CN107480843A - 一种数字车间一体化管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数字车间一体化管理系统，包括基站、非移动式操作终端、移动式监管终端以及后台管理终端；操作终端、监管终端以及后台管理终端均通过基站进行通讯；非移动式操作终端对应流水线设备设置且固定于对应流水线设备附近，通过验证登录方式绑定流水线工作人员信息；移动式监管终端绑定唯一监管人员信息；后台管理终端配置于后台管理中心，通过验证登录方式获得操作许可；后台管理终端通过基站向所述非移动式操作终端或移动式监管终端发送命令，所述非移动式操作终端与移动式监管终端通过后台管理终端转送命令。实现企业ERP与MES、车间现场管理一体化、数字化，实现企业车间的数字化、信息化。

Description

一种数字车间一体化管理系统

技术领域

本发明涉及车间管理技术，具体涉及一种数字车间一体化管理系统。

背景技术

目前车间中，大都采用人为管理的方式进行管理，但是人为管理较为容易出现信息传达失误、滞后等情况，导致管理成本的增加。

现有市场上的解决方案无法全面的实现相关ERP、MES系统与硬件的一体化，导致企业在实际使用过程中难度大，无法全面使用。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种数字车间一体化管理系统，解决以上技术问题；

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：一种数字车间一体化管理系统，包括

基站、非移动式操作终端、移动式监管终端以及后台管理终端；

所述移动式操作终端、所述非移动式监管终端以及后台管理终端均通过基站进行通讯；

所述非移动式操作终端对应流水线设备设置且固定于对应流水线设备附近，通过验证登录方式绑定流水线工作人员信息；

所述移动式监管终端绑定唯一监管人员信息；

所述后台管理终端配置于后台管理中心，通过验证登录方式获得操作许可；

所述后台管理终端通过所述基站向所述非移动式操作终端或移动式监管终端发送命令，所述非移动式操作终端与所述移动式监管终端通过后台管理终端转送命令。

首先，由于车间存在两种工作人员，一种是长时间待在设备附近进行工作的流水线工作人员，还有一种是起着监管、供给、维修、技术指导的工作人员，所以设置两种终端，移动式监管终端方便监管人员使用，由于信号传输都会在基站的覆盖之下，所以所有信号都可以得到第一时间的反馈，而将非移动式操作终端配置在流水线设备的附近，这样一来方便流水线工作人员自身工作，二来，岗位更换时更加便利，只用对这个终端进行登录登出操作即可，这样一来，使得整个车间都变成数字化管理，同时通过基站通讯技术，使得车间所有位置都可以得到较佳效率的信号反馈。

进一步的，所述操作终端连接对应流水线设备并读取流水线设备的工况信息。通过对流水线设备工况的读取，使得后台可以及时作出处理，保证工作运行正常，以及设备加工的最优配置方案的生成。

进一步的，所述后台管理终端连接数据库。通过后台管理终端连接数据库的方式，使得所有工作情况数据可以得到及时上传，而对应的数据也可以进行输出，较为便利，方便数据统计、管理、评估。

进一步的，还包括电子看板，所述电子看板连接基站，所述后台管理终端调用数据库内信息于所述电子看板输出。通过电子看板的设置，每个工作人员都可以及时获取信息，而实现信息共享。

进一步的，还包括打印机，所述打印机连接基站，所述后台管理终端调用数据库内信息于所述打印机输出。通过打印机的设置，车间工作人员可以及时调出相关信息进行使用，无需再通过网络，直接实现车间办公的效果。

进一步的，所述操作终端连接有读卡器，所述流水线工作人员通过读卡器验证信息。通过读卡器进行验证，较为方便。

进一步的，所述操作终端配置有无线通讯模块。操作终端可以选择无线方式与基站进行通讯，较为简单合理，使得操作终端可以悬挂于流水线设备进行安装。

进一步的，所述操作终端连接有扫描器。通过扫描器的设置，可以对产品封装上的二维码或者条形码进行扫描，以在操作终端上获取对应的产品信息，方便车间管理或进行加工。

进一步的，所述流水线设备设置有计数器，所述计数器连接至对应的操作终端。通过计数器的设置，可以使得产品数量得到及时统计，保证数据回送合理。

进一步的，所述数据库包括有订单数据库、用户信息库、图形码数据库、产品状态数据库以及工艺数据库。通过数据库的分类设置，保证各种信息都能得到合理监管，起到高效数字化管理效果。

有益效果：由于采用以上技术方案，本发明目的是为了实现企业ERP与MES、车间现场管理一体化、数字化，打通现场操作员与企业管理部门的数据联系，掌握企业的精准的运营数据，同时企业可以在第一时间获得精确的生产进度、车间品质、工艺信息、设备状态及信息，实现企业车间的数字化、信息化。

附图说明

图1为实物连接系统图；

图2为功能结构图；

图3为系统架构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

参照图1， 一种数字车间一体化管理系统，包括

基站、非移动式操作终端、移动式监管终端以及后台管理终端；

所述操作终端、监管终端以及后台管理终端均通过基站进行通讯；

所述非移动式操作终端对应流水线设备设置且固定于对应流水线设备附近，通过验证登录方式绑定流水线工作人员信息；

所述移动式监管终端绑定唯一监管人员信息；

所述后台管理终端配置于后台管理中心，通过验证登录方式获得操作许可；

所述后台管理终端通过基站向所述非移动式操作终端或移动式监管终端发送命令，所述非移动式操作终端与移动式监管终端通过后台管理终端转送命令。进一步的，所述后台管理终端连接数据库。通过后台管理终端连接数据库的方式，使得所有工作情况数据可以得到及时上传，而对应的数据也可以进行输出，较为便利，方便数据统计、管理、评估。还可以在非移动式操作终端上预留多种协议的接口，可以直接对接计数传感器、称重传感器、PLC等实现设备机联，将数据直接传输到软件数据库中，实现数据实时收集。

参照图2所示，以下对功能原理进行描述，

一，智优排产，所述后台管理终端包括优先级配置模块，所述优先级配置模块用于配置订单数据库中订单信息的优先级，所述后台管理终端优先调用优先级高的订单进行任务数据与员工信息的匹配。由于如果订单造成拖期会对公司利益产生较大的影响或者关键客户的需要优先处理等情况，所以优先配置模块就可以通过对订单优先级配置，使得多个订单发生使，系统不至于出现混乱，保证订单处理使得整个公司利益得到保证。通过智优排产实现按照客户优先级、产能、瓶颈工序、齐套率、工艺路线等相关数据系统计算生产过程每道工序计划时间安排、人员、设备资源安排。功能描述：ERP系统执行物料需求计划运算完成产生生产任务单，系统根据生产任务单、工艺路线计算排产任务，计划员根据排产任务下达派工任务（可按照订单、每日等），系统派工任务会自动下发到员工卡中。在排产中客户可以针对订单任务完成优先级安排，并确认提前时间，系统会自动变更订单优先级，在派工时快速过滤选择。所述优先级配置模块包括根据配置参数配置订单优先级，配置参数包括客户优先级、产能、瓶颈工序、齐套率、工艺路线中的一种或多种。上述信息均是车间生产中较为重要的信息，所以根据上述进行进行优先级配置，较为合理。

二，自助报工，所述后台管理终端连接订单数据库和员工信息库，所述订单数据库内存储订单信息，每一订单信息包含任务数据，所述员工信息库内存储员工信息；所述后台管理终端包括一配置模块，所述配置模块匹配订单信息中的任务数据与员工信息； 还包括审核终端，审核人员通过审核终端验证完成后，流水线员工通过操作终端发送任务完成信息，审核人员通过审核终端根据完成情况发送完成情况信息，所述后台管理终端解析完成情况信息解析并更新对应的订单信息。通过审核终端的设置，可以保证任务分派完成后，任务交付时，可以及时同时审核人员进行审核，审核完成后也可以直接将任务进行交付，保证任务交接效率最高，同时直接对订单进行更新，如果任务完成，则表示订单对应的任务数据不再需要处理，这样使得整个系统处于一种闭环的状态，自动化程度更高。操作终端连接于后台管理终端；当流水线员工通过操作终端完成验证后，所述配置模块将对应的任务数据发送至所述流水线员工所在的操作终端。通过这样设置，可以根据订单的情况，直接在后台对每个员工进行订单任务的预先派单，而员工上班时，就可以通过验证登录操作终端，验证完成后，操作终端读取对应的订单任务数据，这样流水线员工就可以直接获知今天或者近期的任务内容，同时可以进行今日工作，整个系统无需人为通知，不会出现信息滞后或者口头交流的失误。还包括后台派单模块，后台工作人员通过后台管理终端验证后，可通过后台管理终端建立任务数据和员工信息的匹配关系。通过后台派单模块进行设置，后台管理人员可以对派单情况进行人为调整，保证管理更加人性化。所述操作终端还包括一语音输出装置，所述语音输出装置用于根据任务数据输出对应流水线员工的任务内容。通过语音输出装置的设置，可以使得对应流水线员工的工作内容方便输出较为实用。

自助报工包含：自助派工、自动读取工艺、自助报工。系统完成派工后，每个员工IC卡中都会有派工任务。

功能描述：系统软件结合硬件（IC卡、智能终端），员工在上机工作，在智能终端上按派工按钮后刷卡，终端会显示派工任务信息，员工按F8确认；同时系统会自动调取此员工任务相关工艺图纸；员工完工后点击报工刷IC卡员工已领取任务出现，输入完工数量确认提交审核；此时报工数据会进入到待审核报工数据表中，相关权限主管或品质会在手机端收到需审核消息，品质/主管确认合格/不合格数量完成审核，数据会自动进入报工表，用于反馈生产进度、员工工资计算。

三、在线工艺数据生成，所述后台管理终端连接有工艺数据库以及订单数据库，所述后台管理终端配置有关联模块，所述关联模块用于调用并关联订单数据库和工艺数据库内数据，所述流水线员工通过操作终端验证后获取任务，所述后台管理模块根据获取的任务通过关联模块生成一关联数据，所述操作终端下载并输出关联数据。所述操作终端连接打印机，所述关联数据通过打印机输出。通过打印机进行关联数据的输出，相比直接通过纸质件传递，准确度更高。所述操作终端连接显示装置，所述关联数据通过显示装置输出。通过操作终端显示装置的设置，可以直接在显示装置上显示，方便流水线员工进行现场参照，较为简单合理。显示装置优选为电子看板，电子看板可以悬挂在车间顶部，可以制作电子动态看板实时从系统中获取数据，展现到车间现场或管理人员电脑桌面，包含有：生产实时报工、生产进度及关键工序状态（是否延迟）、异常呼叫、设备状态等。

四、全面质量，操作终端对应流水线工作人员设置，流水线工作人员通过操作终端进行验证后可发送监管请求信息；所述质量监管终端对应监管工作人员设置，监管工作人员通过质量监管终端验证后可接收监管命令信息；后台管理终端同时与操作终端和质量监管终端进行通讯，并解析监管请求信息后生成对应的监管命令信息。后台管理终端可以预先配置对应的信息数据接收和解析的程式，方便将信息做出对应命令处理。考虑到工厂空间，优选配置基站，通过基站进行数据通讯，基站的服务器对数据进行处理和解析。流水线工作人员在需要进行质量检查工作时，就可以通过操作终端发送信号，直接将信号传达到对应的质量监察工作人员处，这样一来，可以起到一个高效监察的效果，同时后台管理终端直接进行匹配和命令的发送，可以防止漏检误检的现象发生，简单合理。所述后台管理终端连接有检验记录数据库，所述监管工作人员可通过质量监管终端上传检验信息至检验记录数据库。通过这样设置，可以使得所有检验记录可以上传，方便监察工作的进行以及对产品质量的统计。所述检验信息包括图片数据、文字数据、视频数据、音频数据中的一种或多种。这样一来，可以使得多种监察内容可以上传，较为方便合理。在一个检查流程中，首先车间中有检查需求的工作人员发送请求，而对应的检查人员检查并记录数据，可以通过填写的方式对数据进行记录，上传并存储，保证检查数据可以得到保存，留作证据起到监督作用。所述的监管请求信息中包括员工信息。通过在监管请求中增加员工信息，就可以将该员工目前工作内容同时发送至后台管理终端进行解析，将质量监察命令发送至最为合适的对应人员手中。

五、生产追溯，所述后台管理终端连接图形码数据库和产品状态数据库，所述后台管理终端还包括图形码生成模块，所述操作终端发送图形码生成请求信息时，所述图形码生成模块生成一图形码以及与该图形码匹配的产品状态信息，所述操作终端连接有打印装置，所述打印装置用于打印图形码。通过图形码的设置，这样产品生产的每个步骤都会进行录入，并且生成图形码方便对产品工艺流程涉及到的步骤的获取，对应一产品的每一个步骤信息最后都会存储在产品状态数据库中待调用，使得产品生产更加规范合理，也可以防止假冒。所述后台管理终端连接图形码数据库和产品状态数据库，所述后台管理终端还包括产品信息读取模块，当扫描设备扫描产品上的图形码时，所述扫描设备所在终端访问产品状态数据库以显示产品状态信息。通过扫描设备进行对产品状态数据库的内容获取，这样就可以使得任意许可内的用户都可以进行对产品生产情况的追踪，较为方便合理。生产发料后会产生条码标签，人员报工时可以扫描批次条码或者追踪号条码关联到生产报工数据中或者企业可以制作周转箱条码关联跟踪号；生产完工半成品或成品可以直接在移动端扫描工序条码完成入库操作和批次/包装条码打印。这样一来，方便入库和出库的操作，同时也可以便于消费者或质量检测人员进行检验工作。

六、设备监控，所述操作终端连接对应流水线设备并读取流水线设备的工况信息。通过对流水线设备工况的读取，使得后台可以及时作出处理，保证工作运行正常，以及设备加工的最优配置方案的生成。所述流水线设备设置有计数器，所述计数器连接至对应的操作终端。通过计数器的设置，可以使得产品数量得到及时统计，保证数据回送合理。

七、电子看板，所述电子看板连接基站，所述后台管理终端调用数据库内信息于所述电子看板输出。通过电子看板的设置，每个工作人员都可以及时获取信息，而实现信息共享。

八、需求呼叫，还包括需求响应终端，需求工作人员通过需求响应终端验证后可接收需求命令信息；所述操作终端可发送需求请求信息；所述后台管理终端接收需求请求信息并生成对应的需求命令信息，并将需求请求命令发送至对应的需求响应终端。由于工作过程中会存在其他的需求，所以可以通过本系统将对应的需求发送至对应的终端处，这样对应工种的人员就会及时到来进行问题的解决，保证后续流水正常进行。所述需求请求信息包括物料需求数据、物料需求数据、工模需求数据、设备需求数据、品质需求数据、技术需求数据中的一种或多种，每一需求数据分别对应不同的需求响应终端。通过多种需求情况的报送，保证车间每一工种都能得到合理的配置，使得各种在车间工作中会遇到的问题都能得以第一时间解决。由于可能存在多种的请求，所以可以通过在操作终端预先配置程式，通过直接操作按钮的方式将对应请求信息发送，使得操作更加简便。还包括计时模块，所述计时模块由监管请求命令发送成功时刻开始生成一随时间变化的时间数据，直至监管工作人员完成对应指令后将时间数据上传至后台管理终端。通过计时模块的设置，可以监管解决问题的时间，同时方便公司进行考评，而保证所有工作可以第一时间进行并解决。计时模块仅仅是一个计时的程式，可以配置在操作终端中执行，当计时完成后将时间数据上传，也可以将这种程式配置在后台管理终端，在后台管理终端信息发送时开始计时，而到服务终端发送服务完成的信号时计时结束，保证整个过程合理进行。

参照图3所示，以下对硬件设计部分进行介绍，工作基站包括无线物联网网关和中间件和工作站，通过中间件管理无线网关和无线终端的通信，并通过加密协议进行数据封装。应用云技术搭建云环境；采用了云端虚拟化、负载均衡、用户分流、数据拆分、多点同步技术；使用SAP底层现有成熟数据库架构；采用Web 2.0、HTML5、C/C++、VB.NET、JAVA、C#（winform）技术对系统应用界面进行开发；Web Service技术：企业需要建立企业服务、内部事务管理、数据分析等业务领域的相关业务系统，为实现系统间业务数据的对接，可采用Web Services技术实现业务集成；433MHz频段/ZigBee无线传输通讯技术/：企业车间、仓库作业环境复杂干扰性强，同时系统要求数据及时、稳定传输，因此借助433/ZigBee通讯特点实现硬件和服务基站之间数据交互；商务智能BI(Business Intelligent)是利用数据仓库(DW)、数据挖掘(DM)、在线分析处理( OLAP)、决策支持系统(DSS)等现代信息技术对企业经营过程中产生的大量结构化和非结构化商务数据和信息进行收集、整理、分析，以便辅助企业做出正确决策、采取有效商务行动、优化商务流程、全面提升商务绩效的工具、方法、技术的统称。借助水晶易表实现数据多终端实时展示。

无线物联网网关：负责中间件与智能终端之间的通信。由于智能终端与中间件各自使用的通信协议不同，无法直接进行数据传递，所以需要网关进行协议转换，无线物联网网关中就是以太网和物联网无线通信协议之间的转换。

通过无线物联网网关自带软件，对无线物联网网关进行初始化配置

工作站优选，采用TCP／IP通信网络，稳定，技术成熟，成本低廉；和打印机连接，控制打印机输出；和大屏幕显示屏连接，显示生产过程中的监控数据，水晶易表；建立实时的数据采集系统，为生产运营的畅通提供保证；建立生产线实时信息通道，保障生产流水的畅通；提高信息的透明度，建立质检追溯体系，强化自我监督，互相监督意识；建立业务跟踪的实时信息，保障生产成品及时交货；

硬件配置：双核 处理器N2808 主频1.58 可睿频2.25主频，带双高清接口，无VGA接口，6个USB 接口，（2个USB3.0 4个USB2.0 ）。

智能终端，采用无线通信网络、稳定、技术成熟、成本低廉；建立实时的数据采集系统，为生产运营的畅通提供保证；减少生产数据丢失，保证原始实时数据的准确性，建立完整的数据仓库；建立生产线实时信息通道，保障生产流水的畅通；提高信息的透明度，建立质检追溯体系，强化自我监督，互相监督意识；建立业务跟踪的实时信息，保障成品及时交货；建立透明化的计件工资体系，实时反映工人实际生产状况；

通过智能终端硬件将整个MES系统进行数字化连接起来，采集到的生产数据，可以进行手机APP审核，采集到的生产数据，可以通过电子看板大屏幕显示出来

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种数字车间一体化管理系统，其特征在于，包括

基站、非移动式操作终端、移动式监管终端以及后台管理终端；

所述移动式操作终端、所述非移动式监管终端以及后台管理终端均通过基站进行通讯；

所述非移动式操作终端对应流水线设备设置且固定于对应流水线设备附近，通过验证登录方式绑定流水线工作人员信息；

所述移动式监管终端绑定唯一监管人员信息；

所述后台管理终端配置于后台管理中心，通过验证登录方式获得操作许可；

所述后台管理终端通过所述基站向所述非移动式操作终端或移动式监管终端发送命令，所述非移动式操作终端与所述移动式监管终端通过后台管理终端转送命令。

2.根据权利要求1所述的一种数字车间一体化管理系统，其特征在于，所述操作终端连接对应流水线设备并读取流水线设备的工况信息。

3.根据权利要求1所述的一种数字车间一体化管理系统，其特征在于，所述后台管理终端连接数据库。

4.根据权利要求3所述的一种数字车间一体化管理系统，其特征在于，还包括电子看板，所述电子看板连接所述基站，所述后台管理终端调用数据库内信息于所述电子看板输出。

5.根据权利要求3所述的一种数字车间一体化管理系统，其特征在于，还包括打印机，所述打印机连接所述基站，所述后台管理终端调用数据库内信息于所述打印机输出。

6.根据权利要求1所述的一种数字车间一体化管理系统，其特征在于，所述操作终端连接有读卡器，所述流水线工作人员通过读卡器验证信息。

7.根据权利要求1所述的一种数字车间一体化管理系统，其特征在于，所述操作终端配置有无线通讯模块。

8.根据权利要求1所述的一种数字车间一体化管理系统，其特征在于，所述操作终端连接有扫描器。

9.根据权利要求1所述的一种数字车间一体化管理系统，其特征在于，所述流水线设备设置有计数器，所述计数器连接至对应的操作终端。

10.根据权利要求1所述的一种数字车间一体化管理系统，其特征在于，所述数据库包括有订单数据库、用户信息库、图形码数据库、产品状态数据库以及工艺数据库。