CN106227165A - 一种智能制造管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能制造管理系统，包括资源管理池、设备采集器、生产流程管理器、设备控制器和数据传输装置，所述资源管理池用于提供物品数据和生产计划数据；所述设备采集器用于收集设备当前生产状态信息；所述设备控制器用于控制设备按照生产队列生产；所述数据传输装置用于源管理池、设备采集器、设备控制器与生产流程管理器之间的数据传输；生产流程管理器用于处理资源管理池和设备采集器的数据，并根据处理结果合理安排设备控制器控制设备进行生产。本发明是为解决制造型企业管理困难，帮助企业管理设计人员合理利用有效资源，使得企业效率利益最大化，同时提供图形化可视系统帮助用户更快捷的管理使用各项数据信息。

Description

一种智能制造管理系统
技术领域
本发明涉及生产管理系统，尤其是涉及一种智能制造管理系统。
背景技术
智能制造系统是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，它在制造过程中能以一种高度柔性与集成不高的方式，借助计算机模拟人类专家的智能活动进行分析、推理、判断、构思和决策等，从而取代或者延伸制造环境中人的部分脑力劳动。同时，收集、存贮、完善、共享、集成和发展人类专家的智能。
所谓智能制造，就是面向产品全生命周期，实现泛在感知条件下的信息化制造。智能制造技术是在现代传感技术、网络技术、自动化技术、拟人化智能技术等先进技术的基础上，通过智能化的感知、人机交互、决策和执行技术，实现设计过程、制造过程和制造装备智能化，是信息技术、智能技术与装备制造技术的深度融合与集成。智能制造，是信息化与工业化深度融合的大趋势。
发明内容
本发明所要解决的问题是，针对上述现有技术中的缺点，提出创新方案，尤其是一种能够有效解决制造型企业管理困难，帮助企业管理设计人员合理利用有效资源，使得企业效率利益最大化，同时提供图形化可视系统帮助用户更快捷的管理使用各项数据信息。
为解决上述问题，本发明采用的方案如下：一种智能制造管理系统，包括资源管理池、设备采集器、生产流程管理器、设备控制器和数据传输装置；所述资源管理池用于提供物品数据和生产计划数据；所述设备采集器用于收集设备当前生产状态信息；所述设备控制器用于控制设备按照生产队列生产；所述数据传输装置用于源管理池、设备采集器、设备控制器与生产流程管理器之间的数据传输；所述生产流程管理器用于处理资源管理池和设备采集器的数据，包括以下步骤：
GT1：接收资源管理池数据；
GT2：根据资源管理池数据加载物品的BOM结构树，并解析节点层级和组成比例；物品的BOM基于数据库系统；物品编号1，物品编号2，物品关联关系；其中，物品关联关系1时，物品1是物品2的父节点；物品关联关系2时，物品1是物品2的子节点；通过递归遍历的方式构建物品的BOM树形结构；
GT3：接收资源管理池数据；
GT4：遍历物品生产的BOM结构，根据资源管理池的信息计算物品需要生产的数量；构建一个双向的链表，表示一个树形结构，每个节点包含物品信息，链表表示了物品的父子级关系，通过链表的递归遍历，得出节点的深度；
GT5：根据BOM结构得到的深度，深度越大优先级越高的方式，对物品生产工作进行排序；
GT7：接收来自设备采集器的设备资源数据；
GT8：获得可以执行目标工作的设备为设备A、设备B、设备C···，分别计算设备A、设备B、设备C···的优先级，优先级=log（1/设备可以加工工序数量）（最后空闲时间-当前时间），读取设备优先级，并排序；
GT9：遍历步骤GT8生产队列，将符合生产要求的设备，按照优先级将需要生产的物品分配至设备队列中；
GT10：建立计划缓冲区，遍历BOM并一次计算优先级和安排设备工序，计算完成后一次性发布指令至设备控制器，由设备控制器自行维护生产队列。
进一步，根据上述设计方案所述智能制造管理系统，所述步骤GT8还包括根据不同设备生产同一物品所需要的时间，分别计算设备A、设备B、设备C···的最后空闲时间。
进一步，根据上述设计方案所述智能制造管理系统，所述资源管理池向生产流程管理器提供物品数据后，步骤GT2包括以下子步骤，物品经过BOM结构树解析后得到子部件按照相似度查找历史产品BOM数据；按照子部件的名称、规格、属性逐一做相识度计算，当某一物品特征属性值与所需要添加的物品满足相似度条件时即满足条件相似度大于等于90%，则从所述的物品历史BOM中选出该物品，作为新增BOM数据的依据；当多个物品BOM满足条件时，选取相似度值最高的物品BOM，接着在模板基础上对物品各项资料做一定的修改；当所需要添加的物品在查找历史物品BOM数据后得出的相似度小于90%，则需要将该物品的BOM数据逐条输入。
进一步，根据上述设计方案所述智能制造管理系统，所述数据传输装置为WLAN数据传输装置。
进一步，根据上述设计方案所述智能制造管理系统，所述智能制造管理系统还包括图形化可视系统；所述图形化可视系统用于将资源管理池、设备采集器、生产流程管理器和设备控制器的各项数据进行图形化显示。
本发明的技术效果如下：一种智能制造管理系统，包括资源管理池、设备采集器、生产流程管理器、设备控制器和数据传输装置，所述资源管理池用于提供物品数据和生产计划数据；所述设备采集器用于收集设备当前生产状态信息；所述设备控制器用于控制设备按照生产队列生产；所述数据传输装置用于源管理池、设备采集器、设备控制器与生产流程管理器之间的数据传输；生产流程管理器用于处理资源管理池和设备采集器的数据，并根据处理结果合理安排设备控制器控制设备进行生产。本发明是为解决制造型企业管理困难，帮助企业管理设计人员合理利用有效资源，使得企业效率利益最大化，同时提供图形化可视系统帮助用户更快捷的管理使用各项数据信息。
在过程控制方面：本发明的智能制造管理系统管理生产订单的整个生产流程，通过对生产过程的所有突发事件实时监控，自动纠正生产过程中的错误或提供决策支持，以实现生产调度要求;在出现异常或与生产计划偏离太大时，及时反馈相关人员使其采取相应的措施。
在任务派工方面：本发明的智能制造管理系统在生产计划完成后，自动生成任务派工单，根据生产设备实际加工能力的变化，制定并优化生产的具体过程及各设备的详细操作顺序;为了提高生产柔性，生产任务根据生产执行具体情况及设备情况，结合资源配置进行现场动态分配。
在资源配置方面：本发明的智能制造管理系统通过详细的数据统计和分析，为企业提供各种生产现场资源的实时状态，与任务分配紧密协调，为各生产工序配置相应的工具、设备、物料、文档等资源，保证各操作按调度要求准备和执行。
在能力平衡分析方面：本发明的智能制造管理系统分析对比工作中心/设备任务负荷、部门/班组任务负荷、工种任务负荷等并做出相应的评估，协助计划和调度人员进行生产任务的外协和均衡，并实现最优的生产计划排程。
在质量管理方面：本发明的智能制造管理系统跟踪原材料进厂到成品入库的整个生产流程，对产品原料、生产设备、操作人员、工序批次等数据实时采集，为产品的使用、改进设计及质量控制提供依据;根据检测结果确定产品问题、提供相应的决策支持。
在文档管理方面：本发明的智能制造管理系统基于数据库的解决方案，拥有海量数据的存储和管理能力，自定义文档管理结构树和版本追踪，有效管理产品的设计、操作流程、工艺说明等;根据加工任务分配，为个生产工序提供相应的加工程序和生产信息等。
在数据采集方面：本发明的智能制造管理系统根据不同的数据、应用场景、人员能力、设备投入等方面采取不同的数据采集方式，实时获取各工序、设备、物料、产品等数据，并统计、分析成其它系统、管理者所需的信息。
在人力资源管理方面：本发明的智能制造管理系统提供人员的状态和相关的信息，跟踪个人的工作执行情况，为企业实现精细考勤管理、控制人力成本、轻松绩效考核、减少员工流失、优化人员调度等方面提供决策支持。
在维护管理方面：本发明的智能制造管理系统记录每台设备、每把工具的维护时间、维护内容、故障原因等，从而计算出最常见的设备/工具维护工作并进行经验积累，管理和指导生产设备、工具的维护活动，并生成相应的维护经验文档，以供浏览、查询。
附图说明
图1气门孔识别机的BOM深度分析示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
智能制造(Intelligent Manufacturing，IM)是一种由智能设备和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，它在制造过程中能进行智能活动，诸如分析、推理、判断、构思和决策等。通过人与智能设备的合作共事，去扩大、延伸和部分地取代人类专家在制造过程中的脑力劳动。它把制造自动化的概念更新，扩展到柔性化、智能化和高度集成化。
实施例：一种智能制造管理系统，包括资源管理池、设备采集器、生产流程管理器、设备控制器和数据传输装置；所述资源管理池用于提供物品数据和生产计划数据；所述设备采集器用于收集设备当前生产状态信息；所述设备控制器用于控制设备按照生产队列生产；所述数据传输装置用于源管理池、设备采集器、设备控制器与生产流程管理器之间的数据传输；所述生产流程管理器用于处理资源管理池和设备采集器的数据，包括以下步骤：
GT1：接收资源管理池数据；
GT2：根据资源管理池数据加载物品的BOM结构树，并解析节点层级和组成比例；物品的BOM基于数据库系统；物品编号1，物品编号2，物品关联关系；其中，物品关联关系1时，物品1是物品2的父节点；物品关联关系2时，物品1是物品2的子节点；通过递归遍历的方式构建物品的BOM树形结构；
GT3：接收资源管理池数据；
GT4：遍历物品生产的BOM结构，根据资源管理池的信息计算物品需要生产的数量；构建一个双向的链表，表示一个树形结构，每个节点包含物品信息，链表表示了物品的父子级关系，通过链表的递归遍历，得出节点的深度；
GT5：根据BOM结构得到的深度，深度越大优先级越高的方式，对物品生产工作进行排序；
GT7：接收来自设备采集器的设备资源数据；
GT8：获得可以执行目标工作的设备为设备A、设备B、设备C···，分别计算设备A、设备B、设备C···的优先级，优先级=log（1/设备可以加工工序数量）（最后空闲时间-当前时间），读取设备优先级，并排序；
GT9：遍历步骤GT8生产队列，将符合生产要求的设备，按照优先级将需要生产的物品分配至设备队列中；
GT10：建立计划缓冲区，遍历BOM并一次计算优先级和安排设备工序，计算完成后一次性发布指令至设备控制器，由设备控制器自行维护生产队列。
如图1所述为气门孔识别机的BOM深度分析示意图。根据示意图，可以看出物品经过本系统通过BOM解析后，得到各个基础部件，通过对基础部件进行深度标识，为接下来的物品生产工作排序做准备，深度越大优先级越高。

Claims (5)

1.一种智能制造管理系统，包括资源管理池、设备采集器、生产流程管理器、设备控制器和数据传输装置；其特征在于，所述资源管理池用于提供物品数据和生产计划数据；所述设备采集器用于收集设备当前生产状态信息；所述设备控制器用于控制设备按照生产队列生产；所述数据传输装置用于源管理池、设备采集器、设备控制器与生产流程管理器之间的数据传输；所述生产流程管理器用于处理资源管理池和设备采集器的数据，包括以下步骤：
GT1：接收资源管理池数据；
GT2：根据资源管理池数据加载物品的BOM结构树，并解析节点层级和组成比例；物品的BOM基于数据库系统；物品编号1，物品编号2，物品关联关系；其中，物品关联关系1时，物品1是物品2的父节点；物品关联关系2时，物品1是物品2的子节点；通过递归遍历的方式构建物品的BOM树形结构；
GT3：接收资源管理池数据；
GT4：遍历物品生产的BOM结构，根据资源管理池的信息计算物品需要生产的数量；构建一个双向的链表，表示一个树形结构，每个节点包含物品信息，链表表示了物品的父子级关系，通过链表的递归遍历，得出节点的深度；
GT5：根据BOM结构得到的深度，深度越大优先级越高的方式，对物品生产工作进行排序；
GT7：接收来自设备采集器的设备资源数据；
GT8：获得可以执行目标工作的设备为设备A、设备B、设备C···，分别计算设备A、设备B、设备C···的优先级，优先级=log（1/设备可以加工工序数量）（最后空闲时间-当前时间），读取设备优先级，并排序；
GT9：遍历步骤GT8生产队列，将符合生产要求的设备，按照优先级将需要生产的物品分配至设备队列中；
GT10：建立计划缓冲区，遍历BOM并一次计算优先级和安排设备工序，计算完成后一次性发布指令至设备控制器，由设备控制器自行维护生产队列。
2.根据权利要求1所述智能制造管理系统，其特征在于，所述步骤GT8还包括根据不同设备生产同一物品所需要的时间，分别计算设备A、设备B、设备C···的最后空闲时间。
3.根据权利要求1所述智能制造管理系统，其特征在于，所述资源管理池向生产流程管理器提供物品数据后，步骤GT2包括以下子步骤，物品经过BOM结构树解析后得到子部件按照相似度查找历史产品BOM数据；按照子部件的名称、规格、属性逐一做相识度计算，当某一物品特征属性值与所需要添加的物品满足相似度条件时即满足条件相似度大于等于90%，则从所述的物品历史BOM中选出该物品，作为新增BOM数据的依据；当多个物品BOM满足条件时，选取相似度值最高的物品BOM，接着在模板基础上对物品各项资料做一定的修改；当所需要添加的物品在查找历史物品BOM数据后得出的相似度小于90%，则需要将该物品的BOM数据逐条输入。
4.根据权利要求1所述智能制造管理系统，其特征在于，所述数据传输装置为WLAN数据传输装置。
5.根据权利要求1所述智能制造管理系统，其特征在于，所述智能制造管理系统还包括图形化可视系统；所述图形化可视系统用于将资源管理池、设备采集器、生产流程管理器和设备控制器的各项数据进行图形化显示。
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