CN112068509A - 一种流水装配线多工位数据采集处理系统 - Google Patents

一种流水装配线多工位数据采集处理系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种流水装配线多工位数据采集处理系统，涉及数据采集技术领域。本发明包括工位监控模块、数据积累模块、数据暂存单元、自分析单元、处理器、存储单元、显示单元、建议生成单元、管理单元；工位监控模块用于同时对若干条相同作业的流水装配线进行监控，自分析单元用于对数据暂存单元的单件工时组Gj进行自分析处理，获取繁琐工位。本发明通过对各个工位的情况进行归纳性分析，得到个别占用时长较长的工位，将其定位繁琐工位，建议对其进行拆分，从而对整体工位进行合理规划，避免出现工位工序安排不合理的情况，实现智能化的管理；本发明简单有效，且易于实用。

Description

一种流水装配线多工位数据采集处理系统
技术领域
本发明属于数据采集技术领域，特别是涉及一种流水装配线多工位数据采集处理系统。
背景技术
公开号为CN107065793A的专利公开了流水线实时监控管理方法和装 置。所述流水线(100)包括沿着传输方向(D)依次排列的N个工位，N为大于 1的整数。所述方法包括：采集所述第个N工位分别对应处理的产品的数量， 和所述流水线(100)的总工作时间，接收所述流水线(100)的预期生产节拍； 根据计算第n工位和第n+1工位之间半成品的数量以判断所述第n工位的 工作状态，其中，n取1至N-1的整数；计算所述流水线(100)的效率以判 断所述第N工位的工作状态；和输出一数据信号，其能够被一显示器(30) 接收并显示所述N个工位的工作状态，和/或其能够被N个指示装置(102) 接收并分别对应指示所述N个工位的工作状态。
但是针对一些新开的流水线，会存在一些工位划分不合理，单个工位需要完成操作过于繁琐的情况出现，同时也会出现一些部分工位的员工无法跟上合理进度的情况出现，但是缺乏一种有效的监控和数据收集方式；为了解决这一技术缺陷，现提供一种解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种流水装配线多工位数据采集处理系统，通工位监控模块，对若干条相同流水线的每一个工位进行实时监控，之后对各个工位的情况进行归纳性分析，对整体工位进行合理规划，避免出现工位工序安排不合理的情况。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种流水装配线多工位数据采集处理系统，包括工位监控模块、数据积累模块、数据暂存单元、自分析单元、处理器、存储单元、显示单元、建议生成单元、管理单元；所述工位监控模块用于同时对若干条相同作业的流水装配线进行监控，获取到每个工位的单件工时Gj，具体获取方式如下：
步骤一：获取第一个工位，并获取其进行单个工件加工所需要时间，具体获取方式为：
S1：通过工位监控模块获取工件进入第一个工位时的进入信号及离开第一个工位时的离开信号；
S2：当产生进入信号时开始计时，产生离开信号时停止计时，开始计时与停止计时之间的时间为单个工件加工时间；
S3：按照步骤S1～S2获取到n个相同工位的单个工件加工时间，将其分别标记为Ci，i＝1、2、3、...、n，n为正整数；
S4：求取数据组Ci的平均值，将其标记为P，将P-Ci≥X1的对应数据删除，同时将删除数据对应的工位标记为落后工位，其中，X1为预设值；
S5：对数据组剩余的Ci进行平均值求取，将其平均值标记为单件工时 G1；
步骤二：获取到第二个工位，并按照步骤一获取到第二个工位对应的单件工时G2；
步骤三：获取到下一个工位，并按照步骤一获取其对应的单件工时，直到对所有工位完成单件工时的获取，得到单件工时组Gj，j＝1、2、3、...、 m，m为正整数；
所述工位监控单元用于将单件工时组Gj及落后工位传输到数据积累单元，所述数据积累单元用于将单件工时组Gj传输到数据暂存单元，并经过数据暂存单元将单件工时组Gj传输到自分析单元；
所述自分析单元用于对数据暂存单元的单件工时组Gj进行自分析处理，具体为：
SS1：计算单件工时组Gj的均值Pg，
Figure BDA0002617096640000031
SS2：之后利用公式
Figure BDA0002617096640000032
计算稳值W；
SS3：将G1去除获得新的单件工时组Gg1；
SS4：计算新的单件工时组Gg1的均值Pg1，
Figure BDA0002617096640000033
并计算去稳值 W1，
Figure BDA0002617096640000034
SS5：将G2去除获得新的单件工时组Gg2，之后重复步骤SS4原理，计算得到对应的去稳值W2；依次去除G3～Gm，得到m个去稳值构成的去稳值组Wj，j＝1、2、3、...、m，m为正整数；
SS6：根据对去稳值Wj、稳值W、单件工时Gj、均值Pg的分析，获取繁琐工位；
所述自分析单元将繁琐工位传输到处理器，所述处理器将繁琐工位传输到建议生成单元；所述建议生成单元自动生成建议拆散信号，并借助显示单元的显示器显示“建议将该工位拆分”。
进一步地，所述步骤S1中，进入信号及离开信号的获取方式为：
在工位前后指定距离处设定观察区，并通过工位监控模块获取两个观察区的照片，并分别标记为前观察图Tq和后观察图Th，之后每间隔T1时间获取一次前、后两个观察区的实时照片，将获取的实时照片分别与对应前观察图Tq和后观察图Th进行比对，获取得到差异部分面积；
当与前观察图Tq的差异面积超过预设值时，产生进入信号；
当与后观察图Th的差异面积超过预设值时，产生离开信号；
其中，间隔时间T1为预设值。
进一步地，所述数据积累单元将落后工位传输到处理器，所述处理器借助显示单元的显示器显示“工位j为落后工位”。
进一步地，所述管理单元用于预设值T1、X1的输入及修改。
进一步地，所述处理器与存储单元之间通信连接，所述存储单元用于繁琐工位、落后工位、单件工时Gj的存储。
进一步地，所述步骤SS6中，繁琐工位的获取方式为：
SS61：将满足W-Wj≥X1对应的去稳值Wj挑出，并获取到对应的单件工时Gj；
SS62：将大于均值Pg的单件工时Gj的工位挑出，标记为繁琐工位。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过工位监控模块，对若干条相同流水线的每一个工位进行实时监控，之后对各个工位进行逐个分析，获取到每个工位完成单件时所需要的工时，具体通过每个相同岗位的数据进行同向比对得到，在这一过程中也能筛选出相应的工作效率偏低的岗位人员；之后得到每一个工位进行单件处理所需要的时间；
对各个工位的情况进行归纳性分析，得到个别占用时长较长的工位，将其定位繁琐工位，建议对其进行拆分，从而对整体工位进行合理规划，避免出现工位工序安排不合理的情况，实现智能化的管理；本发明简单有效，且易于实用。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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。
图1为本发明流水装配线多工位数据采集处理系统的结构示意图；
图2为本发明流水装配线多工位数据采集方式示意简图。
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它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为一种流水装配线多工位数据采集处理系统，包括工位监控模块、数据积累模块、数据暂存单元、自分析单元、处理器、存储单元、显示单元、建议生成单元、管理单元；工位监控模块用于同时对若干条相同作业的流水装配线进行监控，工位监控单元用于将单件工时组Gj及落后工位传输到数据积累单元，数据积累单元用于将单件工时组Gj 传输到数据暂存单元，并经过数据暂存单元将单件工时组Gj传输到自分析单元，自分析单元用于对数据暂存单元的单件工时组Gj进行自分析处理，获取繁琐工位；自分析单元将繁琐工位传输到处理器，处理器将繁琐工位传输到建议生成单元；建议生成单元自动生成建议拆散信号，并借助显示单元的显示器显示“建议将该工位拆分”，数据积累单元将落后工位传输到处理器，处理器借助显示单元的显示器显示“工位j为落后工位”，管理单元用于预设值T1、X1的输入及修改，处理器与存储单元之间通信连接，存储单元用于繁琐工位、落后工位、单件工时Gj的存储。
实施例1：
如图2所示，生产某设备，需要n条流水装配线，每条流水装配线上上对应设置有m个装配加工工位；每个工位(相同工作的n个工位以同一工位看)的单件工时Gj具体取方式如下：
步骤一：获取第一个工位，即分别位于n条流水装配线第一个位置的工位，并获取其进行单个工件加工所需要时间，具体获取方式为：
S1：通过工位监控模块获取工件进入第一个工位时的进入信号及离开第一个工位时的离开信号；
S2：当工件从该工位进入后即产生进入信号时开始计时，工件离开该工位即产生离开信号时停止计时，开始计时与停止计时之间的时间为单个工件加工时间；
S3：按照步骤S1～S2获取到n个相同工位的单个工件加工时间，将其分别标记为Ci：C1、C2、C3、...、Cn，n为正整数；
S4：求取数据组Ci的平均值，将其标记为P，将P-Ci≥X1的对应数据删除，同时将删除数据对应的工位标记为落后工位，其中，X1为预设值；
S5：对数据组剩余的Ci进行平均值求取，将其平均值标记为单件工时 G1；
步骤二：获取到第二个工位，并按照步骤一获取到第二个工位对应的单件工时G2；
步骤三：获取到下一个工位，并按照步骤一获取其对应的单件工时，直到对所有工位完成单件工时的获取，得到单件工时组Gj，j＝1、2、3、...、 m，m为正整数。
实施例2：
自分析单元用于对数据暂存单元的单件工时组Gj进行自分析处理，具体为：
SS1：计算单件工时组Gj的均值Pg，
Figure BDA0002617096640000071
SS2：之后利用公式
Figure BDA0002617096640000072
计算稳值W；
SS3：将G1去除获得新的单件工时组Gg1；
SS4：计算新的单件工时组Gg1的均值Pg1，
Figure BDA0002617096640000073
并计算去稳值W1，
Figure BDA0002617096640000081
SS5：将G2去除获得新的单件工时组Gg2，之后重复步骤SS4原理，计算得到对应的去稳值W2；依次去除G3～Gm，得到m个去稳值构成的去稳值组Wj，j＝1、2、3、...、m，m为正整数；
SS6：根据对去稳值Wj、稳值W、单件工时Gj、均值Pg的分析，获取繁琐工位；繁琐工位的获取方式为：
SS61：将满足W-Wj≥X1对应的去稳值Wj挑出，并获取到对应的单件工时Gj；具体的，若W-W3≥X1、W-W7≥X1、W-W8≥X1，则对应挑出去稳值W3、W7、W8，并获取去稳值W3、W7、W8对应的单件工时G3、G7、G8；
SS62：将大于均值Pg的单件工时Gj的工位挑出，标记为繁琐工位；具体的，若G7、G8均大于Pg，则G7、G8为繁琐工位。
实施例3：
进入信号及离开信号的获取方式为：
如图2所示，在工位前后指定距离处设定观察区；具体的，如图2所示，在工位C1的前后指定距离处设定观察区A、观察区B，并通过工位监控模块获取两个观察区的照片，并分别标记为前观察图Tq和后观察图Th，之后每间隔T1时间获取一次前、后两个观察区的实时照片，将获取的实时照片分别与对应前观察图Tq和后观察图Th进行比对，获取得到差异部分面积；
当与前观察图Tq的差异面积超过预设值时，产生进入信号；
当与后观察图Th的差异面积超过预设值时，产生离开信号；
其中，间隔时间T1为预设值。
一种流水装配线多工位数据采集处理系统，在工作时，首先通过工位监控模块，对若干条相同流水线的每一个工位进行实时监控，之后对各个工位进行逐个分析，获取到每个工位完成单件时所需要的工时，具体通过每个相同岗位的数据进行同向比对得到，在这一过程中也能筛选出相应的工作效率偏低的岗位人员；之后得到每一个工位进行单件处理所需要的时间，对各个工位的情况进行归纳性分析，得到个别占用时长较长的工位，将其定位繁琐工位，建议对其进行拆分，从而对整体工位进行合理规划，避免出现工位工序安排不合理的情况，实现智能化的管理；本发明简单有效，且易于实用。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种流水装配线多工位数据采集处理系统，其特征在于，包括工位监控模块、数据积累模块、数据暂存单元、自分析单元、处理器、存储单元、显示单元、建议生成单元、管理单元；
所述工位监控模块用于同时对若干条相同作业的流水装配线进行监控，获取到每个工位的单件工时Gj，具体获取方式如下：
步骤一：获取第一个工位，并获取其进行单个工件加工所需要时间，具体获取方式为：
S1：通过工位监控模块获取工件进入第一个工位时的进入信号及离开第一个工位时的离开信号；
S2：当产生进入信号时开始计时，产生离开信号时停止计时，开始计时与停止计时之间的时间为单个工件加工时间；
S3：按照步骤S1～S2获取到n个相同工位的单个工件加工时间，将其分别标记为Ci，i=1、2、3、...、n，n为正整数；
S4：求取数据组Ci的平均值，将其标记为P，将P-Ci≥X1的对应数据删除，同时将删除数据对应的工位标记为落后工位，其中，X1为预设值；
S5：对数据组剩余的Ci进行平均值求取，将其平均值标记为单件工时G1；
步骤二：获取到第二个工位，并按照步骤一获取到第二个工位对应的单件工时G2；
步骤三：获取到下一个工位，并按照步骤一获取其对应的单件工时，直到对所有工位完成单件工时的获取，得到单件工时组Gj，j=1、2、3、...、m，m为正整数；
所述工位监控单元用于将单件工时组Gj及落后工位传输到数据积累单元，所述数据积累单元用于将单件工时组Gj传输到数据暂存单元，并经过数据暂存单元将单件工时组Gj传输到自分析单元；
所述自分析单元用于对数据暂存单元的单件工时组Gj进行自分析处理，具体为：
SS1：计算单件工时组Gj的均值Pg，
Figure 171185DEST_PATH_IMAGE001
；
SS2：之后利用公式
Figure 291587DEST_PATH_IMAGE002
，计算稳值W；
SS3：将G1去除获得新的单件工时组
Figure 336904DEST_PATH_IMAGE003
；
SS4：计算新的单件工时组
Figure 387905DEST_PATH_IMAGE003
的均值
Figure 733436DEST_PATH_IMAGE004
，
Figure 962423DEST_PATH_IMAGE005
，并计算去稳值W1，
Figure 760615DEST_PATH_IMAGE006
；
SS5：将G2去除获得新的单件工时组
Figure 116772DEST_PATH_IMAGE007
，之后重复步骤SS4原理，计算得到对应的去稳 值W2；依次去除G3～Gm，得到m个去稳值构成的去稳值组Wj，j=1、2、3、...、m，m为正整数；
SS6：根据对去稳值Wj、稳值W、单件工时Gj、均值Pg的分析，获取繁琐工位；
所述自分析单元将繁琐工位传输到处理器，所述处理器将繁琐工位传输到建议生成单元；
所述建议生成单元自动生成建议拆散信号，并借助显示单元的显示器显示“建议将该工位拆分”。
2.根据权利要求1所述的一种流水装配线多工位数据采集处理系统，其特征在于，所述步骤S1中，进入信号及离开信号的获取方式为：
在工位前后指定距离处设定观察区，并通过工位监控模块获取两个观察区的照片，并 分别标记为前观察图
Figure 316809DEST_PATH_IMAGE008
和后观察图
Figure 716698DEST_PATH_IMAGE009
，之后每间隔T1时间获取一次前、后两个观察区的实 时照片，将获取的实时照片分别与对应前观察图
Figure 2186DEST_PATH_IMAGE008
和后观察图
Figure 660569DEST_PATH_IMAGE009
进行比对，获取得到差异 部分面积；
当与前观察图
Figure 715113DEST_PATH_IMAGE008
的差异面积超过预设值时，产生进入信号；
当与后观察图
Figure 82640DEST_PATH_IMAGE009
的差异面积超过预设值时，产生离开信号；
其中，间隔时间T1为预设值。
3.根据权利要求1所述的一种流水装配线多工位数据采集处理系统，其特征在于，所述数据积累单元将落后工位传输到处理器，所述处理器借助显示单元的显示器显示“工位j为落后工位”。
4.根据权利要求1所述的一种流水装配线多工位数据采集处理系统，其特征在于，所述管理单元用于预设值T1、X1的输入及修改。
5.根据权利要求1所述的一种流水装配线多工位数据采集处理系统，其特征在于，所述处理器与存储单元之间通信连接，所述存储单元用于繁琐工位、落后工位、单件工时Gj的存储。
6.根据权利要求1所述的一种流水装配线多工位数据采集处理系统，其特征在于，所述步骤SS6中，繁琐工位的获取方式为：
SS61：将满足W-Wj≥X1对应的去稳值Wj挑出，并获取到对应的单件工时Gj；
SS62：将大于均值Pg的单件工时Gj的工位挑出，标记为繁琐工位。
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