CN107065793B - 流水线实时监控管理方法、流水线实时监控管理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及流水线实时监控管理方法和装置。所述流水线(100)包括沿着传输方向(D)依次排列的N个工位，N为大于1的整数。所述方法包括：采集所述N个工位分别对应处理的产品的数量，和所述流水线(100)的总工作时间，接收所述流水线(100)的预期生产节拍；根据计算第n工位和第n+1工位之间半成品的数量以判断所述第n工位的工作状态，其中，n取1至N‑1的整数；计算所述流水线(100)的效率以判断所述第N工位的工作状态；和输出一数据信号，其能够被一显示器(30)接收并显示所述N个工位的工作状态，和/或其能够被N个指示装置(102)接收并分别对应指示所述N个工位的工作状态。

Description

流水线实时监控管理方法、流水线实时监控管理装置

技术领域

本发明涉及流水线实时监控管理技术领域，尤其涉及流水线实时监控管理方法、流水线实时监控管理装置。

背景技术

流水线又称为装配线，是一种工业上的生产方式。流水线上的每一个生产单位(或称为工位)只专注处理某一个片段(或工序)的工作，以提高工作效率及产量。流水线是人和机器的有效组合，最充分体现设备的灵活性，它将输送系统、随行夹具和在线专机、检测设备有机的组合，以满足多品种产品的输送要求。

目前流水线的自动化程度有高有低，可以分为全自动化流水线、非全自动的流水线(包括半自动化流水线和纯手工流水线)。现有的流水线，尤其是非全自动的流水线中，各个工位之间的工作要协调配合才能使得生产效率最大化。其中一个或几个工位的工作效率低于其他工位时，就会产生瓶颈。各个工位之间没有信息交互，当流水线产量低时，不知道是哪个工位发生了瓶颈。

发明内容

本发明的目的之一是提供流水线实时监控管理方法和装置，对流水线进行实时监控，并准确识别产生瓶颈的工位，提高生产效率，方便管理。

本发明的一个方面提供了流水线实时监控管理方法，流水线包括沿着传输方向依次排列的第1工位、…、第N工位，N为大于1的整数，方法包括：

采集第1工位、…、第N工位分别对应处理的产品的数量F₁、…、F_N，和流水线的总工作时间T_t，接收流水线的预期生产节拍K_f；

根据第n工位处理的产品的数量F_n和第n+1工位处理的产品的数量F_n+1计算第n工位和第n+1工位之间半成品的数量W_n以判断第n工位的工作状态，其中，n取1至N-1的整数；根据流水线的总工作时间T_t以及流水线的预期生产节拍K_f计算流水线的预期产量 P_f，进而根据第N工位处理的产品数量F_N和预期产量P_f计算流水线的效率P_e以判断第N 工位的工作状态；和

输出一数据信号，其能够被一显示器接收并显示第1工位、…、第N工位的工作状态，和/或其能够被N个指示装置接收并分别对应指示第1工位、…、第N工位的工作状态。该方法实现了实时监控，并准确识别产生瓶颈的工位，提高生产效率，方便管理。

在该方法的一种示意性的实施方式中，方法还包括：

分别采集第1工位、…、第N工位对应的停机信号；

根据停机信号产生一控制信号；

输出控制信号以控制产生了停机信号的工位停机；

其中，每一工位根据显示器显示的该工位的工作状态决定是否产生停机信号，或者每一工位根据其对应的指示装置指示的该工位的工作状态决定是否产生停机信号。这样，不仅能够实现对流水线的监控，还能够根据监控状态适应操作工位，调整流水线的工作状态。

在该方法的另一种示意性的实施方式中，第n工位和第n+1工位之间半成品的数量W_n＝F_n-F_n+1，预期产量P_f＝T_t/K_f，流水线的效率P_e＝F_N/P_f，工作状态包括正常、缓慢、非常缓慢、停机，

根据第n工位和第n+1工位之间半成品的数量W_n判断第n工位的工作状态的步骤具体包括：

将第n工位和第n+1工位之间半成品的数量W_n与预设值V_n1、V_n2、和V_n3进行比较，

当W_n≤V_n1，则判断第n工位的工作状态为非常缓慢，

当V_n1+1≤W_n≤V_n2，则判断第n工位的工作状态为缓慢，

当V_n2+1≤W_n≤V_n3，则判断第n工位的工作状态为正常，

当W_n≥V_n3+1，则判断第n工位的工作状态为停机；

根据流水线的效率P_e以判断第N工位的工作状态的步骤具体包括：

将流水线的效率P_e与预设值V₄、V₅、和V₆进行比较，

当P_e≤V₄，则判断第N工位的工作状态为非常缓慢，

当V₄<P_e<V₅，则判断第N工位的工作状态为缓慢，

当V₅≤P_e≤V₆，则判断第N工位的工作状态为正常，

当P_e>V₆，则判断第N工位的工作状态为停机。

这样能够准确判断每个工位的四种不同的工作状态。

在该方法的再一种示意性的实施方式中，方法还包括：

采集第1工位、…、第N工位分别对应的停机时间，接收订单数量；

根据第m工位处理的产品的数量F_m和总工作时间T_t计算第m工位的平均生产节拍K_m，其中K_m＝Tt/F_m，m取1至N的整数；

建立流水线的模型并将流水线的模型中每一工位与其对应处理的产品的数量、平均生产节拍、总停机时间、和工作状态相关联；

数据信号还能够被显示器接收并显示流水线的模型，流水线的模型中每一工位关联的该工位处理的产品的数量、平均生产节拍、总停机时间、和工作状态，相邻工位之间的半成品的数量，以及流水线的订单数量，预期生产节拍，预期产量，效率，和实际产量；其中实际产量为第N工位处理的产品数量F_N。这样，管理人员能够很方便地从该显示界面监控流水线的整体和其中的每一工位的状况，方便管理订单、安排工作时间等。

在该方法的又一种示意性的实施方式中，方法还包括：

建立实际产量与总工作时间T_t的关联；

数据信号还能够被显示器接收并以图表显示实际产量与总工作时间T_t的关联。这样，管理人员能够通过实际产量随着总工作时间的变化的曲线实时监控流水线完成订单的情况。

本发明的另一个方面提供了流水线实时监控管理装置，流水线包括沿着传输方向依次排列的第1工位、…、第N工位，N为大于1的整数，装置包括：

一信息采集和接收模块，其能够采集第1工位、…、第N工位分别对应处理的产品的数量F₁、…、F_N，和流水线的总工作时间T_t，接收流水线的预期生产节拍K_f；

一计算处理模块，其能够根据第n工位处理的产品的数量F_n和第n+1工位处理的产品的数量F_n+1计算第n工位和第n+1工位之间半成品的数量W_n以判断第n工位的工作状态，其中，n取1至N-1的整数；其还能够根据流水线的总工作时间T_t以及流水线的预期生产节拍K_f计算流水线的预期产量P_f，进而根据第N工位处理的产品数量F_N和预期产量P_f计算流水线的效率P_e以判断第N工位的工作状态；和

一信号输出模块，其能够输出一数据信号，数据信号能够被一显示器接收并显示第1 工位、…、第N工位的工作状态，和/或其能够被N个指示装置接收并分别对应指示第1工位、…、第N工位的工作状态。该流水线通过该处理器以及显示器和指示装置，实现了实时监控，并准确识别产生瓶颈的工位，提高生产效率，方便管理。

在该装置的一种示意性的实施方式中，信息采集和接收模块还能够分别采集第1工位、…、第N工位对应的停机信号；

计算处理模块还根据停机信号产生一控制信号；

信号输出模块还输出控制信号以控制产生了停机信号的工位停机；

其中，每一工位根据显示器显示的该工位的工作状态决定是否产生停机信号，或者每一工位根据其对应的指示装置指示的该工位的工作状态决定是否产生停机信号。这样，不仅能够实现对流水线的监控，还能够根据监控状态适应操作工位，调整流水线的工作状态。

在该装置的另一种示意性的实施方式中，第n工位和第n+1工位之间半成品的数量W_n＝F_n-F_n+1，预期产量P_f＝T_t/K_f，流水线的效率P_e＝F_N/P_f，工作状态包括正常、缓慢、非常缓慢、停机，

计算处理模块根据第n工位和第n+1工位之间半成品的数量W_n判断第n工位的工作状态具体包括：

将第n工位和第n+1工位之间半成品的数量W_n与预设值V_n1、V_n2、和V_n3进行比较，

当W_n≤V_n1，则判断第n工位的工作状态为非常缓慢，

当V_n1+1≤W_n≤V_n2，则判断第n工位的工作状态为缓慢，

当V_n2+1≤W_n≤V_n3，则判断第n工位的工作状态为正常，

当W_n≥V_n3+1，则判断第n工位的工作状态为停机；

计算处理模块根据流水线的效率P_e以判断第N工位的工作状态具体包括：

将流水线的效率P_e与预设值V₄、V₅、和V₆进行比较，

当P_e≤V₄，则判断第N工位的工作状态为非常缓慢，

当V₄<P_e<V₅，则判断第N工位的工作状态为缓慢，

当V₅≤P_e≤V₆，则判断第N工位的工作状态为正常，

当P_e>V₆，则判断第N工位的工作状态为停机。

这样能够准确判断每个工位的四种不同的工作状态。

在该装置的再一种示意性的实施方式中，信息采集和接收模块还采集第1工位、…、第N工位分别对应的停机时间，接收订单数量；

计算处理模块还根据第m工位处理的产品的数量F_m和总工作时间T_t计算第m工位的平均生产节拍K_m，其中K_m＝Tt/F_m，m取1至N的整数；

计算处理模块还建立流水线的模型并将流水线的模型中每一工位与其对应处理的产品的数量、平均生产节拍、总停机时间、和工作状态相关联，

信号输出模块出书的数据信号还能够被显示器接收并显示流水线的模型，流水线的模型中每一工位关联的该工位处理的产品的数量、平均生产节拍、总停机时间、和工作状态，相邻工位之间的半成品的数量，以及流水线的订单数量P_o，预期生产节拍K_f，预期产量P_f，效率P_e，和实际产量；其中实际产量为第N工位处理的产品数量F_N。这样，管理人员能够很方便地从该显示界面监控流水线的整体和其中的每一工位的状况，方便管理订单、安排工作时间等。

在该装置的又一种示意性的实施方式中，计算处理模块还建立实际产量与总工作时间 T_t的关联；

信号输出模块出书的数据信号还能够被显示器接收并以图表显示实际产量与总工作时间T_t的关联。这样，管理人员能够通过实际产量随着总工作时间的变化的曲线实时监控流水线完成订单的情况。

本发明的另一个方面提供了流水线实时监控管理装置，流水线包括沿着传输方向依次排列的第1工位、…、第N工位，N为大于1的整数，装置包括：

N个识别计数器，分别一一对应设置于第1工位、…、第N工位，用于识别并计数第 1工位、…、第N工位分别对应处理的产品的数量F₁、…、F_N；

一输入装置，其用于输入流水线的预期生产节拍K_f；

一存储器；

至少一处理器；和

至少一程序块，其存储于存储器中，并能够被至少一处理器执行；至少一程序块包括如下指令：

采集第1工位、…、第N工位分别对应处理的产品的数量F₁、…、F_N，和流水线的总工作时间T_t，接收流水线的预期生产节拍K_f；

根据第n工位处理的产品的数量F_n和第n+1工位处理的产品的数量F_n+1计算第n工位和第n+1工位之间半成品的数量W_n以判断第n工位的工作状态，其中，n取1至N-1的整数；根据流水线的总工作时间T_t以及流水线的预期生产节拍K_f计算流水线的预期产量 P_f，进而根据第N工位处理的产品数量F_N和预期产量P_f计算流水线的效率P_e以判断第N 工位的工作状态；和

输出一数据信号，其能够被一显示器接收并显示第1工位、…、第N工位的工作状态，和/或其能够被N个指示装置接收并分别对应指示第1工位、…、第N工位的工作状态。该流水线通过该处理器以及显示器和指示装置，实现了实时监控，并准确识别产生瓶颈的工位，提高生产效率，方便管理。

附图说明

下文将以明确易懂的方式通过对优选实施例的说明并结合附图来对本发明上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明，其中：

图1是本发明的实施例提供的流水线及其实时监控管理装置的结构示意图；

图2是本发明的实施例提供的流水线实时监控管理方法的流程框图；

图3是本发明的实施例提供的显示器的显示界面示意图；

图4是本发明的实施例提供的处理器的结构示意图。

标号说明：

100 流水线

101 识别计数器

102 指示装置

103 停机按钮

10 控制器或上位机

11 存储器

12 处理器

121 信息采集和接收模块

122 计算处理模块

123 信号输出模块

13 程序块

20 输入装置

30 显示器

S₁、…、S_N 工位

C₁、C₂、C₃ 曲线

D 传输方向

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

下面讨论的各图以及被用来描述在该专利文档中的本公开的原理的各种实施例仅以说明的方式并且无论如何不应该被解释成限制本公开的范围。本领域技术人员将会理解，可以在任何适当布置的设备中实施本公开的原理。将参考示例性非限制实施例来描述本申请的各种创新教导。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地示出了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

本申请文件中，“A和/或B”指的是：A，或者B，或者A和B。

图1是本发明的实施例提供的流水线及其实时监控管理装置的结构示意图。从图1中可以看出，该流水线100沿着传输方向D依次排列的第1工位S₁、…、第N工位S_N，N 为大于1的整数。在一个示意性的实施方式中，该流水线100为非全自动化流水线，每个工位均有操作人员进行操作。在一个示意性的实施方式中，N＝4，但并不以此为限。每个工位的操作根据工序有所不同，包括分组装、总组装、测试、校验等。最初的原料或部件依次经过第1工位S₁、第2工位S₂、…、直至第N工位S_N后完成所有工序，形成最终的产品。第N工位处理的产品数量为该流水线的实际产量(Actual Number)，其余工位处理的产品均为半成品或中间产品。

该流水线实时监控管理装置包括N个识别计数器101，分别一一对应设置于第1 工位S₁、…、第N工位S_N，用于识别并计数第1工位S₁、…、第N工位S_N分别对应处理的产品的数量F₁、…、F_N。也即是说，每一个工位设置有一个识别计数器101，其能够识别该工位处理完成的产品并进行计数。第1工位S₁处理的产品的数量F₁，第2工位S₂处理的产品的数量F₂，以此类推，第N工位S_N处理的产品的数量F_N。图1中识别计数器101 与工位数量相同，二者一一对应。在一个示意性的实施方式中，最后一个工位设置的识别计数器101为计数按钮(CountingButton)，其他工位设置的识别计数器101均为射频读写器(RFID Reader)。实际生产中，工位处理完的产品装在一周转箱内，通过流水线的输送线传输至下一工位。每一个周转箱带有一身份标识(ID)，射频读写器读取该身份标识进而识别并计数该工位处理完成的产品。

该流水线实时监控管理装置还包括一存储器11；至少一处理器12；和至少一程序块13，其存储于存储器11中，并能够被至少一处理器12执行。在一个示意性的实施方式中，该存储器11；至少一处理器12；和至少一程序块13被包含于一控制器或上位机10 中。该控制器为可编程逻辑控制器(PLC)、数控装置(NC)其中之一。

该流水线实时监控管理装置还包括一输入装置20，其用于输入流水线100的预期生产节拍(Forecasted TAKT)K_f。该预期生产节拍K_f由订单管理人员从客户获得。生产节拍又称为TAKT，表示单位产品的处理时间。整个流水线100有一个预期生产节拍，每个工位有对应的一个实际的生产节拍(称为平均生产节拍)。该输入装置20还用于输入订单数量(Order Number)。该输入订单数量由订单管理人员从客户获得。在一个示意性的实施方式中，该输入装置20为键盘或触摸屏或鼠标等。

至少一程序块13包括如下指令，或者说该至少一处理器12执行该指令后执行如下操作步骤(如图2所示)：

S100：采集第1工位S₁、…、第N工位S_N分别对应处理的产品的数量F₁、…、F_N，和流水线100的总工作时间(Total Time)T_t，接收流水线100的预期生产节拍K_f。

该步骤中，处理器12从N个识别计数器101分别采集第1工位S₁、…、第N工位S_N对应处理的产品的数量F₁、…、F_N。也就是说，处理器12从第1个识别计数器101采集第1工位S₁处理的产品的数量F₁，处理器12从第2个识别计数器101采集第2工位S₂处理的产品的数量F₂，以此类推，处理器12从第N个识别计数器101采集第N工位S_N处理的产品的数量F_N。随着生产的进行，第1工位S₁、…、第N工位S_N分别对应处理的产品的数量F₁、…、F_N是实时变化、不断更新的，并被实时记录下来。流水线100及其实时监控管理装置启动后开始计时，以记录该流水线100的总工作时间T_t。随着生产的进行，该流水线的总工作时间T_t是实时变化的，并被实时记录下来。处理器12还从该输入装置20接收流水线100的预期生产节拍K_f。

S200：根据第n工位S_n处理的产品的数量F_n和第n+1工位S_n+1处理的产品的数量F_n+1计算第n工位S_n和第n+1工位S_n+1之间半成品的数量W_n以判断第n工位S_n+1的工作状态，其中，n取1至N-1的整数(步骤S210)；根据流水线100的总工作时间T_t以及流水线100 的预期生产节拍K_f计算流水线100的预期产量(Forecasted Number)P_f，进而根据第N工位S_N处理的产品数量F_N和预期产量(Forecasted Number)P_f计算流水线100的效率P_e以判断第N工位S_N的工作状态(步骤S220)。

该步骤中，处理器12通过计算来判断各个工位的工作状态。所有工位中最后一个工位，即第N工位，称为末端工位；其余工位，即第1工位、…、第N-1工位，称为中间工位。中间工位和末端工位的工作状态的判断过程是不同的。

对于任意一个中间工位，即第n工位S_n，n取1至N-1的整数，处理器12先根据第n 工位S_n处理的产品的数量F_n和第n+1工位S_n+1处理的产品的数量F_n+1计算第n工位S_n和第n+1工位S_n+1之间半成品的数量W_n。在一个示意性的实施方式中，第n工位S_n和第n+1 工位S_n+1之间半成品的数量W_n＝F_n-F_n+1。处理器12然后根据第n工位S_n和第n+1工位S_n+1之间半成品的数量W_n判断第n工位S_n的工作状态。在一个示意性的实施方式中，每一工位的工作状态包括正常、缓慢、非常缓慢、停机等四种工作状态。根据第n工位S_n和第 n+1工位S_n+1之间半成品的数量Wn判断第n工位S_n的工作状态的步骤S210具体包括：

S211：将第n工位S_n和第n+1工位S_n+1之间半成品的数量Wn与预设值V_n1、V_n2、和 V_n3进行比较，

S212：当W_n≤V_n1，则判断第n工位S_n的工作状态为非常缓慢，

S213：当V_n1+1≤W_n≤V_n2，则判断第n工位S_n的工作状态为缓慢，

S214：当V_n2+1≤W_n≤V_n3，则判断第n工位S_n的工作状态为正常，

S215：当W_n≥V_n3+1，则判断第n工位S_n的工作状态为停机；

以N＝4为例进行说明。对于第1工位，取V₁₁＝0，V₁₂＝2，V₁₃＝7。W₁≤0时判断第1 工位的工作状态为非常缓慢；1≤W₁≤2，则判断第1工位的工作状态为缓慢；3≤W₁≤7，则判断第1工位的工作状态为正常；W₁≥8，则判断第1工位的工作状态为停机。对于第 2工位，取V₂₁＝0，V₂₂＝3，V₂₃＝13。W₂≤0时判断第2工位的工作状态为非常缓慢；1≤ W₂≤3，则判断第2工位的工作状态为缓慢；4≤W₂≤13，则判断第2工位的工作状态为正常；W₂≥14，则判断第2工位的工作状态为停机。对于第3工位，取V₃₁＝1，V₃₂＝4， V₃₃＝50。W₃≤1时判断第3工位的工作状态为非常缓慢；2≤W₃≤4，则判断第3工位的工作状态为缓慢；5≤W₃≤50，则判断第3工位的工作状态为正常；W₃≥51，则判断第3工位的工作状态为停机。

对于末端工位，即第N工位S_N，处理器12先根据流水线100的总工作时间T_t以及流水线100的预期生产节拍K_f计算流水线100的预期产量P_f。在一个示意性的实施方式中，预期产量P_f＝T_t/K_f。处理器12还根据第N工位S_N处理的产品数量F_N和预期产量P_f计算流水线100的效率P_e。在一个示意性的实施方式中，流水线100的效率P_e＝F_N/P_f。处理器12 之后根据流水线100的效率P_e以判断第N工位S_N的工作状态。在一个示意性的实施方式中，每一工位的工作状态包括正常、缓慢、非常缓慢、停机等四种工作状态。根据流水线 100的效率P_e以判断第N工位的工作状态的步骤S220具体包括：

S221：将流水线100的效率P_e与预设值V₄、V₅、和V₆进行比较，

S222：当P_e≤V₄，则判断第N工位S_N的工作状态为非常缓慢，

S223：当V₄<P_e<V₅，则判断第N工位S_N的工作状态为缓慢，

S224：当V₅≤P_e≤V₆，则判断第N工位S_N的工作状态为正常，

S225：当P_e>V₆，则判断第N工位S_N的工作状态为停机。

以N＝4为例进行说明。对于第4工位，取V4＝60％，V₅＝80％，V₆＝110％。P_e≤60％时判断第4工位的工作状态为非常缓慢；60％<P_e<80％，则判断第4工位的工作状态为缓慢；80％≤P_e≤110％，则判断第4工位的工作状态为；P_e>110％正常，则判断第4工位的工作状态为停机。

在其他示意性的实施方式中，本领域的技术人员根据实际需要调整各个中间工位对应的预设值，以及末端工位对应的预设值。

这样能够准确判断每个工位的四种不同的工作状态。

S300：输出一数据信号，其能够被一显示器30接收并显示第1工位S₁、…、第N工位S_N的工作状态，和/或其能够被N个指示装置102接收并分别对应指示第1工位S₁、…、第N工位S_N的工作状态。

经过步骤S200后，处理器12能够判断第1工位S₁、…、第N工位S_N的工作状态。处理器12向一显示器30输出一数据信号，以在该显示器30中显示第1工位S₁、…、第 N工位S_N的工作状态。或者处理器12向N个指示装置102输出一数据信号，通过N个指示装置102分别一一对应指示第1工位S₁、…、第N工位S_N的工作状态。或者处理器12 向显示器30输出一数据信号，以在该显示器30中显示第1工位S₁、…、第N工位S_N的工作状态，并且同时向N个指示装置102输出该数据信号，通过N个指示装置102分别一一对应指示第1工位S₁、…、第N工位S_N的工作状态。

以N＝4，即有四个工位为例，图3为显示器的显示界面示意图。从图3中可以看出，显示器30显示了4个工位S₁、S₂、S₃、和S₄，以及每个工位对应的状态指示图标。图3 中，每一工位的状态指示图标包括4个指示灯，分别指示该工位对应的4个工作状态。本领域的技术人员能够根据实际需求，适应设置每个工位的指示图标及其指示工位的工作状态的方式。该显示器30能够向生产管理人员、订单管理人员等提供流水线的工作状态，使得管理更加方便，大大降低了管理人员的工作负担。

另外，图1中的4个工位中，每一工位设置有4个指示装置102，分别指示该工位的 4个工作状态。图1所示的实施例中，该指示装置为LED灯。该指示装置能够向该工位的操作人员指示该工位的工作状态。操作人员能够根据该工作状态决定其操作速度的快慢，或者是否停机。本领域的技术人员能够根据实际需求，适应设置每个工位的指示装置及其指示工位的工作状态的方式。这样，每个工位的操作人员能够根据指示调整其操作，使得整个流水线中各个工位的操作速度相匹配，实现整体生产效率的提高。

在一个示意性的实施方式中，显示器30中的指示灯、指示装置中的LED等通过不同的颜色和/或不同的图标及其组合来指示该工位不同的工作状态。例如，绿色表示正常，黄色表示缓慢，红色表示非常缓慢，字母P表示停机。

综上所述，该流水线通过该处理器以及显示器和指示装置，实现了实时监控，并准确识别产生瓶颈的工位，提高生产效率，方便管理。

在一个示意性的实施方式中，该方法还包括如下步骤。

步骤S100还包括：采集第1工位S₁、…、第N工位S_N分别对应的停机时间(Total StopTime)，接收订单数量；

步骤S200还包括：根据第m工位处理的产品的数量F_m和总工作时间T_t计算第m工位的平均生产节拍K_m，其中K_m＝Tt/F_m，m取1至N的整数。也就是说，计算每一工位对应的平均生产节拍，即该工位实际处理单位产品平均所需要的时间。该步骤由处理器12 完成。

建立流水线100的模型并将流水线100的模型中每一工位与其对应处理的产品的数量、平均生产节拍、总停机时间、和工作状态相关联。该步骤由处理器12完成。

步骤S300还包括：数据信号还能够被显示器30接收并显示流水线100的模型，流水线100的模型中每一工位关联的该工位处理的产品的数量、平均生产节拍、总停机时间、和工作状态，相邻工位之间的半成品的数量，以及流水线的订单数量，预期生产节拍，预期产量，效率，和实际产量；其中实际产量为第N工位(最后一工位)处理的产品数量。图3所示界面还显示了该流水线的模型、每一工位关联的参数(即处理的产品的数量、平均生产节拍、总停机时间、和工作状态)，和流水线对应的参数(即订单数量，预期生产节拍，预期产量，效率，和实际产量)。图3中每一工位对应的处理的产品的数量显示为 Finished，平均生产节拍显示为A.TAKT，总停机时间显示为P.Time。流水线对应订单数量显示为Order Number，预期生产节拍显示为Forecasted TAKT，预期产量显示为Forecasted Number，效率显示为Production efficiency，和实际产量显示为Actual F.Number。这样，管理人员能够很方便地从该显示界面监控流水线的整体和其中的每一工位的状况，方便管理订单、安排工作时间等。

在一个示意性的实施方式中，该方法还包括如下步骤。

步骤S200还包括：建立实际产量与总工作时间T_t的关联。该步骤由处理器12完成。

步骤S300还包括：数据信号还能够被显示器30接收并以图表显示实际产量与总工作时间T_t的关联。

也就是说，通过上述步骤，如图3所示，显示器30还能够以图表的形式显示流水线的实际产量随着总工作时间的变化的曲线C1。管理人员能够很清晰地实时监控流水线的生产结果。在图3所示的实施例中，该图表中还画出了订单数量曲线C2以及预期生产曲线 C3。这样，管理人员能够通过比较曲线C1、C2和C3实时监控流水线完成订单的情况。

在一个示意性的实施方式中，该方法还包括如下步骤。

步骤S100还包括：分别采集第1工位S₁、…、第N工位S_N对应的停机信号；

步骤S200还包括：根据停机信号产生一控制信号；

步骤S300还包括：输出控制信号以控制产生了停机信号的工位停机；

其中，每一工位根据显示器30显示的该工位的工作状态决定是否产生停机信号，或者每一工位根据其对应的指示装置指示的该工位的工作状态决定是否产生停机信号。也即是说，第m工位根据显示器30显示的第m工位的工作状态决定是否产生停机信号，或者第m工位根据第m指示装置指示的第m工位的工作状态决定是否产生停机信号，其中，m取1至N的整数。

上述步骤由处理器12完成。在图3所示的实施例中，每一工位设置一停机按钮103。处理器12从各个停机按钮103采集停机信号。当从某一工位的停机按钮103采集到停机信号时，处理器12输出控制信号以控制该工位停机。在一个示意性的实施方式中，管理人员或操作人员根据显示器30显示的每个工位的工作状态，操作该工位的停机按钮。例如，当显示器30显示第m工位应当停机时，操作员按下第m工位的停机按钮，产生停机信号，使得第m工位停机。或者，管理人员或操作人员根据指示装置显示的每个工位的工作状态，操作该工位的停机按钮。例如，当指示装置指示第m工位应当停机时，操作员按下第m工位的停机按钮，产生停机信号，使得第m工位停机。其中，m取1至N的整数。这样，不仅能够实现对流水线的监控，还能够根据监控状态适应操作工位，调整流水线的工作状态。另外，每个工位的停机，除了该工位的被显示或指示停机外，当设备故障、材料短缺、订单变更等也会引起工位停机。也就是说，工位的停机时间包括由于流水线上过多的产品导致的停机时间，还包括由于设备故障、材料短缺、订单变更等导致的停机时间。

图4为本发明的实施例提供的处理器的结构示意图。如图4所示，该处理器12包括：一信息采集和接收模块121，其执行步骤S100；一计算处理模块122，其执行步骤S200；和一信号输出模块123，其执行步骤S300。具体而言，

信息采集和接收模块121能够采集第1工位S₁、…、第N工位S_N分别对应处理的产品的数量F₁、…、F_N，和流水线100的总工作时间(Total Time)T_t，接收流水线100的预期生产节拍K_f。

计算处理模块122能够根据第n工位S_n处理的产品的数量F_n和第n+1工位S_n+1处理的产品的数量F_n+1计算第n工位S_n和第n+1工位S_n+1之间半成品的数量W_n以判断第n工位S_n+1的工作状态，其中，n取1至N-1的整数；根据流水线100的总工作时间T_t以及流水线100的预期生产节拍K_f计算流水线100的预期产量(Forecasted Number)P_f，进而根据第N工位S_N处理的产品数量F_N和预期产量(Forecasted Number)P_f计算流水线100的效率P_e以判断第N工位S_N的工作状态。

信号输出模块123能够输出一数据信号，其能够被一显示器30接收并显示第1工位S₁、…、第N工位S_N的工作状态，和/或其能够被N个指示装置102接收并分别对应指示第1工位S₁、…、第N工位S_N的工作状态。

在一个示意性的实施方式中，信息采集和接收模块121还能够分别采集第1工位S₁、…、第N工位S_N对应的停机信号；计算处理模块122还根据停机信号产生一控制信号；信号输出模块123还输出控制信号以控制产生了停机信号的工位停机；其中，每一工位根据显示器30显示的该工位的工作状态决定是否产生停机信号，或者每一工位根据其对应的指示装置指示的该工位的工作状态决定是否产生停机信号。也即是说，第m工位根据显示器 30显示的第m工位的工作状态决定是否产生停机信号，或者第m工位根据第m指示装置指示的第m工位的工作状态决定是否产生停机信号，其中，m取1至N的整数。

在一个示意性的实施方式中，第n工位S_n和第n+1工位S_n+1之间半成品的数量W_n＝F_n-F_n+1。预期产量P_f＝T_t/K_f。流水线100的效率P_e＝F_N/P_f。工作状态包括正常、缓慢、非常缓慢、停机。

计算处理模块122根据第n工位和第n+1工位之间半成品的数量W_n判断第n工位的工作状态具体包括：

将第n工位S_n和第n+1工位S_n+1之间半成品的数量Wn与预设值V_n1、V_n2、和V_n3进行比较，

当W_n≤V_n1，则判断第n工位S_n的工作状态为非常缓慢，

当V_n1+1≤W_n≤V_n2，则判断第n工位S_n的工作状态为缓慢，

当V_n2+1≤W_n≤V_n3，则判断第n工位S_n的工作状态为正常，

当W_n≥V_n3+1，则判断第n工位S_n的工作状态为停机。

计算处理模块122根据流水线的效率P_e以判断第N工位的工作状态具体包括：

将流水线100的效率P_e与预设值V₄、V₅、和V₆进行比较，

当P_e≤V₄，则判断第N工位S_N的工作状态为非常缓慢，

当V₄<P_e<V₅，则判断第N工位S_N的工作状态为缓慢，

当V₅≤P_e≤V₆，则判断第N工位S_N的工作状态为正常，

当P_e>V₆，则判断第N工位S_N的工作状态为停机。

在一个示意性的实施方式中，信息采集和接收模块121采集第1工位S₁、…、第N工位S_N分别对应的停机时间(Total Stop Time)，接收订单数量。

计算处理模块122根据第m工位处理的产品的数量F_m和总工作时间T_t计算第m工位的平均生产节拍K_m，其中K_m＝Tt/F_m，m取1至N的整数。也就是说，计算每一工位对应的平均生产节拍，即该工位实际处理单位产品平均所需要的时间。该步骤由处理器12完成。

计算处理模块122建立流水线100的模型并将流水线100的模型中每一工位与其对应处理的产品的数量、平均生产节拍、总停机时间、和工作状态相关联。该步骤由处理器12完成。

信号输出模块123输出的数据信号还能够被显示器30接收并显示流水线100的模型，流水线100的模型中每一工位关联的该工位处理的产品的数量、平均生产节拍、总停机时间、和工作状态，相邻工位之间的半成品的数量，以及流水线的订单数量，预期生产节拍，预期产量，效率，和实际产量；其中实际产量为第N工位(最后一工位)处理的产品数量。

在一个示意性的实施方式中，计算处理模块122还建立实际产量与总工作时间T_t的关联。

信号输出模块123输出的数据信号还能够被显示器30接收并以图表显示实际产量与总工作时间T_t的关联。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.流水线实时监控管理方法，所述流水线(100)包括沿着传输方向(D)依次排列的第1工位(S₁)、…、第N工位(S_N)，N为大于1的整数，所述方法包括：

采集所述第1工位(S₁)、…、所述第N工位(S_N)分别对应处理的产品的数量F₁、…、F_N，和所述流水线(100)的总工作时间T_t，接收所述流水线(100)的预期生产节拍K_f；

根据第n工位(S_n)处理的产品的数量F_n和第n+1工位(S_n+1)处理的产品的数量F_n+1计算所述第n工位(S_n)和所述第n+1工位(S_n+1)之间半成品的数量W_n以判断所述第n工位(S_n)的工作状态，其中，n取1至N-1的整数；根据所述流水线(100)的总工作时间T_t以及所述流水线(100)的预期生产节拍K_f计算所述流水线(100)的预期产量P_f，进而根据所述第N工位(S_N)处理的产品数量F_N和所述预期产量P_f计算所述流水线(100)的效率P_e以判断所述第N工位(S_N)的工作状态；和

输出一数据信号，其能够被一显示器(30)接收并显示所述第1工位(S₁)、…、所述第N工位(S_N)的工作状态，和/或其能够被N个指示装置(102)接收并分别对应指示所述第1工位(S₁)、…、所述第N工位(S_N)的工作状态；

其中，所述第n工位(S_n)和所述第n+1工位(S_n+1)之间半成品的数量W_n＝F_n-F_n+1，所述预期产量P_f＝T_t/K_f，所述流水线(100)的效率P_e＝F_N/P_f，所述工作状态包括正常、缓慢、非常缓慢、停机，

所述根据所述第n工位(S_n)和所述第n+1工位(S_n+1)之间半成品的数量W_n判断所述第n工位(S_n)的工作状态的步骤具体包括：

将所述第n工位(S_n)和所述第n+1工位(S_n+1)之间半成品的数量W_n与预设值V_n1、V_n2、和V_n3进行比较，

当W_n≤V_n1，则判断所述第n工位(S_n)的工作状态为非常缓慢，

当V_n1+1≤W_n≤V_n2，则判断所述第n工位(S_n)的工作状态为缓慢，

当V_n2+1≤W_n≤V_n3，则判断所述第n工位(S_n)的工作状态为正常，

当W_n≥V_n3+1，则所述判断第n工位(S_n)的工作状态为停机；

所述根据所述流水线(100)的效率P_e以判断所述第N工位(S_N)的工作状态的步骤具体包括：

将所述流水线(100)的效率P_e与预设值V₄、V₅、和V₆进行比较，

当P_e≤V₄，则判断所述第N工位(S_N)的工作状态为非常缓慢，

当V₄<P_e<V₅，则判断所述第N工位(S_N)的工作状态为缓慢，

当V₅≤P_e≤V₆，则判断所述第N工位(S_N)的工作状态为正常，

当P_e>V₆，则判断所述第N工位(S_N)的工作状态为停机。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

分别采集所述第1工位(S₁)、…、所述第N工位(S_N)对应的停机信号；

根据所述停机信号产生一控制信号；

输出所述控制信号以控制产生了所述停机信号的工位停机；

其中，每一工位根据所述显示器(30)显示的该工位的工作状态决定是否产生所述停机信号，或者每一工位根据其对应的所述指示装置(102)指示的该工位的工作状态决定是否产生所述停机信号。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

采集所述第1工位(S₁)、…、所述第N工位(S_N)分别对应的停机时间，接收订单数量；

根据第m工位处理的产品的数量F_m和所述总工作时间T_t计算所述第m工位的平均生产节拍K_m，其中K_m＝Tt/F_m，m取1至N的整数；

建立所述流水线(100)的模型并将所述流水线(100)的模型中每一工位与其对应处理的产品的数量、平均生产节拍、总停机时间、和工作状态相关联；

所述数据信号还能够被所述显示器(30)接收并显示所述流水线(100)的模型，所述流水线(100)的模型中每一工位关联的该工位处理的产品的数量、平均生产节拍、总停机时间、和工作状态，相邻工位之间的半成品的数量，以及所述流水线(100)的订单数量，预期生产节拍，预期产量，效率，和实际产量；其中所述实际产量为所述第N工位(S_N)处理的产品数量F_N。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

建立所述实际产量与所述总工作时间T_t的关联；

所述数据信号还能够被所述显示器(30)接收并以图表显示所述实际产量与所述总工作时间T_t的关联。

5.流水线实时监控管理装置，所述流水线(100)包括沿着传输方向(D)依次排列的第1工位(S₁)、…、第N工位(S_N)，N为大于1的整数，所述装置包括：

一信息采集和接收模块(121)，其能够采集所述第1工位(S₁)、…、所述第N工位(S_N)分别对应处理的产品的数量F₁、…、F_N，和所述流水线(100)的总工作时间T_t，接收所述流水线(100)的预期生产节拍K_f；

一计算处理模块(122)，其能够根据第n工位(S_n)处理的产品的数量F_n和第n+1工位(S_n+1)处理的产品的数量F_n+1计算所述第n工位(S_n)和所述第n+1工位(S_n+1)之间半成品的数量W_n以判断所述第n工位(S_n)的工作状态，其中，n取1至N-1的整数；其还能够根据所述流水线(100)的总工作时间T_t以及所述流水线(100)的预期生产节拍K_f计算所述流水线(100)的预期产量P_f，进而根据所述第N工位(S_N)处理的产品数量F_N和所述预期产量P_f计算所述流水线(100)的效率P_e以判断所述第N工位(S_N)的工作状态；和

一信号输出模块(123)，其能够输出一数据信号，所述数据信号能够被一显示器(30)接收并显示所述第1工位(S₁)、…、所述第N工位(S_N)的工作状态，和/或其能够被N个指示装置(102)接收并分别对应指示所述第1工位(S₁)、…、所述第N工位(S_N)的工作状态；

其中，所述第n工位(S_n)和所述第n+1工位(S_n+1)之间半成品的数量W_n＝F_n-F_n+1，所述预期产量P_f＝T_t/K_f，所述流水线(100)的效率P_e＝F_N/P_f，所述工作状态包括正常、缓慢、非常缓慢、停机，

所述计算处理模块(122)根据所述第n工位(S_n)和所述第n+1工位(S_n+1)之间半成品的数量W_n判断所述第n工位(S_n)的工作状态具体包括：

将所述第n工位(S_n)和所述第n+1工位(S_n+1)之间半成品的数量W_n与预设值V_n1、V_n2、和V_n3进行比较，

当W_n≤V_n1，则判断所述第n工位(S_n)的工作状态为非常缓慢，

当V_n1+1≤W_n≤V_n2，则判断所述第n工位(S_n)的工作状态为缓慢，

当V_n2+1≤W_n≤V_n3，则判断所述第n工位(S_n)的工作状态为正常，

当W_n≥V_n3+1，则判断所述第n工位(S_n)的工作状态为停机；

所述计算处理模块(122)根据所述流水线(100)的效率P_e以判断所述第N工位(S_N)的工作状态具体包括：

将所述流水线(100)的效率P_e与预设值V₄、V₅、和V₆进行比较，

当P_e≤V₄，则判断所述第N工位(S_N)的工作状态为非常缓慢，

当V₄<P_e<V₅，则判断所述第N工位(S_N)的工作状态为缓慢，

当V₅≤P_e≤V₆，则判断所述第N工位(S_N)的工作状态为正常，

当P_e>V₆，则判断所述第N工位(S_N)的工作状态为停机。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述信息采集和接收模块(121)还能够分别采集所述第1工位(S₁)、…、所述第N工位(S_N)对应的停机信号；

所述计算处理模块(122)还根据所述停机信号产生一控制信号；

所述信号输出模块(123)还输出所述控制信号以控制产生了所述停机信号的工位停机；

其中，每一工位根据所述显示器(30)显示的该工位的工作状态决定是否产生所述停机信号，或者每一工位根据其对应的所述指示装置(102)指示的该工位的工作状态决定是否产生所述停机信号。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述信息采集和接收模块(121)还采集所述第1工位(S₁)、…、所述第N工位(S_N)分别对应的停机时间，接收订单数量；

所述计算处理模块(122)还根据第m工位处理的产品的数量F_m和所述总工作时间T_t计算所述第m工位的平均生产节拍K_m，其中K_m＝Tt/F_m，m取1至N的整数；

所述计算处理模块(122)还建立所述流水线(100)的模型并将所述流水线(100)的模型中每一工位与其对应处理的产品的数量、平均生产节拍、总停机时间、和工作状态相关联，

所述信号输出模块(123)输出的所述数据信号还能够被所述显示器(30)接收并显示所述流水线(100)的模型，所述流水线(100)的模型中每一工位关联的该工位处理的产品的数量、平均生产节拍、总停机时间、和工作状态，相邻工位之间的半成品的数量，以及所述流水线(100)的订单数量，预期生产节拍，预期产量，效率，和实际产量；其中所述实际产量为所述第N工位(S_N)处理的产品数量F_N。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述计算处理模块(122)还建立所述实际产量与所述总工作时间T_t的关联；

所述信号输出模块(123)输出的所述数据信号还能够被所述显示器(30)接收并以图表显示所述实际产量与所述总工作时间T_t的关联。

9.流水线实时监控管理装置，所述流水线(100)包括沿着传输方向(D)依次排列的第1工位(S₁)、…、第N工位(S_N)，N为大于1的整数，所述装置包括：

N个识别计数器(101)，分别一一对应设置于所述第1工位(S₁)、…、所述第N工位(S_N)，用于识别并计数所述第1工位(S₁)、…、所述第N工位(S_N)分别对应处理的产品的数量F₁、…、F_N；

一输入装置(20)，其用于输入所述流水线(100)的预期生产节拍K_f；

一存储器(11)；

至少一处理器(12)；和

至少一程序块(13)，其存储于所述存储器(11)中，并能够被所述至少一处理器(12)执行；所述至少一程序块(13)包括如下指令：

采集所述第1工位(S₁)、…、所述第N工位(S_N)分别对应处理的产品的数量F₁、…、F_N，和所述流水线(100)的总工作时间T_t，接收所述流水线(100)的预期生产节拍K_f；

根据第n工位(S_n)处理的产品的数量F_n和第n+1工位(S_n+1)处理的产品的数量F_n+1计算所述第n工位(S_n)和所述第n+1工位(S_n+1)之间半成品的数量W_n以判断所述第n工位(S_n)的工作状态，其中，n取1至N-1的整数；根据所述流水线(100)的总工作时间T_t以及所述流水线(100)的预期生产节拍K_f计算所述流水线(100)的预期产量P_f，进而根据所述第N工位(S_N)处理的产品数量F_N和所述预期产量P_f计算所述流水线(100)的效率P_e以判断所述第N工位(S_N)的工作状态；和

输出一数据信号，其能够被一显示器接收并显示所述第1工位(S₁)、…、所述第N工位(S_N)的工作状态，和/或其能够被N个指示装置接收并分别对应指示所述第1工位(S₁)、…、所述第N工位(S_N)的工作状态；

其中，所述第n工位(S_n)和所述第n+1工位(S_n+1)之间半成品的数量W_n＝F_n-F_n+1，所述预期产量P_f＝T_t/K_f，所述流水线(100)的效率P_e＝F_N/P_f，所述工作状态包括正常、缓慢、非常缓慢、停机，

所述根据所述第n工位(S_n)和所述第n+1工位(S_n+1)之间半成品的数量W_n判断所述第n工位(S_n)的工作状态的步骤具体包括：

将所述第n工位(S_n)和所述第n+1工位(S_n+1)之间半成品的数量W_n与预设值V_n1、V_n2、和V_n3进行比较，

当W_n≤V_n1，则判断所述第n工位(S_n)的工作状态为非常缓慢，

当V_n1+1≤W_n≤V_n2，则判断所述第n工位(S_n)的工作状态为缓慢，

当V_n2+1≤W_n≤V_n3，则判断所述第n工位(S_n)的工作状态为正常，

当W_n≥V_n3+1，则所述判断第n工位(S_n)的工作状态为停机；

所述根据所述流水线(100)的效率P_e以判断所述第N工位(S_N)的工作状态的步骤具体包括：

将所述流水线(100)的效率P_e与预设值V₄、V₅、和V₆进行比较，

当P_e≤V₄，则判断所述第N工位(S_N)的工作状态为非常缓慢，

当V₄<P_e<V₅，则判断所述第N工位(S_N)的工作状态为缓慢，

当V₅≤P_e≤V₆，则判断所述第N工位(S_N)的工作状态为正常，

当P_e>V₆，则判断所述第N工位(S_N)的工作状态为停机。