CN110703705B - 一种人-机-件状态信息交互及控制应用系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种人‑机‑件状态信息交互及控制应用方法及其系统。该方法包括：S1：基于模具ERP系统的后台数据库，将包括机台图片的机台实时动态数据发布到终端APP的机台监控页面；S2：终端APP的当前用户捆绑一个对应的操作员工记录，后台数据库在当前用户、操作员工、机台的数据表之间建立勾稽关系；S3：终端APP的当前用户在终端APP上点击机台图片，建立当前用户与机台的绑定关系。本发明解决了操作人与机台信息的绑定和解锁的问题，实际上解决了加工现场的报工瓶颈，为系统运行所必须的加工数据提供了入口，提供了一种全新的快捷报工方式。

Description

一种人-机-件状态信息交互及控制应用系统及其方法

技术领域

本发明涉及车间管理技术领域，具体地涉及一种人-机-件状态信息交互及控制应用系统及其方法。

背景技术

目前，现代精密加工领域通过大量使用各种高精度数控机台设备，达到提高精度，提升效率，置换人力的目的。从加工和管理的整个过程来讲，机台设备(含模具)可以视作是一个最小的制造单元。这个制造单元由四个环节组成。第一环节：机台信息的实时读取(和发布)。第二环节：操作人与机台信息的绑定(和解锁)。第三环节：机台与工件加工信息的绑定。第四环节：操作人，机台，工件信息数据的深度应用。

现有技术对于机台的管理，基本处于第一环节。即通过PLC(Programmable LogicController，可编程逻辑控制器)信号撷取到转速，产量，温度，运转工时，等待时间等实时信息，形成电子数据发布显示到电子看板上。这个环节目前普遍存在的缺点在于：一方面，这些机台实时数据发布到电子看板后，就形成了一个数据断崖，基本走到了应用的终点。大部分只能被用来进行不同层次的报表分析或图形展示。看似随时在动的数据信息，从作用上讲，已经静态终止。另一方面，因为缺失了操作人与机台的绑定，只能看到是某个工序的特定机台在某个时点所加工的工件，以及机台所能提供的实时产能。但缺少了很重要的操作人信息。而构成产品成本的三大要素是：直接材料、直接人工和制造费用。即使是全自动化的机器制造，看机操作工的人工成本也是构成产品在本道工序成本很重要的一部分。

对第二环节的管理，一部分做车间执行系统MES(Manufacturing ExecutionSystem即制造企业生产过程执行系统)的软件商，采用开机后在MES界面指定操作人的方式，另一部分采用事后人工统计报工的传统方式。现场指定操作人的方式操作比较麻烦。操作人手指油污，现场高湿等极端环境也可能导致触屏失差。事后报工的方式，实际就是通过车间统计员，事后录入当班的人工工时，机器工时。数据的及时性，准确性和安全性都存在极大风险。

第三环节，业界基本处于探索阶段。鲜有规范的方式。根本原因在于，数控机台设备中的数据是以其各自独有的制式标准存在，而机台所要加工的工件是以ERP(EnterpriseResource Planning企业资源计划)单据，例如，工单、工艺卡等单据形式存在。本身与机台数据没有直接关系。

大多数软件商止步于第二环节，极少部分有涉及到第三环节，第四环节基本处于空白。原因在于，做MES系统的，一般只专注于车间现场的排产和报工管理。MES系统不具有ERP系统的整体流程框架。对于所提取的机台数据缺乏进行成本计算，财务归集，未来稼动率分析，OEE(Overall Equipment Effectiveness设备综合效率)综合效率分析等必要的系统支撑。传统ERP系统又大多属于传统量产标准化体系，不适用于以模具为典型代表的单件式非标加工离散型制造。对于依托模具进行加工的机台管理更是力有不逮。简单讲就是，MES系统缺少使用机台数据的功能单据和流程，传统ERP系统又无法管理模具的模穴、模流等必要信息。所以，导致极其重要的后端数据运用流于形式。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种人-机-件状态信息交互及控制应用的方法及其系统，解决了操作人与机台信息的绑定和解锁的问题，实际上解决了加工现场的报工瓶颈，为系统运行所必须的加工数据提供了入口，提供了一种全新的快捷报工方式。

具体地，本发明所要解决的技术问题是：

1解决现场报工问题，打通数字化车间的制约瓶颈点。

2解决用户与操作人员的交互方式。

3解决操作人员与机台的交互方式。

通过本发明可以实现的技术目的不限于上文已经特别描述的内容，并且本领域技术人员将从下面的详细描述中更加清楚地理解本文中未描述的其他技术目的。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

根据本公开的第一方面，本发明提供一种人-机-件状态信息交互及控制应用的方法，所述方法包括：

S1：基于模具ERP系统的后台数据库，将包括机台图片的机台实时动态数据发布到终端APP的机台监控页面；

S2：终端APP的当前用户捆绑一个对应的操作员工记录，后台数据库在当前用户、操作员工、机台的数据表之间建立勾稽关系；

S3：终端APP的当前用户在终端APP上点击机台图片，建立当前用户与机台的绑定关系，其中，终端首先与机台无线连接，通过数控IP和端口实现数据的实时交互，然后当前用户通过终端APP登入自己的用户账号，根据零件排程电子看板查看对各机台已排定的零件信息，并且查看相应时间内目标机台的实时状态信息，点击目标机台图片，实现当前操作人员与目标机台的绑定关系。

可选地，在如上所述的方法中，操作人员将与各机台对应的要加工工件的条形码通过终端APP或机台上设置的识别扫描单元进行扫描，机台或终端APP将识别出加工工件的工艺单，各机台通过自身程式单中的字段与工艺单的字段进行匹配并绑定，在各机台完成了工件信息的绑定之后实现了人-机-件的绑定，在操作人员将机台关机之后，根据包括运行时间、产出数量、模穴射出状况的有效信息自动统计出机台工时、人工工时，形成系统机台和人工绩效表。

可选地，在如上所述的方法中，所述加工工件的工艺单包括工件的大小、倒角、数量、预计完成加工时间，所述自身程式单中的字段包括工件加工数量、加工参数。

可选地，在如上所述的方法中，机台启停时间自动计入所绑定的用户绩效，直到下一班别的操作人员建立与机台的最新绑定，一个操作人能够绑定多个机台。

可选地，在如上所述的方法中，机台通过实时监控自身的工作参数，其包括当前机台加工的工件信息、已经生产的工件数量、剩余工件数量及完成所需时间，当PLC控制器识别到机台故障或缺少物料时，机台将会报警且同时将报警信息发送至操作人员终端中以便提醒操作员及时修理；

如果物料供应不足，则可及时与客户进行沟通，告知客户剩余工件需要加工的时间，以及通过实时监控剩余工件数量的完成所需时间与预计完成加工时间的剩余时间进行对比，如果其差值超出预设值，则将发送提醒信息给操作人员。

可选地，在如上所述的方法中，通过调用数据库中的相应的数据，获取操作人员编号，根据编号找到相应操作人员的员工数据表，然后对员工数据表中的一天、一个月或一年的工作量进行统计，并计算出相应的绩效工资。

可选地，在如上所述的方法中，所述报警信息包括机台停机原因信息、剩余工件数量及完成所需时间。

根据本公开的第二方面，本发明提供一种人-机-件状态信息交互及控制应用系统，系统包括终端和服务器，该系统被配置为执行上述的方法。

上述技术方案仅为本发明实施例的一些部分，本领域技术人员从以下本发明的详细描述中可以导出和理解包含了本发明的技术特征的各种实施例。

本领域技术人员将会理解，通过本发明可以实现的效果不限于上文已经具体描述的内容，并且从以下详细说明中将更清楚地理解本发明的其他优点。

附图说明

被包括以提供对本发明的进一步理解的附图示出本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1为本发明实施例提供的手机APP的当前用户的示意图。

图2为本发明实施例提供的模具ERP系统的操作员工记录的示意图。

图3为本发明实施例提供的当前用户、操作员工、机台的数据表之间的勾稽关系的示意图。

图4为本发明实施例提供的手机与机台无线连接并通过数控IP和端口实现数据的实时交互的示意图。

图5A-B为本发明实施例提供的操作人员通过手机APP登入自己的用户账号的示意图。

图6为本发明实施例提供的机台已排定的零件信息的示意图。

图7为本发明实施例提供的APP中的应用的示意图。

图8为本发明实施例提供的设备监控的示意图。

图9为本发明实施例提供的目标机台的示意图。

图10为本发明实施例提供的一种人-机-件状态信息交互及控制应用的方法的流程图。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的示例性实施例，其示例在附图中示出。下面将参考附图给出的详细描述旨在解释本发明的示例性实施例，而不是示出可以根据本发明实现的唯一实施例。以下详细描述包括具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明。

在一些情况下，已知的结构和设备被省略或以框图形式示出，集中于结构和设备的重要特征，以免模糊本发明的概念。在整个说明书中将使用相同的附图标记来表示相同或相似的部分。

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“中心”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的实施例解决了操作人与机台信息的绑定和解锁的问题，实际上也解决了加工现场的报工瓶颈。为系统运行所必须的加工数据提供了入口。本发明的技术方案提供了一种全新的快捷报工方式。图10示出了本发明实施例提供的一种人-机-件状态信息交互及控制应用的方法的流程图。其具体步骤如下：

第一步：基于模具ERP系统的后台数据库，将包括机台设备图片的机台实时动态数据发布到手机APP的机台监控页面。为解决现场报工问题，打通数字化车间的制约瓶颈点，提供了必要条件。

第二步：手机APP的当前用户捆绑一个对应的操作员工记录，如图1和图2所示。后台在用户、员工、机台的数据表之间建立勾稽关系，如图3所示。解决了用户与操作人员的交互方式。

第三步：当前用户点击机台图片，建立当前用户与目标机台的绑定关系。解决了操作人员与机台的交互方式。其具体流程如下：

首先，手机与机台无线连接，通过数控IP和端口实现数据的实时交互，如图4所示；

操作人员通过手机APP登入自己的用户账号，如图5A-B所示，根据零件排程电子看板查看对各机台已排定的零件信息，如图6所示。即，今天所要操控的机台，每个机台所要完成的任务单。

进入APP的“应用”页，如图7所示，点击“设备监控”，如图8所示。可以查看相应时间内目标机台的实时状态信息。

点击目标机台(机台图片)，如图9所示，实现当前操作人员与目标机台的绑定关系。

机台启停时间自动计入所绑定的用户绩效，直到下一班别的操作人员建立与机台的最新绑定。一个操作人可以绑定多个机台。人机交互，实时，便捷，灵活。避免了现有的因操作人手指油污，现场高湿等极端环境导致的机台触屏失差的问题。

综上所述，用户首先在APP上登录，机台的实时时间绩效要记录到员工和机台，用于核算员工绩效和机台绩效(包括机台稼动率等)。操作人员(即员工)通过与其员工资料勾稽起来的账户密码登录APP后，点击APP上传回的机台图片，建立员工与机台的捆绑关系。机台的实际运行时间等信息就自动记录到员工和机台。与传统的方法(事后人工统计或刷条码捆绑员工和机台)相比，本发明的技术方案通过上述的手段解决了现场报工问题，打通数字化车间的制约瓶颈点，解决了用户与操作人员，操作人员与机台，机台与工件的交互方式。

根据本发明的实施例，机台与所加工工件的绑定通过机台设定好的程式单作为桥梁。程式单的各类参数取自于当前机台。机台作为当前工件的加工载体，程式单的数据信息与工件进行相互绑定。用户-操作员工-机台-工件信息就科学地捆绑在一起。在机台关机后，根据运行时间、产出数量、模穴射出状况等有效信息就自动统计出机台工时、人工工时，形成系统机台和人工绩效表。全过程无需人工干预。具体地，例如操作人员将与各机台对应的要加工工件条形码(例如条形码或二维码)通过手机APP或机台上设置的识别扫描单元进行扫描，机台或手机APP将识别出加工工件的工艺单(包括工件加工参数，例如大小、倒角、数量、预计完成加工时间等)，各机台通过自身程式单中的字段(例如包括工件加工数量、加工参数等)与工艺单字段进行匹配并绑定，在各机台完成了工件信息的绑定之后实现了人-机-件的绑定，在操作人员将机台关机后，运行时间、产出数量、模穴射出状况等有效信息就自动统计出机台工时、人工工时，形成系统机台和人工绩效表。

根据本发明的实施例，机台和人工的绩效信息主要用于计算人工薪资、机台实时成本等。本发明的技术方案是基于模具ERP系统独有的一体化平台设计的。包括了离散型制造企业的供应链管理，模具成本计算，综合绩效分析，财务日常管理等必要的全流程数据应用。而单独的MES系统不具备这些功能菜单。

本发明的技术方案具体实现的功能如下：

(1)预警分析，机台通过实时监控自身的工作参数，例如当前机台加工的工件信息、已经生产的工件数量、剩余工件数量及完成所需时间，当PLC控制器识别到机台故障或是物料缺时，机台将会报警且同时将报警信息(例如机台停机原因信息)发送至操作人员手机中提醒操作员(其中包括剩余工件数量及完成所需时间)，以便及时修理；

如果因为物料供应不足，则可及时与客户进行沟通，告知客户剩余工件需要加工的时间，以便与客户沟通解决方案，以免超期所带来的损失，及时止损，提升客户体验度。

本发明的机台还会根据实施监控“剩余工件数量及完成所需时间”，将其与“预计完成加工时间”剩余时间进行对比(相减)，如果超出预设值(例如12个小时或一天)，将会发送提醒信息给操作人员，以便及时与客户沟通，准确监控信息，同时也会提升客户体验度。

(2)综合绩效分析：ERP系统通过调用数据库中的相应的数据，例如统计各操作人员绩效：获取操作人员编号，根据编号找到相应操作人员的“员工数据表”，统计表中一天、一个月或一年的工作量，并计算出相应的绩效工资。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本申请可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

如上所述，已经给出了本发明的优选实施例的详细描述，以使本领域技术人员能够实施和实践本发明。虽然已经参照示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将会理解，在不脱离所附权利要求书中描述的本发明的精神或范围的情况下，可以在本发明中进行各种修改和改变。因此，本发明不应限于在此描述的特定实施例，而应被赋予与本文公开的原理和新颖特征一致的最宽范围。

Claims (8)

1.一种人-机-件状态信息交互及控制应用的方法，其特征在于，所述方法包括：

S1：基于模具ERP系统的后台数据库，将包括机台图片的机台实时动态数据发布到终端APP的机台监控页面；

S2：终端APP的当前用户捆绑一个对应的操作员工记录，后台数据库在当前用户、操作员工、机台的数据表之间建立勾稽关系；

S3：终端APP的当前用户在终端APP上点击机台图片，建立当前用户与机台的绑定关系，其中，终端首先与机台无线连接，通过数控IP和端口实现数据的实时交互，然后当前用户通过终端APP登入自己的用户账号，根据零件排程电子看板查看对各机台已排定的零件信息，并且查看相应时间内目标机台的实时状态信息，点击目标机台图片，实现当前操作人员与目标机台的绑定关系；操作人员将与各机台对应的要加工工件的条形码通过终端APP或机台上设置的识别扫描单元进行扫描；机台或终端APP将识别出加工工件的工艺单，各机台通过自身程式单中的字段与工艺单的字段进行匹配并绑定，在各机台完成了工件信息的绑定之后实现了人-机-件的绑定。

2.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，在操作人员将机台关机之后，根据包括运行时间、产出数量、模穴射出状况的有效信息自动统计出机台工时、人工工时，形成系统机台和人工绩效表。

3.根据权利要求2所述的方法，

其特征在于，所述加工工件的工艺单包括工件的大小、倒角、数量、预计完成加工时间，所述自身程式单中的字段包括工件加工数量、加工参数。

4.根据权利要求2所述的方法，

其特征在于，机台启停时间自动计入所绑定的用户绩效，直到下一班别的操作人员建立与机台的最新绑定，一个操作人能够绑定多个机台。

5.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，机台通过实时监控自身的工作参数，其包括当前机台加工的工件信息、已经生产的工件数量、剩余工件数量及完成所需时间，当PLC控制器识别到机台故障或缺少物料时，机台将会报警且同时将报警信息发送至操作人员终端中以便提醒操作员及时修理；

如果物料供应不足，则可及时与客户进行沟通，告知客户剩余工件需要加工的时间，以及通过实时监控剩余工件数量的完成所需时间与预计完成加工时间的剩余时间进行对比，如果其差值超出预设值，则将发送提醒信息给操作人员。

6.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，通过调用数据库中的相应的数据，获取操作人员编号，根据该编号找到相应操作人员的员工数据表，然后对员工数据表中的一天、一个月或一年的工作量进行统计，并计算出相应的绩效工资。

7.根据权利要求5所述的方法，

其特征在于，所述报警信息包括机台停机原因信息、剩余工件数量及完成所需时间。

8.一种人-机-件状态信息交互及控制应用系统，

所述系统包括终端和服务器，系统被配置为执行如权利要求1-7任意一项所述的方法。

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