CN101236420A - 用于生产线上弹性处理数据的系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明用于生产线上弹性处理数据的系统与方法，主要分为需求处理模块、服务处理模块以及数据处理模块三个部分。需求处理模块主要是用来接收设备传送来的处理需求，并呼叫服务处理模块来执行数据处理。服务处理模块会根据不同的设备，呼叫对应的数据处理模块来执行不同设备的处理逻辑。而数据处理模块为实际处理数据的地方，会根据不同机器设备执行不同的处理逻辑，并将处理结果回传给对应的机器设备。

Description

用于生产线上弹性处理数据的系统与方法

技术领域

本发明是关于一种用于生产线上弹性处理数据的系统与方法，尤指中央式管理各个数据处理模块，而用于生产线上弹性处理数据的系统与方法。

背景技术

工厂制造执行系统(Manufacturing Execution System，MES)，也常称为″厂区信息整合系统(Shop Floor Integrated System，SFIS)″或″厂区监控系统(Shop Floor Control System，SFCS)″等。

MES主要是收集加工现场各种信息，同时进行实时性的线上制程追踪控管，以提供管理者正确实时信息，并进行数据整理与分析，协助管理者进行正确的管理决策。正因为如此，MES能协助制造业厂商在面对国际竞争激烈时能有效提升生产效率，而在决策与生产衔接流程顺畅下，客户除了在接单时具备竞争力，在产品良率上亦有显著提升。

MES首重公司内部系统整合，除了在生产现场有完备的系统规划外，向上可以整合资源决策信息系统(Executive Information System；EIS)、ERP、SCM等系统，向下在制造现场的部份则可以紧密配合，串接中央监控、单元控制(Cell Control)、生产自动化(Automation)等系统，让公司内部拥有一套完备的生产管理机制。

制造业者为了避免各项系统如ERP、SCM等因为独立运作的附加价值较低，透过MES系统整合后能够使原本独立的系统达到充分连结的效果。业者在搭载MES系统后，公司内部员工仅需透过丨台计算机，并能在Wed-BaseD的架构下，依照自己的权限查询并搜集到所需数据，面对客户询问订单生产状况时，也能于第一时间答复。

从现场管理来看，它整合了工厂现场各单位(如物料、生管、制造、品管、仓管等)的各项数据，使各单位得以迅速得到作业所需的信息，以提升生产效率、产品质量与客户满意度。除了上述资料收集外，在生产线上常见的烧机测试站所提供的测试数据也是经常需要中央处理服务器的处理与指挥。

烧机测试主要是为保证生产产品(如个人计算机(PC)、笔记型计算机(NB)、手机等产品)的质量，而在顺利完成组装后、出厂前的2～48小时作功能测试。为了提高效率，现在都采取自动监控烧机的方式，让系统能自动对待测的PC执行测试程序，一步步检查各外围状态，遇上瑕庇品便会将测试结果存至该测试产品的某一装置(如磁盘驱动器)或内存中。因此，系统会另有一个常驻撷取外挂程序，撷取其测试数据并透过RS232或USB接口送至中心系统作掌控，但这部份完善性仍嫌不足。

一般的撷取程序通常只能在每次设定测试时间后，才一次将各台出错状况作清单回报。只是，这种做法对高度需要时即监控的环境中，对实时掌控程度还有些不足。另一种做法，则采非外挂的测试程序，即本身就加上一段实时控管功用，可实时回报管控中心每台PC情形。而这些受测的信息均是透过RS232或USB接口作传送，若是传输带式的烧机室，会加以红外线信号方式将信息以序号连结至MES数据库；使用台车式的烧机室，则会直接以序号连结至MES数据库。

然而，除了烧机测试机台以外，还有许多种机台存在于生产线上(例如条形码机、拣料机等等)，并且这些用于生产线上的机器常会有数据收集、处理的需求。由于产线上的设备种类繁多，不同机器需要处理的数据格式以及商业逻辑差异性大，造成资料收集以及处理上的困难度高。

若如以上所述，针对不同的机器撰写独立的处理程序，且每一个程序负责处理特定机器的资料。在此种状况底下，N种设备就需撰写N个数据处理程序，不仅造成系统开发时的复杂度增加，也间接提升后续系统维护的成本。

举例来说，为了要更换每个机台与中央处理装置之间的通信协议，若有上万台机台时，就必须逐一修改每个机台中所执行的数据处理程序。又或者是，若在系统运作过程中，需要动态安装新的机台进入到系统时，必须先暂停整个系统服务，以便重新编译整个系统，造成极大的困扰。

发明内容

本发明的主要目的在提供一种用于生产线上弹性处理数据的系统与方法，其仍依据不同的数据格式与商业逻辑来逐一完成专属于特定设备的数据处理模块(可在中央服务器或设备中被执行)，但是在每个设备与中央服务器之间属于相同的部分，则共享需求处理模块(对复数个外部设备来说，是进入服务器的唯一进入点)、服务处理模块与通用的通信管理模块，而尽量降低系统开发的复杂度与维护成本。

本发明的次要目的在提供一种用于生产线上弹性处理数据的系统与方法，借着增加一笔对照数据至对照表(存放设备编号与数据处理模块的对应信息)、以及增加一个特定设备所使用的数据处理模块，而达到不需暂停整个系统服务之下，就完成新设备数据处理功能加入的目的。

本发明的次要目的在提供一种用于生产线上弹性处理数据的系统与方法，借着通信管理模块是被通用于每个设备中，而达到隐藏不同设备与数据处理程序之间复杂的通信协议。设备端只需使用简单的程序呼叫，就能顺利地收发数据，同时在需要变更底层的通信协议时，也不会影响到设备端数据接收程序，而达到信息隐藏的优点。

基于上述目的，本发明用于生产线上弹性处理数据的系统与方法，主要分为需求处理模块、服务处理模块以及数据处理模块三个部分。需求处理模块主要是用来接收设备传送来的处理需求，并呼叫服务处理模块来执行数据处理。服务处理模块会根据不同的设备，呼叫对应的数据处理模块来执行不同设备的处理逻辑。数据处理模块则根据不同机器设备实际执行不同的处理逻辑，并将处理结果回传给对应的机器设备。

通过

附图说明

图1本发明用于生产线上弹性处理数据的系统的示意图。

图2本发明用于生产线上弹性处理数据的系统的第一实施例示意图。

图3本发明用于生产线上弹性处理数据的系统的第二实施例示意图。

主要组件符号说明

10服务器

101需求处理模块

102服务处理模块

103对照表

104-1～104-n数据处理模块

12-1～12-n设备

121-1～121-n通信管理模块

20韧体

22数据收送程序

24主机板测试机台

具体实施方式

图1本发明用于生产线上弹性处理数据的系统的示意图。如图1所示，本发明用于生产线上弹性处理数据的系统主要包含在服务器10中执行的复数个数据处理模块104-1～104-n、服务处理模块102、需求处理模块101与对照表103、以及分别在设备1 12-1～设备N12-n中执行的通信管理模块121-1～121-n。设备1 12-1～设备N 12-n分别具有设备编号(例如：ID1、id2～idn)，而在服务器10、设备1 12-1～设备N 12-n之间所传递的每个处理需求均会标注此设备编号，好让服务器10知道在处理完处理需求之后，要将结果回复给哪个设备。

简单来说，在本发明用于生产线上弹性处理数据的系统中，复数个数据处理模块104-1～104-n仍依据不同的数据格式与商业逻辑来处理相对设备112-1～设备N 12-n所提出的处理需求，以及针对处理需求回传处理结果。但是，在每个设备1 12-1～设备N 12-n与中央服务器10之间属于相同的部分，则共享需求处理模块101(对复数个外部设备1 12-1～设备n 12-n来说，是进入服务器10的唯一进入点)、服务处理模块102与通用的通信管理模块121-1～121-n，而尽量降低系统开发的复杂度与维护成本。换句话说，除了针对不同的设备，仍需要依据不同设备或数据格式与商业逻辑来逐一完成复数个数据处理模块104-1～104-n外，若需要更动或维护属于共享或通用的部分，只需更动或维护共享的需求处理模块101、服务处理模块102、通用的通信管理模块121-1～121-n，而让复数个数据处理模块104-1～104-n专心考虑设备的特性或数据格式与商业逻辑。通信管理模块121-1～121-n可以采用函式库(Library)方式来实作，让所有需要跟数据处理模块104-1～104-n沟通程序呼叫使用(当然这个沟通会透过需求处理模块这个系统唯一的进入点)。

如图1所示，在本发明用于生产线上弹性处理数据的系统中，需求处理模块101主要是用来接收设备12-1～12-N传送来的处理需求，并呼叫服务处理模块102来执行数据处理。服务处理模块102会根据不同的设备，呼叫对应的数据处理模块104-1～104-N来执行不同设备的处理逻辑。数据处理模块104-1～104-N则根据不同机器设备实际执行不同的处理逻辑，并将处理结果回传给对应的机器设备。

具体来说，当设备12-1产生了处理需求后，会透过其所属的通信管理模块121-1传递给服务器10。需求处理模块101接收到来自设备12-1的处理需求时，会呼叫服务处理模块102，并将处理需求转给服务处理模块102之后，继续等待接收其它设备端来的处理需求。服务处理模块102在收到需求处理模块101转送过来的处理需求时，会先解析出处理需求所标注的设备编号，利用该设备编号来找到并呼叫相对应的数据处理模块104-1。这其中，由于对照表103所储存的复数笔对照数据，其每笔对照数据均以设备编号对应至该些数据处理模块其中之一，因此服务处理模块102可依据设备编号从对照表103中找出相对的数据处理模块104-1。当服务处理模块102呼叫数据处理模块104-1完成数据处理之后，就可回传相对于处理需求的处理结果(例如：OK)给设备12-1。

对数据处理模块104-1来说，可由处理需求取出相对应设备12-1所传送的数据(例如：产品代号)，并依据设备12-1来针对所取出的数据进行逻辑处理，再回传相对于处理需求的处理结果。设备12-1则再度透过通信管理模块121-1来接收此处理结果。不过，数据处理模块104-1对通信管理模块121-1所传递的处理结果可有两种管道或模式。

在传递处理结果的管道或模式中，数据处理模块104-1可直接回传给发出处理需求的设备12-1，或经过服务处理模块102、需求处理模块101，回传至发出处理需求的设备12-1。

上述各种模块事实上是可被运算装置所执行的程序代码，在被执行时各自拥有特殊的「程序方法」，来执行相对的工作，底下则简单介绍。

在需求处理模块101的运作模式中，当系统启动时，需求处理模块101中的init()方法会先被执行。此方法会呼叫服务处理模块102中的init()方法，除了初始化服务处理模块102外，还可间接地要求加载服务处理模块104-1～104-n。然后，在收到设备12-1～12-N传送来的处理需求(request)时，会执行需求处理模块101中的doService()方法，该方法会呼叫服务处理模块102中的execute()方法，然后将处理需求(request)传给服务处理模块102进行处理(服务处理模块102会找到适当的数据处理模块104-1来处理)。

在服务处理模块102的运作模式中，当服务处理模块102的init()方法被呼叫时，会将对照表103中的所有数据处理模块104-1～104-N加载，并呼叫数据处理模块104-1～104-N中的init()方法，让这些数据处理模块104-1～104-N均完成初始化。当服务处理模块102的execute()方法被呼叫(由需求处理模块101所触发)时，会由处理需求(request)中取出对应的设备编号(id)，并根据编号呼叫对应数据处理模块104-1的execute()方法。

在数据处理模块104-1～104-n的运作模式(依不同设备而定)中，当数据处理模块104-1～104-N的init()方法被呼叫(由服务处理模块102所触发)时，可执行模块初始化的动作。当数据处理模块104-1～104-n的execute()方法被呼叫时，可由处理需求(request)取出对应设备所传送的资料，并针对取出的数据进行逻辑处理(依不同设备而异)，而将处理结果(response)回传给对应的设备。

除此之外，若有一数据处理模块104-N需要被安装时，需求处理模块101的DOSERVICE()方法会呼叫服务处理模块102中的INSTALL()方法，将上传的数据处理模块104-N摆放至服务器10中储存媒体的预定路径，接着更新对照表103中所属的对照数据。最后，加载数据处理模块104-N，并初始化数据处理模块104-N，让该模块可以开始提供数据处理服务。

如此一来，当有新加入的设备需要进行数据处理时，只需要安装一组数据处理模块至服务器10即可，而不需考虑到通信协议等工作。这个数据处理模块安装套件至少包含一个数据处理模块、一笔储存在对照表103中的对照数据。且在安装完数据处理模块套件后也不需暂停整个系统服务，即可完成新设备数据处理功能加入的动作。同时在需要变更底层的通信协议时(由于通信管理模块121-1～121-N提供了一组预设的数据收送方法让设备端的程序使用，且被通用于每个设备12-1～12-n中，因此，可达到隐藏不同设备12-1～12-n与数据处理程序间复杂通信协议的优点)，也不会影响到现有设备端数据收送的程序，而达到信息隐藏以及系统易于维护的优点。底下以条形码枪与主机板测试机台为范例作实际的说明。

图2本发明用于生产线上弹性处理数据的系统的第一实施例示意图。如图2所示，本发明用于生产线上弹性处理数据的系统仍包含在服务器10中执行的属于条形码处理模块的数据处理模块104-1、服务处理模块102、需求处理模块101与对照表103、以及在属于条形码枪的设备112-1中执行的通信管理模块121-1。设备112-1具有ID1的设备编号。

当生产线上的作业员使用条形码枪刷入产品序号数据(sn)时，此时条形码枪上的韧体20会呼叫通信管理模块121-1中的数据传送方法(send())，将设备编号以及产品序号数据(id1:sn＝001)传送给需求处理模块101。需求处理模块101在收到设备编号以及产品序号数据时，会呼叫服务处理模块102中的execute()方法，并将此数据传送给服务处理模块102。服务处理模块102在收到处理需求时，会依据设备编号查询对照表103中的对照数据，而将数据传送给属于条形码处理模块的数据处理模块104-1进行逻辑处理。属于条形码处理模块的数据处理模块104-1在处理完条形码数据后，会将处理结果(OK或Error)直接会传给条形码枪上的通信管理模块121-1。条形码枪上的韧体20会由通信管理模块121-1中取出处理结果，并将处理结果显示在条形码枪的屏幕上。

图3本发明用于生产线上弹性处理数据的系统的第二实施例示意图。如图3所示，本发明用于生产线上弹性处理数据的系统仍包含在服务器10中执行的属于测试数据处理的数据处理模块104-2、服务处理模块102、需求处理模块101与对照表103、以及属于产线上的计算机的设备212-2、以及包含于其中被执行的通信管理模块121-2、配合产线上的计算机主机板测试机台24。设备212-2具有ID2的设备编号。

产线上的主机板测试机台24主要是用来测试板子上的零组件功能，并将测试数据传送给指定计算机(即设备212-2)上的数据收送程序22。计算机上的程序22会呼叫通信管理模块121-2中的数据传送方法(SEND())，将测试数据(包含设备编号)传送给需求管理模块101。需求管理模块101在收到测试数据时，会将测试数据连同设备编号传送给服务处理模块102。服务处理模块102在收到这些数据时，会根据设备编号由对照表中取出数据处理模块104-2，并呼叫指定的测试数据处理模块104-2来进行逻辑处理。测试数据处理模块104-2在处理完数据后会将结果回传给服务处理模块102，服务处理模块102再将结果回传给需求处理模块101，最后需求处理模块101会将结果回传给指定计算机上的通信管理模块121-2。数据收送程序22再由通信管理模块121-2中取出处理结果，并将处理结果记录在档案中。通过以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。

Claims (9)

1. 一种用于生产线上弹性处理数据的系统，是处理生产线上复数个设备的处理需求、以及回传相对于该处理需求的处理结果，该些设备均个别具有一设备编号，每一处理需求均会标注该设备编号，其特征在于该系统包含：

复数个数据处理模块，是相对于该些设备，每一数据处理模块可由该处理需求取出相对应设备所传送的数据，并依据不同设备针对所取出的数据进行逻辑处理，再回传相对于该处理需求的该处理结果；

一通信管理模块，是存在于该些设备的中，并对所属的该设备提供对外通信机制，而传递该设备的该处理需求，以及接收该处理需求的该处理结果；

一对照表，是储存有复数笔对照数据，每笔对照数据均以该设备编号对应至该些数据处理模块其中之一；

一服务处理模块，是根据处理需求中解析出该处理需求所标注的该设备编号，并基于该对照表中该些笔对照数据，按照该设备编号来呼叫相对应的该数据处理模块，使该数据处理模块实际处理该处理需求；以及

一需求处理模块，是从该通信管理模块接收该处理需求，要求该服务处理模块依据该设备编号呼叫该数据处理模块来实际处理该处理需求，并回传该数据处理模块处理过该处理需求之后而产生的该处理结果。

2. 如权利要求1所述的用于生产线上弹性处理数据的系统，其特征在于：该数据处理模块回传相对于该处理需求的该处理结果时，是直接回传至发出该处理需求的该设备。

3. 如权利要求1所述的用于生产线上弹性处理数据的系统，其特征在于：该数据处理模块回传相对于该处理需求的该处理结果时，是经过该服务处理模块、该需求处理模块，回传至发出该处理需求的该设备。

4. 如权利要求1所述的用于生产线上弹性处理数据的系统，其特征在于：该些个数据处理模块已被该服务处理模块加载，以便按照该设备编号来呼叫相对应的该数据处理模块。

5. 如权利要求4所述的用于生产线上弹性处理数据的系统，其特征在于：该需求处理模块被初始化时，会要求该服务处理模块依据该对照表所记录的该些笔对照数据，加载该些个数据处理模块，并使该些个数据处理模块完成初始化。

6. 如权利要求1所述的用于生产线上弹性处理数据的系统，其特征在于：该需求处理模块依据该设备的安装需求，呼叫该服务处理模块中的安装功能，将上传的数据处理模块摆放至该服务器中的储存媒体的预定路径，同时更新该对照表中所属的该对照数据。

7. 如权利要求1所述的用于生产线上弹性处理数据的系统，其特征在于：该设备的该通信管理模块与该需求处理模块之间采用预定的通信协议，进行传递至少包含该处理需求、该处理结果。

8. 一种用于生产线上弹性处理数据的方法，是处理生产线上复数个设备的处理需求、以及回传相对于该处理需求的处理结果，该些设备均个别具有一设备编号，每一处理需求均会标注该设备编号，其特征在于：该方法包含：

提供相对于该些设备的复数个数据处理模块，每一数据处理模块可由该处理需求取出相对应设备所传送的数据，并依据不同设备针对所取出的数据进行逻辑处理，再回传相对于该处理需求的该处理结果；

提供一对照表，该对照表是储存有复数笔对照数据，每笔对照数据均以该设备编号对应至该些数据处理模块其中之一；

从该设备接收该处理需求，并解析出该处理需求所标注的该设备编号；

依据该设备编号从该对照表中找出相对的该数据处理模块；

呼叫该数据处理模块来实际处理该处理需求；以及

回传该数据处理模块处理过该处理需求之后而产生的该处理结果给该设备。

9. 如权利要求8所述的用于生产线上弹性处理数据的方法，其中当该数据处理模块需要安装至该设备时，该方法进一步包含：

上传该数据处理模块至该设备；

摆放该数据处理模块至该设备中的储存媒体的预定路径；

更新该对照表中所属的该对照数据；

加载该数据处理模块；以及

初始化该数据处理模块。

Images