CN111488957A - 工位数字化方法、装置、移动终端和计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种工位数字化方法、装置、移动终端和计算机可读存储介质，涉及工厂智能化技术领域，包括基于多种传感器采集车间厂房工位的多种传感器信息；传感器包括摄像头、超宽带UWB、物接入IoT Hub；传感器信息包括工位周边人员信息、设备信息及物料信息；将多种传感器信息进行融合得到传感器融合信息；基于传感器融合信息得到数字化工位管理看板，以便通过数字化工位管理看板对车间厂房工位进行管理。本发明有效提升了工厂的工位数字化管理，提升了制造管理水平。
Description
技术领域
本发明涉及工厂智能化技术领域，尤其是涉及一种工位数字化方法、装置、移动终端和计算机可读存储介质。
背景技术
目前，在车间厂房的实际生产、工作中，通常对于工人在工位的工作状态、设备运行情况以及物料的流转情况采用人工监管的方法进行。但是当前的方法无法对车间厂房工位的多种工作情况进行同时、实时的了解和管理，导致车间厂房工位管理的效率较低，无法满足工厂的精细化及数字化管理。
针对上述车间厂房工位管理的效率较低，无法满足工厂的精细化及数字化管理的问题，目前尚未有效的解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工位数字化方法、装置、移动终端和计算机可读存储介质，有效提升了工厂的工位数字化管理，提升了制造管理水平。
第一方面，实施例提供一种工位数字化方法，所述方法包括：基于多种传感器采集车间厂房工位的多种传感器信息；所述传感器包括摄像头、超宽带UWB、物接入IoT Hub；所述传感器信息包括工位周边人员信息、设备信息及物料信息；将多种所述传感器信息进行融合得到传感器融合信息；基于所述传感器融合信息得到数字化工位管理看板，以便通过所述数字化工位管理看板对所述车间厂房工位进行管理。
在可选的实施方式中，所述工位周边人员信息包括工人信息；所述基于多种传感器采集车间厂房工位的多种传感器信息的步骤，包括：基于摄像头采集所述车间厂房工位的所述工人信息和所述物料信息；所述工人信息包括派工信息、工人工作信息、工人姿态信息、工人操作设备信息；所述物料信息包括物料个数及物料流转情况。
在可选的实施方式中，所述工位周边人员信息包括还包括异常人员信息；所述方法还包括：基于超宽带UWB进行人员定位和身份识别，以便对所述车间厂房工位的周边异常人员进行识别并报警。
在可选的实施方式中，所述基于多种传感器采集车间厂房工位的多种传感器信息的步骤，包括：基于所述物接入IoT Hub进行设备状态采集，得到所述设备信息；所述设备信息包括当前设备运行状态、设备作业率及设备利用率。
在可选的实施方式中，所述将多种所述传感器信息进行融合得到传感器融合信息的步骤，包括：基于网络通信将多种所述传感器信息发送到移动终端，进行融合得到所述传感器融合信息。
在可选的实施方式中，所述基于所述传感器融合信息得到数字化工位管理看板，以便通过所述数字化工位管理看板对所述车间厂房工位进行管理的步骤，包括：基于所述传感器融合信息在所述移动终端生成数字化工位管理看板，以便通过所述数字化工位管理看板对所述车间厂房工位进行管理。
在可选的实施方式中，所述方法还包括：通过预设的人工智能方法对工位周边进行工位区域6S管理，以便得到多种6S信息；所述6S信息包括工位周边的地面是否清洁、工人是否怠工、工作环境是否安全。
第二方面，实施例提供一种工位数字化装置，所述装置包括：采集模块，用于基于多种传感器采集车间厂房工位的多种传感器信息；所述传感器包括摄像头、超宽带UWB、物接入IoT Hub；所述传感器信息包括工位周边人员信息、设备信息及物料信息；融合模块，用于将多种所述传感器信息进行融合得到传感器融合信息；管理看板生成模块，用于基于所述传感器融合信息得到数字化工位管理看板，以便通过所述数字化工位管理看板对所述车间厂房工位进行管理。
第三方面，实施例提供一种移动终端，包括处理器和存储器；所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机可执行指令，所述处理器执行所述计算机可执行指令以实现前述实施方式任一项所述的方法的步骤。
第四方面，实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行前述实施方式任一项所述的方法的步骤。
本发明提供的工位数字化方法、装置、移动终端和计算机可读存储介质，该方法通过基于多种传感器采集车间厂房工位的多种传感器信息，其中，传感器包括摄像头、超宽带UWB、物接入IoT Hub；传感器信息包括工位周边人员信息、设备信息及物料信息。将多种传感器信息进行融合得到传感器融合信息，并基于传感器融合信息得到数字化工位管理看板，以便通过数字化工位管理看板对车间厂房工位进行管理。通过多种传感器采集工位的信息并进行融合，得到传感器融合信息，进而得到数字化管理看板，可以有效提升了工厂的工位数字化管理，提升了制造管理水平。因此本发明实施例可以有效提升了工厂的工位数字化管理，提升了制造管理水平。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的一种工位数字化方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种工位数字化方法的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种数字化工位管理看板的示意图；
图4为本发明实施例提供的一种工位数字化装置的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种移动终端的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
术语解释：超宽带(Ultra Wide Band，UWB)技术是一种无线载波通信技术，采用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，具有系统复杂度低、发射信号功率谱密度低、对信道衰落不敏感、截获能力低、定位精度高等优点，适用于室内等密集多径场所的高速无线接入。
物接入(IoT Hub)：面向物联网领域开发者的全托管云服务，通过主流的物联网协议(如MQTT)通讯，可以在智能设备与云端之间建立安全的双向连接，快速实现物联网项目。物接入分为设备型(原物管理)和数据型两种项目类型。设备型适用于基于设备的物联网场景；数据型适用于基于数据流的物联网场景。
首先对本发明实施例提供的一种工位数字化方法进行详细说明，参加图1所示的一种工位数字化方法的流程示意图，该方法主要包括如下步骤S102至步骤S106：
步骤S102：基于多种传感器采集车间厂房工位的多种传感器信息。
在一种实施方式中，多种传感器包括不同类型的多种传感器，诸如传感器可以包括摄像头、超宽带UWB、物接入IoT Hub等，传感器信息包括工位周边人员信息、设备信息及物料信息，诸如，周边人员信息包括子工位周边活动的人员，诸如工人或其他类型的人员，设备信息包括设备的运行状态、运行时间等，物料信息包括物料的流转情况、物料的数量、物料的重量等，通过设置多种不同类型的多种传感器采集车间厂房工位的多种传感器信息，可以多方面的采集到工位的各种信息，便于统一管理。
步骤S104：将多种传感器信息进行融合得到传感器融合信息。
在一种实施方式中，为了能够将多种传感器信息进行融合得到传感器融合信息，可以采用网络通信等方式，将多种传感器信息发送到移动终端，进行融合得到传感器融合信息。
步骤S106：基于传感器融合信息得到数字化工位管理看板，以便通过数字化工位管理看板对车间厂房工位进行管理。
在一种实施方式中，将得到的传感器融合信息进行数字化，得到数字化工位管理平台，数字化工位管理平台可以对工位的各个方面的信息进行实时的监测显示，从而可以对车间厂房工位的情况进行实时的监测管理，可以以工位为单位对工厂的各个环节进行数字化，进而可以分析并优化厂房物料的流转，优化物料等资源的配置和供给，提高管理决策水平，同时可以形成对每个工位的量化评价机制，提高制造管理的水平。
本发明提供的工位数字化方法，该方法通过基于多种传感器采集车间厂房工位的多种传感器信息，其中，传感器包括摄像头、超宽带UWB、物接入IoT Hub；传感器信息包括工位周边人员信息、设备信息及物料信息。将多种传感器信息进行融合得到传感器融合信息，并基于传感器融合信息得到数字化工位管理看板，以便通过数字化工位管理看板对车间厂房工位进行管理。通过多种传感器采集工位的信息并进行融合，得到传感器融合信息，进而得到数字化管理看板，可以有效提升了工厂的工位数字化管理，提升了制造管理水平。因此本发明实施例可以有效提升了工厂的工位数字化管理，提升了制造管理水平。
在一种实施方式中，工位周边人员信息可以包括工人信息，诸如可以基于摄像头采集车间厂房工位的工人信息和物料信息，工人信息可以包括派工信息、工人工作信息、工人姿态信息、工人操作设备信息，物料信息可以包括物料个数及物料流转情况。物料信息的检测类似于人体检测的方案，通过对工位周边进行视频数据采集和标注，使用Mask R-CNN对物料进行检测和识别。基于此，可以识别物料区域的物料个数，是否按照要求摆放物料等。
在另一种实施方式中，工位周边人员信息还可以包括异常人员信息，异常人员信息可以基于超宽带UWB进行人员定位和身份识别，以便对车间厂房工位的周边异常人员进行识别并报警。具体的，基于UWB可以得到人的位置和身份信息，通过关联人在UWB和摄像头中的位置信息，可以将人的身份信息和基于摄像头识别的人的行为信息进行绑定，进而对派工人员的状态进行分析，如存在长时间怠工行为，则可以判定为异常。同时可以对非该工作区域的人员进入进行识别和异常报警。
对于设备信息的采集，可以基于物接入IoT Hub进行设备状态采集，得到设备信息；设备信息包括当前设备运行状态、设备作业率及设备利用率。诸如，通过IoT Hub等物联网设备可以采集机床等设备的信息，比如基于设备电流值信息可以得到设备的利用率、作业率等信息。
为了对工位区域进行6S管理，包括识别地面是否清洁、人员是否怠工、工人是否佩戴安全帽等，采用预设的人工智能方法对工位周边进行工位区域6S管理，从而得到多种6S信息，6S信息包括工位周边的地面是否清洁、工人是否怠工、工作环境是否安全。预设的人工智能方法可以根据实际需要管理的类型进行选择，诸如，可以包括采用Mask R-CNN对人体进行检测，并对人的属性进行分析，进而识别工人是否佩戴安全帽，采用DeepLabV3(Rethinking Atrous Convolution for Semantic Image Segmentation)对工位区域的水渍油渍区域进行识别并且分割出来，采用基于视频帧信息和运动信息的深度学习方法进行行为识别，判断工人是否存在怠工行为等。
本发明实施例还提供了另一种工位数字化方法，参见图2所示的另一种工位数字化方法的流程示意图。主要基于摄像头、UWB、IoT Hub等类型传感器进行工位的数字化管理。如图2所示，基于摄像头，可以对摄像头拍摄区域内的人员和物料进行分析；通过UWB可以对人员的位置和身份进行定位；通过IoT Hub可以对设备的状态信息进行采集。通过融合这些传感器的信息，进而得到该工位的数字化管理看板。
在一种实施方式中，基于传感器融合信息可以得到数字化工位管理看板，参见图3所示的一种数字化工位管理看板的示意图所示，该数字化工位管理看板可以采集加工中心、物料区域、6S管理、异常管理(包括人员异常和车辆异常)、派工信息、设备信息以及物料信息。通过融合以上维度传感器信息，可以以工位为单位对工厂的各个环节进行数字化，进而可以分析并优化厂房物料的流转，优化物料等资源的配置和供给，提高管理决策水平，同时可以形成对每个工位的量化评价机制，提高制造管理的水平。
对于上述工位数字化方法，本实施例还提供了一种工位数字化装置，参见图4所示的一种工位数字化装置的结构示意图，该装置主要包括以下部分：
采集模块402，用于基于多种传感器采集车间厂房工位的多种传感器信息；传感器包括摄像头、超宽带UWB、物接入IoT Hub；传感器信息包括工位周边人员信息、设备信息及物料信息；
融合模块404，用于将多种传感器信息进行融合得到传感器融合信息；
管理看板生成模块406，用于基于传感器融合信息得到数字化工位管理看板，以便通过数字化工位管理看板对车间厂房工位进行管理。
本发明提供的工位数字化装置，该装置通过基于多种传感器采集车间厂房工位的多种传感器信息，其中，传感器包括摄像头、超宽带UWB、物接入IoT Hub；传感器信息包括工位周边人员信息、设备信息及物料信息。将多种传感器信息进行融合得到传感器融合信息，并基于传感器融合信息得到数字化工位管理看板，以便通过数字化工位管理看板对车间厂房工位进行管理。通过多种传感器采集工位的信息并进行融合，得到传感器融合信息，进而得到数字化管理看板，可以有效提升了工厂的工位数字化管理，提升了制造管理水平。因此本发明实施例可以有效提升了工厂的工位数字化管理，提升了制造管理水平。
在一种实施方式中，工位周边人员信息包括工人信息；上述采集模块402，进一步用于：基于摄像头采集车间厂房工位的工人信息和物料信息；工人信息包括派工信息、工人工作信息、工人姿态信息、工人操作设备信息；物料信息包括物料个数及物料流转情况。
在一种实施方式中，工位周边人员信息包括还包括异常人员信息；装置还包括：识别模块，用于基于超宽带UWB进行人员定位和身份识别，以便对车间厂房工位的周边异常人员进行识别并报警。
在一种实施方式中，上述采集模块402，进一步用于基于物接入IoT Hub进行设备状态采集，得到设备信息；设备信息包括当前设备运行状态、设备作业率及设备利用率。
在一种实施方式中，上述融合模块404，进一步用于基于网络通信将多种传感器信息发送到移动终端，进行融合得到传感器融合信息。
在一种实施方式中，上述管理看板生成模块406，进一步用于基于传感器融合信息在移动终端生成数字化工位管理看板，以便通过数字化工位管理看板对车间厂房工位进行管理。
在一种实施方式中，上述装置还包括：通过预设的人工智能方法对工位周边进行工位区域6S管理，以便得到多种6S信息；6S信息包括工位周边的地面是否清洁、工人是否怠工、工作环境是否安全。
本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
该设备为一种移动终端，具体的，该移动终端包括处理器和存储装置；存储装置上存储有计算机程序，计算机程序在被所述处理器运行时执行如上所述实施方式的任一项所述的方法。
图5为本发明实施例提供的一种移动终端的结构示意图，该移动终端100包括：处理器50，存储器51，总线52和通信接口53，所述处理器50、通信接口53和存储器51通过总线52连接；处理器50用于执行存储器51中存储的可执行模块，例如计算机程序。
其中，存储器51可能包含高速随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口53(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。
总线52可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
其中，存储器51用于存储程序，所述处理器50在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器50中，或者由处理器50实现。
处理器50可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器50中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器50可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器51，处理器50读取存储器51中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
本发明实施例所提供的工位数字化方法、装置、移动终端和计算机可读存储介质的计算机程序产品，包括存储了处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统具体工作过程，可以参考前述实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本发明实施例所提供的可读存储介质的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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范围。
Claims (10)
1.一种工位数字化方法，其特征在于，所述方法包括：
基于多种传感器采集车间厂房工位的多种传感器信息；所述传感器包括摄像头、超宽带UWB、物接入IoT Hub；所述传感器信息包括工位周边人员信息、设备信息及物料信息；
将多种所述传感器信息进行融合得到传感器融合信息；
基于所述传感器融合信息得到数字化工位管理看板，以便通过所述数字化工位管理看板对所述车间厂房工位进行管理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工位周边人员信息包括工人信息；所述基于多种传感器采集车间厂房工位的多种传感器信息的步骤，包括：
基于摄像头采集所述车间厂房工位的所述工人信息和所述物料信息；所述工人信息包括派工信息、工人工作信息、工人姿态信息、工人操作设备信息；所述物料信息包括物料个数及物料流转情况。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述工位周边人员信息包括还包括异常人员信息；所述方法还包括：
基于超宽带UWB进行人员定位和身份识别，以便对所述车间厂房工位的周边异常人员进行识别并报警。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于多种传感器采集车间厂房工位的多种传感器信息的步骤，还包括：
基于所述物接入IoT Hub进行设备状态采集，得到所述设备信息；所述设备信息包括当前设备运行状态、设备作业率及设备利用率。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将多种所述传感器信息进行融合得到传感器融合信息的步骤，包括：
基于网络通信将多种所述传感器信息发送到移动终端，进行融合得到所述传感器融合信息。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述传感器融合信息得到数字化工位管理看板，以便通过所述数字化工位管理看板对所述车间厂房工位进行管理的步骤，包括：
基于所述传感器融合信息在所述移动终端生成数字化工位管理看板，以便通过所述数字化工位管理看板对所述车间厂房工位进行管理。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过预设的人工智能方法对工位周边进行工位区域6S管理，以便得到多种6S信息；所述6S信息包括工位周边的地面是否清洁、工人是否怠工、工作环境是否安全。
8.一种工位数字化装置，其特征在于，所述装置包括：
采集模块，用于基于多种传感器采集车间厂房工位的多种传感器信息；所述传感器包括摄像头、超宽带UWB、物接入IoT Hub；所述传感器信息包括工位周边人员信息、设备信息及物料信息；
融合模块，用于将多种所述传感器信息进行融合得到传感器融合信息；
管理看板生成模块，用于基于所述传感器融合信息得到数字化工位管理看板，以便通过所述数字化工位管理看板对所述车间厂房工位进行管理。
9.一种移动终端，其特征在于，包括处理器和存储器；
所述存储器存储有能够被所述处理器执行的计算机可执行指令，所述处理器执行所述计算机可执行指令以实现权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。
Priority Applications (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112817286A (zh) * | 2021-01-06 | 2021-05-18 | 无锡市德邦五金有限公司 | 一种应用于汽车零部件加工的安全监测系统 |
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2020
- 2020-04-08 CN CN202010271625.7A patent/CN111488957A/zh active Pending
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