CN102193552B - 一种大规模定制家具制造车间信息采集监控系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种大规模定制家具制造车间信息采集监控系统，其特征是多功能机器数据采集器的信号输出端与家具制造执行和信息处理系统的信号输入端相接，摄像机的信号输出端与家具制造执行和信息处理系统的信号输入端相接，家具制造执行和信息处理系统的信号输出端与现场LED显示屏、现场广播音箱的信号输入端相接；优点：对整个车间制造过程优化，利用信息化管理的手段制定新的生产车间管理模式。提高材料利用率，降低成本。提供实时收集生产过程中数据的功能，并作出相应的分析和处理。为家具制造企业提供一个快速反应、有弹性、精细化的制造环境。解决MES需要与计划层和控制层进行信息交互，通过家具企业的连续信息流实现企业信息全集成。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种大规模定制家具制造车间信息采集监控系统及方法，即直接面向生产设备，依靠对设备的各项运行参数进行实时监控，并进行相应处理，然后通过各种方式，向生产现场反馈各类处理结果，属于家具生产技术领域。
背景技术
传统的企业资源规划系统（ERP）是不直接面向生产设备，而是对企业整个物料进行管理。然而对生产车间的生产设备的各项运行参数无法进行实时监控，也不能对上述各项运行参数作相应的交互处理，从而直接影响了生产效率，无法降低能耗，产品品质得不到保证。
发明内容
本发明的目的旨在克服现有技术所存在的上述缺陷，提出一种大规模定制家具制造车间信息采集监控系统及方法，直接面向生产设备，依靠对设备的各项运行参数进行实时监控，并进行相应的交互处理，然后通过各种方式，向生产现场反馈各类处理结果，从而实现提高生产效率、降低能耗、确保产品品质、达到降低生产成本、增加企业效益和市场竞争力的目的。
本发明的技术解决方案：一种大规模定制家具制造车间信息采集监控系统，其特征是包括数据采集系统、数据处理与调度系统、现场信息反馈系统，其中数据采集系统中的多功能机器数据采集器的信号输出端与数据处理与调度系统中的家具制造执行和信息处理系统的第一信号输入端相接，摄像机的信号输出端与家具制造执行和信息处理系统的第二信号输入端相接，家具制造执行和信息处理系统的第一信号输出端与现场信息反馈系统中的现场LED显示屏信号输入端相接 ，家具制造执行和信息处理系统的第二信号输出端与现场信息反馈系统中的现场广播音箱的信号输入端相接；家具制造执行和信息处理系统的第一信号输出/输入端与现场信息反馈系统中的显示器的信号输入/输出端对应相接，家具制造执行和信息处理系统的第二信号输出/输入端与现场信息反馈系统中的显示现场操作画面、装在公共区域音箱的信号输入/输出端对应相接。
一种大规模定制家具制造车间信息采集监控的方法，其特征是该方法包括如下步骤：
一、多点信息采集，
1）生产数据采集，
在家具生产车间的每台设备上安装一个机器多功能采集器，在多功能数据采集器前端装有一个嵌入式数据采集器，采集现场的机器运行时间、机器型号、运行速度、停机时间、停机次数、累计停机时间、累计停机次数、开机效率、班产、总产、操作工人信息各类数据，多功能数据采集器后端为一个统计分析系统，提供出各种效率统计报表，由多功能数据采集器提供求助按钮、ID读卡、条形码枪的PS接口；
2）视频信息采集，
利用摄像机6捕捉机器运行和工人操作状况，并将其转换成视频信号直接传输至数据处理与调度系统的显示器16上，实时监控；
二、数据处理、调度处理，
利用数据处理与调度系统中的PC机将多功能机器数据采集器采集的现场机器设备运作参数信息和摄像机采集的现场机器运行和工人操作状况，进行数据分析处理；企业的ERP系统和OA系统中的订单信息、工艺流程、排产计划、BOM信息以及生产现场可视化图文经PC机分析处理后由PC机发布生产现场信息指令；
三、现场信息反馈，
利用家具制造执行和信息处理系统将主动求助广播、机器运行不正常自动广播的信息传输给现场LED显示屏7和现场广播音箱，经家具制造执行和信息处理系统中的PC机处理后的信息发送到后台监控中心，直接有后台监控中心发送音频和视频信息，实现大规模定制家具制造车间信息采集的监控的功能。
本发明的优点：
1）对整个车间制造过程的优化，解决现有家具企业生产制造过程中存在的问题和不足，利用信息化管理的手段制定新的生产车间管理模式。以提高材料的利用率，消耗更少的材料，减少浪费，降低成本，也符合低碳生活的要求。
2）研究并得出家具企业制造执行系统多点信息采集技术的方法，提供实时收集生产过程中数据的功能，并作出相应的分析和处理。
3）通过对家具企业制造执行系统的多点信息采集和管理技术研究，为家具制造企业提供一个快速反应、有弹性、精细化的制造环境。
4）解决MES需要与计划层和控制层进行信息交互，通过家具企业的连续信息流来实现企业信息全集成。
附图说明
附图1是本发明的结构与流程框图。
具体实施方式
对照附图，一种大规模定制家具制造车间信息采集监控系统，其结构是包括数据采集系统、数据处理与调度系统、现场信息反馈系统，其中数据采集系统中的多功能机器数据采集器5的信号输出端与数据处理与调度系统中的家具制造执行和信息处理系统10的第一信号输入端相接，摄像机6的信号输出端与家具制造执行和信息处理系统10的第二信号输入端相接，家具制造执行和信息处理系统10的第一信号输出端与现场信息反馈系统中的现场LED显示屏7信号输入端相接 ，家具制造执行和信息处理系统10的第二信号输出端与现场信息反馈系统中的现场广播音箱8的信号输入端相接；家具制造执行和信息处理系统10的第一信号输出/输入端与现场信息反馈系统中的显示器9的信号输入/输出端对应相接，家具制造执行和信息处理系统10的第二信号输出/输入端与现场信息反馈系统中的显示现场操作画面、装公共区域音箱11的信号输入/输出端对应相接。
所述的数据采集系统的结构是由多功能机器数据采集器5和摄像机6组成，其中多功能机器数据采集器5包括设备运行数据采集接口2、RFID读卡头3、条码枪接口4，所述的运行数据采集接口2的信号输出/输入端与多功能机器数据采集器5的第一信号输入/输出端对应相接，RFID读卡头3的信号输出/输入端与多功能机器数据采集器5的第二信号输入/输出端对应相接，条码枪接口4的信号输出/输入端与多功能机器数据采集器5的第三信
号输入/输出端对应相接。告警求助按钮1的的信号输出/输入端与多功能机器数据采集器5的第四信号输入/输出端对应相接。
所述的数据处理与调度系统的结构主要是由PC机构成的家具制造执行和信息处理系统10构成，所述的家具制造执行和信息处理系统10是接收多功能机器数据采集器采集的现场机器设备运作参数信息和摄像机采集的现场机器运行和工人操作状况信息，经PC机进行数据分析处理；企业的ERP系统和OA系统中的订单信息、工艺流程、排产计划、BOM信息以及生产现场可视化图文经PC机分析处理后由PC机发布生产现场信息指令；同时PC机将采集和处理的信息发送到后台监控中心，直接有后台监控中心发送音频和视频信息，实现大规模定制家具制造车间信息采集的监控的功能。
监控方法：
1）生产数据采集
在家具生产车间的每台设备上安装一个机器多功能采集器，可迅速将现场各类数据传递给监控中心，数据包括机器运行时间、机器型号、运行速度、停机时间、停机次数、累计停机时间、累计停机次数、开机效率、班产、总产、操作工人信息等。多功能数据采集器前端为一个嵌入式数据采集器，后端为一个统计分析系统，中间采用工业现场总线技术，从而能远程获得实时的关于主电机的各类生产数据，并提供出各种效率统计报表。同时采集器还可主动提供求助按钮、ID读卡、条形码枪的PS接口等。
实际操作过程中，操作工在上机之前首先在多功能数据采集器的ID刷卡区域刷自己的身份卡，然后使用条形码扫描器草庙生产单上的条形码，在进行生产。此时，操作信息就会自动记录进企业的数据库，这样当机器参数达到设计参数时，就会先广播提醒，操作人员停机后，整理好被加工零件，再次扫描一下条码生产单，相关记录就会自动进入数据库，然后将被加工零件送至下一工序。如此循环操作。在生产过程中，所有数据都会被导入数据库，后道工序中，只需扫一下生产单的条形码，就可得到生产的全部信息，从而可对操作工和机器进行全方位、实时管理，大大提高企业的效率，减少生产辅助工种劳动力。此外，通过数据采集器上求助报警按钮，生产现场的每一位操作者，能够在最短时间内得到相关生产辅助人员的帮助，而后端的数据处理系统，能够统计出各机器的求助记录。
2）视频信号采集及监控
视频信号采集是在机器上方、走道等处安装视频监控系统，视频信号直接传输至数据处理与调度系统的显示器上，方便管理人员实时监控。与单纯的数据分析相比，监控效果更直观，视频监控画面与现场数据同步联动的监控方式将更容易发现生产现场的诸多问题。
3）数据处理与调度
除了负责处理和记录数据采集系统提供的信息外，还包括订单管理、工艺管理、排产管理、生产物料管理以及生产现场可视化图文管理等多种功能。通过订单管理，可实现客户订单资料录入、审批的管理，同时实现客户订单跟踪管理。通过工艺管理，可定义产品结构，建立工艺标准，定义生产工艺各项参数指标，实用中，可及时反馈、记录生产工艺的变化原因、变化情况等。同时，还可实现生产计划录入、修改、调整、查询，并可根据生产计划、物料需求计划来制作生产领料单，可根据生产单进行排产管理。该系统可实5现整个平台的可视化管理，将每一个生产现场呈现在视频画面上，同时实时叠加显示对机器的相关数据，可视化管理，直观、有效、一目了然。
4）现场信息反馈系统
根据现场操作情况，可进行主动求助广播、机器运行不正常自动广播等，同时企业的管理或后勤人员，可根据各自权限不同，进行电话拨入广播。车间现场设有电子显示屏信息发布，直接有后台监控中心发送相应信息。
Claims (1)
1.一种大规模定制家具制造车间信息采集监控系统，其特征是包括数据采集系统、数据处理与调度系统、现场信息反馈系统，其中数据采集系统中的多功能机器数据采集器的信号输出端与数据处理与调度系统中的家具制造执行和信息处理系统的第一信号输入端相接，摄像机的信号输出端与家具制造执行和信息处理系统的第二信号输入端相接，家具制造执行和信息处理系统的第一信号输出端与现场信息反馈系统中的现场LED显示屏信号输入端相接，家具制造执行和信息处理系统的第二信号输出端与现场信息反馈系统中的现场广播音箱的信号输入端相接；家具制造执行和信息处理系统的第一信号输出/输入端与现场信息反馈系统中的显示器的信号输入/输出端对应相接，家具制造执行和信息处理系统的第二信号输出/输入端与现场信息反馈系统中的显示现场操作画面、装在公共区域音箱的信号输入/输出端对应相接；所述的数据采集系统的结构是由多功能机器数据采集器和摄像机组成，其中多功能机器数据采集器包括设备运行数据采集接口、RFID读卡头、条码枪接口，所述的运行数据采集接口的信号输出/输入端与多功能机器数据采集器的第一信号输入/输出端对应相接，RFID读卡头的信号输出/输入端与多功能机器数据采集器的第二信号输入/输出端对应相接，条码枪接口的信号输出/输入端与多功能机器数据采集器的第三信号输入/输出端对应相接；所述的数据处理与调度系统的结构主要是由PC机构成的家具制造执行和信息处理系统构成，所述的家具制造执行和信息处理系统是接收多功能机器数据采集器采集的现场机器设备运作参数信息和摄像机采集的现场机器运行和工人操作状况信息，经PC机进行数据分析处理；企业的ERP系统和OA系统中的订单信息、工艺流程、排产计划、BOM信息以及生产现场可视化图文经PC机分析处理后由PC机发布生产现场信息指令；同时PC机将采集和处理的信息发送到后台监控中心，直接有后台监控中心发送音频和视频信息，实现大规模定制家具制造车间信息采集的监控的功能；其采集监控的方法，包括如下步骤：
一、多点信息采集，
1）生产数据采集，在家具生产车间的每台设备上安装一个机器多功能采集器，在多功能数据采集器前端装有一个嵌入式数据采集器，采集现场的机器运行时间、机器型号、运行速度、停机时间、停机次数、累计停机时间、累计停机次数、开机效率、班产、总产、操作工人信息各类数据，多功能数据采集器后端为一个统计分析系统，提供出各种效率统计报表，由多功能数据采集器提供求助按钮、ID读卡、条形码枪的PS接口；
2）视频信息采集，利用摄像机捕捉机器运行和工人操作状况，并将其转换成视频信号直接传输至数据处理与调度系统的显示器上，实时监控；
二、数据处理、调度处理，
利用数据处理与调度系统中的PC机将多功能机器数据采集器采集的现场机器设备运作参数信息和摄像机采集的现场机器运行和工人操作状况信息，由PC机进行数据分析处理；企业的ERP系统和OA系统中的订单信息、工艺流程、排产计划、BOM信息以及生产现场可视化图文经PC机分析处理后由PC机发布生产现场信息指令；
三、现场信息反馈，
利用家具制造执行和信息处理系统将主动求助广播、机器运行不正常自动广播的信息传输给现场LED显示屏和现场广播音箱，经家具制造执行和信息处理系统中的PC机处理，处理后的信息发送到后台监控中心，直接有后台监控中心发送音频和视频信息，实现大规模定制家具制造车间信息采集的监控的功能。
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