资以及公用员工工资，所述公用员工包括质检人员、厂长、辅助人员、后道人员。
14.作为优选，还包括以下步骤b6.计算所述当日实际单位生产成本ct、当日水费、电费、气费以及工资在周期t内的总和以及平均值，分析当日、当月实际单位生产成本与所述平均值、往期数据对比差异情况及产生差异的原因。
15.作为优选，所述步骤b5.中所述管理费用的计算式为管理费用=c0
÷
（1
‑
23.76%）*6.61%；所述销售费用的计算式为销售费用= c0
÷
（1
‑
23.76%）*3.81%；所述财务费用的计算式为财务费用= c0
÷
（1
‑
23.76%）*4%。
16.作为优选，所述原辅料成本根据当天/月报工数据获取有报工数据的工单号，在工单bom中计算每个原辅料所需成本，除以订单数量获得单双袜子原辅料成本。
17.作为优选, 所述生产成本还包括水洗费用以及点胶费用。
18.本发明的实质性效果是：充分考虑生产过程中的各种耗能耗材、将工艺流程进行分段，考虑劳动力成本，解决了现有制袜生产成本计算方法难以快速找到影响成本的因素具体产生在哪一生产环节的技术问题。
附图说明
19.图1是实施例一的结构示意图。
20.图2是实施例一的流程示意图。
具体实施方式
21.下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步具体说明。
22.如图1所示，实施例一包括设备层、服务层、触摸屏、联网模块、交换机以及计算模块，所述联网模块包括采集模块、边缘采集站，所述边缘采集站包括交换机、边缘采集计算机，所述服务层包括服务器，所述服务器用于储存数据，所述采集模块将采集到的数据通过tcp/ip网络方式传输至边缘采集站后上传服务器，所述服务器存储有制造执行管理系统数据库、企业资源管理系统数据库，所述制造执行管理系统与企业资源管理系统能够数据交互，所述制造执行管理系统用于实现包括车间执行生产操作的控制，所述企业资源管理系统用于实现包括对物料、生产计划、销售、财务的监控和管理，所述计算模块从服务器获取数据并用于各项生产成本的计算，所述触摸屏与所述服务器相连，所述触摸屏用于实时呈现各项生产成本数据。所述设备层包括袜机、缝头机、定型机、包装机、空压机以及风机，所述设备层与服务层通过tcp/ip网络通讯或通过采集网关及协议转换卡对现场串口进行转换，或通过硬件改造增加物理检测点及io模块实现设备信息的采集。
23.如图2所示，实施例一包括以下步骤，b1.根据电费、空调费用、配件成本、转运车能耗、原料成本、织造部门工资以及当日织袜生产总量计算织造单位成本x1；b2.根据当日电费、转运车能耗、缝头部门工资以及当日缝头生产总量计算缝头单位成本x2；b3.根据当日电费、水费、定型部门工资以及当日定型生产总量计算定型单位成本x3；b4.根据当日辅料成本、包装部门工资以及当日包装袜子总量计算包装单位成本x4；b5.计算当日初始单位生产成本c0=x1+x2+x3+x4，在所述当日初始单位生产成本c0的基础上增加管理费用、销售费用以及财务费用得到当日实际单位生产成本ct；b6.计算所述当日实际单位生产成本ct在一个月内的平均值及方差，分析当日实际单位生产成本ct与所述平均值产生差异的原因。
24.实施例一还包括一种生产成本实时计算系统，用于采集实施计算方法所需的数据，包括工单bom系统、零配件领用记录系统、电表、水表、蒸汽表以及中央处理器，所述工单bom系统、零配件领用记录系统、电表、水表以及蒸汽表均与所述中央处理器建立通讯连接，所述中央处理器进行数据记录计算、存储以及与相关工作人员交互。所述工单bom系统用于统计制袜原料花费、所述零配件领用记录系统用于统计零配件花费。
25.实施例二提供与生产线数据采集系统配合的实时成本计算系统，本实施例的一种生产线数据采集系统，应用于生产线中的制造设备上，在本实施例中，应用于袜业产线，制造设备包括编织机、缝头机、定型机、包装机、水洗机、烘干机和脱水机。本实施例的生产线数据采集系统还采集生产线的环境数据，采集包括各生产环节中的空调、空压机、吸风机和温湿度计采集的数据。
26.数据采集系统包括通讯模块、局域网交换机、边缘采集计算机、接入层交换机和数据采集系统服务。
27.通讯模块包括通讯板卡、io并联卡和转接板，io并联卡设置在通讯板卡上，拓展通信板卡的输入输出端口。
28.编织机的编织机采集单元，通讯模块通过外接高低电频信号线采集编织机工作状态信息，或通讯模块与编织机的数据端口通过串口连接直接获得编织机工作状态信息。工作状态信息包括编织机运行、停机、故障报警、产量数据、能源消耗量数据。
29.在本实施例中，编织机的信号线与转接板连接，转接板通过外接采集信号线与通讯模块的io并联卡相连接。通过转接板连接制造设备上的信号线，不会造成线路的破坏，实现无损采集，原来的采集模式需要拆开编织机原有断纱、报警灯的信号线，再并联一根外接采集信号线，容易造成线路破坏。
30.边缘采集计算机通过局域网交换机与编织机上的通讯模块连接，获得编织机工作状态信息，局域网交换机分配唯一ip至编织机，每个ip对应编织机唯一的编码，即设备出厂编码。在本实施例中，局域网交换机为48口的交换机。每个局域网交换机连接同种类型的制造设备。
31.边缘采集计算机通过与之相连接的接入层交换机将采集到的编织机工作状态信息传输至数据采集系统服务器。
32.数据采集系统服务器双机热备冗余设置。数据采集系统服务器冗余设置，提高数据采集系统的稳定性。
33.本实施例通过在制造设备上连接通讯模块从而采集编织机的工作状态信息，通信模块将采集到的工作状态信息通过局域网交换机发送给边缘采集计算机，边缘采集计算机获得采集到的工作状态信息后通过接入层交换机将工作状态信息发送给数据采集系统服务器。
34.通过在制造设备上直至通讯模块，不需要提前获知不同品牌设备所用的通信协议，就能对该制造设备进行状态的数据采集，系统通用性强，使用方便。
35.数据采集系统还包括编程主机。编程主机生成编织程序文件，编织程序文件存储在与编程主机通讯相连的研发系统服务器中，数据采集系统服务器从研发系统服务器获取编织程序文件并通过接入层交换机将编织程序文件传输给边缘采集计算机，边缘采集计算机通过局域网交换机将编织程序文件传输至通讯模块，通讯模块通过串口将编织程序文件传输至编织机的存储器程序库中，或在通讯模块上加装存储器存储接收到的编织程序文件。在编织机的操作面板上选择相应的编制程序文件进行产品编织。
36.通常的编织机下载编织程序文件需要通过专门的加密狗进行拷贝，本实施例设置串口连接通讯模块，能够远程接收变成主机编译完成的编织程序文件，能够大批量地进行编织程序文件的下载，适合大规模的生产线，节省了程序拷贝的时间，大大提高了生产效率。
37.数据采集系统服务器与制造执行管理系统服务器通信交互。编织程序文件设有唯一的工单号。通过工单号实现所述数据采集系统、制造执行系统各工作模块的衔接，通过工单好能够实现包括资料查阅、进度查询和机台生产信息的查询。
38.数据采集系统服务器通过制造执行管理系统服务器获取各生产环节的产量和产
品质量数据。产量与质量数据通过现场报工与检验录入制造执行管理系统并存储在制造执行管理系统服务器中，实现生产线产量与质量的数据采集。
39.缝头机通过串口服务器与边缘采集计算机进行通讯，用于缝头机工作状态信息采集。
40.定型机上设置有通讯模块和蒸汽流量表。边缘采集计算机通过通讯模块采集定型机工作状态信息，蒸汽流量表通过标准rs485通讯协议与通讯模块中的485接口直接连接进行仪表参数的读取。
41.边缘采集计算机通过包装机上的可编程控制器获取包装机工作状态信息，通过接入层交换机将工作状态信息传输至数据采集系统服务器。
42.通讯模块与水洗机、烘干机和脱水机上的继电器连接，通讯模块通过继电器获取水洗机、烘干机和脱水机的工作状态信息，边缘采集计算机通过局域网交换机获取水洗机、烘干机和脱水机的工作状态信息并通过接入层交换机将工作状态信息传输至数据采集系统服务器。
43.本实施例的方案实现袜业产线各生产环节的数据采集，包括对缝头、定型、包装、水洗、烘干和脱水环节的生产数据采集，数据采集全面。
44.边缘采集计算机连接空调、空压机、吸风机上的可编辑控制器与下方的电表，获取工作状态信息。获取的工作状态信息包括能耗、待机、工作和故障状态以及报警信息。温湿度计获取各生产线中生产车间的温度和湿度；边缘采集计算机通过接入层交换机将工作状态信息传输至数据采集系统服务器。实现对生产环境的数据采集，数据采集全面。
45.中控看板与接入层交换机连接，中控看板显示各生产环节中制造设备的工作状态、故障与报警信息、水电气能耗数据和工资数据。通过中控看板直观地显示数据，使得操作人员能够实时全面地掌控生产过程数据。
46.本实施例的方案通过在制造设备上直至通讯模块，不需要提前获知不同品牌设备所用的通信协议，就能对该制造设备进行状态的数据采集，系统通用性强，使用方便。通过通讯模块，能够远程接收变成主机编译完成的编织程序文件，能够大批量地进行编织程序文件的下载，适合大规模的生产线，提高了生产效率。采集各个生产环节的生产数据与环境数据，数据采集全面；通过中控看板显示，数据展示更加直观，方便工作人员实时全面地掌握生产过程数据。生产过程数据上传至服务器后由预设的计算程序计算各工序的实时生产成本。
47.实施例三：实施例三用于控制一线流制袜生产线的生产成本。袜业的纺织车间织袜车间、缝头车间和包括定型包装一体化车间，参考图，包括智能仓库、织袜车间和缝头车间，,智能仓库用于物料的接收、储存与发放，其中物料包括：原料、辅料、零配件、半成品、成品等，智能仓库与织袜车间之间、织袜车间与缝头车间之间、缝头车间与定型包装一体化车间之间均设有用于物料输送的连廊，连廊设置有用于物料输送的无人搬运车，连廊设置在同一楼层为平面相连接通道，设置在不同楼层通过电梯建立垂直连接通道。连廊的平面设置以及立体设置有利于生产线根据厂房特点进行合理布局，提供立体生产线布局方式，适应不同的生产场地要求，定型包装一体化车间之后通过连廊连接有成品仓，成品仓用于成品储存。
48.一线流智能生产线还设有可视化管控系统、制造执行管理系统、数据采集系统、中
控系统0，中控系统0连通可视化管控系统、制造执行管理系统和数据采集系统，用于生产线工作过程的控制与监视，可视化管控系统用于无人搬运车的运动轨迹以及搬运的物料的监控，制造执行管理系统用于智能仓库、织袜车间和缝头车间和定型包装一体化车间执行操作生产的控制，数据采集系统用于采集生产数据。定型包装一体化车间包括定型模块、智能包装模块和连接定型模块与智能包装模块的输送线，定型模块用于产品定型，智能包装模块用于产品包装，输送线包括输送通道，用于产品输送；定型模块包括定型机和工控机，定型机用于产品定型，工控机用于控制定型机的工作状态。实现定型包装一体自动化生产、实现精准数量包装配比，大幅提高袜业生产效率。
49.工控机包括定包配比管理系统，根据订单的包装单元所需要的产品颜色、类型和数量对定型机的前端输入进行生产安排，使从定型机定型好的产品输出时完成产品颜色、类型和数量的配比。定型包装一体化车间还包括自动包装机、自动折盒机、拆箱装置、检针机、分拣装置、装箱装置、贴标签装置、称重装置、封箱装置、码垛机器人；智能仓库为智能立体仓库或智能平库。
50.制造执行管理系统包括电脑、终端设备、打印机、看板；数据采集系统包括数据处理边缘计算机、交换机、采集模块、通讯模块、配电柜；中控系统0包括显示屏、图像处理器、数字控制矩阵、图像处理及控制软件、图形工作站、服务器机柜。本发明还包括定型余热回收装置、生产次废品与废弃物智能回收库、恒温恒湿控制系统，恒温恒湿系统包括空调、风机、控制模块、温度传感器和湿度传感器。连廊设置在同一楼层为平面相连接通道，设置在不同楼层通过电梯建立垂直连接通道。
51.中控系统还连接有企业资源管理系统，包括销售模块，处理包括销售、装运、单据开具的任务；物料管理模块，处理包括采购业务、仓库管理和库存清单；生产计划模块，对包括工厂数据、生产计划、物资需求计划、能力计划和成本核算进行管理，连接各分散的生产流程；成本控制模块，对包括利润及成本中心、产品成本、项目会计和目标进行控制；财务管理模块，按照会计准则，组织账务，财务报表；人力资源模块，包括员工薪资核算和培训计划。
52.中控系统还连接有高级排产系统，用于综合考虑预测订单、长期订单、约束、物料库存期、生产需求、预测生产变化、生产中断、机器故障和废料的影响因素，进行生产排程；高级排产系统还连接有智能仓库的系统终端。
53.中控系统还连接有客户管理系统、办公系统和供应商管理系统，客户管理系统，用于客户资料、订单、客诉的管理；办公系统，用于进行人事行政、销售、研发和生产流程环节的公文流转、审批和发布；供应商管理系统，供应商管理系统的系统终端还与办公系统、智能仓库的系统终端和高级排产系统的系统终端连接。
54.制造执行管理系统还连接有高级排产系统，用于综合考虑预测订单、长期订单、约束、物料库存期、生产需求、预测生产变化、生产中断、机器故障和废料的影响因素，进行生产排程；高级排产系统还连接有智能仓库、供应商管理系统和客户管理系统的系统终端。
55.本发明通过连廊和无人搬运车联通包括原料准备、上机织造、定型、包装各袜业生产工序，利用中控系统0连通可视化管控系统、制造执行管理系统和数据采集系统实现各道工序数据信息准确、实时，便于生产实时管控，达到一线流智能生产的目的，同时，实现定型包装一体自动化生产、实现精准数量包装配比，大幅提高袜业生产效率，降低人工成本、工序间流转时间成本，整体一线流智能生产线反应速度快，实现了零库存。自动包装机自动化进行产品包装，码垛机器人对产品包装箱进行码垛。自动折盒机对包装盒进行折叠，称重装置用于产品称重，封箱装置用于包装完成后产品的封箱，贴标签装置用于张贴产品的标签。分拣装置用于不同颜色和不同型号的袜子的分拣，用于不同数量、不同颜色及不同尺寸配比的袜子包装。检针机用于检测袜子中是否存在残留的针头，若检测到有残留的针头，将该包装箱提取出来，保证产品的质量安全。通过设置余热回收装置减少水电气等能源损耗，节约生产成本，设置生产次废品与废弃物智能回收库回收生产次废品与废弃物，用于废物利用，降低生产成本。控制模块与空调、风机、温度传感器和湿度传感器电连接，预设恒温恒湿阈值，空调为变频空调，可以输送冷风和热风，温度传感器实时监测生产线温度，湿度传感器实时监测生产线湿度。
56.以上的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。