CN102169341A - 生产信息采集系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种生产信息采集系统及方法，包括：用以标识工件的电子标签；用以采集工件状态信息的信息采集设备；用以将采集的信息数据进行接收、整合并建立数据库的服务器管理系统；所述信息采集设备通过对电子标签的读取采集信息；所述信息采集设备通过网络系统将信息发送至服务器管理系统；所述服务器管理系统通过网络连接至控制中心，所述控制中心通过网络系统连接至各工作终端的信息采集设备。本发明通过电子标签将工件在机加工、质检、运输、包装、入库等各生产环节中的状态信息联接入网络系统，同步至控制中心，使控制中心直观地掌握整个生产过程中的流程信息，及时地发现问题、解决问题，从而节省了生产管理的时间，节约生产成本。

Description

生产信息采集系统及方法
技术领域
本发明涉及一种信息采集技术，尤其涉及一种应用于生产环节中的采集物料流数据并建立计算机网络信息数据库的系统和方法。
背景技术
物联网(The Internet of things)是一种通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。云计算(Cloud Computing)的基本原理是通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将更与互联网相似，这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。简单供应链系统(Easy Supply Chain，ESC)通过物联、射频卡(RFID)和云计算技术为企业提供真实的物料流数据(特别是在生产环节中)，帮助企业发现自身流程中的问题——解决问题——提高标准——再发现——再解决——再提高，增强企业的竞争力提高效率。该系统可根据企业具体要求快速定制相应模块，并按要求和公司原有ERP(Enterprise Resource Planning)系统、财务系统完美对接。
发明内容
本发明的目的是提出一种生产信息采集系统，用于生产环节中的采集物料流数据并建立相应的计算机网络信息数据库，以实现对工件的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。
本发明的目的将通过以下技术方案得以实现：
一种生产信息采集系统，包括：用以标识工件的电子标签；用以在各生产环节中的工作终端采集工件状态信息的信息采集设备；用以将由信息采集设备所采集的信息数据进行接收、整合并建立数据库的服务器管理系统；所述信息采集设备通过对电子标签的读取采集信息；所述信息采集设备通过网络系统将信息发送至服务器管理系统；所述服务器管理系统通过网络系统连接至控制中心，所述控制中心通过网络系统连接至各工作终端的信息采集设备。
进一步的，上述的生产信息采集系统，其中：所述信息采集设备包括：接口组件，用于将信息采集设备连接入网络系统；显示组件，用于显示作业图纸和输入信息；通讯组件，用于实现控制中心与作业现场的通话和监控；输入组件，用于输入检验报告；读写组件，用于电子标签的读取和写入；主机组件，用于暂存状态信息并同步到服务器管理系统；以及复位组件，用于还原信息采集设备至最初设置。
更进一步的，上述的生产信息采集系统，其中：所述信息采集设备采用蓄电池供电，所述蓄电池包括电压检测模块。
更进一步的，上述的生产信息采集系统，其中：所述信息采集设备为手持式移动终端设备，包括个人计算机、个人数字助理或者智能移动电话。
更进一步的，上述的生产信息采集系统，其中：所述输入组件包括键盘和触摸鼠标，所述通讯组件包括摄像头、喇叭和麦克风。
进一步的，上述的生产信息采集系统，其中：所述工件为导磁材料，所述电子标签通过磁铁连接在工件上。
进一步的，上述的生产信息采集系统，其中：所述工件为非导磁材料，所述工件摆放在铁质的标签托盘上，所述电子标签根据工件摆放的位置按比例置于托盘上，所述电子标签与托盘通过磁铁连接。
进一步的，上述的生产信息采集系统，其中：所述网络系统包括无线局域网和有线局域网。
一种采集生产信息的方法，包括以下步骤：
(1)将加工工件用电子标签加以标识；
(2)各工作终端通过在信息采集设备上读取工件的电子标签中的信息，从服务器管理系统获得操作指令；
(3)完成操作指令，输入工件的状态信息；
(4)通过无线或有线局域网络传送上述步骤(3)的信息至服务器管理系统进行整合，整合后的信息通过网络连接入控制中心；
(5)控制中心通过网络系统连接至信息采集设备，监控和指导各工作终端的操作。
进一步的，上述的一种采集生产信息的方法，其中：所述方法用于生产环节中，包括以下步骤：
步骤一：用电子标签标识工件，读取电子标签上的信息，通过网络系统传输给服务器管理系统，根据显示组件中显示的图纸进行机加工，通过通讯组件实现控制中心与作业现场的通话和监控，加工完成后取回电子标签，发送加工完毕的信息给服务器管理系统；
步骤二：所述步骤一加工后的工件进入巡检质检，读取电子标签上的信息，通过网络系统传输给服务器管理系统，根据显示组件中显示的图纸进行质检，通过通讯组件实现控制中心与作业现场的通话和监控，检验完成后输入检验报告，取回电子标签，通过网络系统发送检验报告和质检完毕的信息给服务器管理系统；
步骤三：入库检验时读取电子标签上的信息，通过网络系统传输给服务器管理系统，通过通讯组件实现控制中心与作业现场的通话和监控，取回电子标签，将工件入库信息传输到服务器管理系统；
步骤四：读取电子标签上的信息，通过网络系统传输给服务器管理系统，进行包装并打印标签标识，通过通讯组件实现控制中心与作业现场的通话和监控，包装完成后取回电子标签，发送工件包装完毕的信息给服务器管理系统；
步骤五：读取电子标签上的信息，通过网络系统传输给服务器管理系统，将压力传感器采集到的信息无线传输给泵验移动终端，再由泵验移动终端显示并通过网络系统传输给服务器管理系统，通过通讯组件实现控制中心与作业现场的通话和监控，取回电子标签，发送泵验完毕的信息给服务器管理系统；
步骤六：通过手持式移动终端从服务器管理系统获取运输任务，读取电子标签和标签确定任务对象，通过通讯组件实现控制中心与作业现场的通话和监控，完成运输任务后，将运输任务完成的信息传输至服务器管理系统；
步骤七：通过手持式移动终端，读取电子标签和标签上的信息，实现入库、出库的信息输入，通过网络系统传输至服务器管理系统，存入数据库；通过手持式移动终端连接至服务器管理系统，调用数据库中的库存信息进行盘点，盘点完成后，将盘点结果的信息传输回服务器管理系统，通过通讯组件实现控制中心与作业现场的通话和监控；
步骤八：服务器管理系统通过网络系统将操作终端与控制中心连接起来，控制中心负责指导、监督和管理各生产环节。
本发明的突出效果为：通过电子标签将工件在机加工、质检、运输、包装、入库等各生产环节中的状态信息联接入网络系统，同步至控制中心，使控制中心直观地掌握整个生产过程中的流程信息，及时地发现问题、解决问题，从而节省了生产管理的时间，节约生产成本。
以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握，但本发明并不局限于此。
附图说明
图1是本发明实施例的电子标签托盘的示意图；
图2是本发明实施例的工位终端的结构示意图；
图3是本发明实施例的巡检移动终端的结构示意图；
图4是本发明实施例的生产信息采集方法的拓扑图。
具体实施方式
如图4所示，本发明揭示了一种生产信息采集方法。以下来具体描述各个步骤。
一、标识工件
电子标签必须在机加时与工件脱离，待加工完后再吸附在工件上。所述电子标签是可读写的，但只在初始化的时候写入信息，在中间的使用过程中以读取信息为主。由于工件都是铁质材料，采用磁铁将电子标签和工件连接起来。如果工件是不锈钢并且不导磁的，就将工件摆放在铁质的标签托盘上，电子标签根据工件摆放的位置按比例置于托盘上，所述电子标签与托盘通过磁铁连接，如图1所示，工件摆放在托盘1上的工件区2的位置A-I，对应的电子标签按比例地摆放在托盘1上的电子标签区3的位置a-i上。除此以外，不锈钢件还可通过橡皮筋捆绑固定的方式与电子标签连接。
二、机加工
在机加工工位设置有工位终端作为信息采集设备。所述工位终端包括LCD屏21、网络摄像头22、喇叭23和麦克风24、触摸鼠标25、读卡器26和主机，主机采用嵌入式系统设计，配有WINCE操作系统，采用电子硬盘，主机上设有复位按钮27和网络接口28。
加工工件时，取下吸附在上面的电子标签，放在读卡器26上读取信息，然后将工件编号和工人编号通过网络接口28连接的网络系统，传输给服务器管理系统，写入数据库。工人根据LCD屏21上显示的图纸进行机加工，通过触摸鼠标25对图纸进行位移操作，控制中心可以通过网络摄像头22实现对作业现场的监控，同时通过喇叭23和麦克风24可以实现对话功能。待加工完成后再将电子标签吸附回工件上。此时，工位终端发送加工完毕的信息给服务器管理系统。按下主机上的复位按钮27可以将系统恢复至最初配置。
三、巡检质检
生产流程中的巡检质检采用巡检移动终端作为信息采集设备。所述巡检移动终端包括LCD屏31、网络摄像头32、喇叭33和麦克风34、触摸鼠标35、读卡器36、键盘38和主机，主机采用嵌入式系统设计，配有XPE操作系统，采用电子硬盘，主机上设有复位按钮37。主机采用蓄电池39供电，所述蓄电池39上设有电池电压检测模块。
巡检质检时，取下已加工工件上的电子标签，放在读卡器36上读取信息，然后将工件编号和工人编号通过无线WIFI接入网络系统，传输给服务器管理系统，写入数据库。工人根据LCD屏31上显示的图纸进行质检，通过触摸鼠标35对图纸进行位移操作，检验完成后，通过键盘38输入检验报告，通过无线WIFI接入网络系统，传输给服务器管理系统。控制中心可以通过网络摄像头32实现对作业现场的监控，同时通过喇叭33和麦克风34可以实现对话功能。质检完成后再将电子标签吸附回工件上。此时，工位终端发送质检完毕的信息给服务器管理系统。按下主机上的复位按钮37可以将系统恢复至最初配置。
四、入库检验
入库检验工作终端的结构与上述巡检移动终端相似，仅网络连接方式不同，入库检验终端的主机上设有网络接口，通过有线局域网络连接入网络系统，将工件入库信息传输到服务器管理系统。
五、包装
包装移动终端的结构和使用方法与上述巡检移动终端相似，读取电子标签上的信息，通过网络系统传输给服务器管理系统，进行包装操作，通过标签打印机打印标签，标识于工件成品，以便目视化管理，通过通讯组件实现控制中心与作业现场的通话和监控。包装完成后取回电子标签，包装移动终端将发送工件包装完毕的信息给服务器管理系统。
六、泵验
压力传感器与采集器连接，采集器通过ZIGBEE模块与泵验移动终端无线连接。所述泵验移动终端的结构和使用方法与上述巡检移动终端相似。采集器通过压力传感器和选通电磁阀的信号获取测试参数，如加压压强，加压时间，加压物质(水和空气)等，具体的测试项目由泵验人员从泵验移动终端输入。采集器通过ZIGBEE模块将测试参数无线传输给泵验移动终端，再由泵验移动终端显示并通过无线局域网传输给服务器管理系统。
七、运输
利用工厂内架设的无线WIFI网络，叉车司机通过具备读电子标签和扫条码功能的手持式移动终端，读取电子标签和标签上的信息，从服务器管理系统获取当前要处理的运输任务，并确定任务对象，完成运输任务后，将运输任务完成的信息传输至服务器管理系统。
八、仓库管理
仓库管理员通过具备读电子标签和扫条码功能的手持式移动终端，读取电子标签和标签上的信息，实现入库、出库的信息输入，通过无线WIFI网络将信息传输至服务器管理系统，存入数据库。需要盘点货物时，通过连接至服务器管理系统，调用数据库中的库存信息，实现对货物的盘点，盘点完成后，将盘点结果的信息传输回服务器管理系统。
九、控制中心
服务器管理系统通过无线或有线局域网络将作业现场与控制中心连接起来，使控制中心清楚地掌握每个工件在各个生产环节中的状况，便于生产管理，及时地发现问题，解决问题，节省了时间，节约了物力人力。

Claims (10)

1.一种生产信息采集系统，包括：
用以标识工件的电子标签；
用以在各生产环节中的工作终端采集工件状态信息的信息采集设备；
用以将由信息采集设备所采集的信息数据进行接收、整合并建立数据库的服务器管理系统；
所述信息采集设备通过对电子标签的读取采集信息；
所述信息采集设备通过网络系统将信息发送至服务器管理系统；
所述服务器管理系统通过网络系统连接至控制中心；
所述控制中心通过网络系统连接至各工作终端的信息采集设备。
2.根据权利要求1所述的生产信息采集系统，其特征在于：所述信息采集设备包括：
接口组件，用于将信息采集设备连接入网络系统；
显示组件，用于显示作业图纸和输入信息；
通讯组件，用于实现控制中心与作业现场的通话和监控；
输入组件，用于输入检验报告；
读写组件，用于电子标签的读取和写入；
主机组件，用于暂存状态信息并同步到服务器管理系统；以及
复位组件，用于还原信息采集设备至最初设置。
3.根据权利要求2所述的生产信息采集系统，其特征在于：所述信息采集设备采用蓄电池供电，所述蓄电池包括电压检测模块。
4.根据权利要求2所述的生产信息采集系统，其特征在于：所述信息采集设备为手持式移动终端设备，包括个人计算机、个人数字助理或者智能移动电话。
5.根据权利要求2所述的生产信息采集系统，其特征在于：所述输入组件包括键盘和触摸鼠标，所述通讯组件包括摄像头、喇叭和麦克风。
6.根据权利要求1所述的生产信息采集系统，其特征在于：所述工件为导磁材料，所述电子标签通过磁铁连接在工件上。
7.根据权利要求1所述的生产信息采集系统，其特征在于：所述工件为非导磁材料，所述工件摆放在铁质的标签托盘上，所述电子标签根据工件摆放的位置按比例置于托盘上，所述电子标签与托盘通过磁铁连接。
8.根据权利要求1所述的生产信息采集系统，其特征在于：所述网络系统包括无线局域网和/或有线局域网。
9.一种基于权利要求1所述生产信息采集系统采集生产信息的方法，包括以下步骤：
(1)将加工工件用电子标签加以标识；
(2)各工作终端通过在信息采集设备上读取工件的电子标签中的信息，从服务器管理系统获得操作指令；
(3)完成操作指令，输入工件的状态信息；
(4)通过无线或有线局域网络传送上述步骤(3)的信息至服务器管理系统进行整合，整合后的信息通过网络连接入控制中心；
(5)控制中心通过网络系统连接至信息采集设备，监控和指导各工作终端的操作。
10.根据权利要求9所述的采集生产信息的方法，其特征在于：所述方法用于生产环节中，包括以下步骤：
步骤一：用电子标签标识工件，读取电子标签上的信息，通过网络系统传输给服务器管理系统，根据显示组件中显示的图纸进行机加工，通过通讯组件实现控制中心与作业现场的通话和监控，加工完成后取回电子标签，发送加工完毕的信息给服务器管理系统；
步骤二：所述步骤一加工后的工件进入巡检质检，读取电子标签上的信息，通过网络系统传输给服务器管理系统，根据显示组件中显示的图纸进行质检，通过通讯组件实现控制中心与作业现场的通话和监控，检验完成后输入检验报告，取回电子标签，通过网络系统发送检验报告和质检完毕的信息给服务器管理系统；
步骤三：入库检验时读取电子标签上的信息，通过网络系统传输给服务器管理系统，通过通讯组件实现控制中心与作业现场的通话和监控，取回电子标签，将工件入库信息传输到服务器管理系统；
步骤四：读取电子标签上的信息，通过网络系统传输给服务器管理系统，进行包装并打印标签标识，通过通讯组件实现控制中心与作业现场的通话和监控，包装完成后取回电子标签，发送工件包装完毕的信息给服务器管理系统；
步骤五：读取电子标签上的信息，通过网络系统传输给服务器管理系统，将压力传感器采集到的信息无线传输给泵验移动终端，再由泵验移动终端显示并通过网络系统传输给服务器管理系统，通过通讯组件实现控制中心与作业现场的通话和监控，取回电子标签，发送泵验完毕的信息给服务器管理系统；
步骤六：通过手持式移动终端从服务器管理系统获取运输任务，读取电子标签和标签确定任务对象，通过通讯组件实现控制中心与作业现场的通话和监控，完成运输任务后，将运输任务完成的信息传输至服务器管理系统；
步骤七：通过手持式移动终端，读取电子标签和标签上的信息，实现入库、出库的信息输入，通过网络系统传输至服务器管理系统，存入数据库；通过手持式移动终端连接至服务器管理系统，调用数据库中的库存信息进行盘点，盘点完成后，将盘点结果的信息传输回服务器管理系统，通过通讯组件实现控制中心与作业现场的通话和监控；
步骤八：服务器管理系统通过网络系统将操作终端与控制中心连接起来，控制中心负责指导、监督和管理各生产环节。
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