一种可重构的生产制造系统及方法与流程

本发明涉及生产制造术领域，具体涉及一种可重构的生产制造系统及方法。

背景技术：

目前，现有的生产制造系统是根据生产工艺对生产制造及物料传输单元进行布置，采用的各功能单元属于固定结构，即根据产品工艺对生产制造单元进行排布，再用物料传输单元把各生产制造单元连接起来，但是存在以下不足，由于现有的生产制造系统的结构形式，根据生产工艺采用固定结构，从而必然导致所生产的产品单一，在生产工艺需要调整时，各生生产制造单元调整困难，排布安装不便，费时费力。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有的生产制造系统，根据生产工艺采用固定结构，导致所生产的产品单一，在生产工艺需要调整时，各生产制造单元调整困难，排布安装不便，出现费时费力的问题。本发明的可重构的生产制造系统及方法，通过生产管理软件(如MES、ERR)根据生产定单制定的生产工艺路线，通过传送运输单元（如AGV小车、传送带等）连接各功能模块，运送工作站的各功能模块所需要的物料，工作站的各功能模块与整个系统构架下的机械、电气和软件等接口采取标准化通过根据不同产品和（或）不同的生产工艺要求来配置不同功能模块的组合方式、先后顺序以及数量配备等来实现构建不同的生产制造系统。在同一生产制造系统构架下进行可实现产品多样化生产，且生产工艺可调，生产工序可调的制造系统重构，切换工作站模块时，操作简便，大大提高生产制造的利用率，节约投资成本的特点，可适用于在教学培训和生产制造领域，具有良好的应用前景。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种可重构的生产制造系统，其特征在于：包括生产管理软件和硬件执行单元，所述生产管理软件用于管理硬件执行单元，

所述硬件执行单元，包括立体仓储模块、传送运输单元、工作站和总控单元，

所述立体仓储模块，用于放置待加工品或成品；

所述传送运输单元，用于传送半成品或生产后的成品，建立立体仓储模块、工作站之间连接；

所述总控单元，所述总控单元内嵌入有生产管理软件，用于控制立体仓储模块、传送运输单元、工作站之间的相互调度；

所述工作站，可根据立体仓储模块内的产品和相应的生产工艺要求配置，完成生产管理软件规定的生产制造。

前述的一种可重构的生产制造系统，其特征在于：所述生产管理软件为MES生产管理软件或者ERP生产管理软件。

前述的一种可重构的生产制造系统，其特征在于：所述立体仓储模块的两侧分别连接有入库平台、出库平台，所述入库平台、出库平台分别安装有RFID模块，所述传送运输单元用于将出库平台上的待加工品运输到工作站上或将入库平台上的待加工品或成品运输到立体仓储模块内，所述总控单元分别与立体仓储模块、入库平台、RFID模块、出库平台、传送运输单元、工作站相连接。

前述的一种可重构的生产制造系统，其特征在于：所述总控单元连接有展示单元。

基于上述的可重构的生产制造系统的生产制造方法，其特征在于：包括以下步骤，

步骤（1），根据生产定单，通过入库平台把所需要待加工品添加到立体仓储模块的待加工品码放区域，进行出库操作，并借通过RFID模块对待加工品进行编码；

步骤（2），根据生产定单，在工作站的一组工作台上更换所需要的功能模块；

步骤（3），通过总控单元嵌入的生产管理软件建立工艺路线，确定工作站上的作业内容；

步骤（4），总控单元通过生产管理软件向立体仓储模块发出取料指令，立体仓储模块把指定的待加工品放置到出库平台上；

步骤（5），总控单元通过生产管理软件向传送运输单元发出取料指令和送料指令，传送运输单元将出库平台上指定的待加工品送到工作站；

步骤（6），工作站根据确定的作业内容，对待加工品进行加工，完成一步加工内容后，反馈给总控单元；

步骤（7），总控单元向传送运输单元发送到工作站接成品指令，传送运输单元根据工艺路线，把上一步加工完成的待加工品送至工作站上的下一工作站，重复步骤（6），直到完成成品加工；

步骤（8），通过总控单元控制传送运输单元，将成品送到入库平台，通过RFID模块进行编码识别无误后，入库平台将成品运送至立体仓储模块的成品码放区域，返回步骤（4），进行下一编码的待加工品处理。

本发明的有益效果是：本发明的可重构的生产制造系统及方法，通过生产管理软件根据生产定单制定的生产工艺路线，在配套的工作站上切换安装对应功能模块，通过传送运输单元连接各功能模块，运送各生产模块所需要的待加工品，从而实现在同一生产制造系统内生产品多样化，生产工艺可调，生产工序可调的可重构制造，切换功能模块时，硬件结构无需调整，操作简单，无其它辅助动作，大大提高生产制造的利用率，节约投资成本的特点，可适用于在教学培训领域，具有良好的应用前景。

附图说明

图1是本发明的可重构的生产制造系统的流程图。

图2是本发明的设置有两个工作台示例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明的可重构的生产制造系统，其特征在于：包括生产管理软件和硬件执行单元，所述生产管理软件用于管理硬件执行单元，

所述生产管理软件可以是MES、ERP等生产管理软件，所述硬件执行单元包括立体仓储模块、传送运输单元、工作站、总控单元，

所述立体仓储模块，用于放置待加工品或成品；

所述传送运输单元，用于传送半成品或生产后的成品，建立立体仓储模块、工作站之间连接；

所述总控单元，所述总控单元内嵌入有生产管理软件，用于控制立体仓储模块、传送运输单元、工作站之间的相互调度；

所述工作站，可根据立体仓储模块内的产品和相应的生产工艺要求配置，完成生产管理软件规定的生产制造，整个系统构架下的机械、电气和软件等接口采取标准化，通过根据不同产品和（或）不同的生产工艺要求来配置不同功能模块的组合方式、先后顺序以及数量配备等从而来实现构建不同的生产制造系统，工作站根据生产要求，可以是加工、装配、检测等功能单元，具体的组合形式、数量及顺序根据生产制造要求而定，工作站可替换或重新设计。

如图2所示，本发明的可重构的生产制造系统的1个实施例，包括立体仓储模块1、入库平台2、RFID模块3、出库平台4、传送运输单元5（AGV小车）、工作站6、展示单元7和总控单元8，

所述生产管理软件嵌入在总控单元8内，所述立体仓储模块1的两侧分别连接有入库平台2、出库平台4，所述RFID模块3为两组，分别安装在入库平台2、出库平台4上，所述传送运输单元5（AGV小车）用于将出库平台4上的待加工品运输到工作站6上或将入库平台2上的待加工品或成品运输到立体仓储模块1内，所述总控单元8分别与立体仓储模块1、入库平台2、RFID模块3、出库平台4、传送运输单元5、工作站6相连接，所述展示单元7与总控单元8相连接。

基于上述的可重构的生产制造系统的生产制造方法，包括以下步骤，

步骤（1），根据生产定单，通过入库平台把所需要待加工品添加到立体仓储模块的待加工品码放区域，进行出库操作，并借通过RFID模块对待加工品进行编码；

步骤（2），根据生产定单，在工作站的一组工作台上更换所需要的功能模块；

步骤（3），通过总控单元嵌入的生产管理软件建立工艺路线，确定工作站上的作业内容；

步骤（4），总控单元通过生产管理软件向立体仓储模块发出取料指令，立体仓储模块把指定的待加工品放置到出库平台上；

步骤（5），总控单元通过生产管理软件向传送运输单元发出取料指令和送料指令，传送运输单元将出库平台上指定的待加工品送到工作站；

步骤（6），工作站根据确定的作业内容，对待加工品进行加工，完成一步加工内容后，反馈给总控单元；

步骤（7），总控单元向传送运输单元发送到工作站接成品指令，传送运输单元根据工艺路线，把上一步加工完成的待加工品送至工作站上的下一工作站，重复步骤（6），直到完成成品加工；

步骤（8），通过总控单元控制传送运输单元，将成品送到入库平台，通过RFID模块进行编码识别无误后，入库平台将成品运送至立体仓储模块的成品码放区域，返回步骤（4），进行下一编码的待加工品处理。

本发明待加工品出库或者成品入库时，均通过RFID模块3编码自动跟踪，且总控单元8通过展示单元7进行跟踪显示。

综上所述，本发明的可重构的生产制造系统及方法，通过生产管理软件根据生产定单制定的生产工艺路线，在配套的工作站上切换安装对应功能模块，通过传送运输单元连接各功能模块，运送各生产模块所需要的待加工品，从而实现在同一生产制造系统内生产品多样化，生产工艺可调，生产工序可调的可重构制造，切换功能模块时，硬件结构无需调整，操作简单，无其它辅助动作，大大提高生产制造的利用率，节约投资成本的特点，可适用于在教学培训领域，具有良好的应用前景。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。