CN110609527A - 一种mes界面快速操作方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种MES界面快速操作方法及系统，对现有MES系统进行改进，通过将数据采集的对象和界面操作按钮进行条码编码，统一采用扫描方式实现界面的快速操作。界面初始化时将一次数据采集所需要获取的信息分不同区域显示在一个界面编辑框内；在作业员扫描条码后，接收并显示扫描的内容，根据预先配置的规则确定扫描内容类别，若扫描内容类别是需要进行数据采集的对象，则根据对象类型获取对象相关信息并显示在界面对应的信息显示区域；最后再扫描内容类别是提交按钮时执行提交操作。本发明统一采用扫描方式采集数据，并且不需要考虑扫描顺序，能够降低采集数据的时间，减少设备待机时间，提高了生产效率、系统操作体验和数据采集质量。

Description

一种MES界面快速操作方法及系统

技术领域

本发明涉及一种MES界面快速操作方法及实现界面快速操作的MES系统，属于智能制造控制技术领域。

背景技术

LED(发光二极管)封装行业生产具有多品种、大批量、工序离散的生产特点，而且LED产品单颗价值低、产能巨大、生产线设备多，这些LED封装企业在激烈市场竞争中，要求生产更加高效、产品质量更好和价格更低的压力下，迫使企业越来越需要优化生产和改善生产流程，很多企业也在导入MES(制造执行系统)。随着MES系统在LED封装企业的广泛使用，作业员需要频繁操作MES系统来进行人工数据采集，采集数据的环节包括但不限于：产品开始加工作业前(以下简称入站)、产品加工作业完成后(以下简称出站)、加工作业过程中更换物料等，采集数据的项目包括但不限于：通过采集加工的设备、使用的模治具、半成品的批次、使用的载具(即装载待加工材料的容器)等，MES系统通过采集这些数据来实现品质追溯、物料防呆防错、生产过程控制等目的。

LED封装是LED产业链的下游环节，其单颗价值小，企业产量大。大型的LED封装企业月产量达40000KK(即400亿颗颗)，其主要设备如固晶设备5000台规模；而一个中等规模的LED封装企业月产量也达8000KK(即80亿)，其主要设备固晶规模也在1000台左右。一台设备一个月的产能在8KK，每天的产能在270k规模，由于LED产能特点，MES数据按批次进行跟踪，最小批次为一个支架料盒，一个支架料盒的产品数量在10K左右，这样对一台设备而言，不到1小时(50分钟左右)就要进行更换料盒，实际作业除了更换料盒，还有物料上料(包括芯片、固晶胶水、顶针、焊线等)，算下来1台设备每隔50分钟需要进行一次作业，平均一次作业时间2.5分钟。LED封装企业产品利润低，企业基于成本考虑，在这样的情况下一个作业员可以同时看管20台左右的设备。上了MES之后，每次作业就有进行一次MES系统操作进行数据采集，如果不增加作业员，那么对一个作业员而言，最少每隔2.5分钟就需要通过MES进行一次数据采集，这个间隔时间是作业员一次操作的可用作业时间。MES操作作业时间越长，就会导致设备待机越长，设备效率越低，因此MES系统提供的进行各类数据采集的系统界面的操作方式的效率对企业生产效率有着明显的影响。

在现有MES提供的操作方式下，作业员需要按照操作界面提供的顺序逐一进行数据采集操作。例如在焊线站入站时操作时，首先通过界面提供的列表通过鼠标选择进行作业的设备，接着通过条码枪逐一扫描装有待加工的半成品的载具的条码以验证载具内的产品是否是已完成当前工艺的其他所有工艺作业，然后通过条码枪扫描焊线用的瓷嘴物料的条码验证瓷嘴型号是否符合当前加工产品的工艺要求，并通过条码枪扫描逐一焊线物料的条码，以验证使用的焊线型号是否是当前要加工的产品的工艺要求，待所有验证通过后最后通过鼠标点击按钮进行数据提交。

在现有的操作方式下，虽然部分数据采集通过条码扫描方式进行，但是作业员需要严格按系统界面提供的顺序逐一进行操作，其次需要在操作过程中在通过扫描枪扫描和通过键盘鼠标操作中切换。这样的方式操作效率不高，通过一个操作界面完成一次数据采集需要时间至少需要一分钟，根据采集数据的不同有时需要更长时间。这样在MES系统界面操作时间加上作业员在设备的作业时间超过了可用作业时间，导致出现设备待机情况，影响生产效率。以国内某LED封装企业为例，原来安排作业员的人数基于每次设备操作的时间来设置，平均一次设备作业时间需要2分半左右，按照前面的计算，一台设备50分钟需要停机进行作业处理，作业时间2分半中加上MES操作时间1分钟，这样一次实际作业时间为3.5分钟。设备的时间效率损失为3.5/(50+3.5)＝6.54％。另外每次作业时间加长，50分钟能只能进行50/3.5≈15次，也就是原来一个人可以看管20台，为了不导致更多的设备待机时间，现在一个人只能看管15台，这样需要增加作业员。以前面所说明的中等规模企业来说，1000台设备原来需要50人，现在则需要67人，人员成本增加(67-50)/50＝34％。

因此如何提高MES操作效率从而降低作业员操作MES时间，从而尽可能降低企业(特别是LED这样人员密集型企业)因使用MES给企业带来的人员成本的影响，则是MES系统需要重点改进的地方。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种MES界面快速操作方法以及MES系统，以降低作业员通过操作MES系统的采集数据的时间，减少设备待机时间，从而提高生产效率，并能提高系统的操作体验和数据采集质量。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种MES界面快速操作方法，将数据采集的对象和界面操作的取消和提交按钮进行条码编码，在系统进行人工数据采集时，统一采用扫描方式进行界面的快速操作；所述方法包括如下步骤：

界面初始化，将一次数据采集所需要获取的信息分不同区域显示在一个界面编辑框内，所述编辑框内包括输入框、消息显示区域和多个信息显示区域，输入框为可输入状态等待作业员扫描；

接收并显示作业员扫描的内容，根据预先配置的规则确定扫描内容类别，若扫描内容类别是需要进行数据采集的对象，则根据对象类型，获取对象相关信息并显示在界面对应的信息显示区域，输入框为可输入状态等待作业员扫描，重复本步骤；若扫描内容类别是提交按钮，则执行提交操作。

在优选的实施方式中，进行条码编码的对象包括工单、生产批次、物料批次、站点、设备、载具和界面操作按钮；不同对象的条码通过位于条码前部分的特征码区分。

在优选的实施方式中，所述按钮的条码显示在相应界面操作按钮旁或打印在标签卡片上放置在操作电脑旁；所述设备或站点的条码打印在标签卡片上放置在操作电脑旁或固定在设备或站点上方便扫描的位置。

在优选的实施方式中，同一张标签卡片上设有一个或多个条码，不同条码之间保持距离以避免扫描时干扰造成误扫。

在优选的实施方式中，不同的类型的条码标签卡片通过不同的颜色区分。

在优选的实施方式中，所述输入框在可输入状态时显示提示扫描的信息，在扫描过程中显示扫描对象的条码编码，在获取信息时输入框为不可输入状态，并提示正在获取信息；所述消息显示区域用于提示异常信息。

基于相同的发明构思，本发明提供的一种实现界面快速操作的MES系统，通过将数据采集的对象和界面操作的取消和提交按钮进行条码编码，在系统进行人工数据采集时，统一采用扫描方式实现界面的快速操作；系统包括：

若干条码标签；

扫描设备，用于扫描标签上的条码获得条码标识的对象的编码；

客户端，与扫描设备相连，接收扫描设备获取的条码信息，并用于显示数据采集的操作界面，所述界面将一次数据采集所需要获取的信息分不同区域显示在一个界面编辑框内，所述编辑框内包括输入框、消息显示区域和多个信息显示区域，输入框为可输入状态等待作业员扫描；以及接收并显示作业员扫描的内容，并将扫描内容提交到服务端接收服务端返回的内容显示信息或执行操作，在接收到数据采集的对象的信息时，将对象相关信息并显示在界面对应的信息显示区域，并将输入框设为可输入状态等待作业员扫描，若扫描内容类别是提交按钮，则执行提交操作；

以及，服务端，用于根据客户端发送的扫描内容以及预先配置的规则确定扫描内容类别，若扫描内容类别是需要进行数据采集的对象，则根据对象类型获取对象相关信息，将扫描内容类别和相关信息返回给客户端；以及在客户端执行提交操作时接收提交的内容并将处理结果返回客户端。

基于相同的发明构思，本发明提供的一种实现界面快速操作的MES系统，包括至少一台计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被加载至处理器时实现所述的界面快速操作方法。

有益效果：与现有技术相比，本发明不仅解决了作业员通过MES系统提供的界面操作来采集数据时必须按顺序操作的方式，并且将作业员在一个系统界面的所有操作方式全程统一成通过扫描方式，避免在鼠标和扫描操作方式之间进行切换。通过以上改进方式，在企业不增加人员的情况下，降低作业员通过操作MES系统的采集数据的时间，减少设备待机时间，从而提高了生产效率，提高了系统的操作体验，并且现有的操作方式下需要人工输入和选择需要加工的设备，这样输入或选择的方式会存在错误的情况，影响数据的准确性，本发明改进后统一成扫描方式能够避免错误发生，提高了数据采集质量。

附图说明

图1为本发明实施例的方法流程图。

图2为本发明实施例中按钮条码标签卡片示意图。

图3为本发明实施例中设备条码标签卡片示意图。

图4为本发明实施例中初始界面示意图。

图5为本发明实施例中扫描条码过程中界面示意图。

图6为本发明实施例中单个条码扫描后获取信息时界面示意图。

图7为本发明实施例中单个条码扫描后信息获取成功界面示意图。

图8为本发明实施例中单个条码扫描后信息获取失败界面示意图。

图9为本发明实施例的详细操作步骤流程图。

图10为本发明实施例的系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1所示，本发明实施例公开的一种MES界面快速操作方法，将数据采集的对象和界面操作的取消和提交按钮进行条码编码，在系统进行人工数据采集时，统一采用扫描方式进行界面的快速操作；具体使用时，首先，界面初始化，将一次数据采集所需要获取的信息分不同区域显示在一个界面编辑框内，编辑框内包括输入框、消息显示区域和多个信息显示区域，输入框为可输入状态等待作业员扫描；在作业员扫描时，接收并显示作业员扫描的内容，根据预先配置的规则确定扫描内容类别，若扫描内容类别是需要进行数据采集的对象，则根据对象类型，获取对象相关信息并显示在界面对应的信息显示区域，输入框为可输入状态等待作业员继续扫描以采集所需的所有信息；最后若作业员扫描的是提交按钮，则执行提交操作。

本发明为了全程只需通过扫描方式，对作业员原来需要通过鼠标或键盘操作进行选择的对象(如设备)以及需要通过鼠标或键盘点击操作的系统界面的操作按钮进行条码编码，这样统一了操作方式为扫描方式，作业员不需要在扫描枪扫描和鼠标操作之间来回切换(实际使用中，可以将固定的对象如设备、操作按钮的条码制成标签粘贴在介质上形成卡片，方便作业员进行扫描操作)。并且将界面的操作区域集中到一个编辑框内，不需要在不同编辑框内进行切换，系统根据输入的扫描的内容根据预先设定的规则自动识别扫描对象的类型，并将信息显示在界面对应的区域，这样作业员操作时不需要按特定顺序输入；将不同对象的条码设置不同的编码规则并提供规则配置功能。系统自动根据规则识别扫描的对象类型并进行相应的处理，这样作业员不需要按顺序进行扫描(当然提交按钮的扫描需要在其他需要扫描的对象扫描完成之后再扫描)。

本发明实施例中进行条码编码的对象包括但不限于工单、生产批次、物料批次、站点、设备、载具和界面操作按钮。条码由特征码和编号组成，不同对象的条码通过位于条码前部分的特征码区分。具体编码规则如下表所示。

表1常用条码编码规则

图2-4显示了作业员常用的条码标签，如图2所示，操作按钮标签可以制成卡片，放置在操作电脑旁，制作标签时可以通过不同颜色明显区别，也可以如图4在系统显示界面上对应的按钮旁显示条码，由扫描枪扫描屏幕。如图3所示，不同的设备设置不同的条码内容，可制成卡片放置在操作电脑旁或固定在设备上方便扫描的位置。在制作卡片时不同标签保持适当的距离以避免扫描时误扫。

下面结合图4-9对本发明实施例的具体条码识别与界面交互等做详细介绍。如图9所示，本发明实施例提供的MES界面快速操作方法，详细操作步骤如下：

S1：系统提供条码规则设置功能，主要通过编码长度和特殊位类别的特征码的方式来区分不同的类别。根据如表1所示的规则设置需要的条码，并制成标签。

S2：系统客户端界面打开进行初始化处理，光标停在界面唯一的输入框，并显示“请扫描……”，等待作业员扫描。初始界面如图4所示，左上角为整个界面唯一输入框，输入框下面区域为显示服务端返回内容的消息显示区域，其他区域只显示，不可输入。

S3：作业员通过扫描枪扫描内容，客户端接收扫描内容并显示在输入框内。扫描过程中界面如图5所示，具体扫描内容显示在左上角输入框内，如图中正在扫描设备。

S4：扫描枪扫描完一个条码后，客户端将扫描内容提交到系统服务端进行扫描内容解析，同时输入框置为不可输入(扫描)，显示“请稍候，系统正在处理中……”。如图6扫描单个条码提交到服务端时的界面显示。

S5：服务端接收客户端发送的扫描内容。

S6：服务端首先根据扫描内容的长度取规则中长度相同的规则，判断获取规则执行结果：如果取得了规则，则继续进行S7；如果未取得规则，则继续进行S22。

S7：服务端取得的规则列表中的第一个规则。

S8：服务端根据规则设置的特征码的位置，取扫描内容的对应位置的值。

S9：服务端判断扫描内容对应位置的值与规则中的特征码是否相符：如果判断结果是相符，则继续进行S12；如果判断结果是不相符，则继续进行S10。

S10：服务端判断是否是规则列表中的最后一个：如果判断结果不是规则列表中的最后一个，则继续进行S11；如果判断结果是规则列表中的最后一个，则继续进行S22。

S11：服务端取下一个规则，继续进行S8处理。

S12：服务端判定扫描内容为该规则对应的类别。

S13：服务端根据类别和具体扫描内容进行相应的处理(若是需要进行数据采集的对象，则根据对象类型查询对象相关信息，如扫描的是设备号，则根据设备号查询设备相关信息)。

S14：服务端将扫描内容以及相关信息返回到客户端。

S15：客户端接收服务端返回的扫描内容的类别和扫描内容，进行相应处理：如果扫描类别不是“提交”操作或“取消”操作，则继续进行S16；如果扫描类别时“提交”操作，则继续执行S17；如果扫描类别是“取消”操作，则继续执行S20；

S16：客户端界面上根据扫描内容的类别将接收的内容显示在对应的区域，如是设备类，则显示在设备列表中。同时输入框恢复可输入状态并显示“请扫描……”，等待作业员继续扫描，进入S3。如图7，扫描单个条码提交到服务端，服务端返回成功后，扫描内容显示在对应区域(如设备列表中)，输入框恢复可输入状态。

S17：客户端将界面上所有已扫描内容提交到服务端，由服务端进行后续业务逻辑处理。

S18：服务端接收客户端提交的信息并进行相应业务处理，并将结果返回客户端。

S19：客户端接收服务端返回结果，并判断返回结果：如果返回结果是成功，则继续执行S20；如果返回结果是失败，则继续执行S21。

S20：系统将客户端界面上所有已扫描内容以及从相关内容清空，恢复初始状态，输入框恢复可输入状态并显示“请扫描……”，本次操作结束。

S21：客户端界面消息显示区域显示返回失败的具体信息，输入框恢复可输入状态并显示“请扫描……”，等待作业员继续扫描。

S22：服务端返回“无法识别扫描内容，请重新扫描”给客户端。

S23：客户端收到信息后，则客户端界面消息显示区域显示“无法识别扫描内容，请重新扫描。”，输入框恢复可输入状态并显示“请扫描……”，等待作业员继续扫描。界面如图8所示。

本发明实施例通过改进后的快速操作方式，作业员操作系统的时间降低一半，如原来至少操作至少需要一分钟，改进后半分钟之内就能完成操作。由此减少设备待机发生的概率及时间，从而提供生产效率。如前面提到的案例，每台设备50分钟需要进行一次作业。在使用MES之前，设备作业每次2.5，一人可以看管20台设备。中等规模的企业，1000台设备，需要50人。

使用MES，则界面操作优化前，每次数据采集时间需要1分钟，这样一次作业加上MES操作时间需要3.5分钟，一人只能看管15台设备才能不导致设备待机。这样1000台设备需要67人。设备时间效率损失为6.54％，相比未使用MES前人员成本增加34％。通过使用本发明的界面操作优化后的MES系统后，每次数据采集时间减少到0.5分钟，这样一次作业加上MES操作时间需要3分钟。设备时间效率损失为3/(53)＝5.66％。另外50分钟可以进行50/3≈17次，这样一人能看管的台数增加到17台，1000台设备的规模需要人数减少到59人,相比为使用MES之前的人员成本只增加(59-50)/50＝18％。

这样通过本发明的界面快速操作方式，相比优化前的界面操作方式，能给企业非常明显的效果：设备效率提高了6.54-5.66＝0.88个百分点，人员成本节约了34-18＝16个百分点。

图10所示，本发明实施例公开的一种实现界面快速操作的MES系统，包括：若干条码标签(如按钮条码标签、设备条码标签等)，扫描设备，客户端和服务端。其中，扫描设备用于扫描标签上的条码获得条码标识的对象的编码；客户端，与扫描设备相连，接收扫描设备获取的条码信息，并用于显示数据采集的操作界面，所述界面将一次数据采集所需要获取的信息分不同区域显示在一个界面编辑框内，所述编辑框内包括输入框、消息显示区域和多个信息显示区域，输入框为可输入状态等待作业员扫描；以及接收并显示作业员扫描的内容，并将扫描内容提交到服务端接收服务端返回的内容显示信息或执行操作，在接收到数据采集的对象的信息时，将对象相关信息并显示在界面对应的信息显示区域，并将输入框设为可输入状态等待作业员扫描，若扫描内容类别是提交按钮，则执行提交操作；服务端，用于根据客户端发送的扫描内容以及预先配置的规则确定扫描内容类别，若扫描内容类别是需要进行数据采集的对象，则根据对象类型获取对象相关信息，将扫描内容类别和相关信息返回给客户端；以及在客户端执行提交操作时接收提交的内容并将处理结果返回客户端。系统的具体实施细节参见上述方法实施例叙述，此处不再赘述。

本发明另一实施例提供的一种实现界面快速操作的MES系统，包括至少一台计算机设备，该计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，计算机程序被加载至处理器时实现上述的界面快速操作方法。

在具体实现中，处理器可以是一个通用中央处理器(CPU)，微处理器，特定应用集成电路(ASIC)，或一个或多个用于控制本发明方案程序执行的集成电路。存储器可以是只读存储器(ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、只读光盘(CD-ROM)或其他光盘存储、盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。处理器可以包括一个或多个CPU，也可以包括多个处理器，这些处理器中的每一个可以是一个单核处理器，也可以是一个多核处理器。存储器可以是独立存在，通过总线与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种MES界面快速操作方法，其特征在于，所述方法将数据采集的对象和界面操作的取消和提交按钮进行条码编码，在系统进行人工数据采集时，统一采用扫描方式进行界面的快速操作；所述方法包括如下步骤：

界面初始化，将一次数据采集所需要获取的信息分不同区域显示在一个界面编辑框内，所述编辑框内包括输入框、消息显示区域和多个信息显示区域，输入框为可输入状态等待作业员扫描；

接收并显示作业员扫描的内容，根据预先配置的规则确定扫描内容类别，若扫描内容类别是需要进行数据采集的对象，则根据对象类型，获取对象相关信息并显示在界面对应的信息显示区域，输入框为可输入状态等待作业员扫描，重复本步骤；若扫描内容类别是提交按钮，则执行提交操作。

2.根据权利要求1所述的MES界面快速操作方法，其特征在于，进行条码编码的对象包括工单、生产批次、物料批次、站点、设备、载具和界面操作按钮；不同对象的条码通过位于条码前部分的特征码区分。

3.根据权利要求2所述的MES界面快速操作方法，其特征在于，所述按钮的条码显示在相应界面操作按钮旁或打印在标签卡片上放置在操作电脑旁；所述设备或站点的条码打印在标签卡片上放置在操作电脑旁或固定在设备或站点上方便扫描的位置。

4.根据权利要求3所述的MES界面快速操作方法，其特征在于，同一张标签卡片上设有一个或多个条码，不同条码之间保持距离以避免扫描时干扰造成误扫。

5.根据权利要求2所述的MES界面快速操作方法，其特征在于，不同的类型的条码标签卡片通过不同的颜色区分。

6.根据权利要求1所述的MES界面快速操作方法，其特征在于，所述输入框在可输入状态时显示提示扫描的信息，在扫描过程中显示扫描对象的条码编码，在获取信息时输入框为不可输入状态，并提示正在获取信息；所述消息显示区域用于提示异常信息。

7.一种实现界面快速操作的MES系统，其特征在于，通过将数据采集的对象和界面操作的取消和提交按钮进行条码编码，在系统进行人工数据采集时，统一采用扫描方式实现界面的快速操作，所述系统包括：

若干条码标签；

扫描设备，用于扫描标签上的条码获得条码标识的对象的编码；

客户端，与扫描设备相连，接收扫描设备获取的条码信息，并用于显示数据采集的操作界面，所述界面将一次数据采集所需要获取的信息分不同区域显示在一个界面编辑框内，所述编辑框内包括输入框、消息显示区域和多个信息显示区域，输入框为可输入状态等待作业员扫描；以及接收并显示作业员扫描的内容，并将扫描内容提交到服务端接收服务端返回的内容显示信息或执行操作，在接收到数据采集的对象的信息时，将对象相关信息并显示在界面对应的信息显示区域，并将输入框设为可输入状态等待作业员扫描，若扫描内容类别是提交按钮，则执行提交操作；

以及，服务端，用于根据客户端发送的扫描内容以及预先配置的规则确定扫描内容类别，若扫描内容类别是需要进行数据采集的对象，则根据对象类型获取对象相关信息，将扫描内容类别和相关信息返回给客户端；以及在客户端执行提交操作时接收提交的内容并将处理结果返回客户端。

8.根据权利要求7所述的实现界面快速操作的MES系统，其特征在于，进行条码编码的对象包括工单、生产批次、物料批次、站点、设备、载具和界面操作按钮；不同对象的条码通过位于条码前部分的特征码区分。

9.根据权利要求8所述的实现界面快速操作的MES系统，其特征在于，所述按钮的条码显示在相应界面操作按钮旁或打印在标签卡片上放置在操作电脑旁；所述设备或站点的条码打印在标签卡片上放置在操作电脑旁或固定在设备或站点上方便扫描的位置。

10.一种实现界面快速操作的MES系统，包括至少一台计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被加载至处理器时实现根据权利要求1-6任一项所述的界面快速操作方法。