CN102902250A - 木质基材贴饰面板工艺的全程监控系统及其监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及木质基材贴饰面板工艺的全程监控系统及其监控方法。所述全程监控系统，包括多点信息采集系统、数据处理和调度系统、现场信息反馈系统，所述多点信息采集系统包括多功能数据采集器及与多功能数据采集器连接的现场环境数据采集装置、物料基础数据采集装置、生产设备运行数据采集装置、工人规范操作过程的信息采集装置，所述多功能数据采集器与数据处理和调度系统相连接，所述数据处理和调度系统与现场信息反馈系统相连接。本发明由于是对整个工艺过程中的各类生产参数进行全程监控并进行及时、准确的控制和合理的应用，所以确保了整个工艺过程的技术参数合理及机器良好运行，达到了提高产品质量和生产效率、降低能耗的目的。

Description

木质基材贴饰面板工艺的全程监控系统及其监控方法

技术领域

本发明涉及木材加工领域，特别是一种以中纤板、刨花板为木质基材贴饰面板工艺的全程监控系统及其监控方法。

背景技术

目前, 在以中纤板或刨花板为木质基材的表面贴饰面板（尤其是贴薄木饰面板，简称薄木贴面）时，往往会产生各种缺陷或质量问题，产生的原因主要包括三个方面，一是环境条件的影响，即环境的温度、湿度变化所造成的木质基材和贴面材料的基本参数的变化从而影响贴面质量；二是木质基材和贴面材料的基础参数质量问题，中纤板或刨花板表面质量主要是其表面粗糙度的大小和厚度偏差不合理等，基础参数主要是指基础的含水率、密度不合理等；三是贴面工艺过程的管理问题，即工艺方法、工艺条件和操作技术等不规范。归根结底主要是对薄木贴面车间的各项参数（包括环境参数、基材和贴面参数、以及工艺过程中的各项参数）没法准确的控制和合理应用，缺乏统一的管理，从而造成薄木贴面过程产生的各类质量问题。

传统的薄木贴面车间管理，是依靠工人的经验对各类参数进行把握，对各类信息采集和处理是靠人工记录和看板作业，人工采集和处理各类参数，其过程效率低而容易出错，特别是对生产车间的生产设备运行参数、环境参数以及各项工艺技术参数都无法进行实时监控，也不能对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，贴面质量得不到保证。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种将整个车间统筹考虑，以对整个工艺过程中的各类生产数据（参数）进行全程监测并进行准确的控制和合理的应用，为生产车间提供一个具有快速反应、有弹性、精细化特点的制造环境，从而达到有效提高生产效率、降低能耗、确保产品品质、增加企业效益和市场竞争力的目的的对木质基材贴饰面板工艺的全程监控系统及其监控方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明所述木质基材贴饰面板工艺的全程监控系统，其特点是包括：多点信息采集系统、数据处理和调度系统、现场信息反馈系统，其中所述多点信息采集系统包括多功能数据采集器及与该多功能数据采集器的信号输入端连接的现场环境数据采集装置、物料基础数据采集装置、生产设备运行数据采集装置、工人规范操作过程的信息采集装置，所述多功能数据采集器的信号输出端与数据处理和调度系统中的信号输入端相连接，所述数据处理和调度系统中的信号输出端与现场信息反馈系统的信号输入端相连接。

其中，上述多功能数据采集器的前端装有一个可与上述现场环境数据采集装置、物料基础数据采集装置、生产设备运行数据采集装置、工人规范操作过程的信息采集装置连接的嵌入式数据采集器，其后端设有一个可根据采集来的数据信息提供出各种效率统计报表的统计分析系统。

为方便企业对整个生产工艺过程中各类信息和数据变化方面进行信息化管理，上述数据处理和调度系统中的信号输出端还连接有一企业信息化管理系统（如企业ERP系统）。

上述现场环境数据采集装置包括环境温度传感器和环境湿度传感器。上述物料基础数据采集装置包括条码感应器、射频识别（简称RFID）采集器、含水率测试仪、粗糙度测试仪和胶水粘度测试仪。上述生产设备运行数据采集装置由机器数据采集器和录像设备组成，上述工人规范操作过程的信息采集装置由录像设备形成，所述机器数据采集器和各录像设备的信号输出接口分别与多功能数据采集器相连接。上述数据处理和调度系统包括由电脑（简称PC机）构成的现场监控管理中心、播放设备，上述现场信息反馈系统包括通过可发送音频或/和视频信息的广播音箱或/和显示屏。

本发明还涉及一种木质基材贴饰面板工艺的全程监控方法。该方法包括如下步骤：

（一）、采集生产数据及进行效率分析判断：

先通过多点信息采集系统中的多功能数据采集器的前端将加工现场的环境数据、物料基础数据、生产设备运行数据和工人规范操作过程信息分别进行采集，以远程获得实时的关于生产过程中的各类生产数据，然后通过多功能数据采集器后端的统计分析系统进行判断分析后，提供出各种效率统计报表；

（二）、采集数据的处理与调度及信息反馈：

上述多功能数据采集器将采集到的各类生产数据上传至数据处理与调度系统中监控管理中心的电脑，经电脑内控制程序作出相应的核对和分析处理后，将处理结果通过现场信息反馈系统中的广播音箱或/和显示屏转换成音频或/和视频信号后，反馈到生产现场，使生产现场进行及时处理，实现对木质基材贴饰面板工艺的全程监控功能；同时监控管理中心的电脑还与后台的企业信息化管理系统相连接，以对整个生产工艺过程中各类信息和数据变化方面进行信息化管理。

本发明由于采用由直接面向生产车间的多点信息采集系统、数据处理和调度系统、现场信息反馈系统及企业信息化管理系统等组成的全程监控系统的结构，使得本发明在对木质基材（如刨花板或纤维板等）进行贴饰面板的工艺时，可利用监控系统中的多点信息采集系统对整个工艺过程中的各类生产参数（如环境、基材、生产设备及工人操作过程等）进行全程监控，并通过数据处理和调度系统进行相应核对和分析处理，然后通过现场信息反馈系统向生产现场反馈各类处理和调整结果，而使贴面工艺的生产车间能及时作出相应的合理调整，以保证整个工艺从基材准备、饰面板拼接、涂胶、热压、陈放等过程的技术参数合理及机器良好运行和保证操作过程规范化，有效提高了产品质量和防止产品翘曲变形，以保证贴面板件的使用性能。同时也由于是对整个工艺过程中的各类生产参数进行全程监控并进行及时、准确的控制和合理的应用，所以为贴面车间提供了一个具有快速反应、有弹性、精细化特点的制造环境，从而达到有效提高生产效率、降低能耗、增加企业效益和市场竞争力的目的。本发明所述监控系统可广泛地应用于各种饰面板贴面技术领域，尤其适合于木质基材贴薄木饰面板的技术领域。

本发明的优点：

（1）、对整个饰面板贴面制造过程的环境参数、基材基础参数、机器运行过程及贴面热压过程的技术参数以及工人规范化操作的监控和优化管理，解决现有饰面板贴面过程中存在的质量问题和不足，同时利用信息化管理的手段根据生产车间的具体情况制定新的、合理的车间生产和管理模式，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）、研究并得出贴面车间的监控系统设计和多点信息采集技术的方法，提供实时收集贴面过程中数据功能，并作出相应的分析，及时反馈到现场，对出现的环境参数变化和物料基础信息的变化以及机器运行参数的变化所带来的贴面问题进行及时处理。

（3）、通过对贴面过程的监控系统的设计、多点信息采集和管理技术研究，为贴面车间提供一个快速反应、有弹性、精细化的制造环境。

（4）、解决整个贴面过程中基础数据信息交互，并通过连续信息流程来实现企业信息全集成。

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1为本发明的结构与流程框图。

具体实施方式

如图1所示，本发明所述木质基材贴饰面板工艺的全程监控系统，包括：多点信息采集系统、数据处理和调度系统、现场信息反馈系统，其中所述多点信息采集系统包括多功能数据采集器及与该多功能数据采集器的信号输入端连接的现场环境数据采集装置、物料基础数据采集装置、生产设备运行数据采集装置、工人规范操作过程的信息采集装置，所述多功能数据采集器的信号输出端与数据处理和调度系统中的信号输入端相连接，所述数据处理和调度系统中的信号输出端与现场信息反馈系统的信号输入端相连接。在具体的生产过程中，可将所述现场环境数据采集装置的信号接口与多功能数据采集器的第一信号输入端相连接，所述物料基础数据采集装置的信号接口与多功能数据采集器的第二信号输入端相连接，所述生产设备运行数据采集装置信号接口与多功能数据采集器的第三信号输入端相连接，所述工人规范操作过程的信息采集装置与多功能数据采集器的第四信号输入端相连接。为使本发明在操作时能更加简单、明了，上述多功能数据采集器的前端装有一个可与上述现场环境数据采集装置、物料基础数据采集装置、生产设备运行数据采集装置、工人规范操作过程的信息采集装置连接的嵌入式数据采集器，其后端设有可根据采集来的数据信息提供出各种效率统计报表的统计分析系统。因此本发明在对木质基材（如刨花板或纤维板等）进行贴饰面板的工艺全程监控时，可利用监控系统中的多点信息采集系统对整个工艺过程中的各类生产参数（如环境、基材、生产设备及工人操作过程等）进行全程监控，并通过数据处理和调度系统进行相应分析处理，然后通过现场信息反馈系统向生产现场反馈各类处理结果，以保证整个工艺从基材准备、饰面板拼接、涂胶、热压、陈放等过程的技术参数合理及机器良好运行和保证操作过程规范化，旨在提高产品质量，防止产口翘曲变形，保证贴面板件的使用性能。同时也为薄木贴面车间提供一个具有快速反应、有弹性、精细化特点的制造环境，有效地提高了生产效率、降低了能耗、增加了企业效益和市场竞争力。为方便企业对整个生产工艺过程中各类信息和数据变化方面进行信息化管理，上述数据处理和调度系统中的信号输出端还连接有一企业信息化管理系统（如企业ERP系统）。上述现场环境数据采集装置一般是由环境温度传感器和环境湿度传感器组成。当然也还可以增加一些其它的环境指标采集器。本发明对加工工艺过程的现场环境数据进行实时把握的目的是：防止因贴面车间内环境参数（如温度、湿度）不满足贴面要求，导致贴面板材的变形及产生气泡等缺陷。上述物料基础数据采集装置包括条码感应器、RFID采集器、含水率测试仪、粗糙度测试仪和胶水粘度测试仪。还可包括用于测定基材和饰面板厚度的测定仪等。对工艺过程中木质基材（刨花板或纤维板）、贴面材料（饰面板）和胶液等物料进行含水率、密度、表面粗糙度和胶液粘度的测定，是保证贴面过程基材参数的准确调控和把握。上述生产设备运行数据采集装置由机器数据采集器和录像设备组成，上述工人规范操作过程的信息采集装置由录像设备形成（如图1中的摄像机二），所述机器数据采集器和各录像设备的信号输出接口分别与多功能数据采集器相连接。上述生产设备运行数据采集装置中的录像设备一般采用摄像机一形成。如可在生产车间的每台设备上安装一个摄像机一和一个机器数据采集器，机器数据采集器采集现场的机器运行时间、机器型号、运行速度、运行参数（如压机的温度、时间和压力等），上述生产设备包括对砂光、拼接、涂胶、热压等机器设备。对这些设备运行数据的监控，是为了保证贴面工艺从基材准备、饰面板拼接、涂胶、热压、陈放等过程的技术参数合理及机器良好运行；对工人的规范操作过程进行监控，以保证操作过程规范化。上述数据处理和调度系统包括由电脑（简称PC机）构成的现场监控管理中心、播放设备（如图1中的显示器），上述现场信息反馈系统包括通过可发送音频或/和视频信息的广播音箱或/和显示屏。一般采用广播音箱和显示屏相结合，此时所述电脑的第一信号输出端与现场信息反馈系统中的显示屏信号输入端相接，电脑的第二信号输出端与现场信息反馈系统中的广播音箱的信号输入端相接，电脑的第三信号输出端与数据处理和调度系统中的显示器相接，电脑的第四信号输出端与企业信息化管理系统中心的信号输入端相连接。本发明通过监控管理中心以及现场信息反馈装置等对板材贴面生产车间进行信息化管理，以保证生产过程中，为贴面车间提供实时的各项数据参数，并作出相应的分析和处理，从而全面质量提高薄木贴面的质量。

本发明还涉及一种木质基材贴饰面板工艺的全程监控方法，其包括如下步骤：

（一）、采集生产数据及进行效率分析判断：

先通过多点信息采集系统中的多功能数据采集器的前端将加工现场的环境数据、物料基础数据、生产设备运行数据和工人规范操作过程信息分别进行采集，以远程获得实时的关于生产过程中的各类生产数据，然后通过多功能数据采集器后端的统计分析系统进行判断分析后，提供出各种效率统计报表；

（二）、采集数据的处理与调度及信息反馈：

上述多功能数据采集器将采集到的各类生产数据上传至数据处理与调度系统中监控管理中心的电脑（简称PC机），经电脑内控制程序做出相应的核对和分析处理后（即将各项生产运行数据调整为可使产品的生产效率和质量都较好的合理的设计参数），将具体控制的处理结果通过现场信息反馈系统中的广播音箱或/和显示屏转换成音频或/和视频信号后，反馈到生产现场，使生产现场进行及时处理，实现对木质基材贴饰面板工艺的全程监控功能；同时监控管理中心的电脑还与后台的企业信息化管理系统相连接，以对整个生产工艺过程中各类信息和数据变化方面进行信息化管理。当各项生产运行数据（参数）达到设计参数时，此工序完成相应的工作并作好相关记录就会自动进入PC机的数据库，然后进入下一工序，如此循环操作。从而对环境参数、物料基础参数、机器运行参数和工人操作规范进行全方位、实时管理，大大提高企业的效率，减少生产辅助工种劳动力。

在上述步骤（一）中，上述现场环境数据的采集方法是在车间的墙面安装环境温度测试仪和环境湿度测试仪，将环境温度和湿度的数据通过有线设施连接在多功能数据采集器上进行采集。一般是在车间的墙面不同部位安装2-3个环境温度测试仪和环境湿度测试仪。上述物料基础数据的采集方法是在对已经贴有条码或感应条码的木质基材和薄木饰面板进厂检验时，通过条码感应器、RFID采集器分别对木质基材和饰面板进行条码确认和密度测定，同时在车间现场通过含水率测试仪、表面粗糙度测试仪对木质基材和薄木饰面板进行含水率测定和对木质基材表面粗糙度进行测定；并通过胶水粘度测试仪对胶液粘度进行自动测试，然后将这些采集的物料基础数据通过有线或无线设施上传至多功能数据采集器上进行采集。上述生产设备运行数据的采集方法是在生产车间的每台设备上安装录像设备（如摄像机）和机器数据采集器，以采集现场的生产机器运行时间、机器型号、运行速度、运行参数等，上述工人规范操作过程信息的采集方法是利用录像设备（如摄像机）捕捉工人操作状况，并将其转换成视频信号传输至监控管理中心的电脑后经播放设备（如显示器）及时播出，从而使生产车间的每一个生产现场呈现在视频画面上，一目了然。这种用于采集车间视频信息的摄像机一般是安装在机器上方、走道等处，其视频信号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。

在本发明中，多功能数据采集器的信号输出接口与数据处理与调度系统中的监控管理中心（电脑）的信息处理系统的信号输入接口相接，监控管理中心（电脑）的第一信号输出接口与现场信息反馈系统中的现场显示屏的信号输入接口相接，监控管理中心（电脑）的第二信号输出接口与现场信息反馈系统中的现场广播音箱的信号输入接口相接，监控管理中心（电脑）的第三信号输出接口与监控中心的现场显示器的信号输入接口相连接。监控管理中心（电脑）的第四信号输出接口与企业的管理系统中心的信号输入接口相连接。企业信息化管理系统的工艺流程、排产计划、BOM信息以及生产现场可视化图文经电脑分析处理后，由电脑发布生产现场信息指令；经由监控管理中心（电脑）经显示屏（一般是LED显示屏）和广播音箱发送音频和视频信息，实现贴面过程的监控功能。

本发明中上述多功能数据采集器输入端，通过有线与环境温度传感器、环境湿度传感器、含水率测试仪、粗糙度测试仪、粘度测试仪、摄像机以及机器数据采集器等信息采集装置相连接；通过无线与条码感应器、RFID采集器相连接；多功能信息采集器的输出端通过有线与监控管理中心的输入端相连接；监控管理中心的输出端，通过有线与现场的广播系统和显示屏相连接；同时，通过有线与企业的信息管理后台企业信息化管理系统相连接。

本发明在具体的操作过程中，可先让工人在进入贴面车间之前需在多功能数据采集器的ID刷卡区域刷自己的身份卡，然后使用条码感应器扫描生产单上的感应条码，此时，操作信息就会自动记录进电脑的数据库，工人即可进行生产操作。操作过程中工人首先通过环境温度测试仪和环境湿度测试仪测试环境参数，并通过有线装置上传多功能数据采集器；然后对物料基础数据信息通过含水率测试仪、粗糙度测试仪、胶水粘度测试仪上传多功能数据采集器；再根据贴面的基本工艺过程通过现场摄像机和机器数据采集器对各类机器设备的运行参数进行采集，当机器参数达到设计参数时，此工序完成相应的工作并相关记录就会自动进入电脑数据库，然后进入下一工序，如此循环操作。从而对环境参数、物料基础参数、机器运行参数和工人操作规范进行全方位、实时管理，大大提高企业的效率，减少生产辅助工种劳动力。

上述数据处理与调度系统除了通过监控管理中心，负责处理和记录数据采集系统提供的信息外，同时，还与企业的后台管理系统相连接，对工艺过程、物料变化过程以及生产现场可视化图文等方面进行管理。其方法是由监控中心的电脑通过工艺管理，可确定贴面的工艺过程和工艺规程，建立工艺标准，定义生产工艺各项参数指标，并及时反馈、记录生产工艺的变化原因、变化情况等；对物料的基础信息的数据参数（含水率、密度）进行现场核实，同时，对物料现场加工后表面参数的变化进行监控等；并将生产现场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。

尽管本发明是参照具体实施例来描述，但这种描述并不意味着对本发明构成限制。参照本发明的描述，所公开的实施例的其他变化，对于本领域技术人员都是可以预料的，这种的变化应属于所属权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种木质基材贴饰面板工艺的全程监控系统，其特征在于包括：多点信息采集系统、数据处理和调度系统、现场信息反馈系统，其中所述多点信息采集系统包括多功能数据采集器及与该多功能数据采集器的信号输入端连接的现场环境数据采集装置、物料基础数据采集装置、生产设备运行数据采集装置、工人规范操作过程的信息采集装置，所述多功能数据采集器的信号输出端与所述数据处理和调度系统中的信号输入端相连接，所述数据处理和调度系统中的信号输出端与现场信息反馈系统的信号输入端相连接。

2.根据权利要求1所述木质基材贴饰面板工艺的全程监控系统，其特征在于上述多功能数据采集器的前端装有一个可与上述现场环境数据采集装置、物料基础数据采集装置、生产设备运行数据采集装置、工人规范操作过程的信息采集装置连接的嵌入式数据采集器，其后端设有可根据采集来的数据信息提供出各种效率统计报表的统计分析系统，上述数据处理和调度系统中的信号输出端还连接有企业信息化管理系统。

3.根据权利要求1或2所述木质基材贴饰面板工艺的全程监控系统，其特征在于上述现场环境数据采集装置包括环境温度传感器和环境湿度传感器。

4.根据权利要求1或2所述木质基材贴饰面板工艺的全程监控系统，其特征在于上述物料基础数据采集装置包括条码感应器、射频识别采集器、含水率测试仪、粗糙度测试仪和胶水粘度测试仪。

5.根据权利要求1或2所述木质基材贴饰面板工艺的全程监控系统，其特征在于上述生产设备运行数据采集装置由机器数据采集器和录像设备组成，上述工人规范操作过程的信息采集装置由录像设备形成，所述机器数据采集器和各录像设备的信号输出接口分别与多功能数据采集器相连接。

6.根据权利要求1或2所述木质基材贴饰面板工艺的全程监控系统，其特征在于上述数据处理和调度系统包括由电脑构成的现场监控管理中心、播放设备，上述现场信息反馈系统包括通过可发送音频或/和视频信息的广播音箱或/和显示屏。

7.一种木质基材贴饰面板工艺的全程监控方法，其特征在于包括如下步骤：

（一）、采集生产数据及进行效率分析判断：

先通过多点信息采集系统中的多功能数据采集器的前端将加工现场的环境数据、物料基础数据、生产设备运行数据和工人规范操作过程信息分别进行采集，以远程获得实时的关于生产过程中的各类生产数据，然后通过多功能数据采集器后端的统计分析系统进行判断分析后，提供出各种效率统计报表；

（二）、采集数据的处理与调度及进行及时信息反馈：

上述多功能数据采集器将采集到的各项生产运行数据上传至数据处理与调度系统中监控管理中心的电脑中，经电脑内控制程序进行数据核对和分析处理后，将处理结果通过现场信息反馈系统中的广播音箱或/和显示屏转换成音频或/和视频信号后，反馈到生产现场，使生产现场进行及时处理，实现对木质基材贴饰面板工艺的全程监控功能；同时监控管理中心的电脑还与后台的企业信息化管理系统相连接，以对整个生产工艺过程中各类信息和数据变化方面进行企业信息化管理。

8.根据权利要求7所述的木质基材贴饰面板工艺的全程监控方法，其特征在于在上述步骤（一）中，上述现场环境数据的采集方法是在车间的墙面安装环境温度传感器和环境湿度传感器，将环境温度和湿度的数据通过有线设施连接在多功能数据采集器上进行采集。

9.根据权利要求7所述的木质基材贴饰面板工艺的全程监控方法，其特征在于在上述步骤（一）中，上述物料基础数据的采集方法是在对已经贴有条码或感应条码的木质基材和饰面板进厂检验时，通过条码感应器、射频识别采集器分别对木质基材和饰面板进行条码确认和密度测定，同时在车间现场通过含水率测试仪、表面粗糙度测试仪对木质基材和饰面板进行含水率测定和对木质基材表面粗糙度进行测定；并通过胶水粘度测试仪对胶液粘度进行测试，然后将这些采集的物料基础数据通过有线或无线设施上传至多功能数据采集器上进行采集。

10.根据权利要求7所述的木质基材贴饰面板工艺的全程监控方法，其特征在于在上述步骤（一）中，上述生产设备运行数据的采集方法是在生产车间的每台设备上安装录像设备和机器数据采集器，以采集现场的生产机器运行时间、机器型号、运行速度、运行参数，上述工人规范操作过程信息的采集方法是利用录像设备捕捉工人操作状况，并将其转换成视频信号传输至监控管理中心的电脑后通过播放设备及时播出，实时监控。

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