CN107390659A - 一种工业生产制造系统和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种工业生产制造系统和使用方法，其包括化学中试车间、化学原料仓库、第一移动装置、转运车和控制装置：化学中试车间包括多个中试岗位；化学原料仓库包括多个原料存放位点，化学原料仓库与化学中试车间用第一轨道连接，一个原料存放位点与第一轨道的上游端之间形成行迹路线；第一移动装置可移动地设置在第一轨道上；转运车可沿行迹路线移动；控制装置分别与第一移动装置、转运车控制连接。通过第一轨道的设置可以把化学原料仓库和化学中试车间连接起来，第一移动装置可以把仓库内的原料直接送至化学中试车间内，节省了很多人力资源。
Description
技术领域
本发明涉及一种工业生产制造系统，具体涉及一种化工中试车间的工业生产制造系统和使用方法。
背景技术
中试是在大规模产量前的较小规模试验，在确定一个项目前，第一要进行试验室试验；第二步是“小试”，也就是根据试验室效果进行放大；第三步是“中试”，就是根据小试结果继续放大。中试成功后基本就可以量产了。实验室是50-100L，小试 500-1000L，中试1000L-2000L。
以上只是一般性等级划分，在实际的生产中，中试的概念可以涵盖更宽的范围，例如也可以包括50-100L量级的生产。事实上，很多化学中间体或者药品原料药的生产过程是无法放大实验的，因为制造成本过高或者需求量十分有限。
现有的化工中试车间包括了多个岗位，每个岗位具有特定体积的反应容器，容器内具有搅拌、温度加热、冷却水等装置。在反应容器内进行特定的化学反应的时候，需要称取特定种类的原料，而这些原料均存放在仓库内。工作人员根据需要的物料填写物料取出信息单，通过审批后到仓库内取出物料，然后通过小车把物料转移至中试车间内。
然而，现有的这种化工车间进行中试反应的过程存在一些问题，列举如下。
1：化工中试车间与仓库之间的物料转移过程需要耗费较长的时间，并且同时需要多名工作人员进行操作，占用人力资源。
2：信息容易泄露，特别是企业的核心技术，如果不加以保密，很容易被窃取后造成无法估量的损失。
3：物料的管理存在缺陷，容易出现混淆，特别是对于大型化学企业而言，物料的管理混乱容易造成严重的生产事故。
4：仓库内的物料存放点较多，特别是对于大型仓库而言，较多的物料存放点需要耗费工作人员很多时间查找。
5：信息传输方式依赖于纸张记录，这样的做法不仅容易造成资源浪费，而且容易发生技术信息的泄露，并且还存在信息传输滞后、缓慢的问题。
发明内容
为了解决上述已有技术的不足，本发明的目的是：提供一种提高化工中试车间与仓库之间物料传输效率的工业生产制造系统。
本发明的发明思想：通过第一轨道的设置可以把化学原料仓库和化学中试车间直接连接起来，第一移动装置可以把仓库内的原料直接送至化学中试车间内，节省了很多人力资源。转运车可以沿着不同的行迹路线移动至对应的原料存放位点，转运车受控制装置的控制，控制装置内具有行迹路线的地图，转运车的移动快速、灵活，当移动至存放位点后，工作人员把需要的物料放置在转运车上，转运车随之再把物料运输至第一轨道的位置。
一种工业生产制造系统，其包括：
化学中试车间，包括多个中试岗位；
化学原料仓库，包括多个原料存放位点，所述化学原料仓库与所述化学中试车间用第一轨道连接，一个所述原料存放位点与所述第一轨道的上游端之间形成行迹路线；所述第一轨道的两端分别设置有第一限位传感器和第二限位传感器；
第一移动装置，可移动地设置在所述第一轨道上；所述第一移动装置的运行区间在所述第一限位传感器和第二限位传感器之间；
转运车，可沿所述行迹路线移动；,所述行迹路线的两端设置有第三限位传感器和第四限位传感器,所述转运车的运行区间在所述第三限位传感器和第四限位传感器之间；
控制装置，分别与所述第一移动装置、所述转运车控制连接；
其中，在所述第一轨道两侧的连接端设置有抓取装置，所述抓取装置用于抓取物品，所述抓取装置与所述控制装置电性连接，并且，所述机械手上还设置有重量传感器，所述重量传感器用于获得抓取物品的重量信息。
由上述方案可见，有益效果为：通过第一轨道的设置可以把化学原料仓库和化学中试车间直接连接起来，第一移动装置可以把仓库内的原料直接送至化学中试车间内，节省了很多人力资源。转运车可以沿着不同的行迹路线移动至对应的原料存放位点，转运车受控制装置的控制，控制装置内具有行迹路线的地图，转运车的移动快速、灵活，当移动至存放位点后，工作人员把需要的物料放置在转运车上，转运车随之再把物料运输至第一轨道的位置。
一个优选的方案是，所述第一移动装置具有第一信息处理装置，所述第一信息处理装置包括第一信息录入模块、第一加密模块、第一解密模块、第一信息接收模块、第一信息发送模块和第一信息显示模块；所述原料存放位点具有第二信息处理装置，所述第二信息处理装置包括第二信息录入模块、第二加密模块、第二解密模块、第二信息接收模块、第二信息发送模块和第二信息显示模块；所述控制装置包括第三信息处理装置，所述第三信息处理装置包括第三信息录入模块、第三加密模块、第三解密模块、第三信息接收模块、第三信息发送模块和第三信息显示模块。
一个优选的方案是，所述抓取装置还包括机械手，所述机械手用于抓取所述转运车上的物品；所述机械手上设置有重量传感器，所述重量传感器用于获得抓取物品的重量信息；所述转运车上具有GPS（Global Positioning System，全球定位系统）定位芯片，所述GPS定位芯片与所述控制装置电性连接。
本发明还提供了一种工业生产制造系统的使用方法，该使用方法依次包括下面的步骤：
第一步骤：所述控制装置发出信号，控制所述第一移动装置沿着所述第一轨道移动至所述化学中试车间，同时，所述控制装置发出信号，控制所述转运车沿着所述行迹路线移动至所述原料存放位点；
第二步骤，把所述原料存放位点的物料转移至所述转运车上；
第三步骤，所述控制装置发出信号，控制所述转运车沿着所述行迹路线移动至所述第一轨道的上游端；
第四步骤，把所述转运车上的物料转移至所述第一移动装置上；
第五步骤，所述控制装置发出信号，控制所述第一移动装置沿着所述第一轨道移动至所述化学中试车间。
一个优选的方案是，所述第一移动装置具有第一信息处理装置，所述第一信息处理装置包括第一信息录入模块、第一加密模块、第一解密模块、第一信息接收模块、第一信息发送模块和第一信息显示模块；所述原料存放位点具有第二信息处理装置，所述第二信息处理装置包括第二信息录入模块、第二加密模块、第二解密模块、第二信息接收模块、第二信息发送模块和第二信息显示模块；所述控制装置包括第三信息处理装置，所述第三信息处理装置包括第三信息录入模块、第三加密模块、第三解密模块、第三信息接收模块、第三信息发送模块和第三信息显示模块；
在所述第一步骤中，依次包括下面的步骤：
S11：在所述第三信息录入模块录入第一信息，所述第一信息包含所述中试岗位的所需物料的信息；
S12：所述第三加密模块对该第一信息进行加密处理得到第一加密信息；
S13：所述第一加密信息通过所述第三信息发送模块发送到所述原料存放位点，所述第二解密模块对所述第一加密信息进行解密处理，同时，所述第二加密模块对该第一加密信息再次加密处理后由所述第二信息显示模块显示。
一个优选的方案是，重量传感器用于获得抓取物品的重量信息，根据获得的重量信息与设定重量信息进行比对，以确定判断物品的重量是否符合预定的要求，或者说实际检测的重量是否在预定的误差范围内，误差范围过大时可以警示工作人员；GPS定位芯片能够检测到转运车的位置信息，防止其出现位置的偏离，当位置偏离时，控制装置可以及时得到该位置偏离信息，以及时告知管理人员作出决策。
附图说明
图1为发明实施例的结构示意图。
其中，附图标记为：10、化学中试车间；11、岗位；12、第一轨道；20、化学原料仓库；21、原料存放位点； 22、行迹路线；30、第一移动装置；40、转运车。
具体实施方式
如图1所示，本实施例的工业生产制造系统包括化学中试车间10、化学原料仓库20、第一移动装置30、转运车40和控制装置。
其中，化学中试车间10包括多个中试岗位11。化学原料仓库20包括多个原料存放位点21，化学原料仓库20与化学中试车间10之间用第一轨道12连接，其中一个原料存放位点21与第一轨道12的上游端之间形成行迹路线22。第一移动装置30可移动地设置在第一轨道12上，转运车40可沿行迹路线22移动。控制装置分别与第一移动装置30、转运车40控制连接，即，控制装置可以对第一移动装置30、转运车40的移动速率、启动等进行控制。
第一移动装置30具有第一信息处理装置，第一信息处理装置包括第一信息录入模块、第一加密模块、第一解密模块、第一信息接收模块、第一信息发送模块和第一信息显示模块。
原料存放位点21具有第二信息处理装置，第二信息处理装置包括第二信息录入模块、第二加密模块、第二解密模块、第二信息接收模块、第二信息发送模块和第二信息显示模块。
控制装置包括第三信息处理装置，第三信息处理装置包括第三信息录入模块、第三加密模块、第三解密模块、第三信息接收模块、第三信息发送模块和第三信息显示模块。
另外，假设张三在中试车间10的岗位11，李四在控制装置的岗位，王五在化学原料仓库20的原料存放位点21的岗位。
该使用方法依次包括下面的步骤：
李四是此次实施例的总负责人，本次实验需要对甲苯进行干燥蒸馏处理。李四把总信息输入到控制装置内，总信息至少包括第一信息内容、第二信息内容和第三信息内容。其中，第一信息内容为仓库取料所需信息，例如取料的重量，取料的注意事项，转运车运输的注意事项等，该第一信息内容只供仓库人员王五调用。第二信息内容为车间操作步骤信息，例如如何把该甲苯物料送至反应容器内，本次实验具体的操作步骤信息，何时取检测样本等信息，第二信息内容只供中试车间10内的张三调用。
控制装置具有第三信息处理装置，第三信息处理装置预先已经存储了数据编码信息，即把每一种化学试剂对应地编码为一个序列号，这个序列号与仓库内的物料的序列号是对应的。这里假设该甲苯的序列号为A1，如此，控制装置内的处理装置就把甲苯直接用代号A1替代，其输出信息为A1，而如果想了解A1具体指代何种物料信息，必须经过授权才能得知。这样的做法可以加强信息的安全性，防止受到无关人员的恶意获取。
第一步骤：李四把本次实验所需要的总信息录入到控制装置内。控制装置内的处理装置首先把甲苯替代为代号A1。
第二步骤：总信息包括第一信息内容、第二信息内容和第三信息内容，第三信息处理装置内的加密模组首先分别对第一信息内容、第二信息内容和第三信息内容进行加密，并且分别得到第一加密信息、第二加密信息和第三加密信息。
第三步骤：第三信息处理装置再把第一加密信息、第二加密信息和第三加密信息汇总后进行加密后得到第四加密信息。
第四步骤，控制装置发出信号，把第四加密信息发送至化学原料仓库20的王五的工作岗位，王五通过一个信息处理装置获取并得到该第四加密信息，并且王五的解密权限仅仅可以破解得到第一加密信息。同时，化学中试车间10的中试岗位11通过信息处理装置获取并破解该第四加密信息，并且破解得到第二加密信息。在一些特殊情况下，李四也可以授权王五或者张三获取得到该第四加密信息涵盖的所有信息。
第五步骤，控制装置还把该第四加密信息号发送至转运车40上，转运车40的信息处理装置破解该信息后，得知需要去仓库20取料A1，该信息处理装置内事先已经存有该物料与行迹路线的匹配图，因此，可自动生成对应的行迹路线22。
第六步骤，控制装置控制该转运车40沿着行迹路线22移动至原料存放位点21，工作人员王五此时可以再次获取转运车40上的加密信息，进行破解获取信息，从而确认是否应该向该转运车40上放置对应重量或体积的A1。这样可以避免工作的失误，使得物料的取用过程更加严谨。
第七步骤，工作人员王五把需求量的A1放置到转运车40上，此时，王五仅仅知晓转运车40从原料存放位点21取走了特定量的A1，但是A1究竟是什么，或者其将用于哪些步骤等，他是无法得知的。
第八步骤，转运车40沿着行迹路线22移动至第一轨道12的上游端，优选地，第一轨道12的上游端设置在仓库的门口，第一轨道12的下游端设置在化学中试车间10的门口。
第九步骤，把转运车40上的A1放置到第一移动装置30上。
第十步骤，第一移动装置30沿着第一轨道12移动到中试车间10内。
第十一步骤，工作人员张三取走第一移动装置30上的物料A1，并移动至中试岗位11，同时，张三通过另一个信息处理装置获取并解密转运车40上的加密信息，再次得知A1的反应操作步骤和注意事项等信息，同样，张三也只能获得其授权范围内的信息，与他无关的信息他是无法得知的。这里需要指出的是张三从管理者李四那里得到了一次第四加密信息，并且从转运车40上又得到了一次该第四加密信息，看似多了一道程序，但这样的过程是十分有必要的，因为管理者李四是授权者，张三从李四那里得到信号后一方面是取得工作授权信息，另一方面也可以事先准备一下后续工作。而从转运车40上获取并解密信息时，则可以核对两次得到的信息是否对应，符合化工操作的相关规范。相应地，赵六、王五也同样从李四那里得到第四加密信息，并且也从转运车40上得到该第四加密信息，也具有核对确认的步骤。
第十二步骤，张三把物料A1在中试岗位11完成对物料A1的操作。
另外，张三、王五、赵六均可以把信息录入到处理器内，然后，处理器把这些信息及时反馈给李四。
在其它实施例中，控制装置控制第一移动装置30沿着第一轨道12移动至化学中试车间10，同时，控制装置发出信号，控制转运车40沿着行迹路线22移动至原料存放位点21。在第一步骤中，依次包括下面的步骤：S11：在第三信息录入模块录入第一信息，第一信息包含中试岗位的所需物料的信息；S12：第三加密模块对该第一信息进行加密处理得到第一加密信息，第一加密信息在第三显示模块上显示；S13：第一加密信息通过第三信息发送模块发送到原料存放位点，第二信息解密模块对第一加密信息进行解密处理，同时，第二加密模块对该第一加密信息再次加密处理后由第二信息显示模块显示。
在其它实施例中，第一轨道的两端分别设置有第一限位传感器和第二限位传感器，第一移动装置的运行区间在第一限位传感器和第二限位传感器之间；行迹路线的两端设置有第三限位传感器和第四限位传感器,转运车的运行区间在第三限位传感器和第四限位传感器之间。第一限位传感器、第二限位传感器、第三限位传感器和第四限位传感器分别与控制装置连接，当控制装置接收到信号得知第一移动装置或转运车移动到某个限位传感器的位置的时候，控制装置即发出信号停止第一移动装置或转运车的移动。限位传感器例如为红外传感器或者触碰式压力传感器。假设转运车需要在三个不同的原料存放位点提取三种不同的物料，那么其需要按照三个不同的行迹路线移动到三个不同的原料存放位点，第三信息处理装置根据数学运算，对所有的组合进行统计分析，给出一个最优化的总的行迹路线，这个总的行迹路线应该最节省时间的方案，转运车按照这个总的行迹路线行进时，即可经过三个不同的原料存放位点而取走物料。显然，针对更多个的原料存放位点，行迹路线会更多，而第三信息处理装置根据数学运算依然可以给出最优化的总的行迹路线。
在其它实施例中，抓取装置还包括机械手，机械手用于抓取转运车上的物品；机械手上设置有重量传感器，重量传感器用于获得抓取物品的重量信息，根据获得的重量信息与设定重量信息进行比对，以确定判断物品的重量是否符合预定的要求，或者说实际检测的重量是否在预定的误差范围内，误差范围过大时可以警示工作人员。转运车上具有GPS（Global Positioning System，全球定位系统）定位芯片，GPS定位芯片与控制装置电性连接。GPS定位芯片能够检测到转运车的位置信息，防止其出现位置的偏离，当位置偏离时，控制装置可以及时得到该位置偏离信息，以及时告知管理人员作出决策。
本发明实施例提到的信息处理装置例如为一个电脑、手机、智能设备等。信息的发送可以通过无线信息发射天线完成，信息的接收可以通过无线信息接收天线完成，或者采取其它例如蓝牙、有线、红外等信息传输的方式实现数据传输。信息的加密和解密可以采用现有的相关组件即可。行迹路线可以为一个轨道，并且这些轨道可以是变化的，轨道的变化受到控制装置的控制，转运车沿着轨道移动。转运车也可以在控制装置的控制下自动地沿着行迹路线移动至位点21。或者转运车由工作人员沿着行迹路线移动至位点21。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种工业生产制造系统，其特征在于，包括：
化学中试车间，包括多个中试岗位；
化学原料仓库，包括多个原料存放位点，所述化学原料仓库与所述化学中试车间用第一轨道连接，一个所述原料存放位点与所述第一轨道的上游端之间形成行迹路线,所述第一轨道的两端分别设置有第一限位传感器和第二限位传感器；
第一移动装置，可移动地设置在所述第一轨道上,所述第一移动装置的运行区间在所述第一限位传感器和第二限位传感器之间；
转运车，可沿所述行迹路线移动, 所述行迹路线的两端设置有第三限位传感器和第四限位传感器,所述转运车的运行区间在所述第三限位传感器和第四限位传感器之间；
控制装置，分别与所述第一移动装置、所述转运车控制连接；
其中，在所述第一轨道两侧的连接端设置有抓取装置，所述抓取装置用于抓取物品，所述抓取装置与所述控制装置电性连接，并且，所述机械手上还设置有重量传感器，所述重量传感器用于获得抓取物品的重量信息。
2.根据权利要求1所述的生产制造管理控制系统，其特征在于，
所述第一移动装置具有第一信息处理装置，所述第一信息处理装置包括第一信息录入模块、第一加密模块、第一解密模块、第一信息接收模块、第一信息发送模块和第一信息显示模块；
所述原料存放位点具有第二信息处理装置，所述第二信息处理装置包括第二信息录入模块、第二加密模块、第二解密模块、第二信息接收模块、第二信息发送模块和第二信息显示模块；
所述控制装置包括第三信息处理装置，所述第三信息处理装置包括第三信息录入模块、第三加密模块、第三解密模块、第三信息接收模块、第三信息发送模块和第三信息显示模块。
3.根据权利要求2所述的生产制造管理控制系统，其特征在于，
所述抓取装置还包括机械手，所述机械手用于抓取所述转运车上的物品；
所述转运车上具有GPS定位芯片，所述GPS定位芯片与所述控制装置电性连接。
4.根据权利要求3所述的制造系统的使用方法，其特征在于，
该使用方法依次包括下面的步骤：
第一步骤：所述控制装置发出信号，控制所述第一移动装置沿着所述第一轨道移动至所述化学中试车间，同时，所述控制装置发出信号，控制所述转运车沿着所述行迹路线移动至所述原料存放位点；
第二步骤，把所述原料存放位点的物料转移至所述转运车上；
第三步骤，所述控制装置发出信号，控制所述转运车沿着所述行迹路线移动至所述第一轨道的上游端；
第四步骤，把所述转运车上的物料转移至所述第一移动装置上；
第五步骤，所述控制装置发出信号，控制所述第一移动装置沿着所述第一轨道移动至所述化学中试车间。
5.根据权利要求4所述的工业生产制造系统的使用方法，其特征在于，
在所述第一步骤中，依次包括下面的步骤：
S11：在所述第三信息录入模块录入第一信息，所述第一信息包含所述中试岗位的所需物料的信息；
S12：所述第三加密模块对该第一信息进行加密处理得到第一加密信息；
S13：所述第一加密信息通过所述第三信息发送模块发送到所述原料存放位点，所述第二解密模块对所述第一加密信息进行解密处理，同时，所述第二加密模块对该第一加密信息再次加密处理后由所述第二信息显示模块显示。
6.根据权利要求5所述的工业生产制造系统的使用方法，其特征在于，
重量传感器用于获得抓取物品的重量信息，根据获得的重量信息与设定重量信息进行比对，以确定判断物品的重量是否符合预定的要求，或者说实际检测的重量是否在预定的误差范围内，误差范围过大时可以警示工作人员；
GPS定位芯片能够检测到转运车的位置信息，防止其出现位置的偏离，当位置偏离时，控制装置可以及时得到该位置偏离信息，以及时告知管理人员作出决策。
7.根据权利要求6所述的工业生产制造系统的使用方法，其特征在于，
转运车需要在多个不同的原料存放位点提取多个不同的物料，那么其需要按照多个不同的行迹路线移动到多个不同的原料存放位点，所述第三信息处理装置根据数学运算，对所有的行迹路线的组合进行统计分析，给出一个最优化的总的行迹路线，这个总的行迹路线应该是最节省时间的方案，转运车按照这个总的行迹路线行进时，即可经过多个不同的原料存放位点而取走物料。
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|---|---|---|---|---|
| CN204320667U (zh) * | 2014-09-25 | 2015-05-13 | 无锡一名精密铜带有限公司 | 车间零件分选运输系统 |
| CN204622293U (zh) * | 2015-05-14 | 2015-09-09 | 王旭广 | 全自动轻质墙板生产线 |
| CN106043790A (zh) * | 2016-07-20 | 2016-10-26 | 华侨大学 | 水果包装装置 |
| CN106189447A (zh) * | 2016-08-31 | 2016-12-07 | 山东圣士达机械科技股份有限公司 | 智能粉末涂料生产系统 |
-
2017
- 2017-08-11 CN CN201710685573.6A patent/CN107390659A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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