CN112904809B - 一种5s现场管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种5S现场管理系统，包括清点模块、数据模块和运输机器人；清点模块通过射频标签和阅读器识别位于各工区的物料类型与数量，统计得知物料的剩余情况；数据模块根据由第一终端输入的设计图反向生成三维模型，并通过拆分、识别各个零件，获得每个产品所需物料的情况，结合第二终端输入的下一周期生产计划能够算出各种物料的需求，形成物料配送总计划；运输机器人根据物料配送总计划的指引将库房中的物料运送至对应工区，以供生产，同时，在物料运输的过程中，运输机器人对工区进行打扫，以保持工区清洁。与现有的限产管理系统相比，本发明的智能化水平更高，包括物料计算和派送在内的多项工作都实现了自动化，节省了大量人工。
Description
技术领域
本发明涉及现场管理技术领域，尤其涉及一种5S现场管理系统。
背景技术
5S现场管理法是一种现代企业管理模式，5S即整理(SEIRI)、整顿(SEITON)、清扫(SEISO)、清洁(SEIKETSU)、素养(SHITSUKE)，又被称为“五常法则”。
整理，是指区分要与不要的物品，现场只保留必需的物品。是为了改善和增加作业面积；实现现场无杂物，行道通畅，提高工作效率；减少磕碰的机会，保障安全，提高质量；消除管理上的混放、混料等差错事故；有利于减少库存量，节约资金；改变作风，提高工作情绪。整顿，是指必需品依规定定位、定方法摆放整齐有序，明确标示。是为了不浪费时间寻找物品，提高工作效率和产品质量，保障生产安全。清扫，是指定义：清除现场内的脏污、清除作业区域的物料垃圾。是为了清除“脏污”，保持现场干净、明亮。清洁，是指将整理、整顿、清扫实施的做法制度化、规范化，维持其成果。是为了认真维护并坚持整理、整顿、清扫的效果，使其保持最佳状态。素养，是指人人按章操作、依规行事，养成良好的习惯，使每个人都成为有教养的人。是为了提升“人的品质”，培养对任何工作都讲究、认真的人。
做好5S现场管理能够极大地提高生产效率，减少事故的发生概率。但在现有的模式下，现场管理的智能化程度较低，无法根据生产情况自动派送物料，过多地依赖于人工。如此，不仅需要投入巨大的人工成本，而且管理效率也难以保障。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种5S现场管理系统，旨在解决现有的5S现场管理系统无法根据生产情况自动派送物料的问题。
为实现上述目的，本发明5S现场管理系统，包括清点模块、数据模块和运输机器人；所述清点模块，包括设置在物料上的射频标签和安装于各工区的阅读器；所述射频标签，用于存储物料的型号和数量信息；所述阅读器，用于读取所述射频标签存储的信息以形成各工区的剩余物料信息，并将所述剩余物料信息传送至数据模块；所述数据模块，用于根据由第一终端获得的设计图形成每种产品的物料需求清单，并结合所述清点模块形成的所述剩余物料信息和由第二终端输入的下一周期生产计划形成物料配送总计划；所述运输机器人，用于根据所述物料配送总计划将物料送至对应工区，并对工区进行清扫。
优选地，所述数据模块包括反向建模单元、识别单元、还原单元、统计单元和存储单元；所述反向建模单元，用于根据由所述第一终端获得的设计图建立产品的三维立体图形，并将所述三维立体图形按零件爆炸拆分；所述识别单元，用于根据所述三维立体图形的爆炸零件的图形特性识别所述反向建模单元爆炸拆分出的零件型号和数量，并根据零件来源分成自制零件和外购零件，将所述自制零件信息传送至还原单元，将所述外购零件信息传送至所述统计单元；所述还原单元，用于根据所述识别单元获取的所述自制零件信息还原生产对应零件所需的原料，并将原料信息传送至统计单元；所述统计单元，用于统计所述外购零件信息和所述原料信息以形成每种产品的物料需求清单；所述存储单元，用于获取并存储所述统计单元形成的所述每种产品的物料需求清单。
优选地，所述数据模块还包括计算单元；所述计算单元用于根据所述下一周期生产计划、所述每种产品的物料需求清单和所述剩余物料信息计算出各种物料的需求量，以形成所述物料配送总计划；其中，计算各种物料需求量的表达式如下：
其中，Xz为z物料的总需求量；Na为a产品在所述下一周期生产计划的数量；Ma-z为z物料在a产品的所述物料需求清单中的数量；所述Qw为易损级别为w的补充系数，所述补充系数的值为1.0-2.0；所述Sz为z物料在工区内的剩余量。
优选地，所述5S现场管理系统还包括分配模块；所述分配模块用于根据各工区生产任务将所述物料配送总计划拆分成工区物料分配计划，并将所述工区物料分配计划传送至运输机器人。
优选地，各工区均设置有定位芯片，所述运输机器人上安装有能够识别所述定位芯片的定位仪。
优选地，所述清点模块还包括存放架，所述阅读器安装在所述存放架上，且所述阅读器能够读取所述存放架内所有射频标签。
优选地，所述存放架划分成若干个区域，每个所述区域均设置有定位芯片；所述运输机器人包括机械臂和处理器；所述机械臂用于移动物料，所述机械臂的活动端设置有用于识别所述定位芯片的定位仪和用于识别读取所述射频标签的阅读器。
优选地，所述第一终端包括扫描仪或计算机；所述扫描仪用于扫描纸质图纸，并将扫描获得的信息传送至数据模块；所述计算机用于读取电子图纸，并将读取获得的信息传送至数据模块。
优选地，所述运输机器人包括若干个收容于所述运输机器人内的清洁机器人；所述清洁机器人用于在所述运输机器人装卸物料时对工区进行清扫。
优选地，所述5S现场管理系统还包括督导模块；所述督导模块包括判定单元以及安装在工区内的摄像头和显示屏；所述摄像头，用于拍摄工区内的影像，并将所述影像发送至所述数据模块；所述判定单元，用于根据所述影像判断是否存在违规，并将违规视频片段或照片传送至所述显示屏；所述显示屏，用于展示所述违规视频片段或照片。
在本发明的技术方案中，所述清点模块通过所述射频标签和所述阅读器识别位于各工区的物料类型与数量，统计得知物料的剩余情况；所述数据模块根据由所述第一终端输入的所述设计图反向生成三维模型，并通过拆分、识别各个零件，获得每个产品所需物料的情况，结合所述第二终端输入的所述下一周期生产计划能够算出各种物料的需求，形成所述物料配送总计划；所述运输机器人根据所述物料配送总计划的指引将库房中的物料运送至对应工区，以供生产，同时，在物料运输的过程中，所述运输机器人对工区进行打扫，以保持工区清洁。与现有的限产管理系统相比，本发明的智能化水平更高，包括物料计算和派送在内的多项工作都实现了自动化，节省了大量人工。
附图说明
图1为本发明5S现场管理系统的连接示意图；
图2为运输机器人的结构示意图。
本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1和图2，为实现上述目的，本发明的提供一种5S现场管理系统，包括清点模块、数据模块和运输机器人；所述清点模块，包括设置在物料上的射频标签和安装于各工区的阅读器；所述射频标签，用于存储物料的型号和数量信息；所述阅读器，用于读取所述射频标签存储的信息以形成各工区的剩余物料信息，并将所述剩余物料信息传送至数据模块；所述数据模块，用于根据由第一终端获得的设计图形成每种产品的物料需求清单，并结合所述清点模块形成的所述剩余物料信息和由第二终端输入的下一周期生产计划形成物料配送总计划；所述运输机器人，用于根据所述物料配送总计划将物料送至对应工区，并对工区进行清扫。
在本发明的技术方案中，所述清点模块通过所述射频标签和所述阅读器识别位于各工区的物料类型与数量，统计得知物料的剩余情况；所述数据模块根据由所述第一终端输入的所述设计图反向生成三维模型，并通过拆分、识别各个零件，获得每个产品所需物料的情况，结合所述第二终端输入的所述下一周期生产计划能够算出各种物料的需求，形成所述物料配送总计划；所述运输机器人根据所述物料配送总计划的指引将库房中的物料运送至对应工区，以供生产，同时，在物料运输的过程中，所述运输机器人对工区进行打扫，以保持工区清洁。与现有的限产管理系统相比，本发明的智能化水平更高，包括物料计算和派送在内的多项工作都实现了自动化，节省了大量人工。
在本实施例中，为了方便操作，所述第二终端包括各个工区负责人的手机；在所述手机上下载、安装管理APP，工区负责人在所述管理APP中就能制定各个工区下一周期的生产计划。
不仅如此，所述5S现场管理系统还包括调运模块；所述调运模块根据所述各工区的剩余物料信息和所述下一周期生产计划控制所述运输机器人在各工区间调运剩余的物料。
优选地，所述运输机器人均内置有路线规划模块和通讯模块；当多个所述运输机器人协同作业时，其中一个所述运输机器人作为主控机通过所述线路规划模块为全部参与作业的所述运输机器人规划路线并形成路线图，通过所述通讯模块向其余所述运输机器人发送所述路线图。通过作为主控机的所述运输机器人进行路线规划，能够优化每个所述运输机器人的路线，并避免在运输途中发生碰撞。
在另一实施例中，所述数据模块包括反向建模单元、识别单元、还原单元、统计单元和存储单元；所述反向建模单元，用于根据由所述第一终端获得的设计图建立产品的三维立体图形，并将所述三维立体图形按零件爆炸拆分；所述识别单元，用于根据所述三维立体图形的爆炸零件的图形特性识别所述反向建模单元爆炸拆分出的零件型号和数量，并根据零件来源分成自制零件和外购零件，将所述自制零件信息传送至还原单元，将所述外购零件信息传送至所述统计单元；所述还原单元，用于根据所述识别单元获取的所述自制零件信息还原生产对应零件所需的原料，并将原料信息传送至统计单元；所述统计单元，用于统计所述外购零件信息和所述原料信息以形成每种产品的物料需求清单；所述存储单元，用于获取并存储所述统计单元形成的所述每种产品的物料需求清单。
所述反向建模单元、所述识别单元和所述还原单元能够读取、分析平面图纸，并提取相关信息供所述统计单元进行计算。经所述统计单元计算获得的各种产品的物料需求清单，并将所述清单保存在所述存储单元中，以供调用。在制定后期的所述物料配送总计划时，只需从所述存储单元中调取出所述下一周期生产计划中对应产品的物料需求清单，并乘上所述下一周期生产计划中对应产品的数量，便能获得生产该产品所需的物料。对各种产品重复以上过程并累加结果，能够得到所述下一周期生产计划形成物料配送总计划。如此，工作人员只需输入每个周期的生产计划就能直接得知物料需求，省去了人工计算，不仅能够提高准确度，还极大地提高了计算效率。
优选地，所述数据模块还包括计算单元；所述计算单元用于根据所述下一周期生产计划、所述每种产品的物料需求清单和所述剩余物料信息计算出各种物料的需求量，以形成所述物料配送总计划；其中，计算各种物料需求量的表达式如下：
其中，Xz为z物料的总需求量；Na为a产品在所述下一周期生产计划的数量；Ma-z为z物料在a产品的所述物料需求清单中的数量；所述Qw为易损级别为w的补充系数，所述补充系数的值为1.0-2.0；所述Sz为z物料在工区内的剩余量。所述易损级别初始值根据物料的特性由人工输入，且所述易损级别至少分为不易损、较易损和易损3级，其中不易损对应的所述补充系数值为1.0，较易损对应的所述补充系数值为1.5，易损对应的所述补充系数值为2.0。
优选地，所述5S现场管理系统还包括分配模块；所述分配模块用于根据各工区生产任务将所述物料配送总计划拆分成工区物料分配计划，并将所述工区物料分配计划传送至运输机器人。对于工区较多的复杂生产环境，为了提高货物运输效率、减少货物搬运次数，所述分配模块将所述物料配送总计划按各工区的生产任务拆分成各个工区的物料分配计划，并控制所述运输机器人按所述工区物料分配计划分区装车，避免卸载货物时发生混乱。
优选地，各工区均设置有定位芯片，所述运输机器人上安装有能够识别所述定位芯片的定位仪。所述运输机器人通过所述定位仪能够识别对应的工区的所述定位芯片，并将货物运送至对应工区。
优选地，所述清点模块还包括存放架，所述阅读器安装在所述存放架上，且所述阅读器能够读取所述存放架内所有射频标签。所述存放架划分成若干个区域，每个所述区域均设置有定位芯片；所述运输机器人包括机械臂和处理器；所述机械臂用于移动物料，所述机械臂的活动端设置有用于识别所述定位芯片的定位仪和用于识别读取所述射频标签的阅读器。所述运输机器人通过所述机械臂上的所述定位仪和所述阅读器能够准确识别对应物料并将其摆放进所述存放架的对应区域中，因而能够实现现场物料摆放的整齐有序。
同时，所述存放架还包括显示屏，所述显示屏能够根据所述阅读器获取的所述射频标签信息提示工作人员优先取用先入架的物料，实现物料的先进先出管控。
不仅如此，所述机械臂的活动端还设置有标签机，所述标签机能够对摆放在所述存放架上的物料粘贴标签，所述标签内容包括物料名称、型号和数量。通过所述标签，工作人员能够清楚地识别各类物料，方便取用。
优选地，所述第一终端包括扫描仪或计算机；所述扫描仪用于扫描纸质图纸，并将扫描获得的信息传送至数据模块；所述计算机用于读取电子图纸，并将读取获得的信息传送至数据模块。
优选地，所述运输机器人包括若干个收容于所述运输机器人内的清洁机器人；所述清洁机器人用于在所述运输机器人装卸物料时对工区进行清扫。当所述运输机器人在工区内装卸物料时，收容于所述运输机器人中的所述清洁机器人将对工区进行清扫，并在物料装卸完成后重回所述运输机器人中。所述运输机器人充当了所述清洁机器人的移动基站，无需额外占用工区的空间就能经常性对工区进行清扫。同时，这种集中收纳的方式更加方便于后勤人员对所述清洁机器人进行维保。
优选地，所述运输机器人包括底板10和机械臂20，所述底板10为方形板状结构，所述底板10用于承载物品，且所述底板10的至少一面形成有容纳腔11，所述容纳腔11内收容有若干个清洁机器人30，所述清洁机器人30通过斜梯进出所述容纳腔11，并跟随所述运输机器人对工区进行清扫。
优选地，所述底板10内置有为所述运输机器人供电的电池组，且所述容纳腔11内设置有与所述电池组连通的充电头，所述充电头包括磁吸结构，所述磁吸结构用于连接所述清洁机器人。
优选地，所述斜梯为板状结构，所述斜梯与所述容纳腔11底部铰接，所述斜梯能够绕铰接点翻转。当所述运输机器人在运动过程中，所述斜梯向上翻转封闭所述容纳腔11，以避免所述清洁机器人从所述容纳腔11内摔落；当所述运输机器人制动且处于装、卸物料状态时，所述斜梯向下翻转至所述斜梯远离所述铰接点的一端与地面接触，以供所述清洁机器人进出所述容纳腔11。
优选地，所述底板10上安装有清水桶12和污水桶13，所述清水桶13内存储有水，所述清水桶12和所述污水桶13均与所述容纳腔11连通，所述水经所述容纳腔11流入所述污水桶13。
优选地，所述清洁机器人30底部可拆卸地安装有清洁布，所述清洁机器人30能够在所述容纳腔11内通过旋转清洗所述清洁布。
优选地，所述5S现场管理系统还包括督导模块；所述督导模块包括判定单元以及安装在工区内的摄像头和显示屏；所述摄像头，用于拍摄工区内的影像，并将所述影像发送至所述数据模块；所述判定单元，用于根据所述影像判断是否存在违规，并将违规视频片段或照片传送至所述显示屏；所述显示屏，用于展示所述违规视频片段或照片。
优选地，所述督导模块还包括位置信息发射器；所述位置信息发射器用于根据所述摄像头的实时影像向所述清洁机器人发送位置信号，指引所述清洁机器人对脏污进行快速处理。由于所述运输机器人在工区的停留时间有限，所述清洁机器人必须快速清理脏污，避免影响运输效率；所述督导模块利用所述摄像头寻找脏污位置，并通过所述位置信息发射器向所述清洁机器人发送位置信息，指引其快速定位，以提升清洁效率。
优选地，所述5S现场管理系统还包括工具区，所述工具区内安装有用于获取粘贴在工具上的标签信息的识别器，所述识别器与报警器信号连接。当达到预设时间点时，所述识别器根据读取的所述标签信息与工具清单进行比对，若识别有工具未归位，所述识别器将向所述报警器发送告警信号，提示工作人员将工具归位。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种5S现场管理系统，其特征在于，包括清点模块、数据模块和运输机器人；
所述清点模块，包括设置在物料上的射频标签和安装于各工区的阅读器；所述射频标签，用于存储物料的型号和数量信息；所述阅读器，用于读取所述射频标签存储的信息以形成各工区的剩余物料信息，并将所述剩余物料信息传送至数据模块；
所述数据模块，用于根据由第一终端获得的设计图形成每种产品的物料需求清单，并结合所述清点模块形成的所述剩余物料信息和由第二终端输入的下一周期生产计划形成物料配送总计划；
所述运输机器人，用于根据所述物料配送总计划将物料送至对应工区，并对工区进行清扫；
所述数据模块包括反向建模单元、识别单元、还原单元、统计单元和存储单元；
所述反向建模单元，用于根据由所述第一终端获得的设计图建立产品的三维立体图形，并将所述三维立体图形按零件爆炸拆分；
所述识别单元，用于根据所述三维立体图形的爆炸零件的图形特性识别所述反向建模单元爆炸拆分出的零件型号和数量，并根据零件来源分成自制零件和外购零件，将所述自制零件信息传送至还原单元，将所述外购零件信息传送至所述统计单元；
所述还原单元，用于根据所述识别单元获取的所述自制零件信息还原生产对应零件所需的原料，并将原料信息传送至统计单元；
所述统计单元，用于统计所述外购零件信息和所述原料信息以形成每种产品的物料需求清单；
所述存储单元，用于获取并存储所述统计单元形成的所述每种产品的物料需求清单。
2.根据权利要求1所述的5S现场管理系统，其特征在于，所述数据模块还包括计算单元；所述计算单元用于根据所述下一周期生产计划、所述每种产品的物料需求清单和所述剩余物料信息计算出各种物料的需求量，以形成所述物料配送总计划；其中，计算各种物料需求量的表达式如下：
其中，Xz为z物料的总需求量；Na为a产品在所述下一周期生产计划的数量；Ma-z为z物料在a产品的所述物料需求清单中的数量；所述Qw为易损级别为w的补充系数，所述补充系数的值为1.0-2.0；所述Sz为z物料在工区内的剩余量。
3.根据权利要求2所述的5S现场管理系统，其特征在于，所述5S现场管理系统还包括分配模块；所述分配模块用于根据各工区生产任务将所述物料配送总计划拆分成工区物料分配计划，并将所述工区物料分配计划传送至运输机器人。
4.根据权利要求1所述的5S现场管理系统，其特征在于，各工区均设置有定位芯片，所述运输机器人上安装有能够识别所述定位芯片的定位仪。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的5S现场管理系统，其特征在于，所述清点模块还包括存放架，所述阅读器安装在所述存放架上，且所述阅读器能够读取所述存放架内所有射频标签。
6.根据权利要求5所述的5S现场管理系统，其特征在于，所述存放架划分成若干个区域，每个所述区域均设置有定位芯片；
所述运输机器人包括机械臂和处理器；所述机械臂用于移动物料，所述机械臂的活动端设置有用于识别所述定位芯片的定位仪和用于识别读取所述射频标签的阅读器。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的5S现场管理系统，其特征在于，所述第一终端包括扫描仪或计算机；所述扫描仪用于扫描纸质图纸，并将扫描获得的信息传送至数据模块；所述计算机用于读取电子图纸，并将读取获得的信息传送至数据模块。
8.根据权利要求1-4中任一项所述的5S现场管理系统，其特征在于，所述运输机器人包括若干个收容于所述运输机器人内的清洁机器人；所述清洁机器人用于在所述运输机器人装卸物料时对工区进行清扫。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的5S现场管理系统，其特征在于，所述5S现场管理系统还包括督导模块；所述督导模块包括判定单元以及安装在工区内的摄像头和显示屏；
所述摄像头，用于拍摄工区内的影像，并将所述影像发送至所述数据模块；
所述判定单元，用于根据所述影像判断是否存在违规，并将违规视频片段或照片传送至所述显示屏；
所述显示屏，用于展示所述违规视频片段或照片。
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