CN106814714B - 生产管理装置及生产系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及管理生产线的生产实际业绩信息的生产管理装置以及生产系统。生产管理装置具备工件位置检测部、ID生成部、ID通知部、数据接收部以及记录部。数据接收部从通过ID通知部通知了固有ID的生产设备接收通过ID生成部生成的固有ID以及对被生成了该固有ID的工件进行了处理时的溯源性数据(生产实际业绩信息)。记录部将通过数据接收部接收到的固有ID以及溯源性数据相互关联地进行记录。
Description
技术领域
本发明涉及一种管理生产线的生产实际业绩信息的生产管理装置以及具备该生产管理装置的生产系统。
背景技术
在设备工厂中，构筑一种配置了机床、机器人等多个生产设备的生产线。并且，当在经过生产线出厂的产品中发现有生产不良时，能够追溯产品的生产过程来调查生产不良的原因。具体地说，在各个生产设备中收集溯源性数据，保存到数据库中。
溯源性数据例如是加工中的机床、机器人等的电动机的电流值、加工所需要的时间、加工中所产生的警报信息、用于加工的程序和参数值、用于加工的工具的识别编号、加工中的周围温度、加工后通过测量仪测量到的加工误差等可能对生产质量有影响的数据。即使在通过作业者构成生产线的情况下，作业内容、作业后的检查结果和测量值、所使用的工具的识别编号等信息也成为溯源性数据。
这样的溯源性数据与生产设备或作业者的识别编号、产品的产品编号、生产日期时间等一起被保存在数据库中(参照国际公开第2013/111324号)。当集中上市的产品中发现生产不良时，首先确定该产品的生产日期时间和用于生产的生产设备或作业者。并且通过所确定的生产日期时间、生产设备或作业者的识别编号来确定生产了不良产品时的溯源性数据。
但是，在大量生产相同产品的生产线中，在相同的生产日期时间有大量的相同生产设备或作业者所产生的产品，因此难以准确地确定生产不良产品时的溯源性数据。即，需要分析有可能在不良产品的生产日期时间生产的所有产品的溯源性数据，因此要想查明生产不良的原因是非常困难的。
因此，要求对每个产品设定识别信息，针对每个产品管理溯源性数据。在这点中，日本特开2004-355534号公报公开一种将每个工件的加工组装信息与各个工件固有的ID(标识符)关联并存储在加工设备中的方法。
如果详细描述日本特开2004-355534号公报中公开的方法，则是将内置了IC存储器的IC标签预先安装在各自的工件上，每次进行工件的加工组装处理时将溯源性数据记录在IC存储器中。另外，当工件的一系列的加工组装处理结束并完成产品时，针对每个产品安装条形码并分配产品的识别编号，之后从产品卸下上述ID标签。进一步，从被卸下的ID标签读出溯源性数据，与产品的识别编号关联，并记录在主机的存储装置中。这样，当出厂的产品中发现生产不良时，从安装在生产不良的产品上的条形码读取产品的识别编号并输入给上述主机，由此能够确定与产品的识别信息对应的溯源性数据。
但是，在上述日本特开2004-355534号公报中公开的方法中有以下的问题点。
不能够记录内置在ID标签中的IC存储器的容量以上的溯源性数据。
大量生产产品时，需要大量准备ID标签所以会花费费用。
开始工件加工后到产品完成期间，需要事先将ID标签安装在工件上，因此工件不限于能够在安装ID标签的状态下进行加工以及组装。
在生产过程中通过组合多个工件来完成产品时，不清楚是否应该将溯源性数据记录到分别安装在组合后的多个工件上的多个ID标签中的哪一个上。另外，如果不解体产品，则会有不能够将记录有溯源性数据的ID标签从工件卸下的问题。
发明内容
本发明提供一种生产管理装置以及具备该生产管理装置的生产系统，能够不使用ID标签而对每个工件管理溯源性数据并且能够根据不良产品容易地确定溯源性数据。
本发明的第一方式，提供一种管理配置有多个生产设备的生产线的生产实际业绩信息的生产管理装置，该生产管理装置具备：工件位置检测部，其检测提供给生产线的各个工件位于多个生产设备中的哪个生产设备上；标识符生成部，其在工件位置检测部检测出工件位于多个生产设备的哪一个上时，生成该工件固有的标识符；标识符通知部，其将通过标识符生成部生成的标识符通知给被生成了该标识符的工件所位于的生产设备；数据接收部，其从被通知了标识符的生产设备接收通过标识符生成部生成的标识符以及对被生成了该标识符的工件进行了处理时的生产实际业绩信息；以及记录部，其将通过数据接收部接收到的标识符以及生产实际业绩信息相互关联地记录。
本发明的第二方式，提供一种生产管理装置，在上述第一方式的生产管理装置中，记录部还将每当工件依次向多个生产设备移动时上述标识符生成部针对该工件生成的多个标识符与通过被生成了该多个标识符的工件而完成的产品的标识符相互关联地记录。
本发明的第三方式，提供一种生产管理装置，在上述第二方式的生产管理装置中，具备输入输出装置，其输入产品的标识符，并且输出成为了该产品的工件的生产实际业绩信息。
本发明的第四方式，提供一种生产管理装置，在上述第二方式或第三方式的生产管理装置中，记录部在通过多个生产设备中的两个以上的生产设备进行处理后的两个以上的工件通过另外的生产设备被组合的情况下，将标识符生成部针对两个以上的工件生成的多个标识符相互关联，记录为树结构数据。
本发明的第五方式，提供一种生产管理装置，在上述第一方式到第四方式中的任意一个生产管理装置中，每一个生产设备具备存储部，该存储部存储通过标识符生成部生成的标识符、在对被生成了该标识符的工件进行了处理时的生产实际业绩信息。
本发明的第六方式，提供一种生产系统，该生产系统具备上述第一方式到第五方式中的任意一个生产管理装置、配置有多个生产设备的生产线、经由通信装置与生产管理装置连接且具有数据库的上位计算机。
附图说明
通过详细说明附图所示的本发明典型的实施方式，能够更加明确本发明的这些目的、特征和优点以及其他目的、特征和优点。
图1是表示具备本发明一实施方式的生产管理装置的生产系统的框图。
图2是表示将通过各个生产设备进行处理后的每个工件的固有ID以及溯源性数据相互关联地记录的记录表的图。
图3是表示将在工件的依次处理的过程生成的三个固有ID与依次处理该工件而成的产品的固有ID相互关联地记录时的数据结构的一例的图。
图4是表示将在工件的依次处理的过程生成的三个固有ID与依次处理该工件而成的产品的固有ID相互关联地记录时的数据结构的其他例子的图。
图5是表示将在两个工件的各个处理或组合的过程生成的三个固有ID与对处理后的两个工件组合而成的产品的固有ID相互关联地记录时的数据结构即树结构的一例的图。
具体实施方式
接着，参照附图说明本发明的实施方式。在以下的附图中，对相同的部件或功能部分标注相同的参照标记。为了容易理解，适当变更这些附图的比例尺。另外，附图所示的方式是用于实施本发明的一个例子，本发明不限于图示的方式。
图1是表示具备本发明一实施方式的生产管理装置的生产系统的框图。
参照图1，生产系统10具备具有数据库的上位计算机(主机)11、生产管理装置12以及至少一个生产线13。
例如，上位计算机11被配置在企业的据点等，生产管理装置12以及生产线13被配置在离企业较远的工厂等。
上位计算机11和生产管理装置12经由通信装置14A、例如英特网等网络进行连接。另外，生产管理装置12和生产线13经由通信装置14B、例如局域等网络进行连接。
生产线13是灵活地组合了用于生产产品的生产设备的集合(也称为生产单元)，通过多个生产设备15、16、17而构筑。在本实施方式中表示三个生产设备15～17，但是不限定生产设备的数量。
生产设备15～17分别是例如NC机床或工业用机器人。当然，各个生产设备不限于NC机床或工业用机器人，也可以是输送机、测量器、试验装置、冲床机、压入器、打印机、压铸机、注射成型机、食品机械、包装机、焊接机、清洗机、涂装机、组装机、安装机、木工机械、密封装置或切割机等。
另外，优选上述的生产管理装置12以及生产设备15～17分别经由总线而相互连接，使用ROM和RAM等存储器、具备CPU以及通信控制部的计算机系统(未图示)而构成。通过这些通信控制部分别控制与生产管理装置12以及生产设备15～17之间数据的收发。另外，优选通过各个CPU执行在各自所具备的ROM中存储的程序来实现生产管理装置12以及生产设备15～17各自的功能和动作。
以下，详细描述上述的生产管理装置12。
生产管理装置12是管理生产线13的生产实际业绩信息的装置。这里所说的“生产实际业绩信息”与背景技术一栏中已述的溯源性数据是同义的。
如图1所示，生产管理12具备工件位置检测部18、ID生成部9、ID通知部20、数据接收部21以及记录部22。
工件位置检测部18检测提供给生产线13的工件位于生产线13中的多个生产设备15～17中的哪个生产设备中。
当各个生产设备15～17是NC机床或工业用机器人时，一般NC机床具有夹紧工件的夹具，工业用机器人具有把持工件的机械手。并且，在这种夹具和机械手上分别安装传感器。因此，通过这些传感器能够检测出夹具是否夹紧工件或者机械手是否把持了工件。这种传感器的信号经由通信装置14B从生产装置15～17分别被发送给工件位置检测部18。进一步，生产管理装置12具备生产系统模型，该生产系统模型表示工件根据生产系统10中的作业程序和加工程序怎样进行移动，并且在工件位于哪里时执行这些程序。
即工件位置检测部18一边监视上述的生产系统模型一边检测上述的传感器的通断信号，从而能够掌握提供给生产线13的各个工件存在于哪个生产设备中。这样通过本申请人所取得的专利第4465012号公报公开一种掌握工件在生产线13中存在于哪个场所的方法。
进一步，如果工件位置检测部18检测出工件位于实施第一生产工序的生产设备、例如第一生产设备15中时，则图1所示的ID生成部19生成位于第一生产设备15上的工件固有的ID(标识符)。即，每当多个工件依次被提供给第一生产设备15时，固有ID被分配给位于第一生产设备15上的每个工件。
并且，每当对位于第一生产设备15上的每个工件生成固有ID时，图1所示的ID通知部20将该生成的工件的固有ID通知给第一生产设备15。
另外，在如上述那样工件位于第一生产设备15时，生产管理装置12对于第一生产设备15或操作该第一生产设备15的作业者发出开始生产的指示。第一生产设备15通过开始生产的指示，按照预先存储在存储部15a中的处理程序来处理工件。该处理是当生产设备15例如为加工中心时通过加工中心实施的机械加工处理。进一步，在这样的工件处理中，在第一生产设备15的存储部15中记录已述的溯源性数据。
被通知了工件的固有ID的第一生产设备15在结束工件的处理之后，经由通信装置14B将在工件的处理中得到的溯源性数据与上述工件的固有ID一起发送给生产管理装置12。通过操作者操作用于操作第一生产设备15的操作盘(未图示)来进行该发送。另外，该发送时机可以是第一生产设备15进行的工件处理结束并经过了预定时间之后。
之后，图1所示的生产管理装置12的数据接收部21接收从第一生产设备15发送来的工件固有ID以及溯源性数据。
然后，记录部22将通过数据接收部21接收到的工件固有ID以及溯源性数据相互关联地进行记录。这样，使用每个工件的固有ID能够从生产管理装置12的记录部22提取与通过第一生产设备15处理后的工件相关的溯源性数据。
另外，上述的工件固有ID以及溯源性数据可以不存储在生产管理装置12的记录部22中而是相互关联地存储在第一生产设备15的存储部15a中。此时，优选使用工件的固有ID从生产管理装置12询问第一生产设备15的存储部15a内的溯源性数据。因此，优选生产管理装置12与显示器和键盘等输入输出装置23连接。
以上说明了工件位置检测部18检测出工件位于生产线13的第一生产设备15上的情况。但是在本实施方式中，即使在工件分别位于第二生产设备16以及第三生产设备17而进行处理的情况下，也如上述那样将工件的固有ID和溯源性数据相互关联地存储在生产管理装置12的记录部22中。
这里，图2是表示将通过生产设备15～16分别进行处理后的每个工件的固有ID以及溯源性数据相互关联地进行记录的记录部22的记录表的图。如图2所示，针对为位于各个生产设备15、16、17的工件生成的该工件的固有ID，将该工件的溯源性数据关联地记录在记录部22中。例如，当通过第一生产设备15依次地处理多个工件时，如图2所示，针对提供给第一生产设备15的各个工件依次生成ID1-1、ID1-2、ID1-3、ID1-4、……这样的固有ID。进一步，与上述各个工件的ID相关联地依次记录通过第一生产设备15依次处理后的各个工件的溯源性数据A1、A2、A3、A4、……。
另外，在本实施方式的生产管理装置12中，如果如上述那样工件分别位于生产线13中的多个生产设备15～17上，则通过ID生成部19针对该工件生产固有ID。因此每当某个工件依次地移动到多个生产设备15、16、17上时，针对该某个工件生成新的固有ID。换言之，每当某个工件依次地移动到多个生产设备15、16、17上时，切换该某个工件的固有ID。因此，本实施方式的生产管理装置12的记录部22如上述那样将针对某个工件依次切换的固有ID相互关联地进行记录。以下，对这点详细描述。
考虑生产线13是通过由多个生产设备依次处理某个工件而成为最终产品的生产线(以下称为连续生产线)。另外，考虑生产线13为以下的生产线(以下称为组装线)，即在生产过程中通过另外的生产设备组合通过2个以上的生产设备进行处理后的2个以上的工件(部件)，从而完成最终的产品。另外，作为组装线也考虑在生产过程中将通过2个以上的生产线13进行处理的2个以上的工件进行组合的生产线。
首先，描述生产线13是上述的连续生产线的情况。
在连续生产线中，例如通过图1所示的第一生产设备15、第二生产设备16以及第三生产设备17依次处理某个工件。此时，每当工件位置检测部18检测出某个工件位于生产设备15～17中的任意一个上时，ID生成部19针对该某个工件生成新的固有ID。这样，对于经过了生产设备15～17的各个处理的某个工件生成三个不同的固有ID。然后，记录部22从ID生成部19获取这样的三个固有ID并进行记录。当然，对于通过三个以上的生产设备依次进行处理的某个工件，生成三个以上的不同固有ID并记录在记录部22中。
进一步，当如上述那样依次处理某个工件并成为最终的产品时，在产品上安装将产品的固有ID、例如对序列编号进行编码的条形码。该条形码是例如矩阵型的二维条形码。通过读取装置(未图示)读取产品上的条形码，从而在生产管理装置12的记录部22中记录产品的固有ID。也可以在生产线13中配置这样的读取装置。
然后，生产管理装置12的记录部12如上述那样将在某个工件的依次处理过程中生成的三个固有ID、依次处理该某个工件的产品的固有ID相互关联地进行记录。
这里，图3是表示如上述那样在某个工件的依次处理的过程生成的三个固有ID与依次处理该某个工件的产品的固有ID相互关联并记录时的数据结构的一例的图。另外，图4是表示该数据结构的其他例子的图。
例如，在某个工件的依次处理的过程生成的三个固有ID分别是“ID1-10”、“ID2-101”以及“ID3-200”。“ID1-10”表示在第一生产设备15中第10个被处理的工件，“ID2-101”表示在第二生产设备16中第101个被处理的工件，“ID3-200”表示在第三生产设备17中第200个被处理的工件。然后，将这样的三个固有ID如图3或图4那样串联地相互关联，并且也将产品的固有ID即序列编号(001、002、……等)相互关联。
接着，描述生产线13为组装线的情况。
在生产线13中，例如通过第一生产设备15处理的工件(部件)和通过第二生产设备16处理的工件(部件)在生产过程中通过第三生产设备17而被组合，从而得到最终的产品。
此时，工件位置检测部18如果检测出工件分别位于第一生产设备15以及第二生产设备16上，则ID生成部19针对第一生产设备15以及第二生产设备16的各个工件分别生成新的固有ID。此时，在针对位于第一生产设备15的工件生成的固有ID和针对位于第二生产设备16的工件生成的固有ID相互不同。之后，通过第一生产设备15处理的工件和通过第二生产设备16处理的工件位于第三生产设备17上，通过第三生产设备17而被相互组合。
然后，如果通过工件位置检测部18检测出两个工件位于第三生产设备17时，ID生成部19针对这样的两个工件的组生成一个新的固有ID。此时，ID生成部19生成表示组合后的两个工件的固有ID合并而成为新的固有ID的树结构数据。或者，ID生成部19生成表示将组合后的两个工件的固有ID中的一方设为无效，并将另一方的固有ID设为有效的树结构数据。
进一步，在将处理后的两个工件进行组合并成为最终的产品的情况下，与上述的连续生产线的情况相同，在产品上安装将该产品的固有ID、例如序列编号进行编码的条形码。优选通过读取装置(未图示)读取产品上的条形码，在生成管理装置12的记录部22中记录产品的固有ID。也可以在生成线13上配置这样的读取装置。
然后，生成管理装置12的记录部22如上述那样将在两个工件的各个处理或组合的过程生成的三个固有ID与将处理后的两个工件组合而成的产品的固有ID相互关联并记录为树结构数据。
这里，图5是表示如上述那样将在两个工件的各个处理或组合的过程中生成的三个固有ID与对处理后的两个工件组合而成的产品的固有ID相互关联并记录时的数据结构即树结构的一例的图。
例如，被组合的两个工件的固有ID分别是“ID1-10”和“ID2-101”。另外，将该两个工件组合而成的组装品的固有ID为“ID3-200”。另外，附在该工件以及组装品上的固有ID的名称的意思与上述的连续生产线的情况相同。并且，这样的三个固有ID如图5所示那样被关联为树结构数据，并且也与产品的固有ID即序列编号(001、002、……等)关联。
如上述所说明那样，根据本实施方式的生产管理装置12，通过ID生成部19对分别位于生产线13的多个生产设备15～17上的工件生成固有ID。然后，将该工件的固有ID和该工件所位于的生产设备的该工件的溯源性数据(生产实际业绩信息)相互关联地记录在记录部22中(参照图2)。即，根据本实施方式，能够不在每个工件上安装IC存储器等记录介质而自动管理每个工件的溯源性数据。
进一步根据本实施方式，将在成为通过多个生产设备15～17依次处理工件的产品的过程中对该工件所生成的多个固有ID也相互关联地记录在记录部22中。
因此，当在经由上述连续生产线或组装线的生产线13而出厂的产品中发现生产不良时，能够使用该产品的固有ID从上述的记录部22提取出针对成为该产品的工件而生成的多个固有ID。并且，将工件的固有ID和溯源性数据相互关联，所以能够根据成为生产不良的产品的工件的固有ID而容易地确定成为了该生产不良的产品的工件的溯源性数据。以上的情况优选使用输入输出装置23来进行。即，优选从输入输出装置23向生产管理装置12输入产品的固有ID，并且使成为该产品的工件的溯源性数据从市场管理装置12输出给输入输出装置23。
进一步，上述的生产管理装置12不需要如现有技术那样在每个工件上安装ID标签。因此，能够比现有技术削减费用，并且增加工件的溯源性数据的记录容量。进一步，在工件上不安装ID标签，因此能够自由地选定应该用于加工以及组装的工件。
另外，在上述的实施方式中，工件的溯源性数据可以如图1所示那样经由通信装置14A从生产管理装置12的记录部22被转发给上位计算机11，并存储在上位计算机11的数据库中。另外，也可以只将记录在生产管理装置12的记录部22中的溯源性数据中的一部分转发给上位计算机11。进一步，优选当将溯源性数据转发给上位计算机11时，将溯源性数据加工为抽象化数据或特征量提取数据等之后进行传输。
进一步，也可以将与工件的固有ID关联的溯源性数据分散保存在生产系统10的上位计算机10的数据库、生产管理装置12的记录部22以及多个生产设备15～17的存储部15a～17a中。
即，分配给应该成为产品的工件的固有ID在每次该工件依次移动到多个生产设备15、16、17时进行切换，依次切换的工件的固有ID相互关联地被记录在生产管理装置12的记录部22中。然后，将这样的工件的固有ID与溯源性数据关联。由此，如上所述即使溯源性数据被分散地保存在生产系统10内，也能够使用工件的固有ID从生产系统10内容易地检索该工件的溯源性数据，并进行参照。另外，如果有必要，也能够将这样进行分散保存的溯源性数据进行集合。
另外，优选上述的生产管理装置12的记录部22以及多个生产设备15～17的存储部15a～17a具备例如磁带装置、磁盘装置和光盘装置中的至少一个。另外，记录部22以及存储部15a～17a也可以是RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、ROM(Read OnlyMemory：只读存储器)等存储器装置、硬盘等固定磁盘装置或软盘、光盘等可移动的存储装置等。
以上，使用典型的实施方式说明了本发明，但是如果是本领域技术人员则能够理解在不脱离本发明的范围内而能够对上述实施方式进行变更以及各种其他的变更、省略、追加。
发明的效果
根据本发明的第一方式、第五方式或者第六方式，在工件位于多个生产设备的任意一个时生成该工件固有的标识符，将该工件的固有标识符与该工件所位于的生产设备的该工件的生产实际业绩信息(溯源性数据)相互关联地记录在生产管理装置的记录部中。因此，能够不在每个工件上安装IC存储器等记录介质而自动管理每个工件的生产实际业绩信息(溯源性数据)。
根据本发明的第二方式、第三方式或者第四方式，当在经由生产线出厂的产品中发现生产不良时，能够使用该产品的标识符从记录部提取针对成为了该产品的工件而生成的多个标识符。进一步，将每个工件的标识符和生产实际业绩信息相互关联，所以能够根据成为了生产不良的产品的工件标识符容易地确定成为该生产不良的产品的工件的生产实际业绩信息。
进一步，根据本发明的各个方式，不需要如现有技术那样在每个工件上安装ID标签，并将该工件的生产实际业绩信息记录在ID标签的存储器中进行管理。因此，能够比现有技术削减费用，并且增加记录工件的生产实际业绩信息的容量。进一步，不在工件上安装ID标签，因此能够自由地选择应该用于加工以及组装的工件。
Claims (5)
1.一种生产管理装置(12)，管理配置有多个生产设备(15、16、17)的生产线(13)的生产实际业绩信息，其特征在于，
该生产管理装置具备：
工件位置检测部(18)，其检测提供给上述生产线(13)的各个工件位于上述多个生产设备(15、16、17)中的哪个生产设备上；
标识符生成部(19)，其在上述工件位置检测部(18)检测出上述工件位于上述多个生产设备(15、16、17)的任一个上时，生成该工件固有的标识符；
标识符通知部(20)，其将通过上述标识符生成部(19)生成的标识符通知给被生成了该标识符的工件所位于的上述生产设备(15、16、17)；
数据接收部(21)，其从被通知了上述标识符的上述生产设备(15、16、17)接收通过上述标识符生成部(19)生成的标识符以及对被生成了该标识符的工件进行了处理时的生产实际业绩信息；以及
记录部(22)，其将通过上述数据接收部(21)接收到的上述标识符以及上述生产实际业绩信息相互关联地记录，
上述记录部(22)还将每当工件依次向上述多个生产设备(15、16、17)移动时上述标识符生成部(19)针对该工件生成的多个标识符与通过被生成了该多个标识符的工件而完成的产品的标识符相互关联地记录。
2.根据权利要求1所述的生产管理装置，其特征在于，
该生产管理装置具备：输入输出装置(23)，其输入上述产品的标识符，并且输出成为了该产品的工件的上述生产实际业绩信息。
3.根据权利要求1或2所述的生产管理装置，其特征在于，
上述记录部(22)在通过上述多个生产设备(15、16、17)中的两个以上的生产设备进行处理后的两个以上的工件通过另外的生产设备被组合的情况下，将上述标识符生成部(19)针对两个以上的工件生成的多个标识符相互关联，记录为树结构数据。
4.根据权利要求1或2所述的生产管理装置，其特征在于，
上述生产设备(15、16、17)分别具备：存储部(15a、16a、17a)，其存储通过上述标识符生成部(19)生成的标识符、在对被生成了该标识符的工件进行了处理时的生产实际业绩信息。
5.一种生产系统，其特征在于，
该生产系统具备：
根据权利要求1～4中的任意一项所述的生产管理装置(12)；
配置有上述多个生产设备(15、16、17)的生产线(13)；以及
具有经由通信装置(14A)与上述生产管理装置(12)连接的数据库的上位计算机(11)。
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