CN106371416A - 装配线上的装配控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了装配线上的装配控制方法及系统，其中的方法包括：在待装配设备的装配件到达装配线的预备上线工位时，底层自动化系统向MES发送到达预备上线工位信息以及装配件的属性信息；MES根据本地存储的装配设备配置信息以及其从ERP处获取的当前生产订单判断装配件的属性信息是否与当前生产订单相符，在确定出相符时，形成各装配工位的生产计划信息，底层自动化系统将各装配工位的生产计划信息分别存储在相应装配工位的信息存储单元中；在装配件在各装配工位流转过程中，MES在确定底层自动化系统从相应信息存储单元读取的生产计划信息与本地存储的装配件的生产计划信息相符时，向底层自动化系统发送允许执行装配操作的许可信息。
Description
技术领域
本发明涉及车辆控制技术领域，具体涉及一种装配线上的装配控制方法及装配线上的装配控制系统。
背景技术
随着工业化进程的推进，生产制造业的自动化程度越来越高。生产制造业的自动化程度的提高意味着生产数字化程度、网络化程度以及机器自组织程度的提高。
在生产过程中，流水装配线上的材料、零件、装配件以及成品的生产配送是否能够做到有序、现场数据是否能及时反馈并及时得到相应的管理、故障信息是否能够被有效传达和解决等，是提高生产制造业的自动化程度的所需要解决的技术问题。
发明人在实现本发明过程中发现：目前的流水装配线上还存在着多种影响生产制造业的自动化程度的问题，如流水装配线上的一些信息(如产品的品质信息等)还不能够被实时反馈查询，流水装配线的生产效率、生产进度以及产品状态等信息还不能被管理层实时掌控，流水装配线上还存在人机与管理指令不协调的以及工序间信息交互不畅等现象。如何不断的提高装配线上的智能化程度以及生产工艺的数字化管理水平，以提高流水装配线的自动化程度是一个值得关注的重要课题。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的装配线上的装配控制方法及系统。
依据本发明的其中一个方面，提供一种装配线上的装配控制方法，该方法主要包括：在待装配设备的装配件到达装配线的预备上线工位时，底层自动化系统向生产制造管理系统发送到达预备上线工位信息以及所述装配件的属性信息；生产制造管理系统在接收到所述到达预备上线工位信息后，根据本地存储的装配设备配置信息以及其从上层生产计划管理系统处获取的当前生产订单判断所述装配件的属性信息是否与当前生产订单相符，且在确定出相符的情况下，形成所述待装配设备在各装配工位的生产计划信息，并向底层自动化系统发送各装配工位的生产计划信息；底层自动化系统将所述各装配工位的生产计划信息分别存储在相应装配工位的信息存储单元中，并将装配件由预备上线工位输送至起始装配工位；在装配件在各装配工位流转过程中，底层自动化系统从装配件当前所在装配工位的信息存储单元中读取所述装配件的生产计划信息，并提供给生产制造管理系统；生产制造管理系统在确定底层自动化系统传输来的生产计划信息与本地存储的所述装配件的生产计划信息相符时，向底层自动化系统发送允许针对当前装配工位上的装配件执行装配操作的许可信息。
依据本发明的另一个方面，还提供了一种装配线上的装配控制系统，所述装配控制系统包括：第一控制模块，设置于底层自动化系统中，用于在待装配设备的装配件到达装配线的预备上线工位时，向生产制造管理系统发送到达预备上线工位信息以及所述装配件的属性信息；第二控制模块，设置于生产制造管理系统中，用于在生产制造管理系统接收到所述到达预备上线工位信息后，根据本地存储的装配设备配置信息以及其从上层生产计划管理系统处获取的当前生产订单判断所述装配件的属性信息是否与当前生产订单相符，且在确定出相符的情况下，形成所述待装配设备在各装配工位的生产计划信息，并向底层自动化系统发送各装配工位的生产计划信息；第三控制模块，设置于底层自动化系统中，用于将所述各装配工位的生产计划信息分别存储在相应装配工位的信息存储单元中，并将装配件由预备上线工位输送至起始装配工位；第四控制模块，设置于底层自动化系统中，用于在装配件在各装配工位流转过程中，从装配件当前所在装配工位的信息存储单元中读取所述装配件的生产计划信息，提供给生产制造管理系统；第五控制模块，设置于生产制造管理系统中，用于在确定底层自动化系统传输来的生产计划信息与生产制造管理系统本地存储的所述装配件的生产计划信息相符时，向底层自动化系统发送允许针对当前装配工位上的装配件执行装配操作的许可信息。
本发明提供的装配线上的装配控制方法及系统至少具有下列优点以及有益效果：本发明通过将装配控制系统划分为上层生产计划管理系统、生产制造管理系统以及底层自动化系统，并利用生产制造管理系统将上层生产计划管理系统与底层自动化系统良好结合，从而使订单管理与装配设备的装配过程智能结合；由此可知，本发明提供的技术方案提高了装配线上的智能化程度以及生产工艺的数字化管理水平，从而提高了流水装配线的自动化程度。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。本实施例的附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的装配件。在附图中：
图1为本发明实施例一的装配线上的装配控制方法的流程图；
图2为本发明实施例二的装配线上的装配控制系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
实施例一、装配线上的装配控制方法。
本实施例的装配线上的装配控制方法可以通过三层系统之间的信息交互实现，其中的最上层系统为上层生产计划管理系统，其中的中间层系统为生产制造管理系统，其中的最下层系统为底层自动化系统。上层生产计划管理系统可以包括计算机以及服务器等。生产制造管理系统可以包括计算机以及工控机等。底层自动化系统可以包括控制器、数据采集器、条形码、各种计量和检测仪器以及机械手等，其中的控制器可以由PLC(Programmable Logic Controller可编程逻辑控制器)来实现。为便于表述，在下述描述中，将上层生产计划管理系统简称为REP，将生产制造管理系统简称为MES。
本实施例的装配线上的装配控制方法的流程如图1所示。图1所示的方法主要包括：步骤S100、步骤S110、步骤S120、步骤S130以及步骤S140。下面对各步骤分别进行说明。
S100、在待装配设备的装配件到达装配线的预备上线工位时，底层自动化系统(如PLC)向MES发送到达预备上线工位信息以及装配件的属性信息。
作为示例，本实施例中的待装配设备可以为汽车发动机等通过多个零部件进行装配而形成的能够完成预定功能的设备。在待装配设备为汽车发动机时，本实施例中的到达装配线的预备上线工位的装配件通常为机加工成品缸体(即汽车发动机缸体)，且装配线为汽车发动机装配线。另外，本实施例中的预备上线工位(也可以称为预备工位)通常为装配线上的起始装配工位的前一个工位。
作为示例，在待装配设备的装配件到达装配线的预备上线工位时，底层自动化系统可以从装配件附带的标签芯片(如RFID芯片)中读取装配件的属性信息，装配件的属性信息也可以称为装配件的标签信息等；例如底层自动化系统利用RFID读取设备从装配件附带的RFID芯片中读取出发动机缸体的机加工缸体信息(如机加工缸体流水号等)、缸体规格型号以及缸体状态信息(如缸体是否检验合格等)等，RFID读取设备将其读取出的装配件的属性信息的提供给底层自动化系统的PLC，由PLC向MES发送到达预备上线工位信息以及装配件的属性信息。
本实施例的装配件的标签芯片中除了存储有装配件的属性信息之外，通常还存储有由装配件最终形成装配设备的过程信息，装配件的属性信息以及形成装配设备的过程信息等可以合称为装配设备的标签或者装配设备的身份信息等，对于汽车发动机而言，汽车发动机缸体上的标签芯片中可以存储有汽车发动机的出生信息(如订单号、订单生成时间和订单装配时间等)、汽车发动机装配程序序列号以及汽车发动机的缸体流水号等信息。
S110、MES接收到底层自动化系统传输来的到达预备上线工位信息后，根据本地存储的装配设备配置信息以及MES从ERP处获取到的当前生产订单判断装配件的属性信息是否与当前生产订单相符，MES在确定出与当前生产订单相符的情况下，形成待装配设备在各装配工位的生产计划信息，并向底层自动化系统(如PLC)发送各装配工位的生产计划信息。
作为示例，本实施例预先在MES本地存储有该装配线所能装配的各装配设备的配置信息，且所有装配设备的配置信息可以通过BOM(物料清单，Bill of Material)的形式存储。BOM中通常包含有各装配设备分别包含的所有零部件的规格型号等属性信息，如BOM中预先存储有不同规格型号的汽车发动机分别包含的所有零部件的规格型号(如缸体的规格型号等)等属性信息。
作为示例，MES从ERP处获取当前生产订单的一个具体例子为，底层自动化系统在加电正常启动后，底层自动化系统中的装配线设备(如装配线上的各装配工位等)向PLC发送生产计划请求信息(如各装配工位分别向PLC发送取值为1的Request_Plan)，PLC在接收到生产计划请求信息时，向MES发送生产计划请求信息(如PLC向MES发送取值为1的Request_Plan)，MES在接收到来自PLC的生产计划请求信息后，向ERP请求获取当前生产订单(即当前应生产的订单)或者包含当前生产订单在内的多条生产订单(如当天或者当天的某个时段应该完成的所有生产订单)；ERP根据MES的请求将当前生产订单或者包含当前生产订单在内的多条生产订单发送给MES，从而使MES获取到当前生产订单。ERP向MES发送的生产订单通常包括：订单号以及该订单中的装配设备的规格型号等属性信息。
作为示例，MES从ERP处获取当前生产订单的另一个具体例子为，预备上线工位在检测到待装配设备的装配件到达预备上线工位时，向PLC发送到达预备上线工位信息，PLC在接收到来自预备上线工位的到达预备上线工位信息时，向MES发送到达预备上线工位信息，MES在接收到来自PLC的到达预备上线工位信息后，向ERP请求获取当前生产订单(即当前应生产的订单)或者包含当前生产订单在内的多条生产订单(如当天或者当天的某个时段应该完成的所有生产订单)；ERP根据MES的请求将当前生产订单或者包含当前生产订单在内的多条生产订单发送给MES，从而使MES获取到当前生产订单。ERP向MES发送的生产订单通常包括：订单号以及该订单中的装配设备的规格型号等属性信息。
作为示例，MES可以利用当前生产订单中的装配设备的规格型号等属性信息在本地存储的装配设备配置信息中进行查找，根据查找结果MES可以确定出当前生产订单中的装配设备所包含的各零部件的属性信息(如规格型号等属性信息)，进一步的，MES可以判断来自底层自动化系统的装配件的属性信息是否与查找获得的当前生产订单中的装配设备所包含的零部件的规格型号等属性信息是否相同，如果相同，则可以确定出当前位于预备上线工位上的装配件的属性信息与当前生产订单相符，此时，MES可以针对待装配设备形成各装配工位的生产计划信息，并向底层自动化系统(如向PLC)发送各装配工位的生产计划信息；如果不相同，则可以确定出当前位于预备上线工位上的装配件的属性信息与当前生产订单不相符，此时，MES可以发送请工作人员核查当前位于预备上线工位上的装配件的警示信息，且底层自动化系统不会对当前位于预备上线工位的装配件进行装配操作。
作为示例，MES在向底层自动化系统(如PLC)成功发送了各装配工位的生产计划信息后，可以向底层自动化系统(如PLC)发送已成功发送各装配工位的生产计划信息的信息，如MES向PLC发送取值为1的Plan_Send_Success，从而使PLC可以获知MES已成功发送，PLC可以执行后续的步骤。本实施例中的MES在不存在需要向底层自动化系统(如PLC)发送的各装配工位的生产计划信息的情况下，MES可以向底层自动化系统(如PLC)发送没有生产计划信息的信息，如MES向PLC发送取值为2的Plan_Send_Success。
另外需要特别说明的是，本实施例即便是底层自动化系统在加电正常启动后，通过请求获得了多条生产订单，且MES在获得生产订单后，针对各条生产订单为每一个装配工位均形成了生产计划信息序列，并将各生产计划信息序列分别下发给底层自动化系统(如PLC)，在本步骤中，本实施例仍然可以针对当前生产订单为各装配工位再次生成生产计划信息，并再次将各装配工位的生产计划信息下发给底层自动化系统；一个具体的例子：MES在接收到底层自动化系统传输来的到达预备上线工位信息后，一方面向底层自动化系统(如PLC)请求当前各装配工位的生产计划信息序列(即各装配工位未执行装配操作的生产计划信息序列)，并存储各生产计划信息序列；另一方面根据本地存储的装配设备配置信息以及MES从ERP处获取到的当前生产订单判断装配件的属性信息是否与当前生产订单相符，MES在确定出与当前生产订单相符的情况下，MES为该待装配设备形成各装配工位的生产计划信息，并针对后续需要处理的其他生产订单中的装配设备分别形成各装配工位的生产计划信息，从而每一个装配工位的多条生产计划信息可以按照不同装配设备的装配顺序形成生产计划信息序列，MES将各生产计划信息序列均下发给底层自动化系统(如PLC)，以使底层自动化系统(如PLC)更新各装配工位当前存储的生产计划信息序列。
S120、底层自动化系统将各装配工位的生产计划信息分别存储在相应装配工位的信息存储单元中，并将装配件由预备上线工位输送至起始装配工位。
作为示例，本实施例中的每个装配工位(如托盘)上均设置有信息存储单元，如托盘下方设置有信息存储单元，且每一个信息存储单元均可以被PLC读写。装配工位的信息存储单元主要用于存储其所在装配工位的生产计划信息序列，当然，信息存储单元还可以存储其他信息，如装配件在本装配工位上的装配情况以及检验是否合格等信息。
作为示例，底层自动化系统(如PLC)在成功接收到各装配工位的生产计划信息后，可以向MES返回成功接收的信息，且底层自动化系统在将各装配工位的生产计划信息成功存储在相应装配工位的信息存储单元中之后，可以向MES返回成功存储/写入的信息。另外，底层自动化系统在接收失败时，可以向MES返回接收失败的信息。底层自动化系统写入失败时，可以向MES返回存储/写入失败的信息。
作为示例，PLC可以通过控制机械手等设备将装配件由预备上线工位输送至起始装配工位，起始装配工位通常可以为装配线上的第一个装配工位，且PLC在控制机械手将装配件由预备上线工位成功输送至起始装配工位之后，可以向MES返回装配件到位信号，如第一个装配工位在检测到其承载了摆放姿态正确的装配件后，向PLC返回取值为1的Pallet_Arrive，从而PLC向MES返回取值为1的Pallet_Arrive，使MES获知装配件已到位。而如果机械手在进行相关操作后，第一个装配工位仍未检测到其承载有装配件或者检测到其承载的装配件的摆放姿态异常，则可以向PLC返回取值为0的Pallet_Arrive，从而PLC向MES返回取值为0的Pallet_Arrive，使MES获知装配件出现异常现象，MES可以通过输出警示信息等促使工作人员进行检查以消除异常现象。
S130、在装配件在各装配工位流转过程中，底层自动化系统从装配件当前所在装配工位的信息存储单元中读取装配件的生产计划信息，并提供给MES。
作为示例，装配件每到达一个装配工位，PLC都会从装配件当前所在的装配工位的信息存储单元中读取装配件的生产计划信息，如果信息存储单元中存储有由多条生产计划信息形成的生产计划信息序列，则PLC可以读取出该生产计划信息序列，并将其读取出的生产计划信息序列传输给MES。在成功读取信息存储单元中的生产计划信息的情况下，PLC可以向MES返回生产计划信息成功读取的信息，且在未成功读取信息存储单元中的生产计划信息的情况下，PLC可以向MES返回生产计划信息读取失败的信息。
另外，PLC在成功读取生产计划信息序列后，向MES返回成功读取生产计划信息序列的信息，并在向MES发送了其读取出的生产计划信息序列后，还可以向MES返回成功发送生产计划信息序列的信息，使MES获知PLC发送生产计划信息序列的过程结束，MES可以执行后续的操作。另外，MES应存储其接收到的成功读取生产计划信息序列的信息以及成功发送生产计划信息序列的信息，以便于后续在出现异常现象可以方便的问题定位。
S140、MES在确定底层自动化系统传输来的生产计划信息与本地存储的装配件的生产计划信息相符时，向底层自动化系统发送允许针对当前装配工位上的装配件执行装配操作的许可信息。
作为示例，在装配工位的信息存储单元中存储有生产计划信息序列的情况下，序列中的每一条生产计划信息在被执行完成后，都会被PLC打上已执行标记，并写入相应的装配工位的信息存储单元中；而每一条生产计划信息在未被执行时，通常会带有未执行标记(如MES向PLC下发其形成的各装配工位的生产计划信息序列时，会将每一条生产计划信息序列中的执行标记设置为初始默认值，该初始默认值即表示未被执行)，这样，MES和PLC均可以根据信息存储单元中存储的生产计划信息序列中的每一条生产计划信息上所带有的标记以及序列中的生产计划信息的排列顺序确定出当前需要执行的生产计划信息(即当前生产计划信息)。
作为示例，MES可以仅针对来自底层自动化系统(如PLC)的当前生产计划信息进行核对，以确定该当前生产计划信息是否与本地存储的当前生产计划信息相符，并在核对结果为两者相符时，向底层自动化系统(如PLC)发送允许针对当前装配工位上的装配件执行装配操作的许可信息，同时，MES还可以向底层自动化系统(如PLC)发送本地存储的当前装配工位的未被执行的生产计划信息序列，以便于在当前装配工位的生产计划信息发生调整时，可以及时的更新该当前装配工位的信息存储单元中存储的生产计划信息序列。在核对结果为两者不相符时，MES可以向底层自动化系统(如PLC)发送不允许针对当前装配工位上的装配件执行装配操作的禁止信息，同时，MES还可以向底层自动化系统(如PLC)发送本地存储的当前装配工位的未被执行的生产计划信息序列，以便于PLC可以在将来自MES的生产计划信息序列存储在当前装配工位的信息存储单元后，再从该信息存储单元中读取生产计划信息，并发送给MES，使MES再次核对两者是否相符，直到两者相符，PLC接收到MES传输来的允许针对当前装配工位上的装配件执行装配操作的许可信息时，再控制机械手根据当前生产计划信息针对当前装配工位上的装配件执行相应的装配操作。
针对本实施例需要特别说明的是，本实施例中的底层自动化系统无论是在执行读/写信息操作，还是在执行信息接收/发送操作，亦或是在执行装配操作等等，通常需要向MES发送相应的上报信息(如成功接收/发送、成功读/写或者成功控制等信息)，从而可以保留底层自动化系统所执行操作的轨迹，不但有利于异常现象定位，还有利于保证装配操作的可靠准确性。另外，本实施例中的MES和底层自动化系统之间可以采用心跳检测方式来监测两者之间的网络是否出现了异常现象，如PLC在成功启动后，持续定时的向MES发送心跳信号，MES检测其是否定期接收到来自PLC的心跳信号，如果在预定周期内没有接收到来自PLC的心跳信号，则确定出现网络异常现象，MES可以输出网络异常报警信息。
实施例二、装配线上的装配控制系统。
本实施例的装配线上的装配控制系统包括三层系统，其中的最上层系统为上层生产计划管理系统，其中的中间层系统为生产制造管理系统，其中的最下层系统为底层自动化系统。
本实施例的装配线上的装配控制系统的结构如图2所示。图1所示的装配控制系统主要包括：第一控制模块200、第二控制模块210、第三控制模块220、第四控制模块230以及第五控制模块240；可选的，该装配控制系统还可以包括：第一请求模块250、第二请求模块260、第三请求模块270、请求响应模块280以及网络监测模块290。下面对各模块分别进行说明。
第一控制模块200设置于底层自动化系统中，如设置于底层自动化系统的PLC中。第一控制模块200主要用于在待装配设备的装配件到达装配线的预备上线工位时，向MES发送到达预备上线工位信息以及所述装配件的属性信息。
作为示例，在待装配设备的装配件到达装配线的预备上线工位时，第一控制模块200可以从装配件附带的标签芯片(如RFID芯片)中读取装配件的属性信息，装配件的属性信息也可以称为装配件的标签信息等；例如第一控制模块200利用RFID读取设备从装配件附带的RFID芯片中读取出发动机缸体的机加工缸体信息(如机加工缸体流水号等)、缸体规格型号以及缸体状态信息(如缸体是否检验合格等)等，RFID读取设备将其读取出的装配件的属性信息的提供给第一控制模块200，由第一控制模块200向MES发送到达预备上线工位信息以及装配件的属性信息。
本实施例的装配件的标签芯片中除了存储有装配件的属性信息之外，通常还存储有由装配件最终形成装配设备的过程信息，装配件的属性信息以及形成装配设备的过程信息等可以合称为装配设备的标签或者装配设备的身份信息等，对于汽车发动机而言，汽车发动机缸体上的标签芯片中可以存储有汽车发动机的出生信息(如订单号、订单生成时间和订单装配时间等)、汽车发动机装配程序序列号以及汽车发动机的缸体流水号等信息。
第二控制模块210设置于MES中，且第二控制模块210主要用于在MES接收到到达预备上线工位信息后，根据MES本地存储的装配设备配置信息以及MES从ERP处获取的当前生产订单判断装配件的属性信息是否与当前生产订单相符，且在确定出相符的情况下，形成待装配设备在各装配工位的生产计划信息，并向底层自动化系统发送各装配工位的生产计划信息。
作为示例，本实施例预先在MES本地存储有该装配线所能装配的各装配设备的配置信息，且所有装配设备的配置信息可以通过BOM(物料清单，Bill of Material)的形式存储。BOM中通常包含有各装配设备分别包含的所有零部件的规格型号等属性信息，如BOM中预先存储有不同规格型号的汽车发动机分别包含的所有零部件的规格型号(如缸体的规格型号等)等属性信息。
作为示例，第二控制模块210从ERP处获取当前生产订单的一个具体例子为，底层自动化系统在加电正常启动后，底层自动化系统中的装配线设备(如装配线上的各装配工位等)向PLC发送生产计划请求信息(如各装配工位分别向PLC发送取值为1的Request_Plan)，第一请求模块250在PLC接收到生产计划请求信息时，向MES发送生产计划请求信息(如PLC向MES发送取值为1的Request_Plan)，第二请求模块260在MES接收到来自PLC的生产计划请求信息后，向ERP请求获取当前生产订单(即当前应生产的订单)或者包含当前生产订单在内的多条生产订单(如当天或者当天的某个时段应该完成的所有生产订单)；请求响应模块280根据MES的请求将当前生产订单或者包含当前生产订单在内的多条生产订单发送给MES，从而使第二控制模块210获取到当前生产订单。请求响应模块280向MES发送的生产订单通常包括：订单号以及该订单中的装配设备的规格型号等属性信息。
作为示例，第二控制模块210从ERP处获取当前生产订单的另一个具体例子为，底层自动化系统中的预备上线工位在检测到待装配设备的装配件到达预备上线工位时，向PLC发送到达预备上线工位信息，第一控制模块200在PLC接收到来自预备上线工位的到达预备上线工位信息时，向MES发送到达预备上线工位信息，第三请求模块270在MES接收到来自PLC的到达预备上线工位信息后，向ERP请求获取当前生产订单(即当前应生产的订单)或者包含当前生产订单在内的多条生产订单(如当天或者当天的某个时段应该完成的所有生产订单)；请求响应模块280根据MES的请求将当前生产订单或者包含当前生产订单在内的多条生产订单发送给MES，从而使第二控制模块210获取到当前生产订单。请求响应模块280向MES发送的生产订单通常包括：订单号以及该订单中的装配设备的规格型号等属性信息。
作为示例，第二控制模块210可以利用当前生产订单中的装配设备的规格型号等属性信息在本地存储的装配设备配置信息中进行查找，根据查找结果MES可以确定出当前生产订单中的装配设备所包含的各零部件的属性信息(如规格型号等属性信息)，进一步的，第二控制模块210可以判断来自底层自动化系统的装配件的属性信息是否与查找获得的当前生产订单中的装配设备所包含的零部件的规格型号等属性信息是否相同，如果相同，则第二控制模块210可以确定出当前位于预备上线工位上的装配件的属性信息与当前生产订单相符，此时，第二控制模块210可以针对待装配设备形成各装配工位的生产计划信息，并向底层自动化系统(如向PLC)发送各装配工位的生产计划信息；如果不相同，则第二控制模块210可以确定出当前位于预备上线工位上的装配件的属性信息与当前生产订单不相符，此时，第二控制模块210可以发送请工作人员核查当前位于预备上线工位上的装配件的警示信息，且底层自动化系统不会对当前位于预备上线工位的装配件进行装配操作。
作为示例，第二控制模块210在向底层自动化系统(如PLC)成功发送了各装配工位的生产计划信息后，可以向底层自动化系统(如PLC)发送已成功发送各装配工位的生产计划信息的信息，如第二控制模块210向PLC发送取值为1的Plan_Send_Success，从而使第三控制模块220可以获知第二控制模块210已成功发送，第三控制模块220可以执行后续的步骤。本实施例中的第二控制模块210在不存在需要向底层自动化系统(如PLC)发送的各装配工位的生产计划信息的情况下，第二控制模块210可以向底层自动化系统(如第三控制模块220)发送没有生产计划信息的信息，如第二控制模块210向第三控制模块220发送取值为2的Plan_Send_Success。
另外需要特别说明的是，第二控制模块210即便是底层自动化系统在加电正常启动后，通过第二请求模块260的请求而获得了多条生产订单，且第二控制模块210在获得生产订单后，针对各条生产订单为每一个装配工位均形成了生产计划信息序列，并将各生产计划信息序列分别下发给底层自动化系统(如PLC)，第二控制模块210仍然可以针对当前生产订单为各装配工位再次生成生产计划信息，并再次将各装配工位的生产计划信息下发给底层自动化系统；一个具体的例子：在MES接收到底层自动化系统传输来的到达预备上线工位信息后，第二控制模块210一方面向底层自动化系统(如PLC)请求当前各装配工位的生产计划信息序列(即各装配工位未执行装配操作的生产计划信息序列)，并存储各生产计划信息序列；另一方面第二控制模块210根据MES本地存储的装配设备配置信息以及第二请求模块260从ERP处获取到的当前生产订单判断装配件的属性信息是否与当前生产订单相符，第二控制模块210在确定出与当前生产订单相符的情况下，为该待装配设备形成各装配工位的生产计划信息，并针对后续需要处理的其他生产订单中的装配设备分别形成各装配工位的生产计划信息，从而每一个装配工位的多条生产计划信息可以按照不同装配设备的装配顺序形成生产计划信息序列，第二控制模块210将各生产计划信息序列均下发给底层自动化系统(如PLC)，以使第三控制模块220更新各装配工位当前存储的生产计划信息序列。
第三控制模块220设置于底层自动化系统中，且第三控制模块220主要用于将各装配工位的生产计划信息分别存储在相应装配工位的信息存储单元中，并将装配件由预备上线工位输送至起始装配工位。
作为示例，本实施例中的每个装配工位(如托盘)上均设置有信息存储单元，如托盘下方设置有信息存储单元，且每一个信息存储单元均可以被第三控制模块220读写。装配工位的信息存储单元主要用于存储其所在装配工位的生产计划信息序列，当然，信息存储单元还可以存储其他信息，如装配件在本装配工位上的装配情况以及检验是否合格等信息。
作为示例，第三控制模块220在底层自动化系统成功接收到各装配工位的生产计划信息后，可以向MES返回成功接收的信息，且第三控制模块220在将各装配工位的生产计划信息成功存储在相应装配工位的信息存储单元中之后，可以向MES返回成功存储/写入的信息。另外，第三控制模块220在底层自动化系统接收失败时，可以向MES返回接收失败的信息。第三控制模块220在写入失败时，可以向MES返回存储/写入失败的信息。
作为示例，第三控制模块220可以通过控制机械手等设备将装配件由预备上线工位输送至起始装配工位，起始装配工位通常可以为装配线上的第一个装配工位，且第三控制模块220在控制机械手将装配件由预备上线工位成功输送至起始装配工位之后，可以向MES返回装配件到位信号，如第一个装配工位在检测到其承载了摆放姿态正确的装配件后，向第三控制模块220返回取值为1的Pallet_Arrive，从而第三控制模块220向MES返回取值为1的Pallet_Arrive，使MES获知装配件已到位。而如果第三控制模块220控制机械手在进行相关操作后，第一个装配工位仍未检测到其承载有装配件或者检测到其承载的装配件的摆放姿态异常，则可以向第三控制模块220返回取值为0的Pallet_Arrive，从而第三控制模块220向MES返回取值为0的Pallet_Arrive，使MES获知装配件出现异常现象，MES可以通过输出警示信息等促使工作人员进行检查以消除异常现象。
第四控制模块230设置于底层自动化系统中，且第四控制模块230主要用于在装配件在各装配工位流转过程中，从装配件当前所在装配工位的信息存储单元中读取装配件的生产计划信息，并提供给MES。
作为示例，装配件每到达一个装配工位，第四控制模块230都会从装配件当前所在的装配工位的信息存储单元中读取装配件的生产计划信息，如果信息存储单元中存储有由多条生产计划信息形成的生产计划信息序列，则第四控制模块230可以读取出该生产计划信息序列，并将其读取出的生产计划信息序列传输给MES。第四控制模块230在成功读取信息存储单元中的生产计划信息的情况下，可以向MES返回生产计划信息成功读取的信息，且第四控制模块230在未成功读取信息存储单元中的生产计划信息的情况下，可以向MES返回生产计划信息读取失败的信息。
另外，第四控制模块230在成功读取生产计划信息序列后，可以向MES返回成功读取生产计划信息序列的信息，并在向MES发送了其读取出的生产计划信息序列后，第四控制模块230还可以向MES返回成功发送生产计划信息序列的信息，使MES获知第四控制模块230发送生产计划信息序列的过程结束，MES可以执行后续的操作。第五控制模块240应存储MES接收到的成功读取生产计划信息序列的信息以及成功发送生产计划信息序列的信息，以便于后续在出现异常现象可以方便的问题定位。
第五控制模块240设置于MES中，且第五控制模块240主要用于在确定底层自动化系统传输来的生产计划信息与MES本地存储的装配件的生产计划信息相符时，向底层自动化系统发送允许针对当前装配工位上的装配件执行装配操作的许可信息。
作为示例，在装配工位的信息存储单元中存储有生产计划信息序列的情况下，序列中的每一条生产计划信息在被执行完成后，都会被第四控制模块230打上已执行标记，并写入相应的装配工位的信息存储单元中；而每一条生产计划信息在未被执行时，通常会带有未执行标记(如第二控制模块210向PLC下发其形成的各装配工位的生产计划信息序列时，会将每一条生产计划信息序列中的执行标记设置为初始默认值，该初始默认值表示未被执行)，这样，第五控制模块240和第四控制模块230均可以根据信息存储单元中存储的生产计划信息序列中的每一条生产计划信息上所带有的标记以及序列中的生产计划信息的排列顺序确定出当前需要执行的生产计划信息(即当前生产计划信息)。
作为示例，第五控制模块240可以仅针对来自底层自动化系统(如PLC)的当前生产计划信息进行核对，以确定该当前生产计划信息是否与本地存储的当前生产计划信息相符，并在核对结果为两者相符时，向底层自动化系统(如PLC)发送允许针对当前装配工位上的装配件执行装配操作的许可信息，同时，第五控制模块240还可以向底层自动化系统(如PLC)发送本地存储的当前装配工位的未被执行的生产计划信息序列，以便于在当前装配工位的生产计划信息发生调整时，可以及时的更新该当前装配工位的信息存储单元中存储的生产计划信息序列。在核对结果为两者不相符时，第五控制模块240可以向底层自动化系统(如PLC)发送不允许针对当前装配工位上的装配件执行装配操作的禁止信息，同时，第五控制模块240还可以向底层自动化系统发送MES本地存储的当前装配工位的未被执行的生产计划信息序列，以便于第三控制模块220可以在将来自MES的生产计划信息序列存储在当前装配工位的信息存储单元后，第四控制模块230再从该信息存储单元中读取生产计划信息，并发送给MES，使第五控制模块240再次核对两者是否相符，直到两者相符，第四控制模块230在PLC接收到第五控制模块240传输来的允许针对当前装配工位上的装配件执行装配操作的许可信息时，再控制机械手根据当前生产计划信息针对当前装配工位上的装配件执行相应的装配操作。
针对本实施例需要特别说明的是，本实施例中的第一控制模块200、第三控制模块220以及第四控制模块230无论是在执行读/写信息操作，还是在执行信息接收/发送操作，亦或是在执行装配操作等等，通常需要向MES发送相应的上报信息(如成功接收/发送、成功读/写或者成功控制等信息)，从而可以保留底层自动化系统所执行操作的轨迹，不但有利于异常现象定位，还有利于保证装配操作的可靠准确性。
网络监测模块290设置于MES中，网络监测模块290主要用于利用心跳信号监测MES与底层自动化系统之间的网络状态，并在监测到网络出现异常时，输出网络异常报警信息。
作为示例，PLC在成功启动后，持续定时的向MES发送心跳信号，网络监测模块290检测其是否定期接收到来自PLC的心跳信号，如果在预定周期内没有接收到来自PLC的心跳信号，则网络监测模块290确定出现网络异常现象，网络监测模块290可以输出网络异常报警信息。
在此提供的算法以及显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在本发明的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本发明的各个装配件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的用于多操作端远程操控单操作对象的系统中的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者系统程序(如计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网的网站上下载得到，也可以在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
应该注意的是，上述实施例是对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或者步骤等。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干系统的单元权利要求中，这些系统中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
Claims (10)
1.一种装配线上的装配控制方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
在待装配设备的装配件到达装配线的预备上线工位时，底层自动化系统向生产制造管理系统发送到达预备上线工位信息以及所述装配件的属性信息；
生产制造管理系统在接收到所述到达预备上线工位信息后，根据本地存储的装配设备配置信息以及其从上层生产计划管理系统处获取的当前生产订单判断所述装配件的属性信息是否与当前生产订单相符，且在确定出相符的情况下，形成所述待装配设备在各装配工位的生产计划信息，并向底层自动化系统发送各装配工位的生产计划信息；
底层自动化系统将所述各装配工位的生产计划信息分别存储在相应装配工位的信息存储单元中，并将装配件由预备上线工位输送至起始装配工位；
在装配件在各装配工位流转过程中，底层自动化系统从装配件当前所在装配工位的信息存储单元中读取所述装配件的生产计划信息，并提供给生产制造管理系统；
生产制造管理系统在确定底层自动化系统传输来的生产计划信息与本地存储的所述装配件的生产计划信息相符时，向底层自动化系统发送允许针对当前装配工位上的装配件执行装配操作的许可信息。
2.如权利要求1所述的装配线上的装配控制方法，其特征在于，所述在待装配设备的装配件到达装配线的预备上线工位时，底层自动化系统向生产制造管理系统发送到达预备上线工位信息以及所述装配件的属性信息的步骤包括：
在待装配设备的装配件到达装配线的预备上线工位时，底层自动化系统从所述装配件的标签芯片中读取所述装配件的属性信息，并向生产制造管理系统发送到达预备上线工位信息以及所述装配件的属性信息。
3.如权利要求1所述的装配线上的装配控制方法，其特征在于，所述方法还包括下述步骤：
底层自动化系统在加电启动后向生产制造管理系统发送生产计划请求信息，生产制造管理系统根据来自底层自动化系统的生产计划请求信息向上层生产计划管理系统请求订单信息，上层生产计划管理系统根据生产制造管理系统的请求向生产制造管理系统发送当前生产订单或者包括当前生产订单在内的多条生产订单；或者
生产制造管理系统在接收到所述到达预备上线工位信息后，向上层生产计划管理系统请求订单信息，上层生产计划管理系统根据生产制造管理系统的请求向生产制造管理系统发送当前生产订单或者包括当前生产订单在内的多条生产订单。
4.如权利要求1所述的装配线上的装配控制方法，其特征在于，所述方法还包括下述步骤：
生产制造管理系统利用心跳信号监测其与底层自动化系统之间的网络状态，并在监测到网络异常时，输出网络异常报警信息。
5.如权利要求1或2或3或4所述的装配线上的装配控制方法，其特征在于，所述方法还包括下述步骤：
在将所述各装配工位的生产计划信息分别存储在相应装配工位的信息存储单元过程中，底层自动化系统将各装配工位的信息存储单元的写入成功/失败信息提供给生产制造管理系统，并由生成制造管理系统存储；或者
在从装配件当前所在装配工位的信息存储单元中读取所述装配件的生产计划信息过程中，底层自动化系统将读取成功/失败信息提供给生产制造管理系统，并由生成制造管理系统存储。
6.一种装配线上的装配控制系统，其特征在于，所述装配控制系统包括：
第一控制模块，设置于底层自动化系统中，用于在待装配设备的装配件到达装配线的预备上线工位时，向生产制造管理系统发送到达预备上线工位信息以及所述装配件的属性信息；
第二控制模块，设置于生产制造管理系统中，用于在生产制造管理系统接收到所述到达预备上线工位信息后，根据本地存储的装配设备配置信息以及其从上层生产计划管理系统处获取的当前生产订单判断所述装配件的属性信息是否与当前生产订单相符，且在确定出相符的情况下，形成所述待装配设备在各装配工位的生产计划信息，并向底层自动化系统发送各装配工位的生产计划信息；
第三控制模块，设置于底层自动化系统中，用于将所述各装配工位的生产计划信息分别存储在相应装配工位的信息存储单元中，并将装配件由预备上线工位输送至起始装配工位；
第四控制模块，设置于底层自动化系统中，用于在装配件在各装配工位流转过程中，从装配件当前所在装配工位的信息存储单元中读取所述装配件的生产计划信息，并提供给生产制造管理系统；
第五控制模块，设置于生产制造管理系统中，用于在确定底层自动化系统传输来的生产计划信息与生产制造管理系统本地存储的所述装配件的生产计划信息相符时，向底层自动化系统发送允许针对当前装配工位上的装配件执行装配操作的许可信息。
7.如权利要求6所述的装配线上的装配控制系统，其特征在于，所述第一控制模块具体用于：
在待装配设备的装配件到达装配线的预备上线工位时，底层自动化系统从所述装配件的标签芯片中读取所述装配件的属性信息，并向生产制造管理系统发送到达预备上线工位信息以及所述装配件的属性信息。
8.如权利要求6所述的装配线上的装配控制系统，其特征在于，所述装配控制系统还包括：
第一请求模块，设置于底层自动化系统中，用于在底层自动化系统加电启动后向生产制造管理系统发送生产计划请求信息；
第二请求模块，设置于生产制造管理系统中，用于根据来自底层自动化系统的生产计划请求信息向上层生产计划管理系统请求订单信息；
请求响应模块，设置于上层生产计划管理系统中，用于根据第二请求模块的请求向生产制造管理系统发送当前生产订单或者包括当前生产订单在内的多条生产订单；
或者所述装配控制系统还包括：
第三请求模块，设置于生产制造管理系统中，用于在生产制造管理系统接收到所述到达预备上线工位信息后，向上层生产计划管理系统请求订单信息；
请求响应模块，设置于上层生产计划管理系统中，用于根据第三请求模块的请求向生产制造管理系统发送当前生产订单或者包括当前生产订单在内的多条生产订单。
9.如权利要求6所述的装配线上的装配控制系统，其特征在于，所述装配控制系统还包括：
网络监测模块，设置于生产制造管理系统中，用于利用心跳信号监测生产制造管理系统与底层自动化系统之间的网络状态，并在监测到网络异常时，输出网络异常报警信息。
10.如权利要求6或7或8或9所述的装配线上的装配控制系统，其特征在于，所述第三控制模块还用于：
在将所述各装配工位的生产计划信息分别存储在相应装配工位的信息存储单元过程中，将各装配工位的信息存储单元的写入成功/失败信息提供给生产制造管理系统，并由生成制造管理系统存储；或者
所述第四控制模块还用于：
在从装配件当前所在装配工位的信息存储单元中读取所述装配件的生产计划信息过程中，将读取成功/失败信息提供给生产制造管理系统，并由生成制造管理系统存储。
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