CN107292702A - 一种智能制造方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能制造方法和系统，在接收订单产品确认信息后将订单产品按照基础模块、可变模块和专属模块分类拆解为若干个订单子模块，并创建生产订单和生成采购信息；基于生产订单生成订单产品的排产信息；在确认采购完成之后，基于排产信息将若干个订单子模块组装为订单产品。以将订单产品按照基础模块、可变模块和专属模块三种模块分类拆解为多个订单子模块并制定排产信息，针对基础模块和可变模块分类的订单子模块分类进行采购，并在线安排专属模块的3D打印，基于排产信息完成订单产品的组装，自动在线检测、包装和生成配送物流信息的方式，实现的是基于用户需求生产定制产品，满足用户日益增长的多样化和个性化需求的技术效果。
Description
技术领域
本发明属于智能制造技术领域，具体地说，是涉及一种智能制造方法和系统。
背景技术
智能制造（Intelligent Manufacturing，IM）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，通过人与智能机器的合作共事，去扩大、延伸和部分的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。
智能制造的主要特征是智能化、无人化、数字化和自动化，其应当包含智能制造技术和智能制造系统；这其中，智能制造系统不仅能够在实践中不断地充实知识库，具有自学习功能，还有搜集与理解环境信息和自身的信息，并进行分析判断和规划自身行为的能力。
目前智能制造实现的大多为产品种类相同的大规模制造，对于如何满足用户日益增长的多样化和个性化需求方面缺少实现方式。
发明内容
本申请提供了一种智能制造方法和系统，解决现有智能制造系统多样化和个性化缺乏的技术问题。
为解决上述技术问题，本申请采用以下技术方案予以实现：
提出一种智能制造方法，包括：接收订单产品确认信息；将订单产品按照设定模块分类拆解为若干个订单子模块，并创建生产订单；其中，所述设定模块分类包括基础模块、可变模块和专属模块；针对订单子模块，生成采购信息；基于所述生产订单生成所述订单产品的排产信息；在确认采购完成之后，基于所述排产信息将所述若干个订单子模块组装为所述订单产品。
进一步的，基于所述排产信息将所述若干个订单子模块组装为所述订单产品，具体为：将属于基础模块和可变模块的订单子模块按照排产信息组装为基本订单产品；以及，基于3D打印技术生产属于专属模块的订单子模块；在所述属于专属模块的订单子模块完成后，将所述属于专属模块的订单子模块与所述基本订单产品组装为所述订单产品。
进一步的，在接收订单产品确认信息之前，所述方法还包括：接收用户终端发送的订单产品需求信息并生成用户订单；基于所述设定模块分类生成所述订单产品的设计方案。
进一步的，接收用户终端发送的订单产品需求信息并生成用户订单之后，所述方法还包括：向用户提供所述订单产品的生产状态信息。
进一步的，基于所述排产信息将所述若干个订单子模块组装为所述订单产品之后，所述方法还包括：在设定节点检测所述订单产品的性能；以及，控制对所述订单产品进行包装和生成所述订单产品的物流配送安排信息。
提出一种智能制造系统，包括生产订单创建单元、采购信息生成单元、排产单元和订单产品生产单元；所述生产订单创建单元，用于在接收到订单产品确认信息后，将订单产品按照设定模块分类拆解为若干个订单子模块，并创建生产订单；其中，所述设定模块分类包括基础模块、可变模块和专属模块；所述采购信息生成单元，用于针对订单子模块，生成采购信息；所述排产单元，用于基于所述生产订单生成所述订单产品的排产信息；所述订单产品生产单元，用于在确认采购完成之后，基于所述排产信息将所述若干个订单子模块组装为所述订单产品。
进一步的，所述订单产品生产单元包括基本订单产品组装子单元、专属模块生产子单元和订单产品组装子单元；所述基本订单产品组装子单元，用于将属于基础模块和可变模块的订单子模块按照排产信息组装为基本订单产品；所述专属模块生产子单元，用于基于3D打印技术生产属于专属模块的订单子模块；所述订单产品组装单元，用于在所述专属模块生产子单元完成所述属于专属模块的订单子模块的打印后，将所述属于专属模块的订单子模块与所述基本订单产品组装为所述订单产品。
进一步的，所述智能制造系统还包括用户终端、用户订单生成单元和设计单元；所述用户终端，用于生成订单产品需求信息；所述用户订单生成单元，用于接收所述用户终端发送的所述订单产品需求信息，并生成用户订单；所述设计单元，用于基于所述设定模块分类生成所述订单产品的设计方案。
进一步的，所述智能制造系统还包括用户查询单元；所述用户查询单元，用于在所述用户订单生成单元生成用户订单后，向用户提供所述订单产品的生产状态信息。
进一步的，所述智能制造系统还包括检测单元、机器人包装单元和物流计划单元；所述检测单元，用于在所述订单产品生产单元完成所述订单产品之后，在设定节点检测所述订单产品的性能；所述机器人包装单元，用于受控对所述订单产品进行包装；所述物流计划单元，用于生成所述订单产品的物流配送安排信息。
与现有技术相比，本申请的优点和积极效果是：本申请提出的智能制造方法和系统中，用户通过用户终端在线提出产品需求和查询跟踪订单产品，厂家根据用户需求生产定制产品，一方面实现用户最佳购买体验，另一方面也能通过按需生产来避免产能过剩、产生库存的问题，实现的是供需匹配的效果；将订单产品按照基础模块、可变模块和专属模块分类进行拆解，并针对不同类型订单子模块安排采购或3D打印，可以快速匹配和满足用户的需求，实现用户的个性化定制；从生产角度出发，根据订单子模块的模块分类，按照模块采购和装配，能够缩短加工工序，实现提高制造效率的技术效果；专属模块分类的订单子模块通过3D打印技术打印，在大规模制造基础上融合了个性化定制，根据用户不同需求实现了多样化生产，提高了用户的购买体验，解决现有智能制造系统多样化和个性化缺乏的技术问题。
结合附图阅读本申请实施方式的详细描述后，本申请的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1 为本申请提出的智能制造方法的方法流程图；
图2为本申请提出的智能制造系统的系统框图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请的具体实施方式作进一步详细地说明。
本申请提出的智能制造方法，如图1所示，包括如下步骤：
步骤S11：接收用户终端发送的订单产品需求信息并生成用户订单。
本申请实施例将从用户和厂家两方面来阐述方案，与用户而言，用户使用用户终端，例如电脑、智能移动终端等等，在线根据厂家提供的定制系统选择或输入订单产品需求信息，例如产品款式、颜色、性能、功能等基本需求，以及通过在线创作或选择、在线提交等方式产生的文字、图片、照片、创意草图、3D设计模型等定制需求。厂家的定制系统会在接收到订单产品需求信息后针对该用户生成用户订单，订单中包含有上述用户生成的订单产品需求和用户信息等内容。
步骤S12：基于设定模块分类生成订单产品的设计方案。
厂家基于模块化加工的设计思路，将产品从设计阶段就按照模块分类进行设计，这种模块分类为一种厂家自定义的模块分类方式，本申请实施例中的设定模块分类为基础模块、可变模块和专属模块三种；以生产冰箱为例，基础模块例如压缩机、冷凝器等与冰箱产品性能相关的基本的产品模块，可变模块例如冰箱门体、内胆等基于产品型号、尺寸、颜色等因素在各个型号产品之间存在差异的产品模块，而专属模块例如用户根据自身需求提出的在冰箱上增加的专属于自身特点的产品模块，例如冰箱内放置的定制搁物架、印制有用户文字、图形等的定制零配件等等。
在接收到用户订单产品需求信息后，按照设定模块分类对订单产品进行设计，该设计可以由厂家使用基于设定模块分类提供的各个分类模块进行组装设计，这种模块化的设计也能够提高产品设计效率，利于厂家在设计上的标准化和通用化；并且，将冰箱等产品的各个组成部件按照设定模块分类设计后，可以在后续的采购等环节，按照设定模块分类分别进行采购或者定制，有利于提高产品采购、生产效率。
设计方案与用户之间可以存在多次的互动修改和完善的过程，用户在对设计方案满意后，可以使用用户终端产生订单产品的确认信息，例如使用用户终端在厂家的定制系统上选择确定选项发出对订单产品的确认信号。
步骤S13：接收订单产品确认信息；
步骤S14：将订单产品按照设定模块分类拆解为若干个订单子模块，并创建生产订单。
厂家通过定制系统收到用户发出的订单产品确认信息后，同样按照设定模块分类将订单产品进行拆解，拆解若干个订单子模块，每个订单子模块的属性或者属于基础模块、或者属于可变模块、或者属于专属模块。并为该用户创建生产订单，该生产订单中包含订单编号以及各个订单子模块的编号等信息，并进入采购生产环节。
步骤S15：针对订单子模块，生成采购信息。
针对三种分类模块，分别生成采购信息，例如，针对基础模块分类的订单子模块生成基础模块的采购信息，包括采购厂家指定、采购周期设定、采购价格等等；针对可变模块分类的订单子模块生成可变模块的采购信息，包括采购厂家、采购周期设定、采购价格等等；而针对专属模块分类的订单子模块生成专属模块的采购或者定制信息，若采用采购方式，采购信息中包含定制厂家的制定、定制信息的传送方式、定制产品定制期限等，而若采用厂家生产定制的方式，则生成定制信息，包括排产安排、生产工位设定、生产时间设定等等。
步骤S16：基于生产订单生成订单产品的排产信息。
在针对订单产品生成生产订单后，一方面可以根据采购信息通知供应商安排采购，另一方面则可以基于生产订单、结合智能制造系统的生产负荷状况，生成订单产品的排产信息，这里的排产信息包括但不受限于生产时间安排、生产线体的安排、线体各工位与订单子模块的上线位置对应安排、生产工序安排、线体上各个生产机器人的协同生产顺序安排等等；以及，在线体上安排专属模块的订单子模块的生产工位安排、专属模块的订单子模块生产组装顺序安排等等。
步骤S17:在确认采购完成之后，基于排产信息将若干个订单子模块组装为订单产品。
具体的，按照排产信息，在排产线体上的各个工位按照排产信息中设定的工位、组装顺序、组装流程等将属于基础模块和可变模块的订单子模块组装为基本订单产品；例如将冰箱门体、箱体、抽屉、压缩机等进行组装成为一个基本产品，不包含有用户定制的专属模块。同时，按照排产信息在排产的工位采用3D打印机基于3D打印技术生产属于专属模块的订单子模块；在属于专属模块的订单子模块完成后，将属于专属模块的订单子模块与基本订单产品组装为最终的订单产品。
步骤S18：在设定节点检测订单产品的性能；以及，步骤S19：控制对订单产品进行包装和生成订单产品的物流配送安排信息。
订单产品组装完成后，在各个关键节点/工位上，对订单产品的性能、质量等进行自动化检测，检测合格的订单产品在线体上由机器人进行包装，并生成合格订单产品的物流配送安排信息，并通知物流配送车进行产品的物流配送。
这期间，在接收用户终端发送的订单产品需求信息并生成用户订单之后，定制系统还可以向用户提供查询跟踪功能，向用户提供订单产品的生产状态信息，例如排产信息、当前生产进度、物流跟踪等等，提高了用户的定制体验。
上述本申请提出的智能制造方法中，用户可以通过用户终端在线提出订单产品需求信息，例如款式、尺寸、颜色、功能等基本信息，设置文字、图片等定制需求信息，使得厂家能够根据用户需求生成用户需求的订单产品的设计方案，这期间，可以包含用户修改完善需求以及厂家修改设计方案的互动，在用户最终确定设计方案后，也即用户通过用户终端生成了订单产品确认信息并发送给厂家的生产订单创建单元后，生产订单创建单元将订单产品按照设定模块分类进行拆解，也即，拆解成为基础模块分类的订单子模块、可变模块分类的订单子模块以及专属模块的订单子模块，并创建该订单产品的生产订单；一方面，采购信息生成单元针对属于基础模块分类和可变模块分类的订单子模块生成采购信息，使得厂家能够根据采购信息对订单子模块安排采购，另一方面，根据排产单元根据生产订单生成订单产品的排产信息，例如对各个订单子模块的生产线安排工位、机器人抓取轨迹设定、上线时间安排等等，在采购完成之后，订单产品生产单元按照排产信息将各个订单子模块上线组装成为基本订单产品，并基于3D打印技术打印出专属模块分类的订单子模块，在专属模块分类的订单子模块完成打印后，将其组装到基本订单产品上完成最终订单产品的组装；在用户订单生成后，用户查询单元可以向用户提供有关订单产品的生产状态信息，例如生产进度安排、当前生产环节、排产计划等等，使得用户能够跟踪和查询订单产品的状态，使得用户加入订单产品的生产环节，提高定制购买体验；在订单产品组装完成后，通过检测单元在设定节点或工位对订单产品的性能测试保障订单产品质量和性能；合格的订单产品由机器人完成自动包装，并由物流计划单元生成物流配送安排信息，实现订单产品的物流配送，从而完成订单产品从厂家到用户的闭环；这期间，从订单产品的在线下单、方案设计、采购安排、排产安排、生产组装、质量检测、包装直至物流配送，全部智能完成，为用户提供定制产品，加快厂家生产进度，缩短用户-厂家-用户之间闭环的时间，提高了生产效率，不但满足用户日益增长的多样化和个性化的需求，解决了现有智能制造系统多样化和个性化缺乏的技术问题，也提高了厂家的生产效率，以先接订单后生产的方式减少了库存，节约了厂家制造成本。
基于上述提出的智能制造方法，本申请还提出一种智能制造系统，如图2所示，包括用户终端11和厂家的定制系统，在该定制系统中包括用户订单生成单元21、设计单元22、生产订单创建单元23、采购信息生成单元24、排产单元25和订单产品生产单元26。
用户终端11由用户使用，用于基于厂家的定制系统提供的定制选项生成订单产品需求信息，包括基本需求和定制需求；用户订单生成单元21用于接收用户终端11发送的订单产品需求信息，并生成用户订单，订单中包含订单产品需求和用户信息等内容；设计单元22则由厂家的设计团队使用设计软件，基于设定模块分类生成订单产品的设计方案，其中，设定模块分类包括基础模块、可变模块和专属模块；例如在设计软件中提供基础模块、可变模块和专属模块三种设定模块分类库，基于三种模块分类库中提供的模块对订单产品进行设计。生产订单创建单元23用于在接收到订单产品确认信息后，将订单产品按照设定模块分类拆解为若干个订单子模块，并创建生产订单，生产订单中包括订单编号以及各个订单子模块编号等信息；采购信息生成单元24用于针对订单子模块，生成采购信息，包括但不受限于采购厂家、采购周期设定、采购价格等等；排产单元25用于基于生产订单生成订单产品的排产信息，这里的排产信息包括但不受限于生产时间安排、生产线体的安排、线体各工位与订单子模块的上线位置对应安排、生产工序安排、线体上各个生产机器人的协同生产顺序安排等等；以及，在线体上安排专属模块的订单子模块的生产工位安排、专属模块的订单子产品生产组装顺序安排等等；订单产品生产单元26用于在确认采购完成之后，基于排产信息将若干个订单子模块组装为订单产品。
具体的，订单产品生产单元26包括基本订单产品组装子单元261、专属模块生产子单元262和订单产品组装子单元263；基本订单产品组装子单元261用于将属于基础模块和可变模块的订单子模块按照排产信息组装为基本订单产品；专属模块生产子单元262用于基于3D打印技术生产属于专属模块的订单子模块；订单产品组装单元263用于在专属模块生产子单元完成属于专属模块的订单子模块的打印后，将属于专属模块的订单子模块与基本订单产品组装为订单产品。
上述本申请提出的智能制造系统还包括用户查询单元27、检测单元28、机器人包装单元29和物流计划单元30；用户查询单元27用于在用户订单生成单元21生成用户订单后，向用户提供订单产品的生产状态信息；检测单元28用于在订单产品生产单元完成订单产品之后，在设定节点检测订单产品的性能；机器人包装单元29用于受控对订单产品进行包装；物流计划单元30用于生成订单产品的物流配送安排信息。
具体的智能制造系统的工作方法和技术效果已经在上述智能制造方法中详细的阐述，此处不予赘述。
上述本申请提出的智能制造方法和系统中，用户在线提出订单产品需求，厂家根据订单产品需求提供设计方案，用户在线确认设计方案后，将订单产品按照基础模块、可变模块和专属模块三种模块分类拆解为多个订单子模块并制定排产信息，针对基础模块和可变模块分类的订单子模块分类进行采购，在采购完成后，按照排产信息将基础模块和可变模块的订单子模块组装为基本订单产品，并在线安排专属模块的3D打印，在专属模块的订单子模块打印完成后，将其组装在基本订单产品后最终完成订单产品的组装。用户可以查询和跟踪生产进度，订单产品组装完成后自动在线检测、包装和生成配送物流信息，实现用户-厂家-用户的闭环，基于用户需求生产的定制产品，不但满足用户日益增长的多样化和个性化的需求，提高了用户体验，也提高了厂家生产效率，减小库存。
应该指出的是，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种智能制造方法，其特征在于，包括：
接收订单产品确认信息；
将订单产品按照设定模块分类拆解为若干个订单子模块，并创建生产订单；其中，所述设定模块分类包括基础模块、可变模块和专属模块；
针对订单子模块，生成采购信息；
基于所述生产订单生成所述订单产品的排产信息；
在确认采购完成之后，基于所述排产信息将所述若干个订单子模块组装为所述订单产品。
2.根据权利要求1所述的智能制造方法，其特征在于，基于所述排产信息将所述若干个订单子模块组装为所述订单产品，具体为：
将属于基础模块和可变模块的订单子模块按照排产信息组装为基本订单产品；
以及，基于3D打印技术生产属于专属模块的订单子模块；
在所述属于专属模块的订单子模块完成后，将所述属于专属模块的订单子模块与所述基本订单产品组装为所述订单产品。
3.根据权利要求1所述的智能制造方法，其特征在于，在接收订单产品确认信息之前，所述方法还包括：
接收用户终端发送的订单产品需求信息并生成用户订单；
基于所述设定模块分类生成所述订单产品的设计方案。
4.根据权利要求3所述的智能制造方法，其特征在于，接收用户终端发送的订单产品需求信息并生成用户订单之后，所述方法还包括：
向用户提供所述订单产品的生产状态信息。
5.根据权利要求1所述的智能制造方法，其特征在于，基于所述排产信息将所述若干个订单子模块组装为所述订单产品之后，所述方法还包括：
在设定节点检测所述订单产品的性能；以及，
控制对所述订单产品进行包装和生成所述订单产品的物流配送安排信息。
6.一种智能制造系统，其特征在于，包括生产订单创建单元、采购信息生成单元、排产单元和订单产品生产单元；
所述生产订单创建单元，用于在接收到订单产品确认信息后，将订单产品按照设定模块分类拆解为若干个订单子模块，并创建生产订单；其中，所述设定模块分类包括基础模块、可变模块和专属模块；
所述采购信息生成单元，用于针对订单子模块，生成采购信息；
所述排产单元，用于基于所述生产订单生成所述订单产品的排产信息；
所述订单产品生产单元，用于在确认采购完成之后，基于所述排产信息将所述若干个订单子模块组装为所述订单产品。
7.根据权利要求6所述的智能制造系统，其特征在于，所述订单产品生产单元包括基本订单产品组装子单元、专属模块生产子单元和订单产品组装子单元；
所述基本订单产品组装子单元，用于将属于基础模块和可变模块的订单子模块按照排产信息组装为基本订单产品；
所述专属模块生产子单元，用于基于3D打印技术生产属于专属模块的订单子模块；
所述订单产品组装单元，用于在所述专属模块生产子单元完成所述属于专属模块的订单子模块的打印后，将所述属于专属模块的订单子模块与所述基本订单产品组装为所述订单产品。
8.根据权利要求6所述的智能制造系统，其特征在于，所述智能制造系统还包括用户终端、用户订单生成单元和设计单元；
所述用户终端，用于生成订单产品需求信息；
所述用户订单生成单元，用于接收所述用户终端发送的所述订单产品需求信息，并生成用户订单；
所述设计单元，用于基于所述设定模块分类生成所述订单产品的设计方案。
9.根据权利要求8所述的智能制造系统，其特征在于，所述智能制造系统还包括用户查询单元；
所述用户查询单元，用于在所述用户订单生成单元生成用户订单后，向用户提供所述订单产品的生产状态信息。
10.根据权利要求6所述的智能制造系统，其特征在于，所述智能制造系统还包括检测单元、机器人包装单元和物流计划单元；
所述检测单元，用于在所述订单产品生产单元完成所述订单产品之后，在设定节点检测所述订单产品的性能；
所述机器人包装单元，用于受控对所述订单产品进行包装；
所述物流计划单元，用于生成所述订单产品的物流配送安排信息。
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