CN107527154A - 一种用于生产制造现场的管理规划和调度执行系统 - Google Patents

一种用于生产制造现场的管理规划和调度执行系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于生产制造现场的管理规划和调度执行系统，主要包括送料调度模块、质量追溯模块与OEE监控与分析模块。送料调度模块为整个系统的基础，质量追溯模块与OEE监控与分析模块将实现对整个送料调度过程的监控与管理。用户发起送料过程之后，质量追溯模块将监控整个送料过程中物料的质量，在第一时间追溯到质量不合格物料的来源，OEE监控与分析模块将对整个送料过程中产生的各种损失与时间浪费进行统计，得出设备效能数据，从而通过分析数据有效提高设备的利用率。本发明为用户提供一个快速反应、有弹性、精细化的制造业环境，帮助企业减低成本、按期交货、提高产品的质量和提高服务质量，并可适用不同行业，应用范围广阔。

Description

一种用于生产制造现场的管理规划和调度执行系统
技术领域
本发明涉及一种生产管理和调度系统，具体涉及一种用于生产制造现场的管理规划和调度执行系统及其实现方法，属于智能制造领域。
背景技术
我国制造业多年来采用的传统生产过程的特点是“由上而下”按计划生产，如ERP(企业资源管理系统)就是位于企业上层计划层，在下层的生产控制层，企业主要采用自动化设备解决具体生产过程中的生产瓶颈，实现生产现场的自动化控制。
由于ERP系统的服务对象是企业管理的上层，一般对车间层的管理流程不提供直接和详细的支持。而现场自动化系统的功能主要在于现场设备和工艺参数的监控，它可以向管理人员提供现场检测和统计数据，但是本身并非真正意义上的管理系统。所以，ERP系统和现场自动化系统之间出现了管理信息方面的“断层”。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种处于计划层和生产现场之间的执行层，主要负责车间生产管理和调度执行的用于生产制造现场的管理规划和调度执行系统。
本发明是这样实现的：
一种用于生产制造现场的管理规划和调度执行系统，主要包括三个模块，分别为送料调度模块、质量追溯模块与OEE(综合设备效能Overall Equipment Effectiveness)监控与分析模块。
其中，送料调度模块为整个系统的基础，质量追溯模块与OEE监控与分析模块将实现对整个送料调度过程的监控与管理。用户发起送料过程之后，质量追溯模块将监控整个送料过程中物料的质量，在第一时间追溯到质量不合格物料的来源，OEE监控与分析模块将对整个送料过程中产生的各种损失与时间浪费进行统计，得出设备效能数据，从而通过分析数据有效提高设备的利用率。
更具体的方案是：
送料调度模块以厂家的日生产计划、备料任务单以及产线产能数据为基础，计算生成每日细化的具体送料计划；仓库根据备料任务单(按物料ID合并)将物料下架，运送至拣配区指定区域；系统根据送料计划和机台工况及状态数据在看板上显示叫料信息；拣配员根据看板提示将料箱上线并用扫码器扫描料箱二维码，扫码成功且为当前叫料的物料，则由输送线送至指定出口且系统完成扣账，否则从异常口排出；料箱进入排出口缓存位后，系统在助线员的手持终端上提示有料箱到达排出口，需要运送；助线员扫描从排出口取下的料箱上的二维条码，获取该料箱具体信息，并送至指定生产线；助线员扫描生产线边物料放置区的二维码，并再次扫描料箱上的二维码，系统确认料箱已送达；物料输送完毕后，助线员将空箱搬上小车，并在下次到排出口时将空箱放到输送线；输送线将空箱送回至拣配区。
在送料过程中，基于二维码的质量追溯模块同时展开工作，通过系统对供应商物料发货信息、仓储发料信息、制造加工过程信息、质量检验过程信息的汇总整理，实现客户端销售订单号到供应商物料批次号及装配生产批号的全面贯通，进而实现产品质量信息追溯的动态查询(含质量数据的展示及分析)。
当发现产品质量异常或物料质量异常时，可快速在系统中展开正向、反向追溯查询，以对同种条件下生产的成品进行质量管控。在整个送料与生产过程中，通过对产线相关生产数据的收集，OEE监控与分析模块可以对整个产线的时间利用率、速度利用率与质量合格率进行统计与分析，从而帮助用户达到有效提高设备的利用率，减少设备停机、待料时间；支持设备进行良好的保养计划，延长设备的使用品质和寿命的目的。
更进一步的方案是：
所述OEE监控与分析模块还与数据采集与监视控制系统相连，由数据采集与监视控制系统提供损失数据。
更进一步的方案是：
所述生产制造现场的管理规划和调度执行系统，还包括报表输出模块，报表输出模块将报表输出到管理终端，管理层可通过PC或手持终端查询相关报表，掌握车间整体状况。
该系统可以在统一平台上集成诸如生产调度、产品跟踪、质量控制、设备故障分析、网络报表等管理功能，使用统一的数据库和通过网络连接可以同时为生产部门、质检部门、工艺部门、物流部门等提供车间管理信息服务。
本发明可以成为企业信息集成的纽带，是实施企业智能制造战略和实现车间生产敏捷化的基本技术手段。该系统可以为用户提供一个快速反应、有弹性、精细化的制造业环境，帮助企业减低成本、按期交货、提高产品的质量和提高服务质量，并可以适用于不同行业(家电、汽车、半导体、通讯、IT、医药)，应用范围广阔。
附图说明
图1为本发明用于生产制造现场的管理规划和调度执行系统的结构示意图；
图2为送料调度流程图；
图3为质量追溯流程图；
图4为影响OEE分析事件指标分类示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
如附图1所示，一种用于生产制造现场的管理规划和调度执行系统，主要包括三个模块，分别为送料调度模块、质量追溯模块与OEE(综合设备效能Overall EquipmentEffectiveness)监控与分析模块。
其中，送料调度模块为整个系统的基础，质量追溯模块与OEE监控与分析模块将实现对整个送料调度过程的监控与管理。用户发起送料过程之后，质量追溯模块将监控整个送料过程中物料的质量，在第一时间追溯到质量不合格物料的来源，OEE监控与分析模块将对整个送料过程中产生的各种损失与时间浪费进行统计，得出设备效能数据，从而通过分析数据有效提高设备的利用率。
如附图2所示，送料调度模块以厂家的日生产计划、备料任务单以及产线产能数据为基础，计算生成每日细化的具体送料计划；仓库根据备料任务单(按物料ID合并)将物料下架，运送至拣配区指定区域；系统根据送料计划和机台工况及状态数据在看板上显示叫料信息；拣配员根据看板提示将料箱上线并用扫码器扫描料箱二维码，扫码成功且为当前叫料的物料，则由输送线送至指定出口且系统完成扣账，否则从异常口排出；料箱进入排出口缓存位后，系统在助线员的手持终端上提示有料箱到达排出口，需要运送；助线员扫描从排出口取下的料箱上的二维条码，获取该料箱具体信息，并送至指定生产线；助线员扫描生产线边物料放置区的二维码，并再次扫描料箱上的二维码，系统确认料箱已送达；物料输送完毕后，助线员将空箱搬上小车，并在下次到排出口时将空箱放到输送线；输送线将空箱送回至拣配区。
如附图3所示，在送料过程中，基于二维码的质量追溯模块同时展开工作，通过系统对供应商物料发货信息、仓储发料信息、制造加工过程信息、质量检验过程信息的汇总整理，实现客户端销售订单号到供应商物料批次号及装配生产批号的全面贯通，进而实现产品质量信息追溯的动态查询(含质量数据的展示及分析)。
当发现产品质量异常或物料质量异常时，可快速在系统中展开正向、反向追溯查询，以对同种条件下生产的成品进行质量管控。在整个送料与生产过程中，通过对产线相关生产数据的收集，OEE监控与分析模块可以对整个产线的时间利用率、速度利用率与质量合格率进行统计与分析，从而帮助用户达到有效提高设备的利用率，减少设备停机、待料时间；支持设备进行良好的保养计划，延长设备的使用品质和寿命的目的。
所述OEE监控与分析模块还与数据采集与监视控制系统相连，由数据采集与监视控制系统提供损失数据。
所述生产制造现场的管理规划和调度执行系统，还包括报表输出模块，报表输出模块将报表输出到管理终端，管理层可通过PC或手持终端查询相关报表，掌握车间整体状况。
如附图4所示，OEE分析事件可以分为时间利用率、速度利用率和质量合格率，其中时间利用率又包括停机损失、换装(换线)调试损失；速度利用率包括小停机损失、减速损失；质量合格率包括生产过程次品损失。
进一步的，停机损失又包括设备故障、原料短缺、等待任务(如开工或计划排产不及时)、水电气等环境因素；换装(换线)调试损失包括转线物料准备及设备调试；小停机损失包括小微故障；减速损失包括原辅料不合格和设备磨损或老化；生产过程次品损失包括生产过程质量损失。
各项损失数据采集方式如下：
设备故障：由SCADA系统(数据采集与监视控制系统)给出故障类型及损失时间；
原料短缺：由系统自身判断，在没有其他原因的停机的情况下，没有产出，则认为是原料短缺；
等待任务：开工或计划排产不及时，由用户手动录入系统；
水电气等环境因素：由用户手动录入系统；
转线物料准备及设备调试：由用户手动录入系统；
小微故障：由SCADA系统(数据采集与监视控制系统)给出故障类型及损失时间；
原辅料不合格：由SCADA系统(数据采集与监视控制系统)给出信号及损失时间；
设备磨损或老化：有系统自身判断，在一切正常的情况下，产线的实际产能低于应有产能，则认为是设备磨损或老化；
生产过程质量损失：对接质检系统，获取相关数据。
尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。

Claims (7)

1.一种用于生产制造现场的管理规划和调度执行系统，其特征在于：主要包括三个模块，分别为送料调度模块、质量追溯模块与OEE监控与分析模块。
2.根据权利要求1所述用于生产制造现场的管理规划和调度执行系统，其特征在于：
所述送料调度模块为整个系统的基础，质量追溯模块与OEE监控与分析模块将实现对整个送料调度过程的监控与管理；用户发起送料过程之后，质量追溯模块将监控整个送料过程中物料的质量，在第一时间追溯到质量不合格物料的来源，OEE监控与分析模块将对整个送料过程中产生的各种损失与时间浪费进行统计，得出设备效能数据，从而通过分析数据有效提高设备的利用率。
3.根据权利要求2所述用于生产制造现场的管理规划和调度执行系统，其特征在于：
送料调度模块以厂家的日生产计划、备料任务单以及产线产能数据为基础，计算生成每日细化的具体送料计划；仓库根据备料任务单将物料下架，运送至拣配区指定区域；系统根据送料计划和机台工况及状态数据在看板上显示叫料信息；拣配员根据看板提示将料箱上线并用扫码器扫描料箱二维码，扫码成功且为当前叫料的物料，则由输送线送至指定出口且系统完成扣账，否则从异常口排出；料箱进入排出口缓存位后，系统在助线员的手持终端上提示有料箱到达排出口，需要运送；助线员扫描从排出口取下的料箱上的二维条码，获取该料箱具体信息，并送至指定生产线；助线员扫描生产线边物料放置区的二维码，并再次扫描料箱上的二维码，系统确认料箱已送达；物料输送完毕后，助线员将空箱搬上小车，并在下次到排出口时将空箱放到输送线；输送线将空箱送回至拣配区。
4.根据权利要求3所述用于生产制造现场的管理规划和调度执行系统，其特征在于：
在送料过程中，基于二维码的质量追溯模块同时展开工作，通过系统对供应商物料发货信息、仓储发料信息、制造加工过程信息、质量检验过程信息的汇总整理，实现客户端销售订单号到供应商物料批次号及装配生产批号的全面贯通，进而实现产品质量信息追溯的动态查询和质量数据的展示及分析。
5.根据权利要求4所述用于生产制造现场的管理规划和调度执行系统，其特征在于：
当发现产品质量异常或物料质量异常时，可快速在系统中展开正向、反向追溯查询，以对同种条件下生产的成品进行质量管控；在整个送料与生产过程中，通过对产线相关生产数据的收集，OEE监控与分析模块可以对整个产线的时间利用率、速度利用率与质量合格率进行统计与分析，从而帮助用户达到有效提高设备的利用率，减少设备停机、待料时间；支持设备进行良好的保养计划，延长设备的使用品质和寿命的目的。
6.根据权利要求5所述用于生产制造现场的管理规划和调度执行系统，其特征在于：
所述OEE监控与分析模块还与数据采集与监视控制系统相连，由数据采集与监视控制系统提供损失数据。
7.根据权利要求1至6任一权利要求所述用于生产制造现场的管理规划和调度执行系统，其特征在于：
所述生产制造现场的管理规划和调度执行系统，还包括报表输出模块，报表输出模块将报表输出到管理终端，管理层可通过PC或手持终端查询相关报表，掌握车间整体状况。
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