生产资源管理方法、装置、设备及可读介质
技术领域
本发明涉及计算机数据处理技术领域,尤其涉及一种生产资源管理方法、装置、设备及可读介质。
背景技术
随着互联网行业以及电子信息制造业的飞速发展,作为实现电子驱动控制的物质基础的PCB(即印制电路板)和各类型电子元器件(如贴片电阻、贴片电容、贴片集成电路、插件电阻等)的制造需求也逐渐加大,而PCB和电子元件的组装生产一般是基于物料清单与相关的电子板线路连接图在电子组装工厂中通过各台设备按一定次序加工完成的。
而在PCB和电子元件的组装和制造过程中,一般包括从钢网切割、印刷锡膏到定点贴片、贴合质量检测以及回炉焊接等各道工序,而关键在于上述每一个生产工序通常是时效串联的,也就是说只有前工序完成并且检测合格才能进入下一工序的加工流程。
这样就导致在某一设备出现效率不满足预期的瓶颈或者某类型的设备的供求不匹配时,会出现某些工序对应的生产设备空闲、而另一些工序的设备供不应求,同时也间接造成了管理人员等生产相关的资源与订单所需的不匹配的问题,从而导致生产效率和管理效率较为低下。
发明内容
基于此,有必要针对上述问题,提出一种生产资源管理方法、装置、计算机设备及可读介质。
一种生产资源管理方法,其特征在于,所述方法包括:
获取目标订单信息,根据所述目标订单信息确定生产控制信息,所述生产控制信息包括目标生产流程、所述目标生产流程对应的至少一个目标生产设备类型;
获取至少一个备选生产设备的设备类型信息和当前运行数据,根据所述设备类型信息、当前运行数据和所述生产控制信息在所述备选生产设备中确定至少一个目标生产设备;
根据所述生产控制信息确定与所述至少一个目标生产设备对应的设备控制参数,根据所述设备控制参数分别控制每一个所述目标生产设备。
一种生产资源管理装置,其特征在于,所述装置包括:
获取单元:用于获取目标订单信息,根据所述目标订单信息确定生产控制信息,所述生产控制信息包括目标生产流程、所述目标生产流程对应的至少一个目标生产设备类型;
确定单元:用于获取至少一个备选生产设备的设备类型信息和当前运行数据,根据所述设备类型信息、当前运行数据和所述生产控制信息在所述备选生产设备中确定至少一个目标生产设备;
控制单元:用于根据所述生产控制信息确定与所述至少一个目标生产设备对应的设备控制参数,根据所述设备控制参数分别控制每一个所述目标生产设备。
一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行以下步骤:
获取目标订单信息,根据所述目标订单信息确定生产控制信息,所述生产控制信息包括目标生产流程、所述目标生产流程对应的至少一个目标生产设备类型;
获取至少一个备选生产设备的设备类型信息和当前运行数据,根据所述设备类型信息、当前运行数据和所述生产控制信息在所述备选生产设备中确定至少一个目标生产设备;
根据所述生产控制信息确定与所述至少一个目标生产设备对应的设备控制参数,根据所述设备控制参数分别控制每一个所述目标生产设备。
一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行以下步骤:
获取目标订单信息,根据所述目标订单信息确定生产控制信息,所述生产控制信息包括目标生产流程、所述目标生产流程对应的至少一个目标生产设备类型;
获取至少一个备选生产设备的设备类型信息和当前运行数据,根据所述设备类型信息、当前运行数据和所述生产控制信息在所述备选生产设备中确定至少一个目标生产设备;
根据所述生产控制信息确定与所述至少一个目标生产设备对应的设备控制参数,根据所述设备控制参数分别控制每一个所述目标生产设备。
在本发明实施例中,首先通过获取到待生产的目标订单信息,确定出与该目标订单信息对应的目标生产流程(即包括哪些目标生产工序),更进一步的确定与目标生产流程对应的至少一个目标生产设备类型,然后将上述目标生产设备与备选的生产设备进行匹配,从而确定目标生产设备,以控制目标生产设备进行订单的生成相关程序或参数进而投入生产。相较于现有技术中的生产设备的分配方案中因为设备供求不匹配可能导致生产效率较低的问题,本发明实施例根据目标订单确定对应的目标生产流程,然后根据生产流程来确定当前最合适的目标生产设备来进行订单的生产,进而对目标生产设备所关联的人员在指定时段从事生产作业进行调度安排,从而提高了生产资源的管理和调度的效率,从而提高了生产的效率,降低了管理成本。
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。
其中:
图1示出了一个实施例中生产资源管理方法的流程图;
图2示出了一个实施例中确定目标生产设备的流程图;
图3示出了一个实施例中对目标生产设备进行控制的流程图;
图4示出了一个实施例中确定目标生产设备的设备控制参数的流程图;
图5示出了一个实施例中对目标生产设备进行调整的流程图;
图6示出了一个实施例中确定等待中订单对应的待使用生产设备的流程图;
图7示出了一个实施例中根据目标生产工序的运行情况判断是否存在瓶颈的流程图;
图8示出了一个实施例中生产资源管理装置的结构框图;
图9示出了一个实施例中计算机设备的内部结构图。
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,而不是全部的实施例。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。
本发明提出了一种生产资源管理方法,可以对电子元件生产与组装过程中的生产资源进行控制。在一个具体的实施例中,本发明可以应用于印刷电路板的加工场景,上述生产资源管理方法的实现可以是基于与电子组装车间的各设备连接的一智能手机终端或者PC等计算机终端等。
参考图1,本发明实施例提供了一种生产资源管理方法。
图1示出了一个实施例中生产资源管理方法的流程图。本发明中所述的生产资源管理方法至少包括如图1所示的步骤S1022-S1026,详细介绍如下:
在步骤S1022中,获取目标订单信息,根据所述目标订单信息确定生产控制信息,所述生产控制信息包括目标生产流程、所述目标生产流程对应的至少一个目标生产设备类型。
下面结合针对电子组装工厂的生产资源进行管理的应用场景进行说明,上述的目标订单信息可以是某需要的客户所提供的针对印刷电路板以SMT(Surface MountTechnology:表面组装技术)进行加工的需求信息。
而由于SMT主要利用了元器件表面贴装技术和回流焊接技术,即使用一定的工具(如全自动高精密贴片机)将表面贴装元器件准确地放置到已经印刷锡膏的PCB焊盘上,然后经热风回流焊接炉焊接,从而使元器件与电路板建立良好的机械和电气连接。
因此,这里的目标生产流程可以包括至少两个按照预设次序执行的目标生产工序,每一个所述目标生产工序对应至少一种目标生产设备类型。
继续前述举例说明,针对一个需要采用SMT工艺、按照客户提供的贴装线路板图数据生产1000件印刷电路板的目标订单,其对应的目标生产工序可以包括下面按照次序排列的工序:
一:制作钢网(通过激光钢网切割机对钢网进行切割);二:印刷锡膏(通过全自动印刷机);三:全自动贴片(通过全自动贴片机运行编制好的贴片机程序,同时指引物料清单内的材料按照指定的供料站位进行供应,通过全自动贴片机吸取上述供应的元器件到指定的线路板锁定坐标位置上,从而完成全自动贴片);四:质量检测(在SMT首件检测仪上对完成贴片的PCBA半成品通过预设的检测程序进行用料质量的检测和是否合规的判断);五:回流焊接(通过热风回流焊炉)。
从上面的说明中可以看出,每一个目标生产工序至少对应了一个目标生产设备,如钢网制作工序对应的目标生产设备类型是激光钢网切割机,而全自动贴片工序对应的目标生产设备类型为全自动贴片机。
另外,更进一步的,上述全自动贴片机这一设备因产品需要不同会涉及不同的配置数量(如每条线有单机、双机、3台机)对应的线体数据(如单机线体5条、双机线体3条和三台机线体2条)(将结合后续步骤进一步说明)。
在步骤S1024中,获取至少一个备选生产设备的设备类型信息和当前运行数据,根据所述设备类型信息、当前运行数据和所述生产控制信息在所述备选生产设备中确定至少一个目标生产设备。
而确定至少一个目标生产设备的步骤S1024还可以包括如图2示出的步骤S1032-S1034,下面结合图2进行说明。图2示出了一个实施例中确定目标生产设备的流程图。
在步骤S1032中,根据每一个所述备选生产设备的设备类型信息确定与所述目标生产设备类型匹配的备选生产设备作为所述目标生产工序对应的关联生产设备。
首先,此处的备选设备的可以是生产车间当前所具有的各种类型和状态(如空闲中或者正在被使用)的设备,以电子组装车间为例,常见的备选生产设备的设备类型可以有:激光钢网切割机、全自动贴片机、热风回流焊炉、自动插件机等。
继续结合前述举例说明,在确定了目标生产工序中包含全自动贴片这一工序后,这一工序所对应的目标设备类型可以是因产品的需要不同,会涉及到设备数量不同的配置类型(如每条线有单机、双机、三台机,对应分别以D、E、F代表)和对应的线体数据(如单机线体5条、双机线体3条和三台机线体2条分别对应D1、D2、D3、D4、D5,E1、E2、E3,F1、F2)。
从而将三台机的配置F类型(包含F1、F2这两个线体)确定为本目标订单所对应的全自动贴片这一目标生产工序的关联生产设备,从而后续就可以直接根据每一工序的关联设备的相关状态从中确定可用的设备。
在步骤S1034中,根据所述关联生产设备的当前运行数据确定所述关联生产设备的预计等待时长,将所述预计等待时长小于预设阈值的关联生产设备确定为所述目标生产设备。
例如,针对全自动贴片机这一设备类型,可能当前存在关联的全自动贴片机有2条生产线(分别记作F1、F2),F1、F2的运行数据分别是空闲中、还有10件M型工件待贴片加工。而根据预设的历史加工数据可以确定出每加工一件M型工件预计耗时3分钟。
因而可以确定出F类对应的3台全自动贴片机生产线F2的预计等待时长为30分钟。而F类对应的3台全自动贴片机生产线F1的预计等待时长为0分钟,预设的等待时长的阈值可以是10分钟。因此将F类对应的3台全自动贴片机生产线F1确定为与全自动贴片这一目标工序对应的目标生产设备。
可选的,还可以是将预计等待时长最短的备选设备(同样为此处的F类对应的3台全自动贴片机生产线F1)确定为目标生产设备。
在步骤S1026中,根据所述生产控制信息确定与所述至少一个目标生产设备对应的设备控制参数,根据所述设备控制参数分别控制每一个所述目标生产设备。
这里的具体的控制目标生产设备的过程可以包括如图3示出的步骤S1042-S1046,下面结合图3进行说明。图3示出了一个实施例中对目标生产设备进行控制的流程图。
在步骤S1042中,分别获取每一个所述目标生产设备对应的控制程序模板,根据所述设备控制参数和所述控制程序模板分别确定所述每一个目标生产设备对应的目标控制程序。
而具体的目标订单信息包括目标物料清单和目标电子线路板图,因此步骤S1042中的设备控制参数的确定步骤还可以包括图4示出的步骤S1052-S1054。图4示出了一个实施例中确定目标生产设备的设备控制参数的流程图。
在步骤S1052中,根据所述目标物料清单确定至少一件目标元件,根据所述目标电子线路板图分别确定所述至少一件目标元件对应的目标操作信息,其中,所述目标操作信息包括目标操作类型、目标元件参数、目标操作顺序和/或目标成品参数中的至少两项。
结合电子组装以及印刷电路板的加工中的常见场景,目标物料清单中可以是记录了包括多件目标元件的名称、规格、数量、物料标识号、焊接位点等相关物料参数项。
从而对应的根据目标电子线路板图确定出的可以是某一件目标元件(如某一阻值为1000欧姆的贴片电阻)所对应的操作应该是:在全自动贴片操作时,被贴片到位号为R4的焊接位点,同时后续该元件以及所焊接到的位点还需要进行包括回流焊接、质量检测等操作。
在步骤S1054中,根据所述目标操作信息分别确定
每一个所述目标生产设备对应的设备控制参数。
在可选的实施例中,此处的设备控制参数可以包括运行时长、运行周期、如在目标生产设备为全自动印刷机时,对应的设备控制参数可以是印刷刮刀的运行速度、角度、压力值及擦拭清洗频率等参数。
同样的,在目标设备是全自动贴片机(前述F类对应的3台全自动贴片机生产线F1)时,其对应的设备控制参数可以是设备对PCB上具体位号指定的吸嘴前往哪个站位以吸取正确的元器件,并贴装到此位号所属的坐标等参数。
在可选的实施例中,还可以进一步先获取与各个目标设备对应的控制程序模板,通过将上述设备控制参数对应输出到这些控制程序模板中,执行得到的对应的控制程序使得各台设备在预定时间启动与目标订单需求对应的控制和加工程序。
在步骤S1044中,获取每一个所述目标生产设备对应的目标生产工序的优先级信息,根据所述优先级信息确定所述每一个目标控制程序的执行次序。
结合步骤S1022中对目标生产工序的次序的说明,容易理解的是,在各种的加工场景中,都是存在时效关联的,如有些工序的执行间隔需要满足一定的时长区间,不能间隔过短(如需要让电气元件冷却到某一温度水平后才能进行PCBA品质检测)或者间隔过长(如印刷锡膏的PCB在约定时长如2小时内必须完成贴片和回流焊接)。
而更重要的是,一些工序的执行是存在严格的先后逻辑关系的,如在电子组装中只有先进行钢网(即印刷电路板的基质)的切割和准备,再基于切割出的网进行印刷锡膏并贴片。
在对应的目标元件移动到对应位置并且用料质量检测无误之后才能进行焊接以及后续焊接质量的视觉检查和焊接剂的清洗等,这是一个物理上的不可逆的生产过程。
在步骤S1046中,按照所述执行次序依次执行所述目标控制程序以控制所述每一个目标生产设备。
更进一步的,在实际的车间生产控制中,首先要确定出生产资源(如机器、原材料)进行分配,而在确定出生产资源之后,还要针对对应的管理资源(如机器操作人员、如生产排班人员等)进行对应的调度和匹配。
也就是说,需要实时采集各制程设备的运行数据,对生产车间上各条生产线的当前生产速度、以及运作用时、完成当前批次任务的预计时长等,从而根据当前车间的资源调度和占用信息自动进行当前批次任务的运行情况和预计完成时间的反馈,从而机动地为后续生产任务的资源进行分配、相关人员进行排班、预先准备和管理。
因此,在可选的实施例中,在按照所述运行次序依次控制每一个所述目标生产设备运行所述目标控制程序的步骤之后,还可以包括如图5示出的步骤S1062-S1066,图5示出了一个实施例中对目标生产设备进行调整的流程图。
在步骤S1062中,每隔预设时长分别获取所述目标生产设备的实时运行数据,根据所述实时运行数据分别确定所述每一个目标生产工序的预计占用时长。
举例说明,针对F1这条全自动贴片机生产线在按照前述目标生产订单进行生产了半小时之后,可能当前已经完成了500件电路板的贴片,从而还剩余500件电路板需要加工。而可以计算出F1预计加工这剩余的500件电路板所需的时间应该是半小时。也就是说全自动贴片这一工序的预计占用时长为1小时。
在步骤S1064中,根据所述每一个目标生产工序的预计占用时长确定所述目标订单的预设完成时间。
结合前述对生产工序之间的关联关系的说明,考虑到实际的生产中,特别是在电子组装中,各个流程是有时效互斥的,因此目标订单的预计完成时间应该以预计完成时间(预计占用时长加上该道工序的启动时间)最晚的工序所对应的预计完成时间为准。
在步骤S1066中,获取所述目标订单信息对应的目标完成时间,判断所述目标订单的预计完成时间是否满足所述目标完成时间,在不满足的情况下,对每一个所述目标生产工序对应的目标生产设备进行调整。
也就是说,在存在多台相同类型的关联不同工序设备的情况下,在某组或/和某线设备的加工速率过于缓慢,从而影响到其他订单的排入与生产时,而其他设备出现空闲中,可以及时地将某组或/和某生产线未上线的订单动态调整到空闲出来的设备进行生产。以此在并行生产的同时实现资源配置最优化。
在一个电子组装车间中通常会同时进行不同批次不同种类的多个订单,而每个订单的开始/预计结束时间以及对应需要占用的设备都不一样,因此在对所述每一个目标生产工序对应的目标生产设备进行调整的步骤之后,还包括如图6示出的步骤S1072-S1076,结合图6进行说明。图6示出了一个实施例中确定等待中订单对应的待使用生产设备的流程图。
在步骤S1072中,获取等待中订单信息,根据所述等待中订单信息确定至少一个等待中生产工序和/或所述至少一个等待中生产工序对应的待使用设备类型。
在步骤S1074中,将所述目标生产设备与所述待使用设备类型进行匹配,获取匹配到的目标生产设备的实时运行数据。
在步骤S1076中,根据匹配到的目标生产设备的实时运行数据确定所述等待中订单对应的目标待使用设备。
参考前述步骤中目标生产设备的确定的说明,此处针对等待中订单对应的待使用资源的确定和分配不再进行赘述。
另外,考虑到更好的在调度机器资源的同时,对机器相关的人力资源进行调度和管理,以此实现全自动化的生产管理,在分别控制每一个所述目标生产设备运行所述目标控制程序的步骤之后,还包括如图7示出的步骤S1082-S1084。图7示出了一个实施例中根据目标生产工序的运行情况判断是否存在瓶颈的流程图。
在步骤S1082中,判断每一个所述目标生产工序的预计占用时长是否满足该目标生产工序对应的预设占用时长阈值。
也就是说,在某道工序进行得异常缓慢或者与预设的进度和加工速率不符时,即可认定存在瓶颈,并通知相关人员进行解决。
在步骤S1084中,将不满足的目标生产工序确定为瓶颈工序,生成对应的瓶颈提醒信息,将所述瓶颈提醒信息发送给与所述目标生产工序关联的管理人员。
在可选的实施例中,除了关于生产中的瓶颈需要进行及时提示到相关人员以外,前述步骤中确定出的与目标生产流程相关的信息,如目标生产工序的开始时间和预计完成时间、各台目标生产设备的名字、种类以及位置标号等信息发送给相关的管理人员,从而使得人员可以在生产开始前及时准备和到位,而在所负责的工序或机器暂时未开始时休息,由此实现管理人员的行动的最高效率。
图8为一个实施例中生产资源管理装置的结构框图。
参考图8所示,根据本发明的一个实施例的生产资源管理装置1090,包括:获取单元1092、确定单元1094、控制单元1096。
其中,获取单元1092:用于获取目标订单信息,根据所述目标订单信息确定生产控制信息,所述生产控制信息包括目标生产流程、所述目标生产流程对应的至少一个目标生产设备类型。
确定单元1094:用于获取预设的多台备选生产设备的设备类型信息和当前运行数据,根据所述设备类型信息、运行数据和所述生产控制信息确定至少一个目标生产设备。
控制单元1096:用于根据所述生产控制信息确定与所述至少一个目标生产设备对应的设备控制参数,根据所述设备控制参数分别控制每一个所述目标生产设备。
图9示出了一个实施例中计算机设备的内部结构图。该计算机设备具体可以是终端,也可以是服务器。如图9所示,该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和处理模块、通信模块、控制模块。其中,存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统,还可存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,可使得处理器实现本生产资源管理方法。该内存储器中也可储存有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,可使得处理器执行本生产资源管理方法。本领域技术人员可以理解,图9中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,提出了一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行以下步骤:
获取目标订单信息,根据所述目标订单信息确定生产控制信息,所述生产控制信息包括目标生产流程、所述目标生产流程对应的至少一个目标生产设备类型;
获取至少一个备选生产设备的设备类型信息和当前运行数据,根据所述设备类型信息、当前运行数据和所述生产控制信息在所述备选生产设备中确定至少一个目标生产设备;
根据所述生产控制信息确定与所述至少一个目标生产设备对应的设备控制参数,根据所述设备控制参数分别控制每一个所述目标生产设备。
在一个实施例中,提出了一种计算机可读存储介质,存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,使得所述处理器执行以下步骤:
获取目标订单信息,根据所述目标订单信息确定生产控制信息,所述生产控制信息包括目标生产流程、所述目标生产流程对应的至少一个目标生产设备类型;
获取至少一个备选生产设备的设备类型信息和当前运行数据,根据所述设备类型信息、当前运行数据和所述生产控制信息在所述备选生产设备中确定至少一个目标生产设备;
根据所述生产控制信息确定与所述至少一个目标生产设备对应的设备控制参数,根据所述设备控制参数分别控制每一个所述目标生产设备。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。