CN108445853A - 一种基于云数据的产能共享车间 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于云数据的产能共享车间，涉及智能车间技术领域，其中，智能车间包括：信息获取模块，用于获取智能车间内所有生产设备的产能信息；输入模块，用于输入待加工产品的生产信息；设备筛选模块，用于依据所述产能信息和所述生产信息选取与待加工产品相对应的生产设备；以及，加工分配模块，依据所述工作时长信息和所述工作周期信息对选取的一个或多个所述生产设备进行生产数量分配。通过设置信息获取模块、输入模块、设备筛选模块和加工分配模块，更加快速、合理地向各生产设备分配加工数量，使得设备利用更加合理，同时进一步提高了生产效率。

Description

一种基于云数据的产能共享车间

技术领域

本发明涉及智能车间技术领域，更具体地说，它涉及一种基于云数据的产能共享车间。

背景技术

钣金车间作为传统工业加工系统之一，因其产品繁多、统一度低等特点导致其如何实现自动化一直是传统机械加工行业的难点，随着工业4.0的革新，对于传统的钣金车间转型升级的需求也愈趋紧迫。

目前钣金车间在生产时，由于各生产设备的产能信息不明确，工作人员只是根据需求随机选取设备进行操作，导致生产设备利用率较低，降低了生产效率。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明实施例的第一个目的在于提供一种智能车间，具有提高设备利用率和生产效率的优点。

本发明实施例的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种智能车间，包括：

信息获取模块，用于获取智能车间内所有生产设备的产能信息，所述产能信息包括：设备型号信息、工作时长信息、工作周期信息以及设备加工精度信息；

输入模块，用于输入待加工产品的生产信息，所述生产信息包括：产品型号信息、产品精度要求信息以及产品制造参数信息；

设备筛选模块，用于依据所述产能信息和所述生产信息选取与待加工产品相对应的生产设备，其中，所述产品型号信息、所述产品制造参数信息与所述设备型号信息相匹配，所述产品精度要求信息与所述设备加工精度信息相匹配；以及，

加工分配模块，依据所述工作时长信息和所述工作周期信息对选取的一个或多个所述生产设备进行生产数量分配。

通过采用上述技术方案，由信息获取模块获取智能车间内各生产设备的产能信息，根据输入模块输入的待加工产品的生产信息，设备筛选模块筛选出与待加工产品的生产信息相匹配的生产设备，如：根据产品型号信息和产品制造参数信息选取与其相匹配的设备型号信息相对应的生产设备、根据产品精度要求信息进一步选择与其相匹配的设备加工信息所对应的生产设备等，从而快速的得到加工该待加工产品所需的生产设备；最后由加工分配模块依据工作时长信息和工作周期信息向所选取的生产设备分配生产数量，由于每台生产设备的工作时长不同、被规划的工作周期也不相同，也即开机时间和停机时间段和时长不同，因此每台生产设备的生产能力是不同的，而加工分配模块可以更加合理地向各生产设备分配加工数量，使得设备利用更加合理，同时进一步提高了生产效率。

进一步的，所述设备筛选模块依据所述产能信息和所述生产信息选取与待加工产品相对应的生产设备具体包括：

依据所述设备型号信息选取对应待加工产品的所述产品型号信息和所述产品制造参数信息的生产设备；以及，

从所选取的所述生产设备中，依据所述设备加工精度信息，进一步选取符合所述产品精度要求信息的生产设备。

通过采用上述技术方案，可以更加快速方便的选出符合要求的生产设备。

进一步的，所述加工分配模块依据所述工作时长信息和所述工作周期信息对选取的一个或多个所述生产设备进行生产数量分配具体包括：

依据所述工作时长信息、所述工作周期信息以及所述产品制造参数信息确定当前对应的所述生产设备在一个工作周期内的生产量；以及，

依据待加工产品的生产总量和所述生产设备在一个工作周期内的生产量向各所述生产设备分配可在同一工作周期或相邻工作周期内完成的生产数量。

通过采用上述技术方案，使同一批待加工产品能够基本在同一天完成生产，生产周期更加合理。

进一步的，所述产能信息还包括设备生产废品率信息，所述加工分配模块向所述生产设备分配所述生产数量时相应增加对应各所述生产设备的生产废品率的数量。

通过采用上述技术方案，考虑到生产设备的废品率，相应的增加生产数量，从而使最终生产出的合格的产品数量更符合要求。

进一步的，所述车间还包括产线规划模块，用于当所述待加工产品需要多台生产设备分步加工时，依据所述设备型号信息和产品制造参数，对所述设备型号信息不同的所述生产设备按照所述待加工产品的加工顺序进行排序以形成生产序列表。

通过采用上述技术方案，通过生产序列表可以指导工作人员进行设备操作，使产品生产更加有序高效。

本发明实施例的第二个目的在于提供一种基于云数据的产能共享车间，具有提高设备利用率和生产效率的优点。

本发明实施例的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种基于云数据的产能共享车间，包括：

多个如上述技术方案所述的智能车间；以及，

与各所述智能车间相连的智能云平台，所述智能云平台中存储有各所述智能车间的业务信息以及所属各所述智能车间的各所述生产设备的所述产能信息，且所属同一智能车间的各所述生产设备的产能信息具有同一识别码，所述业务信息包括：车间位置信息、所属行业信息、历史加工产品信息以及价目信息；

当所述设备筛选模块选取与待加工产品相对应的生产设备时，若在当前所属智能车间无法获得与待加工产品相匹配的生产设备，所述设备筛选模块读取所述智能云平台中其他所述智能车间内的各所述生产设备的所述产能信息，并依据所述业务信息按照预定策略选取与待加工产品相对应的生产设备。

通过采用上述技术方案，实现多个车间的产能共享，在接收到本智能车间无法完成的产品订单时，从智能云平台获得其他智能车间的业务信息和产能信息，并根据业务信息和产能信息选取相应的符合要求的生产设备，从而使待加工的产品订单可以快速得到合理的分配，使待加工产品订单可以尽快完成，同时提高了行业内车间的利用率，扩大当前企业的产能。

进一步的，所述预定策略为：按照所述价目信息为第一优先级、所述车间位置信息为第二优先级、所述所属行业信息为第三优先级的顺序选取属于同一智能车间的所述生产设备。

通过采用上述技术方案，优先选取价格较低的智能车间以节约成本，再选择距离较近的以减少运输成本，最后选择所属同一行业的，由于属于同一行业的智能车间制造过同样的产品以及与待加工产品匹配的可能性更大，因此选取属于同一行业的智能车间进行加工可以进一步提高生产效率和产品质量，同时选取的生产设备在同一智能车间内使得生产更加方便。

进一步的，若按照所述预定策略无法得到属于同一智能车间的满足与待加工产品相匹配的生产设备，则以所述车间位置信息为第一优先级选取距离相近的多个所述智能车间。

通过采用上述技术方案，当同一智能车间无法完全将待加工产品生产出，需要多个智能车间协作生产时，选取距离相近的智能车间，从而提高产品流转的速度，减少运输成本，提高生产效率。

进一步的，所述输入模块还用于向所述智能云平台输入各所述智能车间的各所述生产设备的产能信息。

通过采用上述技术方案，通过输入模块可以与智能云平台实现交互，向智能云平台增加新的智能车间的信息，从而进一步扩大产能。

进一步的，所述智能车间还包括信息交互模块，用于通过智能云平台与其他各所述智能车间进行信息交互。

通过采用上述技术方案，通过信息交互模块可以实现各智能车间的交流，使生产分配更加方便。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

其一，通过设置信息获取模块、输入模块、设备筛选模块和加工分配模块，更加快速、合理地向各生产设备分配加工数量，使得设备利用更加合理，同时进一步提高了生产效率；

其二，通过生产序列表可以指导工作人员进行设备操作，使产品生产更加有序高效；

其三，通过设置智能云平台，实现各智能车间的产能共享，同时使待加工的产品订单可以快速得到合理的分配，使待加工产品订单可以尽快完成，同时提高了行业内车间的利用率，扩大当前企业的产能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的结构框架示意图。

图中：1、智能车间；11、信息获取模块；12、输入模块；13、设备筛选模块；14、加工分配模块；15、产线规划模块；16、信息交互模块；2、智能云平台。

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。

一种基于云数据的产能共享车间，如图1所示，包括多个智能车间1和与各智能车间1相连的智能云平台2，其中，智能车间1包括：信息获取模块11，用于获取智能车间1内所有生产设备的产能信息，产能信息包括：设备型号信息、工作时长信息、工作周期信息、设备加工精度信息以及设备生产废品率信息；输入模块12，用于输入待加工产品的生产信息，生产信息包括：产品型号信息、产品精度要求信息以及产品制造参数信息；设备筛选模块13，用于依据产能信息和生产信息选取与待加工产品相对应的生产设备，其中，产品型号信息、产品制造参数信息与设备型号信息相匹配，产品精度要求信息与设备加工精度信息相匹配；以及，加工分配模块14，依据工作时长信息和工作周期信息对选取的一个或多个生产设备进行生产数量分配。

具体的，设备型号信息可以包括：设备尺寸、加工类型、功率信息等，工作时长信息可以包括：设备总工作时长、设备日均工作时间长等，工作周期信息可以包括：设备工作时间段、设备停机时间段等，设备加工精度信息可以包括：尺寸精度信息、形状精度信息、位置精度信息、加工误差信息等，设备生产废品率信息可以是历史成品数量与历史生产产品总数量的比值；产品型号信息可以包括：产品尺寸、材料、形状等，产品精度信息可以包括：产品尺寸误差要求、位置误差要求等，产品制造参数信息可以包括：产品加工工艺要求、生产步骤等；通过对产能信息和生产信息的对比分析，当各参数相匹配时，可以判定该生产设备符合生产该待加工产品的要求，从而可以依据对比分析结果来选择合适的生产设备。

其中，设备筛选模块13依据产能信息和生产信息选取与待加工产品相对应的生产设备具体包括：依据设备型号信息选取对应待加工产品的产品型号信息和产品制造参数信息的生产设备；以及，从所选取的生产设备中，依据设备加工精度信息，进一步选取符合产品精度要求信息的生产设备；即，在筛选时，先选取出能够符合加工该待加工产品的材料、尺寸、加工工艺要求的加工设备，再选取符合加工精度要求的生产设备，可以根据需求，按照精度从低到高的顺序选取，更加快速方便的选出符合要求的生产设备。

加工分配模块14依据工作时长信息和工作周期信息对选取的一个或多个生产设备进行生产数量分配具体包括：依据工作时长信息、工作周期信息以及产品制造参数信息确定当前对应的生产设备在一个工作周期内的生产量；以及，依据待加工产品的生产总量和生产设备在一个工作周期内的生产量向各生产设备分配可在同一工作周期或相邻工作周期内完成的生产数量，同时，考虑设备的废品率，加工分配模块14向生产设备分配生产数量时相应增加对应各生产设备的生产废品率的数量。

当符合生产要求的生产设备有多台或多组时，即可将同一批的待加工产品分配至各台或各组生产设备，首先计算出各生产设备一个工作周期内的生产量，工作周期可以以天为单位进行计算，再根据该批次待加工产品的生产总量向各生产设备分配相应的预分配生产量，最终分配数量可以按照（1+该设备废品率）*预分配生产量得到，从而使最终得到的合格成品可以满足该批次待加工产品的数量要求，同时分配数量使生产设备可以在同一工作周期或相邻工作周期内完成，使同一批待加工产品能够基本在同一天完成生产，生产周期更加合理。

进一步的，车间还包括产线规划模块15，用于当待加工产品需要多台生产设备分步加工时，依据设备型号信息和产品制造参数，对设备型号信息不同的生产设备按照待加工产品的加工顺序进行排序以形成生产序列表；待加工产品的加工顺序可以根据产品制造参数确定，生产序列表可以是加工流程图和操作步骤，通过生产序列表可以指导工作人员进行设备操作，使产品生产更加有序高效。

本发明的智能车间1可以基于MES系统，对整个车间的生产进行集中的管控，在生产时，由信息获取模块11获取智能车间1内各生产设备的产能信息，根据输入模块12输入的待加工产品的生产信息，设备筛选模块13筛选出与待加工产品的生产信息相匹配的生产设备，如：根据产品型号信息和产品制造参数信息选取与其相匹配的设备型号信息相对应的生产设备、根据产品精度要求信息进一步选择与其相匹配的设备加工信息所对应的生产设备等，从而快速的得到加工该待加工产品所需的生产设备；最后由加工分配模块14依据工作时长信息和工作周期信息向所选取的生产设备分配生产数量，由于每台生产设备的工作时长不同、被规划的工作周期也不相同，也即开机时间和停机时间段和时长不同，因此每台生产设备的生产能力是不同的，而加工分配模块14可以更加合理地向各生产设备分配加工数量，使得设备利用更加合理，同时进一步提高了生产效率。

智能云平台2可以由远程服务器及相应的计算机系统构成，智能云平台2中存储有各智能车间1的业务信息以及所属各智能车间1的各生产设备的产能信息，且所属同一智能车间1的各生产设备的产能信息具有同一识别码，业务信息包括：车间位置信息、所属行业信息、历史加工产品信息以及价目信息；当设备筛选模块13选取与待加工产品相对应的生产设备时，若在当前所属智能车间1无法获得与待加工产品相匹配的生产设备，设备筛选模块13读取智能云平台2中其他智能车间1内的各生产设备的产能信息，并依据业务信息按照预定策略选取与待加工产品相对应的生产设备。

具体的，识别码用于区分不同智能车间1的生产设备，其置于产能信息的起始位置，当然，属于同一智能车间1的生产设备的产能信息也可通过识别码进行区分，如识别码可以包括第一码头和第二码头，第一码头用于区分不同的智能车间1，第二码头用于区分不同所属同一车间的不同生产设备，例如：第一码头可以为W001、W002、W003等，第二码头可以是M001、M002、M003等，从而构成的识别码为W001- M001、W001- M002、W002- M001等。

预定策略为：按照价目信息为第一优先级、车间位置信息为第二优先级、所属行业信息为第三优先级的顺序选取属于同一智能车间1的生产设备，优先选取价格较低的智能车间1以节约成本，再选择距离较近的以减少运输成本，最后选择所属同一行业的，由于属于同一行业的智能车间1制造过同样的产品以及与待加工产品匹配的可能性更大，因此选取属于同一行业的智能车间1进行加工可以进一步提高生产效率和产品质量，同时选取的生产设备在同一智能车间1内使得生产更加方便。

当然，若按照预定策略无法得到属于同一智能车间1的满足与待加工产品相匹配的生产设备，则以车间位置信息为第一优先级选取距离相近的多个智能车间1，即，当同一智能车间1无法完全将待加工产品生产出，需要多个智能车间1协作生产时，选取距离相近的智能车间1，从而提高产品流转的速度，减少运输成本，提高生产效率。

同时，输入模块12还用于向智能云平台2输入各智能车间1的各生产设备的产能信息，输入模块12可以是键盘、鼠标等各类人机交互设备，通过输入模块12可以与智能云平台2实现交互，向智能云平台2增加新的智能车间1的信息或者新增的生产设备的产能信息，从而进一步扩大产能。

进一步的，智能车间1还包括信息交互模块16，用于通过智能云平台2与其他各智能车间1进行信息交互，信息交互模块16可以是搭载有社交软件的计算机，或者具备无线通讯功能的通讯设备，通过信息交互模块16可以实现各智能车间1的交流，使生产分配更加方便。

通过智能云平台2使得多个智能车间1可以进行信息交互，实现多个智能车间1的产能共享，在接收到本智能车间1无法完成的产品订单时，从智能云平台2获得其他智能车间1的业务信息和产能信息，并根据业务信息和产能信息选取相应的符合要求的生产设备，从而使待加工的产品订单可以快速得到合理的分配，使待加工产品订单可以尽快完成，同时提高了行业内车间的利用率，扩大当前企业的产能。

在上述实施例中，对各个实施例的描述各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可能采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所述涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元之间的间接耦合或通信连接，可以是电信或者其它的形式。

上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而并非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种智能车间，其特征在于，包括：

信息获取模块(11)，用于获取智能车间(1)内所有生产设备的产能信息，所述产能信息包括：设备型号信息、工作时长信息、工作周期信息以及设备加工精度信息；

输入模块(12)，用于输入待加工产品的生产信息，所述生产信息包括：产品型号信息、产品精度要求信息以及产品制造参数信息；

设备筛选模块(13)，用于依据所述产能信息和所述生产信息选取与待加工产品相对应的生产设备，其中，所述产品型号信息、所述产品制造参数信息与所述设备型号信息相匹配，所述产品精度要求信息与所述设备加工精度信息相匹配；以及，

加工分配模块(14)，依据所述工作时长信息和所述工作周期信息对选取的一个或多个所述生产设备进行生产数量分配。

2.根据权利要求1所述的智能车间，其特征在于，所述设备筛选模块(13)依据所述产能信息和所述生产信息选取与待加工产品相对应的生产设备具体包括：

依据所述设备型号信息选取对应待加工产品的所述产品型号信息和所述产品制造参数信息的生产设备；以及，

从所选取的所述生产设备中，依据所述设备加工精度信息，进一步选取符合所述产品精度要求信息的生产设备。

3.根据权利要求2所述的智能车间，其特征在于，所述加工分配模块(14)依据所述工作时长信息和所述工作周期信息对选取的一个或多个所述生产设备进行生产数量分配具体包括：

依据所述工作时长信息、所述工作周期信息以及所述产品制造参数信息确定当前对应的所述生产设备在一个工作周期内的生产量；以及，

依据待加工产品的生产总量和所述生产设备在一个工作周期内的生产量向各所述生产设备分配可在同一工作周期或相邻工作周期内完成的生产数量。

4.根据权利要求3所述的智能车间，其特征在于，所述产能信息还包括设备生产废品率信息，所述加工分配模块(14)向所述生产设备分配所述生产数量时相应增加对应各所述生产设备的生产废品率的数量。

5.根据权利要求4所述的一种智能车间，其特征在于，所述车间还包括产线规划模块(15)，用于当所述待加工产品需要多台生产设备分步加工时，依据所述设备型号信息和产品制造参数，对所述设备型号信息不同的所述生产设备按照所述待加工产品的加工顺序进行排序以形成生产序列表。

6.一种基于云数据的产能共享车间，其特征在于，包括：

多个如权利要求1-5中任一项所述的智能车间(1)；以及，

与各所述智能车间(1)相连的智能云平台(2)，所述智能云平台(2)中存储有各所述智能车间(1)的业务信息以及所属各所述智能车间(1)的各所述生产设备的所述产能信息，且所属同一智能车间(1)的各所述生产设备的产能信息具有同一识别码，所述业务信息包括：车间位置信息、所属行业信息、历史加工产品信息以及价目信息；

当所述设备筛选模块(13)选取与待加工产品相对应的生产设备时，若在当前所属智能车间(1)无法获得与待加工产品相匹配的生产设备，所述设备筛选模块(13)读取所述智能云平台(2)中其他所述智能车间(1)内的各所述生产设备的所述产能信息，并依据所述业务信息按照预定策略选取与待加工产品相对应的生产设备。

7.根据权利要求6所述的基于云数据的产能共享车间，其特征在于，所述预定策略为：按照所述价目信息为第一优先级、所述车间位置信息为第二优先级、所述所属行业信息为第三优先级的顺序选取属于同一智能车间(1)的所述生产设备。

8.根据权利要求7所述的基于云数据的产能共享车间，其特征在于，若按照所述预定策略无法得到属于同一智能车间(1)的满足与待加工产品相匹配的生产设备，则以所述车间位置信息为第一优先级选取距离相近的多个所述智能车间(1)。

9.根据权利要求8所述的基于云数据的产能共享车间，其特征在于，所述输入模块(12)还用于向所述智能云平台(2)输入各所述智能车间(1)的各所述生产设备的产能信息。

10.根据权利要求9所述的基于云数据的产能共享车间，其特征在于，所述智能车间(1)还包括信息交互模块(16)，用于通过智能云平台(2)与其他各所述智能车间(1)进行信息交互。