CN105549570A - 一种中药智慧工厂集成系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中药智慧工厂集成系统，其包括资源计划系统，其具有信息存储模块和处理器，所述信息存储模块电连接于所述处理器的输入端；设备控制系统；生产执行系统，其具有依次电连接的执行模块和监控模块，所述执行模块一端连接于所述处理器，另一端连接于所述设备控制系统；其中，所述信息存储模块具有原辅料存储模块、采购信息存储模块、销售信息存储模块及成本信息存储模块；其中，所述资源计划系统、设备控制系统和生产执行系统之间通过TCP/IP无线局域网相连接。本发明能够实现生产过程的自动化、生产监控过程的可视化、过程控制优化以及管理系统与控制系统的集成技术，保障产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及中药智能制造领域。更具体地说，本发明涉及一种中药智慧工厂集成系统。
背景技术
中药作为我国医药产业中的传统民族产业，由于中药是一个多成分的复杂体系，其有效成分的分析和定量也非常困难，相同的原材料因产地不同、采收季节不同、生产工艺参数控制水平不同都可能会导致产品较差的稳定性。中药工业制造是一个复杂的动态系统工程，目前中药行业的制造水平距离智能制造仍有一定距离。
目前，我国中药企业缺乏智慧工厂系统集成方法，现有的设备控制系统和资源计划系统为相对独立的系统，具有各自的处理逻辑、数据库和通讯机制等，当彼此之间无法连接，它们之间形成一个个信息孤岛局面，数据“孤岛”和“断系统”现象严重，缺乏快速实时有效的工艺过程信息收集和处理方法，某些生产制造环节犹如“黑箱”，导致信息的多向采集和重复输入影响数据的一致性和正确性，使得大量的信息资源不能充分发挥应有的作用，使生产过程信息始终不能连续、自动、完整的反映在企业管理系统中。
因此亟需一种涉及数据源广，包括生产过程控制信息、生产过程质量信息、生产仓库信息生产维护信息和生产管理信息等可实现多元异构系统的中药智慧工厂集成系统。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种中药智慧工厂集成系统，其能够实现生产过程的自动化、生产监控过程的可视化、过程控制优化以及管理系统与控制系统的集成技术，保障产品质量。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种中药智慧工厂集成系统，其包括：
资源计划系统，其具有信息存储模块和处理器，所述信息存储模块电连接于所述处理器，操作人员可将企业资源信息输入资源计划系统并存储于信息存储模块，资源计划系统根据市场需求和客户订单，在充分利用企业内各资源的基础上，用以工厂整体生产计划的制定；
设备控制系统，用以工厂各设备的控制；
生产执行系统，其具有电连接的执行模块和监控模块，所述执行模块一端连接于所述处理器，另一端连接于所述设备控制系统的输入端，，所述监控模块连接于所述设备控制系统的输出端；
其中，所述信息存储模块具有原辅料存储模块、采购信息存储模块、销售信息存储模块及成本信息存储模块；
其中，所述设备控制系统具有称重控制模块、配料控制模块、生产设备控制模块、包装控制模块、清洗站控制模块和公用系统控制模块。
其中，所述资源计划系统、设备控制系统和生产执行系统之间通过TCP/IP无线局域网相连接。
在现有技术中，多数中药生产企业已实现了资源计划系统的信息和设备的自动化管理，而在实际生产过程中产生的数据无法自动传递到资源计划系统，若采用人工抄录的方式，效率低且出错率高，这导致资源计划系统主要是以物料和得到的产品库存来控制生产，无法以实际生产中的数据为基础进行管理指导工作，对生产过程中出现的产品品质的不稳定性、生产成本过高等原因的也无从分析。
由此，本发明根据中药的实际生产需要建立了生产执行系统，其连接所述资源计划系统和所述设备控制系统，所述执行系统接收所述整体生产计划，分解计划并将具体操作指令传递给所述设备控制系统，同时所述监控系统将实时采集的生产动态参数及设备控制系统的运行设备和仪表的状态数据反馈给所述资源计划系统；
优选的是，其中，还包括系统权限管理模块，其电连接于所述处理器，其具有用户注册、用户分类、用户权限设置和日志管理子模块，所述用户分类管理子模块给用户分配操作权限和安全区，所述日志管理子模块记录批次生产整过程，实现对人员进行分类管理和维护，防止越权操作，以保证系统安全性。
优选的是，其中，所述用户分类子模块具有普通用户子模块和高级用户子模块，所述配方具体成分采用编码进行标示，普通用户只能查看到配方的对应编码，只有高级用户才能看到配方的具体成分，提高对中药工厂中核心配方的保护性。
优选的是，其中，
所述执行模块具有物料管理、称量配料管理、设备管理、生产执行、生产管理、电子批记录、质量管理和生产分析管理子模块，用以将资源计划系统的信息进行细化、分解，进行实际排产和生产调度；
所述监控模块具有数据采集、设备控制、测量、参数调节和信号报警子模块，其根据生产制造执行模块的具体指令实施生产，当工艺或设备参数不符合标准规范时，及时进行控制或更正，提高产品的质量等级和质量稳定性，且可实时采集生产数据反馈给生产制造执行模块，便于在产品遇到问题时的及时分析。
优选的是，其中，所述生产设备具有提取设备、浓缩设备、萃取设备、纯化设备、干燥设备及制剂设备。
优选的是，其中，所述设备控制系统的控制方式为人工操作、PLC控制、搅拌自控或机器人。
优选的是，其中，所述物料管理采用纸质条码贴在物料包装，通过扫码枪扫描的方式进行管理，以准确快速了解每批次原辅料的生产时节、产地、库存等信息；
所述称量配料通过在车间料仓和托盘上使用RFID电子标签的方式进行管理，便于异常情况的追溯和复核，减少称量差错。
优选的是，其中，所述执行模块还电连接一数字签名模块，所述执行模块在传递具体操作指令传递前，需要进行数字签名核对，只有通过验证才可以将所述具体执行子工单下达，提高工厂生产的规范性。
优选的是，其中，所述数据采集子模块实时记录唯一标示的批次号、每批次运行的时间、每批次各阶段运行的工艺参数、配方和设备信息、每批次车间环境的信息以及报警信息，便于批次中间生产数据的查询和分析。
优选的是，其中，所述工艺参数包括温度、压力、真空度、体积、重量、pH值、液体流量及液体密度。
本发明至少包括以下有益效果：
(1)本发明中生产执行系统与资源计划系统和设备控制系统有效的集成，实现了中药智慧工厂多种资源整合和信息共享，解决了信息孤岛问题，实现了所有系统数据的共享，提高了生产的灵活性和流程转化；
(2)本发明生产执行系统对生产数据的自动收集和反馈实现了生产制造的无纸化和规范化管理，降低了生产记录错误的风险；
(3)本发明的生产执行系统对各个生产单元的工作状况和设备运行状况进行实时监控，并可进行产品回溯和安全的数据访问，提高了设备运行的可靠性和生产管理的透明性。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的一个实施例中中药智慧工厂集成系统的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
图1示出了根据本发明的一种实现形式，示出了中药智慧工厂系统集成的方法，其中包括：
资源计划系统，其具有信息存储模块和处理器，所述信息存储模块电连接于所述处理器；
设备控制系统，用以工厂各设备的控制；
生产执行系统，其具有电连接的执行模块和监控模块，所述执行模块一端连接于所述处理器，另一端连接于所述设备控制系统的输入端，所述监控模块连接于所述设备控制系统的输出端；
其中，所述信息存储模块具有原辅料存储模块、采购信息存储模块、销售信息存储模块及成本信息存储模块；
其中，所述设备控制系统具有称重控制模块、配料控制模块、生产设备控制模块、包装控制模块、清洗站控制模块和公用系统控制模块。
其中，所述资源计划系统、设备控制系统和生产执行系统之间通过TCP/IP无线局域网相连接。
在这种技术方案中，资源计划系统根据市场需求和客户订单，在充分利用企业内各资源的基础上，制定工厂整体的生产计划，并向生产执行系统发送生产指令，执行系统将资源计划系统的生产计划进一步细化，并将具体可执行的指令下发给设备控制系统，同时监控系统控制具体计划的执行不偏离生产工艺的标准，确保设备的正常运转及生产信息的可追溯性。
在另一种实例中，还包括系统权限管理模块，其电连接于所述处理器，所述系统权限管理模块具有用户注册、用户分类、用户权限设置和日志管理子模块，所述用户分类管理子模块给用户分配操作权限和安全区，所述日志管理子模块记录批次生产整过程。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。例如还可通过密码访问的方式实现不同职责的人员进入不同的操作页面。
上述方案中，所述用户分类子模块具有普通用户子模块和高级用户子模块，所述配方具体成分采用编码进行标示，普通用户只能查看到配方的对应编码，只有高级用户才能看到配方的具体成分。
上述方案中，所述执行模块具有物料管理、称量配料管理、设备管理、生产执行、生产管理、电子批记录、质量管理和生产分析管理子模块，实现从原料投料到成品入库的全生产过程物料跟踪；所述监控模块具有数据采集、设备控制、测量、参数调节和信号报警子模块。
上述方案中，根据中药实际生产的需要，所述生产设备具有提取设备、浓缩设备、萃取设备、纯化设备、干燥设备及制剂设备。
上述方案中，所述设备控制系统的控制方式为人工操作、PLC控制、搅拌自控或机器人。
上述方案中，所述物料管理采用纸质条码贴在物料包装，通过扫码枪扫描的方式进行管理，以实现物料的全程跟踪管理及回溯，并准确快速了解每批次原辅料的生产时节、产地、库存等信息；
所述称量配料通过在车间料仓和托盘上使用RFID电子标签的方式进行管理，便于异常情况的追溯和复核，减少称量差错。并且，这种方式只是一种较佳实例的说明，但并不局限于此。
上述方案中，所述执行模块还电连接一数字签名模块，例如液晶数位屏，所述生产制造执行模块在传递具体操作指令传递前，需要进行数字签名核对，只有通过验证才可以将生产指令计划的信息下达，提高对中药生产的管控性。
上述方案中，所述数据采集子模块实时记录唯一标示的批次号、每批次运行的时间、每批次各阶段运行的工艺参数、配方和设备信息、每批次车间环境的信息以及异常报警信息，便于按照批次对生产的关键环节进行管理。
上述方案中，所述工艺参数包括温度、压力、真空度、体积、重量、pH值、液体流量及液体密度。
这里说明的模块数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的中药智慧工厂系统集成的方法的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
如上所述，本发明中生产执行系统与资源计划系统和设备控制系统有效的集成，实现了中药智慧工厂多种资源整合和信息共享，解决了信息孤岛问题，实现了所有系统数据的共享，提高了生产的灵活性和流程转化；
此外，本发明生产执行系统对生产数据的自动收集和反馈实现了生产制造的无纸化和规范化管理，降低了生产记录错误的风险；
此外，本发明的生产执行系统对各个生产单元的工作状况和设备运行状况进行实时监控，并可进行产品回溯和安全的数据访问，提高了设备运行的可靠性和生产管理的透明性。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (10)
1.一种中药智慧工厂集成系统，其特征在于，包括：
资源计划系统，其具有信息存储模块和处理器，所述信息存储模块电连接于所述处理器；
设备控制系统，用以工厂各设备的控制；
生产执行系统，其具有电连接的执行模块和监控模块，所述执行模块一端连接于所述处理器，另一端连接于所述设备控制系统的输入端，所述监控模块连接于所述设备控制系统的输出端；
其中，所述信息存储模块具有原辅料存储模块、采购信息存储模块、销售信息存储模块及成本信息存储模块；
其中，所述设备控制系统具有称重控制模块、配料控制模块、生产设备控制模块、包装控制模块、清洗站控制模块和公用系统控制模块；
其中，所述资源计划系统、设备控制系统和生产执行系统之间通过TCP/IP无线局域网相连接。
2.如权利要求1所述的中药智慧工厂集成系统，其特征在于，还包括系统权限管理模块，其电连接于所述处理器，所述系统权限管理模块具有用户注册、用户分类、用户权限设置和日志管理子模块。
3.如权利要求2所述的中药智慧工厂集成系统，其特征在于，所述用户分类子模块具有普通用户子模块和高级用户子模块，所述配方具体成分采用编码进行标示，普通用户只能查看到配方的对应编码，只有高级用户才能看到配方的具体成分。
4.如权利要求1所述的中药智慧工厂集成系统，其特征在于，
所述执行模块具有物料管理、称量配料管理、设备管理、生产执行、生产管理、电子批记录、质量管理和生产分析管理子模块，
所述监控模块具有数据采集、设备控制、测量、参数调节和信号报警子模块。
5.如权利要求1所述的中药智慧工厂集成系统，其特征在于，所述生产设备具有提取设备、浓缩设备、萃取设备、纯化设备、干燥设备及制剂设备。
6.如权利要求1所述的中药智慧工厂集成系统，其特征在于，所述设备控制系统的控制方式为人工操作、PLC控制、搅拌自控或机器人。
7.如权利要求4所述的中药智慧工厂集成系统，其特征在于，所述物料管理采用纸质条码贴在物料包装，通过扫码枪扫描的方式进行管理，所述称量配料通过在车间料仓和托盘上使用RFID电子标签的方式进行管理。
8.如权利要求1所述的中药智慧工厂集成系统，其特征在于，所述执行模块还电连接一数字签名模块。
9.如权利要求4所述的中药智慧工厂集成系统，其特征在于，所述数据采集子模块实时记录唯一标示的批次号、每批次运行的时间、每批次各阶段运行的工艺参数、配方和设备信息、每批次车间环境的信息以及异常报警信息。
10.如权利要求9所述的中药智慧工厂集成系统，其特征在于，所述工艺参数包括温度、压力、真空度、体积、重量、pH值、液体流量及液体密度。
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