实现生产与品质管理信息化及标准化的控制方法及系统与流程

本发明涉及电气自动化及信息化管理的技术领域，具体涉及一种实现生产与品质管理信息化及标准化的控制方法及系统。

背景技术：

目前，物联网进入与传统产业深度融合发展的崭新阶段，工业制造领域的转型升级成为工业物联网发展的重要驱动力。在工业物联网应用中，经常应用到mes系统以及电气自动化系统，mes系统是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统。产品质量标准是产品生产、检验和评定质量的技术依据，一般是以定量来表示。对企业来说，为了使生产经营能够有条不紊地进行，则从原材料进厂，一直到产品销售等各个环节，都必须有相应标准作保证。在生产管理过程中执行产品质量标准化，需要同时监控产品重量与质量，并对产品进行信息化登记与管理，现有技术中缺乏行而有效且满足产品质量标准管理与生产高效率管理的解决方案。

技术实现要素：

有鉴于此，有必要针对上述的问题，提出一种实现生产与品质管理信息化及标准化的控制方法及系统。

为实现上述目的，本发明采取以下的技术方案：

一种实现生产与品质管理信息化及标准化的控制方法包括以下步骤：

s1，生产管理员将生产信息录入控制管理单元；

s2，生产操作员将待生产的产品信息录入生产管理单元，系统进入工作状态；

s3，产品通过物流输送线传送至称重检测单元上，称重检测单元获取产品的重量信息，并将该重量信息通过网络传输至生产管理单元显示，并通过网络传输至控制管理单元；

s4，产品于物流输送线的传送过程中，视觉检测单元对产品进行拍照或录像，视觉检测单元利用相应的算法对照片或视频进行视觉分析和/或质量分析，并将该视觉信息和/或分析结果通过网络传输至控制管理单元；

s5，产品通过物流输送线传送至自动打标单元上，自动打标单元对产品进行打码标识；

s6，已被打码标识的产品于物流输送线的传送过程中，被扫描识别器进行识别，并将该识别信息传输至控制管理单元。

进一步地，所述实现生产与品质管理信息化及标准化的控制方法，其特征在于，还包括：

s7，另一个扫描识别器对产品的包装上的二维码/条形码进行识别，并将该识别信息通过网络传输至控制管理单元；

s8，控制管理单元对所收集的管理、生产与检测数据进行统计过程控制(spc)分析。

进一步地，于s3中，若称重检测单元所检测到的重量信息不在设定的重量合格范围值内，控制管理单元则控制物流输送线将不合格产品剔除并将下一个产品输送至称重检测单元进行检测；

所述重量合格范围值设定于称重检测单元和/或控制管理单元中。

进一步地，于s4中，若控制管理单元所接收的视觉信息和/或分析结果不在设定的合格标准范围值内，控制管理单元控制物流输送线将不合格产品剔除并将下一个产品输送至视觉检测单元进行检测；

所述合格标准范围值设定于视觉检测单元和/或生产管理单元中。

进一步地，于s1之前，还包括以下步骤：

s1.01，控制管理单元系统管理员设置各用户端的权限和/或任务；

s1.02，生产管理员输入密码登录控制管理单元的生产管理用户端；

生产操作员通过生产管理单元输入密码登录控制管理单元的生产操作用户端。

进一步地，于s1中，生产信息包括产品管理信息和/或机器管理信息和/或生产工单信息和/或重量检测管理信息和/或视觉检测管理信息和/或产品标识管理信息。

进一步地，于s3中，控制管理单元对称重检测单元输出的重量信息进行生产周期分析；

所述生产周期分析包括以下步骤：

s31，统计称重检测单元每次称重的时间间隔；

s32，计算于设定时段内的称重的平均时间间隔；

s33，分析每个时间间隔对比平均时间间隔的异常情况；

s34，当时间间隔与平均时间间隔的偏差值不在设定范围内，控制管理单元输出预警或报警。

一种实现生产与品质管理信息化及标准化的系统包括控制管理单元、生产管理单元、物流输送线、称重检测单元、视觉检测单元、自动打标单元和至少一个扫描识别器；

所述控制管理单元分别与生产管理单元、物流输送线、称重检测单元、视觉检测单元、自动打标单元、至少一个扫描识别器进行连接；

所述控制管理单元用于与各连接单元进行信息交换，读取与分析各检测单元的检测信息，控制物流输送线与自动打标单元工作，与控制管理单元系统管理员和/或生产管理员进行人机信息交换；

所述生产管理单元用于与生产操作员进行人机信息交换；

所述物流输送线用于输送产品至指定位置，以及剔除不及格产品；

所述称重检测单元用于检测产品的重量信息并与控制管理单元进行通信；

所述视觉检测单元用于检测产品的视觉信息并与控制管理单元进行通信；

所述自动打标单元用于对产品上打印识别码或者将打印好的识别标签贴于产品上；

所述扫描识别器用于识别产品的识别码或识别标签。

进一步地，所述控制管理单元包括上位机与安装于上位机的管理软件系统；

所述管理软件系统包括权限管理模块、生产管理模块、机器控制模块、检测信息管理模块和数据统计与分析模块；

所述权限管理模块用于授权登录，控制系统用户角色的权限，分配系统用户角色的任务；

所述生产管理模块用于管理关于产品与生产工单的各种数据信息；

所述机器控制模块用于控制物流输送线、自动打标单元工作；

所述检测信息管理模块用于处理与分析机器信息、重量信息、视觉信息和成品标签信息；

所述数据统计与分析模块用于处理与分析各种生产报表、预警及报警信息和系统操作日志。

进一步地，所述权限管理模块包括授权管理子模块、登录管理子模块；

所述授权管理子模块用于使控制管理单元系统管理员查询、新增、编辑登录系统的用户信息，为用户分配系统用户角色，管理系统用户角色的使用权限；

所述登录管理子模块用于处理用户的登录密码，授权或拒绝用户登录系统。

所述生产管理模块包括产品信息管理子模块和生产工单管理子模块；

所述产品信息管理子模块用于记录用户输入的产品信息，以及将产品信息与生产工单进行绑定；

所述生产工单管理子模块用于查询、新增、编辑和/或删除生产工单，以及生成工单编号，将其他检测数据录入生产工单；

所述检测信息管理模块包括机器信息管理子模块、重量信息管理子模块、视觉信息管理子模块、成品标签信息管理子模块；

所述机器信息管理子模块用于读取、分析与处理控制物流输送线、自动打标单元和/或扫描识别器的机器信息；

所述重量信息管理子模块用于读取、分析与处理所述称重检测单元的重量信息；

所述视觉信息管理子模块用于读取、分析与处理所述视觉检测单元的视觉信息；

所述成品标签信息管理子模块用于读取、分析与处理所述扫描识别器的识别信息；

所述数据统计与分析模块包括报表分析子模块、预警及报警信息管理子模块、系统操作日志管理子模块；

所述报表分析子模块用于生成生产与质检过程的信息报告，分析产品的生产效率与质量指标；

所述预警及报警信息管理子模块用于识别重量信息、视觉信息与机器信息的分析结果并依据一判定标准做出预警或报警提示；

所述系统操作日志管理子模块用于保存各种系统数据并分类生成系统操作日志。

本发明的有益效果为：

本发明的实现生产与品质管理信息化及标准化的控制方法及系统，通过生产信息管理系统结合视觉传感设备、称重传感设备、生产物流设备以及二维码标记识别系统，解决了生产与质检效率低、管理混乱的问题，协调生产与质检人员的管理工作，实现生产与品质管理信息化、标准化及自动化，通过物联网及过程分析的方式实现生产与品质的智能化。

附图说明

图1为本发明的实现生产与品质管理信息化及标准化的控制方法的工作流程图；

图2为本发明的实现生产与品质管理信息化及标准化的系统的结构示意图；

图3为本发明的控制管理单元的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案作进一步清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例

如图1、图2所示，一种实现生产与品质管理信息化及标准化的控制方法包括以下步骤：

s1.01，控制管理单元系统管理员设置各用户端的权限和/或任务；控制管理单元系统管理员为控制管理单元系统最高权限的管理者，管理其他使用角色对应的用户端的权限和/或任务；

s1.02，生产管理员输入密码登录控制管理单元7的生产管理用户端；生产操作员通过生产管理单元1输入密码登录控制管理单元7的生产操作用户端；生产管理员为生产与品质管理过程的管理者，通过操作上位机进入控制管理单元系统；

s1，生产管理员将生产信息录入控制管理单元7；生产信息包括产品管理信息和/或机器管理信息和/或生产工单信息和/或重量检测管理信息和/或视觉检测管理信息和/或产品标识管理信息；

s2，生产操作员将待生产的产品信息录入生产管理单元1，系统进入工作状态；生产操作员为生产与质检过程中的工位管理者，属于流程线操作岗或流程线管理岗，生产管理单元具体为触摸屏，生产操作员通过操作触摸屏与上位机进行通信；

s3，产品通过物流输送线2传送至称重检测单元3上，称重检测单元3获取产品的重量信息，并将该重量信息通过网络传输至生产管理单元1显示，并通过网络传输至控制管理单元7；若称重检测单元3所检测到的重量信息不在设定的重量合格范围值内，控制管理单元7则控制物流输送线2将不合格产品剔除并将下一个产品输送至称重检测单元3进行检测；所述重量合格范围值设定于称重检测单元3和/或控制管理单元7中；

s4，产品于物流输送线2的传送过程中，视觉检测单元4对产品进行拍照或录像，视觉检测单元4利用相应的算法对照片或视频进行视觉分析和/或质量分析，并将该视觉信息和/或分析结果通过网络传输至控制管理单元7；若控制管理单元7所接收的视觉信息和/或分析结果不在设定的合格标准范围值内，控制管理单元7控制物流输送线2将不合格产品剔除并将下一个产品输送至视觉检测单元4进行检测；所述合格标准范围值设定于视觉检测单元4和/或生产管理单元1中；

s5，产品通过物流输送线2传送至自动打标单元5上，自动打标单元5对产品进行打码标识；

s6，已被打码标识的产品于物流输送线2的传送过程中，被扫描识别器6进行识别，并将该识别信息传输至控制管理单元7；

s7，另一个扫描识别器6(另一个扫描识别器6具体为生产线末端打包装工位的条码扫描枪)对产品的包装上的二维码/条形码进行识别，并将该识别信息通过网络传输至控制管理单元7；

s8，控制管理单元7对所收集的管理、生产与检测数据进行统计过程控制(spc)分析。

于s3中，控制管理单元7对称重检测单元3输出的重量信息进行生产周期分析；

所述生产周期分析包括以下步骤：

s31，统计称重检测单元3每次称重的时间间隔；

s32，计算于设定时段内的称重的平均时间间隔；

s33，分析每个时间间隔对比平均时间间隔的异常情况；

s34，当时间间隔与平均时间间隔的偏差值不在设定范围内，控制管理单元7输出预警或报警。

如图2、图3所示，一种实现生产与品质管理信息化及标准化的系统包括控制管理单元7、生产管理单元1、物流输送线2、称重检测单元3、视觉检测单元4、自动打标单元5和至少一个扫描识别器6；

所述控制管理单元7分别与生产管理单元1、物流输送线2、称重检测单元3、视觉检测单元4、自动打标单元5、至少一个扫描识别器6进行连接；

所述控制管理单元7用于与各连接单元进行信息交换，读取与分析各检测单元的检测信息，控制物流输送线2与自动打标单元5工作，与控制管理单元系统管理员和/或生产管理员进行人机信息交换；

所述生产管理单元1用于与生产操作员进行人机信息交换；

所述物流输送线2用于输送产品至指定位置，以及剔除不及格产品；

所述称重检测单元3用于检测产品的重量信息并与控制管理单元7进行通信；

所述视觉检测单元4用于检测产品的视觉信息并与控制管理单元7进行通信；

所述自动打标单元5用于对产品上打印识别码(光刻或喷漆的条形码或二维码)或者将打印好的识别标签贴(印刷有条形码或二维码)于产品上；

所述扫描识别器6用于识别产品的识别码或识别标签；

所述控制管理单元7包括上位机与安装于上位机的管理软件系统；

所述管理软件系统包括权限管理模块71、生产管理模块72、机器控制模块74、检测信息管理模块75和数据统计与分析模块73；

所述权限管理模块71用于授权登录，控制系统用户角色的权限，分配系统用户角色的任务；

所述生产管理模块72用于管理关于产品与生产工单的各种数据信息；

所述机器控制模块74用于控制物流输送线2、自动打标单元5工作；

所述检测信息管理模块75用于处理与分析机器信息、重量信息、视觉信息和成品标签信息；

所述数据统计与分析模块73用于处理与分析各种生产报表、预警及报警信息和系统操作日志；

所述权限管理模块71包括授权管理子模块711、登录管理子模块712；

所述授权管理子模块711用于使控制管理单元系统管理员查询、新增、编辑登录系统的用户信息，为用户分配系统用户角色，管理系统用户角色的使用权限；

所述登录管理子模块712用于处理用户的登录密码，授权或拒绝用户登录系统。

所述生产管理模块72包括产品信息管理子模块721和生产工单管理子模块722；

所述产品信息管理子模块721用于记录用户输入的产品信息，以及将产品信息与生产工单进行绑定；

所述生产工单管理子模块722用于查询、新增、编辑和/或删除生产工单，以及生成工单编号，将其他检测数据录入生产工单；

所述检测信息管理模块75包括机器信息管理子模块751、重量信息管理子模块752、视觉信息管理子模块753、成品标签信息管理子模块754；

所述机器信息管理子模块751用于读取、分析与处理控制物流输送线2、自动打标单元5和/或扫描识别器6的机器信息；

所述重量信息管理子模块752用于读取、分析与处理所述称重检测单元3的重量信息；

所述视觉信息管理子模块753用于读取、分析与处理所述视觉检测单元4的视觉信息；

所述成品标签信息管理子模块754用于读取、分析与处理所述扫描识别器6的识别信息；

所述数据统计与分析模块73包括报表分析子模块731、预警及报警信息管理子模块732、系统操作日志管理子模块733；

所述报表分析子模块731用于生成生产与质检过程的信息报告，分析产品的生产效率与质量指标；

所述预警及报警信息管理子模块732用于识别重量信息、视觉信息与机器信息的分析结果并依据一判定标准做出预警或报警提示；

所述系统操作日志管理子模块733用于保存各种系统数据并分类生成系统操作日志。

产线的产品通过物流输送线2走到称重检测单元3上面，称重检测单元3自动获取产品的重量信息，替代了人工拿产品到台秤称重的环节，极大地缩短了称重时间，提高了生产效率。

在产线生产之前，生产操作员可以在触摸屏上选择生产产品的型号，选择后系统能自动判断产线产品和系统录入的重量信息之间的偏差，如果偏差超出临界值，系统则会触发产线上的声光报警器报警，并把报警信号发送到产线显示屏和上位机显示。

于s3中，所述控制管理单元7通过称重检测单元3传输称重的时间间隔，可以分析出生产一个新产品的时间周期，并通过统计算出平均周期，比传统的每天人工计算生产时间要更加准确、自动化，缩短了统计时间，提高生产效率，另外还可以通过每次生产时间跟平均生产时间的对比，实时反馈产线的生产态是否异常，方便管理人员及时处理问题，提高产线的利用时间和生产效率。

于s8中，控制管理单元7进行spc分析，会在每天结束时候后台运算一次，按生产日期、各产线、各产品进行自动计算得出结果，并保存到数据库，“spc统计”软件界面即可查询统计的目标的重量记录、统计结果等信息。

于s4中，产线的产品通过物流输送线2走到视觉检验工序时，会触发视觉检测单元4(具体为机器视觉高速相机)对产品全方位拍照，拍完后通过相应的算法对照片进行分析，对比产品表面颜色、裂痕、形状等，完成产品视觉检验工序。

于s5中，产品会通过物流输送线2走到打标贴标工序，产线上的自动打标单元5会按系统时间、产品型号、产品参数，以及之前工序采集的重量、检验信息汇总打印不干胶标签出来，通过自动贴标机，贴在产品表面上；

于s6中，贴好标签的产品，在通过物流输送线2上组装、打包等工序时，可通过工位上安装的扫描识别器6，实时采集产品条码信息，并通过网络保存到控制管理单元7，如此生产管理员通过查询功能，可实时查询到产品到达哪个工序，每个工序情况如何等，实现产品追溯功能。

于s2中，录入生产信息具体为录入生产工单，进行工单生产时，点击“运行”，此时称重检测单元3采集的重量信息会导入到当前工单下，工单生产结束时，点击“停止”；

工单可以在每天固定时间统一填入一天的所有工单，在工单生产切换时对应在系统中切换“运行”“停止”状态；也可以在每个工单开始生产前在系统中进行新增并运行。一个物流输送线2一个时刻只能允许运行一个工单。如果物流输送线2已有工单在运行未停止，运行另外工单时会有警报。按照工单查看生产信息，包括物流输送线2、产品、计划数量、实际数量、合格率。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。