CN109151004A - 物联网网关、机床数据管理系统及方法 - Google Patents

物联网网关、机床数据管理系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种物联网网关、机床数据管理系统及方法。所述物联网网关包括：网关入口，与机床连接，用于将机床数据传输到处理器；处理器，与所述网关入口连接，用于通过所述网关入口监控机床，并获取机床数据，将机床数据通过网关天线发送给云服务器；网关天线，与所述处理器连接，用于将所述机床数据发送给云服务器。本发明实施例可以通过物联网网关实时获取机床数据，从而提高了机床数据的真实性，而且将机床数据发送给云服务器，便于进行工厂管理，减少了工厂管理中的困难。

Description

物联网网关、机床数据管理系统及方法
技术领域
本发明实施例涉及仓储管理技术，尤其涉及一种物联网网关、机床数据管理系统及方法。
背景技术
到目前为止CNC(Computerized Numerical Control Machine，计算机数字控制机床)、注塑等机床使用的物联网网关仅仅实现了对机床数据的采集，无法实现将对机床的管理融入到公司管理体系中去。而对机床数据的采集中为了让机床实时数据在变化时是实时更新的，在对机床数据的采集中使用仿真数据，而不是真正的实际数据，因此，数据的真实性较差，而且现有的物联网网关是一个孤立的机床工作数据监测统计的系统，每月需融入工厂管理系统中去，给工厂管理上增加了困难。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种物联网网关、机床数据管理系统及方法，以提高机床数据的真实性并减少工厂管理中的困难。
第一方面，本发明实施例提供了一种物联网网关，包括：
网关入口，与机床连接，用于将机床数据传输到处理器；
处理器，与所述网关入口连接，用于通过所述网关入口监控机床，并获取机床数据，将机床数据通过网关天线发送给云服务器；
网关天线，与所述处理器连接，用于将所述机床数据发送给云服务器。
可选的，所述网关入口为网络线接口，所述网关入口通过网络线连接机床。
可选的，所述网关天线包括WIFI天线和移动数据天线。
可选的，还包括：
电源输入模块，输入端与所述机床的机箱空白端子连接，输出端连接所述处理器及网关天线，用于从所述机箱空白端子取电，并供电给所述处理器和网关天线。
第二方面，本发明实施例还提供了一种机床数据管理系统，所述系统包括：机床、本发明任一实施例所述的物联网网关、云服务器和客户端；
其中，机床与所述物联网网关的网关入口连接，用于采集机床数据，并将所述机床数据通过网关入口传输到物联网网关的处理器；
所述物联网网关通过物联网网关中的网关天线与所述云服务器无线通信连接，用于将所述机床数据传输给所述云服务器；
所述云服务器用于对所述机床数据进行分类和统计，得到分类数据和统计数据；
所述客户端与所述云服务器无线通信连接，用于从所述云服务器获取机床数据、分类数据和统计数据并显示。
可选的，所述客户端包括计算机端和移动端。
可选的，所述计算机端用于供用户增加待管理的机床、设置管理人员权限及物联网网关信息。
可选的，所述云服务器还用于分别根据所述分类数据的数据类型，画出相应的分布图。
可选的，所述云服务器还用于根据所述机床数据确定机床存在的问题，并通知管理人员。
第三方面，本发明实施例还提供了一种机床数据管理方法，所述方法由本发明任一实施例所述的机床数据管理系统执行，所述方法包括：
物联网网关对机床进行监控，获取机床数据，并将机床数据发送给云服务器；
云服务器对机床数据进行分类和统计，得到分类数据和统计数据；
客户端从所述云服务器获取机床数据、分类数据和统计数据并显示。
本发明实施例的技术方案，通过网关入口直接与机床连接，从而处理器可以对机床进行监控，并获取机床数据，将机床数据通过网关天线发送给云服务器，由于可以实时获取机床数据，从而提高了机床数据的真实性，而且将机床数据发送给云服务器，便于进行工厂管理，减少了工厂管理中的困难。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种物联网网关的结构示意图；
图2是本发明实施例二提供的一种机床数据管理系统的结构示意图；
图3是本发明实施例三提供的一种机床数据管理方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的一种物联网网关的结构示意图，本实施例可适用于对机床工作情况进行监控，如图1所示，本实施例所述的物联网网关10包括：网关入口11、处理器12和网关天线13。
其中，网关入口11与机床(图1中未示出)连接，用于将机床数据传输到处理器12；
处理器12，与网关入口11连接，用于通过网关入口11监控机床，并获取机床数据，将机床数据通过网关天线13发送给云服务器(图1中未示出)；
网关天线13，与处理器12连接，用于将所述机床数据发送给云服务器。
其中，机床可以为CNC，也可以是注塑机床，还可以是其他可以监控机床数据的机床。网关入口11主要用于将机床数据传输到处理器12。处理器12主要进行数据的处理及转发的控制。网关天线13用于与其他设备通信，主要是与云服务器通信，由云服务器统一保存机床数据。
可选的，网关入口11为网络线接口，网关入口11通过网络线连接机床。
网关入口11可以包括多个网络线接口，可以连接多个机床，网关入口11通过网络线连接机床，可以实现快速传输机床数据。示例性的，网关入口可以包括4个网络线接口，从而可以连接4台机床，实现物联网网关对多个机床的数据进行采集。
其中，网关天线13可选包括WIFI(Wireless-Fidelity，无线保真)天线和移动数据天线。
其中，移动数据如3G或4G等，所述物联网网关还可选包括SIM(SubscriberIdentification Module，用户身份识别卡)卡槽，用于插入SIM卡，从而通过移动数据天线传输数据。
物联网网关硬件上支持WIFI和移动数据两种天线，实现了两种数据传输方式，用户可以根据需求选择合适的数据传输方式。示例性的，用户想使用WIFI传输数据时，可以设置机床的IP地址；用户想使用移动数据传输数据时，可以在物联网网关的SIM卡槽中插入SIM卡。其中，SIM卡槽可以设置在物联网网关的主机背面，物联网网关还包括与SIM卡槽对应设置的卡槽盖，卡槽盖可以使用螺丝固定在物联网网关的主机上，在插入SIM卡时，需要旋开螺丝取出卡槽盖并在卡槽内放入SIM卡，之后再将卡槽盖用螺丝固定。
可选的，所述物联网网关还包括：
电源输入模块，输入端与所述机床的机箱空白端子连接，输出端连接所述处理器及网关天线，用于从所述机箱空白端子取电，并供电给所述处理器和网关天线。
电源输入模块用于向处理器和网关天线供电，包括输入端和输出端，输入端从机床的机箱空白端子取电，通过输出端供电给处理器和网关天线。
本实施例的技术方案，通过网关入口直接与机床连接，从而处理器可以对机床进行监控，并获取机床数据，将机床数据通过网关天线发送给云服务器，由于可以实时获取机床数据，从而提高了机床数据的真实性，而且将机床数据发送给云服务器，便于进行工厂管理，减少了工厂管理中的困难。
实施例二
图2是本发明实施例二提供的一种机床数据管理系统的结构示意图，本实施例可适用于对机床数据进行监控管理，如图2所示，本实施例所述的机床数据管理系统包括：本发明任一实施例所述的物联网网关10、机床20、云服务器30和客户端40。
其中，机床20与物联网网关10的网关入口11连接，用于采集机床数据，并将所述机床数据通过网关入口11传输到物联网网关10的处理器12；
物联网网关10通过物联网网关中的网关天线13与云服务器30无线通信连接，用于将所述机床数据传输给云服务器30；
云服务器30用于对所述机床数据进行分类和统计，得到分类数据和统计数据；
客户端40与云服务器30无线通信连接，用于从云服务器30获取机床数据、分类数据和统计数据并显示。
其中，所述机床数据可选包括机床的实时状态、生产数量、生产计划完成情况数据以及库存使用数据中的至少一种，所述实时状态包括运行或空闲。物联网网关通过识别和监控机床运行的数据代码，对机床的具体使用的情况进行监控，让管理人员通过物联网网关可以读取机床的实时状态、生产数量、生产计划完成情况数据及库存使用情况数据。所述云服务器还可选用于分别根据所述分类数据的数据类型，画出相应的分布图。云服务器对监控的数据采用丰富的管理统计手法进行统计(如提供机床的OEE、机床运行时间饼图和/或机床状态时间分布图等)，让管理人员可以通过统计数据了解机床在生产中被使用的情况是否符合管理的预期。
云服务器30通过运行包含小MES(Manufacturing Execution System，制造执行系统)系统的软件对机床数据进行整理、分类和统计，得到分类数据和统计数据。云服务器保存机床数据、分类数据和统计数据，保存时间可以由用户设置，例如可以保存一个月。数据保存在云服务器中，实现了对数据云存储方便安全的使用。
云服务器30和客户端40通过无线网络进行通信，用户开始使用该机床数据管理系统时，通过客户端40进行基础设置，增加需要管理的机床、设置管理人员权限、公司信息及物联网网关的网关信息。其中，所述客户端可选包括计算机端和移动端，客户端与云服务器进行通信交互，从而用户通过客户端可以观察机床数据、输入相关数据和查看统计数据等，从而实现对机床的目视化管理。所述计算机端用于供用户增加待管理的机床、设置管理人员权限及物联网网关信息。所述移动端主要供用户观察机床数据和查看统计数据等。
可选的，所述云服务器还用于根据所述机床数据确定机床存在的问题，并通知管理人员，具体通知方式可以是发邮件或者发信息等。各个职能部门在业务管理中按顺序设置产品的完成品清单、材料库存、BOM(Bill of Material，物料清单)表、完成品库存、刀库刀具、客户订单及生产工单等。通过云服务器对数据进行智能计算，遇到问题时通知相关智能部门。例如，当材料库存不足以支持客户订单需求时，发送邮件通知仓储管理人员；当增加客户订单时发邮件通知生产管理人员安排生产。
本实施例的技术方案，通过物联网网关对机床进行监控，获取机床采集的机床数据，并发送给云服务器，由云服务器统一计算和管理，并通过客户端进行显示，从而实现了真实有效的统计机床的真实数据，通过云服务器把机床的相关信息通过业务管理融入到了生产管理中，从而减少了工厂管理中的困难。小型工厂在增加本机床数据管理系统后工厂无管理系统的可以直接使用本机床数据管理系统进行工厂管理；大、中型工厂在原有管理系统中与本机床数据管理系统中的业务系统对接容易；使用计算机端版本和移动端版本侧重点不同，计算机端版本侧重于基础数据设置和业务管理，移动端版本侧重相关数据的查阅和数据统计。
实施例三
图3是本发明实施例三提供的一种机床数据管理方法的流程图，本实施例所述的机床数据管理方法由本发明任一实施例提供的机床数据管理系统执行，如图3所示，该方法包括如下步骤：
步骤310，物联网网关对机床进行监控，获取机床数据，并将机床数据发送给云服务器。
物联网网关通过识别和监控机床运行的数据代码，对机床的具体使用的情况进行监控，让管理人员通过物联网网关可以读取机床的实时状态、生产数量、生产计划完成情况数据及库存使用情况数据等机床数据。
步骤320，云服务器对机床数据进行分类和统计，得到分类数据和统计数据。
云服务器通过运行包含小MES(Manufacturing Execution System，制造执行系统)系统的软件对机床数据进行整理、分类和统计，得到分类数据和统计数据。云服务器保存机床数据、分类数据和统计数据，保存时间可以由用户设置，例如可以保存一个月。数据保存在云服务器中，实现了对数据云存储方便安全的使用。
所述云服务器还可以根据所述机床数据确定机床存在的问题，并通知管理人员，具体通知方式可以是发邮件或者发信息等。各个职能部门在业务管理中按顺序设置产品的完成品清单、材料库存、BOM(Bill of Material，物料清单)表、完成品库存、刀库刀具、客户订单及生产工单等。通过云服务器对数据进行智能计算，遇到问题时通知相关智能部门。例如，当材料库存不足以支持客户订单需求时，发送邮件通知仓储管理人员；当增加客户订单时发邮件通知生产管理人员安排生产。
所述云服务器还可以分别根据所述分类数据的数据类型，画出相应的分布图。云服务器对监控的数据采用丰富的管理统计手法进行统计(如提供机床的OEE、机床运行时间饼图和/或机床状态时间分布图等)，让管理人员可以通过统计数据了解机床在生产中被使用的情况是否符合管理的预期。
步骤330，客户端从所述云服务器获取机床数据、分类数据和统计数据并显示。
其中，所述客户端可选包括计算机端和移动端，客户端与云服务器进行通信交互，从而用户通过客户端可以观察机床数据、输入相关数据和查看统计数据等，从而实现对机床的目视化管理。所述计算机端用于供用户增加待管理的机床、设置管理人员权限及物联网网关信息。所述移动端主要供用户观察机床数据和查看统计数据等。
本实施例的技术方案，通过物联网网关对机床进行监控，获取机床采集的机床数据，并发送给云服务器，由云服务器统一计算和管理，并通过客户端进行显示，从而实现了真实有效的统计机床的真实数据，通过云服务器把机床的相关信息通过业务管理融入到了生产管理中，从而减少了工厂管理中的困难。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种物联网网关，其特征在于，包括：
网关入口，与机床连接，用于将机床数据传输到处理器；
处理器，与所述网关入口连接，用于通过所述网关入口监控机床，并获取机床数据，将机床数据通过网关天线发送给云服务器；
网关天线，与所述处理器连接，用于将所述机床数据发送给云服务器。
2.根据权利要求1所述的网关，其特征在于，所述网关入口为网络线接口，所述网关入口通过网络线连接机床。
3.根据权利要求1所述的网关，其特征在于，所述网关天线包括WIFI天线和移动数据天线。
4.根据权利要求1所述的网关，其特征在于，还包括：
电源输入模块，输入端与所述机床的机箱空白端子连接，输出端连接所述处理器及网关天线，用于从所述机箱空白端子取电，并供电给所述处理器和网关天线。
5.一种机床数据管理系统，其特征在于，所述系统包括：机床、如权利要求1-4任一所述的物联网网关、云服务器和客户端；
其中，机床与所述物联网网关的网关入口连接，用于采集机床数据，并将所述机床数据通过网关入口传输到物联网网关的处理器；
所述物联网网关通过物联网网关中的网关天线与所述云服务器无线通信连接，用于将所述机床数据传输给所述云服务器；
所述云服务器用于对所述机床数据进行分类和统计，得到分类数据和统计数据；
所述客户端与所述云服务器无线通信连接，用于从所述云服务器获取机床数据、分类数据和统计数据并显示。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述客户端包括计算机端和移动端。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述计算机端用于供用户增加待管理的机床、设置管理人员权限及物联网网关信息。
8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述云服务器还用于分别根据所述分类数据的数据类型，画出相应的分布图。
9.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述云服务器还用于根据所述机床数据确定机床存在的问题，并通知管理人员。
10.一种机床数据管理方法，所述方法由权利要求5-9任一所述的机床数据管理系统执行，其特征在于，所述方法包括：
物联网网关对机床进行监控，获取机床数据，并将机床数据发送给云服务器；
云服务器对机床数据进行分类和统计，得到分类数据和统计数据；
客户端从所述云服务器获取机床数据、分类数据和统计数据并显示。
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