CN113516375A - 一种黑灯工厂的成熟度评估系统及评估方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种黑灯工厂的成熟度评估系统及评估方法，系统包括：工业生产信息录入模块，用于获取工业生产企业内从原材料上料至产品出料过程中的全部工业生产信息，打包生成工业生产数据包并上传；信息存储及成熟度评估模块，用于接收并储存工业生产数据包，解包读取，分析生成成熟度评估结果并下发；成熟度评估结果输出模块，用于接收成熟度评估结果并进行具象化展示。本发明以自动化、系统化的方式实现了对于工业生产企业内黑灯工厂项目的成熟度评估，能够帮助企业及时且直观地了解项目中所存在的不足，促进企业沿着正确的方向和路线继续有关黑灯工厂的技术探索。

Description

一种黑灯工厂的成熟度评估系统及评估方法
技术领域
本发明涉及一种工业评估系统及对应的工业评估方法，具体涉及一种针对黑灯工厂的成熟度评估系统及评估方法，属于工业自动化领域。
背景技术
黑灯工厂是Dark Factory的直译、即智慧工厂，其主要指工业生产过程中，从原材料到最终成品，所有的加工、运输、检测过程均在空无一人的厂区内完成，利用工业机器人等工业设备取代工厂人力，可实现关灯运行、故得名黑灯工厂。
黑灯工厂是现阶段我国工业发展的重要概念，是国家号召各工业生产企业由“中国制造”转型为“中国智造”过程中必须实现的重要环节。目前，各类型的工业生产企业，特别是电子、化工、金属制造等领域的企业，陆续开始了有关黑灯工厂的实践探索。
但是随着工业生产企业内各种想法的落地，企业管理人员发现，各家企业关于黑灯工厂的尝试都不尽相同，行业内、公司间并不存在一套可参照、可量化的指导模型。这也就导致企业无法对自身关于工业自动化改造、黑灯工厂项目推进的结果进行有效地评估，企业也就无法及时了解自身所存在的不足、很难及时地做出调整和改变。
综上所述，如何在提出一种针对黑灯工厂的成熟度评估系统及评估方法，实现对各企业内黑灯工厂项目落实程度的有效评估，使工业生产企业能够及时发现其项目中的不足并加以改进，就成为本领域内技术人员所亟待解决的问题。
发明内容
鉴于现有技术存在上述缺陷，本发明的目的是提出一种针对黑灯工厂的成熟度评估系统及评估方法，具体方案如下。
一种黑灯工厂的成熟度评估系统，包括：
工业生产信息录入模块，用于获取工业生产企业内从原材料上料至产品出料过程中的全部工业生产信息，打包生成工业生产数据包并上传；
信息存储及成熟度评估模块，与所述工业生产信息录入模块信号连接，用于接收并储存来自所述工业生产信息录入模块的工业生产数据包，对工业生产数据包进行解包读取，分析生成成熟度评估结果并下发；
成熟度评估结果输出模块，与所述信息存储及成熟度评估模块信号连接，用于接收来自所述信息存储及成熟度评估模块的成熟度评估结果并进行具象化展示；
所述工业生产信息录入模块具体包括，
信息自动获取单元，与工业生产企业内的工业控制系统信号连接，用于从工业控制系统中获取部分工业生产信息，
信息手动录入单元，与外部信息录入设备信号连接，用于供企业管理人员手动录入另一部分工业部生产信息，
信息汇总打包单元，分别与所述信息自动获取单元及所述信息手动录入单元信号连接，用于将所述信息自动获取单元所获取的部分工业生产信息及所述信息手动录入单元所获取的另一部分工业生产信息进行汇总，打包生成工业生产数据包并上传；
所述信息存储及成熟度评估模块具体包括，
信息存储单元，与所述信息汇总打包单元信号连接，用于接收、转发工业生产数据包，并对所接收的所有工业生产数据包进行储存，
成熟度评估单元，与所述信息存储单元双向信号连接，用于接收所述信息存储单元转发的工业生产数据包，并对工业生产数据包进行解包读取，分析生成成熟度评估结果，并将所生成的成熟度评估结果发送至所述信息存储单元中作为历史结果进行储存，随后将成熟度评估结果下发；
所述成熟度评估结果输出模块具体包括，
评估结果对比单元，分别与所述信息存储单元及所述成熟度评估单元信号连接，用于接收来自所述成熟度评估单元的成熟度评估结果，并调取所述信息存储单元内的历史结果，对比生成对比结果，并将所生成的对比结果发送至所述信息存储单元中进行储存，
结果展示单元，与所述评估结果对比单元信号连接、还与外部信息展示设备信号连接，用于将成熟度评估结果及对比结果进行量化展示。
优选地，所述信息自动获取单元所获取的部分工业生产信息至少包含上料设备信息、生产设备信息、下料设备信息、测试设备信息、物料输送设备信息以及网络通信设备信息；所述信息手动录入单元所获取的另一部分工业生产信息至少包含生产计划信息、工艺排程信息、品质控制信息以及人员安排信息。
优选地，所述成熟度评估单元具体包括：
数据包解包子单元，用于接收所述信息存储单元转发的工业生产数据包，并对工业生产数据包进行解包读取，得到全部工业生产信息并下发；
评估规则设置子单元，与外部信息录入设备信号连接，用于供企业管理人员手动录入成熟度评估规则；
评估过程执行子单元，分别与所述数据包解包子单元及所述评估规则设置子单元信号连接，用于依据成熟度评估规则对全部工业生产信息进行分析，进而生成成熟度评估结果，并将所生成的成熟度评估结果发送至所述成熟度评估结果输出模块。
优选地，与所述信息自动获取单元信号连接的工业控制系统为MES系统；与所述信息手动录入单元及所述评估规则设置子单元信号连接的外部信息录入设备为工控电脑；与所述结果展示单元信号连接的外部信息展示设备为工控电脑、平板及手机中的一种或多种。
一种黑灯工厂的成熟度评估方法，包括如下步骤：
S1、工业生产信息录入，获取工业生产企业内从原材料上料至产品出料过程中的全部工业生产信息，打包生成工业生产数据包并上传；
S2、信息存储及成熟度评估，接收并储存工业生产数据包，对工业生产数据包进行解包读取，分析生成成熟度评估结果并下发；
S3、成熟度评估结果输出，接收成熟度评估结果并进行具象化展示；
其中，S1具体包括如下步骤，
S11、信息自动获取，从工业控制系统中获取部分工业生产信息，
S12、信息手动录入，利用外部信息录入设备手动录入另一部分工业部生产信息，
S13、信息汇总打包，将部分工业生产信息及另一部分工业生产信息进行汇总，打包生成工业生产数据包并上传；
其中，S2具体包括如下步骤，
S21、信息存储，接收、转发工业生产数据包，并对所接收的所有工业生产数据包进行储存，
S22、成熟度评估，接收转发而来的工业生产数据包，并对工业生产数据包进行解包读取，分析生成成熟度评估结果，并将所生成的成熟度评估结果作为历史结果进行储存，再将成熟度评估结果下发；
其中，S3具体包括如下步骤，
S31、评估结果对比，接收成熟度评估结果，调取历史结果，对比生成对比结果，并将所生成的对比结果进行储存，
S32、结果展示，利用外部信息展示设备将成熟度评估结果及对比结果进行量化展示。
优选地，所述部分工业生产信息至少包含上料设备信息、生产设备信息、下料设备信息、测试设备信息、物料输送设备信息以及网络通信设备信息；所述另一部分工业生产信息至少包含生产计划信息、工艺排程信息、品质控制信息以及人员安排信息。
优选地，S22具体包括如下步骤：
S221、数据包解包，接收转发而来的工业生产数据包，并对工业生产数据包进行解包读取，得到全部工业生产信息并下发；
S222、评估规则设置，利用外部信息录入设备手动录入成熟度评估规则；
S223、评估过程执行，依据成熟度评估规则对全部工业生产信息进行分析，进而生成成熟度评估结果，并将所生成的成熟度评估结果下发。
优选地，所述工业控制系统为MES系统；所述外部信息录入设备为工控电脑；所述外部信息展示设备为工控电脑、平板及手机中的一种或多种。
与现有技术相比，本发明的优点主要体现在以下几个方面：
本发明所提供的一种针对黑灯工厂的成熟度评估系统，以自动化、系统化的方式实现了对于工业生产企业内黑灯工厂项目的成熟度评估，能够帮助企业及时且直观地了解项目中所存在的不足，促进企业沿着正确的方向和路线继续有关黑灯工厂的技术探索。
与系统相对应的，本发明所提供的一种黑灯工厂的成熟度评估方法，从多个方面对黑灯工厂项目进行目标拆分，并形成了一整套可量化的评价模型，方法流程清晰、评估依据准确、可重复性强，具有很高的使用及推广价值。
以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。
附图说明
图1为本发明系统的整体架构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种针对黑灯工厂的成熟度评估系统及评估方法，具体方案如下
如图1所示，一种黑灯工厂的成熟度评估系统，包括：
工业生产信息录入模块，用于获取工业生产企业内从原材料上料至产品出料过程中的全部工业生产信息，打包生成工业生产数据包并上传；
信息存储及成熟度评估模块，与所述工业生产信息录入模块信号连接，用于接收并储存来自所述工业生产信息录入模块的工业生产数据包，对工业生产数据包进行解包读取，分析生成成熟度评估结果并下发；
成熟度评估结果输出模块，与所述信息存储及成熟度评估模块信号连接，用于接收来自所述信息存储及成熟度评估模块的成熟度评估结果并进行具象化展示。
进一步而言，所述工业生产信息录入模块具体包括：
信息自动获取单元，与工业生产企业内的工业控制系统信号连接，用于从工业控制系统中获取部分工业生产信息：
信息手动录入单元，与外部信息录入设备信号连接，用于供企业管理人员手动录入另一部分工业部生产信息：
信息汇总打包单元，分别与所述信息自动获取单元及所述信息手动录入单元信号连接，用于将所述信息自动获取单元所获取的部分工业生产信息及所述信息手动录入单元所获取的另一部分工业生产信息进行汇总，打包生成工业生产数据包并上传。
在这一部分中需要强调，所述信息自动获取单元所获取的部分工业生产信息至少包含上料设备信息、生产设备信息、下料设备信息、测试设备信息、物料输送设备信息以及网络通信设备信息；所述信息手动录入单元所获取的另一部分工业生产信息至少包含生产计划信息、工艺排程信息、品质控制信息以及人员安排信息。
进一步而言，所述信息存储及成熟度评估模块具体包括：
信息存储单元，与所述信息汇总打包单元信号连接，用于接收、转发工业生产数据包，并对所接收的所有工业生产数据包进行储存；
成熟度评估单元，与所述信息存储单元双向信号连接，用于接收所述信息存储单元转发的工业生产数据包，并对工业生产数据包进行解包读取，分析生成成熟度评估结果，并将所生成的成熟度评估结果发送至所述信息存储单元中作为历史结果进行储存，随后将成熟度评估结果下发。
进一步而言，所述成熟度评估结果输出模块具体包括：
评估结果对比单元，分别与所述信息存储单元及所述成熟度评估单元信号连接，用于接收来自所述成熟度评估单元的成熟度评估结果，并调取所述信息存储单元内的历史结果，对比生成对比结果，并将所生成的对比结果发送至所述信息存储单元中进行储存。
结果展示单元，与所述评估结果对比单元信号连接、还与外部信息展示设备信号连接，用于将成熟度评估结果及对比结果进行量化展示。
更进一步而言，所述成熟度评估单元具体包括：
数据包解包子单元，用于接收所述信息存储单元转发的工业生产数据包，并对工业生产数据包进行解包读取，得到全部工业生产信息并下发；
评估规则设置子单元，与外部信息录入设备信号连接，用于供企业管理人员手动录入成熟度评估规则；
评估过程执行子单元，分别与所述数据包解包子单元及所述评估规则设置子单元信号连接，用于依据成熟度评估规则对全部工业生产信息进行分析，进而生成成熟度评估结果，并将所生成的成熟度评估结果发送至所述成熟度评估结果输出模块。
此外，在上述方案中，就硬件选择而言，与所述信息自动获取单元信号连接的工业控制系统为MES系统；与所述信息手动录入单元及所述评估规则设置子单元信号连接的外部信息录入设备为工控电脑；与所述结果展示单元信号连接的外部信息展示设备为工控电脑、平板及手机中的一种或多种。
落实在实际应用层面，企业管理人员可以根据动态的、变化的标准对黑灯工厂项目成熟度评估规则进行设置，并以此从制造过程核心的“人工、设备、物料、工艺流程、品质把控”等五个方面对工业生产企业内部的项目落实情况进行评估判定。
针对最终的成熟度评估结果，其反应的是各环节中机械设备对于人工的替代程度，在现阶段大致可以分为5个阶段，分别定义为黑灯1.0（≧20%<40%）、黑灯2.0（≧40%<60%）、黑灯3.0（≧60%<80%）、黑灯4.0（≧80%<100%）、黑灯5.0（等于100%）。同时，本方案中还引入了历史结果对比，这样也可以更加直观的反映出企业在黑灯工厂项目上的改进尝试，使其能够更快的发现项目中的不足和值得改进之处。
综上所述，本发明所提供的一种针对黑灯工厂的成熟度评估系统，以自动化、系统化的方式实现了对于工业生产企业内黑灯工厂项目的成熟度评估，能够帮助企业及时且直观地了解项目中所存在的不足，促进企业沿着正确的方向和路线继续有关黑灯工厂的技术探索。
本发明还提出了一种黑灯工厂的成熟度评估方法，包括如下步骤：
S1、工业生产信息录入，获取工业生产企业内从原材料上料至产品出料过程中的全部工业生产信息，打包生成工业生产数据包并上传；
S2、信息存储及成熟度评估，接收并储存工业生产数据包，对工业生产数据包进行解包读取，分析生成成熟度评估结果并下发；
S3、成熟度评估结果输出，接收成熟度评估结果并进行具象化展示。
其中，S1具体包括如下步骤：
S11、信息自动获取，从工业控制系统中获取部分工业生产信息，所述工业控制系统为MES系统；
S12、信息手动录入，利用外部信息录入设备手动录入另一部分工业部生产信息，所述外部信息录入设备为工控电脑；
S13、信息汇总打包，将部分工业生产信息及另一部分工业生产信息进行汇总，打包生成工业生产数据包并上传。
此处所述部分工业生产信息至少包含上料设备信息、生产设备信息、下料设备信息、测试设备信息、物料输送设备信息以及网络通信设备信息；所述另一部分工业生产信息至少包含生产计划信息、工艺排程信息、品质控制信息以及人员安排信息。
其中，S2具体包括如下步骤：
S21、信息存储，接收、转发工业生产数据包，并对所接收的所有工业生产数据包进行储存；
S22、成熟度评估，接收转发而来的工业生产数据包，并对工业生产数据包进行解包读取，分析生成成熟度评估结果，并将所生成的成熟度评估结果作为历史结果进行储存，再将成熟度评估结果下发。
S22具体包括如下步骤：
S221、数据包解包，接收转发而来的工业生产数据包，并对工业生产数据包进行解包读取，得到全部工业生产信息并下发；
S222、评估规则设置，利用外部信息录入设备手动录入成熟度评估规则；
S223、评估过程执行，依据成熟度评估规则对全部工业生产信息进行分析，进而生成成熟度评估结果，并将所生成的成熟度评估结果下发。
其中，S3具体包括如下步骤：
S31、评估结果对比，接收成熟度评估结果，调取历史结果，对比生成对比结果，并将所生成的对比结果进行储存；
S32、结果展示，利用外部信息展示设备将成熟度评估结果及对比结果进行量化展示，所述外部信息展示设备可以是工控电脑、平板及手机中的一种或多种。
与系统相对应的，本发明所提供的一种黑灯工厂的成熟度评估方法，从多个方面对黑灯工厂项目进行目标拆分，并形成了一整套可量化的评价模型，方法流程清晰、评估依据准确、可重复性强，具有很高的使用及推广价值。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种黑灯工厂的成熟度评估系统，其特征在于，包括：
工业生产信息录入模块，用于获取工业生产企业内从原材料上料至产品出料过程中的全部工业生产信息，打包生成工业生产数据包并上传；
信息存储及成熟度评估模块，与所述工业生产信息录入模块信号连接，用于接收并储存来自所述工业生产信息录入模块的工业生产数据包，对工业生产数据包进行解包读取，分析生成成熟度评估结果并下发；
成熟度评估结果输出模块，与所述信息存储及成熟度评估模块信号连接，用于接收来自所述信息存储及成熟度评估模块的成熟度评估结果并进行具象化展示；
所述工业生产信息录入模块具体包括，
信息自动获取单元，与工业生产企业内的工业控制系统信号连接，用于从工业控制系统中获取部分工业生产信息，
信息手动录入单元，与外部信息录入设备信号连接，用于供企业管理人员手动录入另一部分工业部生产信息，
信息汇总打包单元，分别与所述信息自动获取单元及所述信息手动录入单元信号连接，用于将所述信息自动获取单元所获取的部分工业生产信息及所述信息手动录入单元所获取的另一部分工业生产信息进行汇总，打包生成工业生产数据包并上传；
所述信息存储及成熟度评估模块具体包括，
信息存储单元，与所述信息汇总打包单元信号连接，用于接收、转发工业生产数据包，并对所接收的所有工业生产数据包进行储存，
成熟度评估单元，与所述信息存储单元双向信号连接，用于接收所述信息存储单元转发的工业生产数据包，并对工业生产数据包进行解包读取，分析生成成熟度评估结果，并将所生成的成熟度评估结果发送至所述信息存储单元中作为历史结果进行储存，随后将成熟度评估结果下发；
所述成熟度评估结果输出模块具体包括，
评估结果对比单元，分别与所述信息存储单元及所述成熟度评估单元信号连接，用于接收来自所述成熟度评估单元的成熟度评估结果，并调取所述信息存储单元内的历史结果，对比生成对比结果，并将所生成的对比结果发送至所述信息存储单元中进行储存，
结果展示单元，与所述评估结果对比单元信号连接、还与外部信息展示设备信号连接，用于将成熟度评估结果及对比结果进行量化展示。
2.根据权利要求1中所述的一种黑灯工厂的成熟度评估系统，其特征在于：所述信息自动获取单元所获取的部分工业生产信息至少包含上料设备信息、生产设备信息、下料设备信息、测试设备信息、物料输送设备信息以及网络通信设备信息；所述信息手动录入单元所获取的另一部分工业生产信息至少包含生产计划信息、工艺排程信息、品质控制信息以及人员安排信息。
3.根据权利要求1中所述的一种黑灯工厂的成熟度评估系统，其特征在于，所述成熟度评估单元具体包括：
数据包解包子单元，用于接收所述信息存储单元转发的工业生产数据包，并对工业生产数据包进行解包读取，得到全部工业生产信息并下发；
评估规则设置子单元，与外部信息录入设备信号连接，用于供企业管理人员手动录入成熟度评估规则；
评估过程执行子单元，分别与所述数据包解包子单元及所述评估规则设置子单元信号连接，用于依据成熟度评估规则对全部工业生产信息进行分析，进而生成成熟度评估结果，并将所生成的成熟度评估结果发送至所述成熟度评估结果输出模块。
4.根据权利要求3中所述的一种黑灯工厂的成熟度评估系统，其特征在于：与所述信息自动获取单元信号连接的工业控制系统为MES系统；与所述信息手动录入单元及所述评估规则设置子单元信号连接的外部信息录入设备为工控电脑；与所述结果展示单元信号连接的外部信息展示设备为工控电脑、平板及手机中的一种或多种。
5.一种黑灯工厂的成熟度评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、工业生产信息录入，获取工业生产企业内从原材料上料至产品出料过程中的全部工业生产信息，打包生成工业生产数据包并上传；
S2、信息存储及成熟度评估，接收并储存工业生产数据包，对工业生产数据包进行解包读取，分析生成成熟度评估结果并下发；
S3、成熟度评估结果输出，接收成熟度评估结果并进行具象化展示；
其中，S1具体包括如下步骤，
S11、信息自动获取，从工业控制系统中获取部分工业生产信息，
S12、信息手动录入，利用外部信息录入设备手动录入另一部分工业部生产信息，
S13、信息汇总打包，将部分工业生产信息及另一部分工业生产信息进行汇总，打包生成工业生产数据包并上传；
其中，S2具体包括如下步骤，
S21、信息存储，接收、转发工业生产数据包，并对所接收的所有工业生产数据包进行储存，
S22、成熟度评估，接收转发而来的工业生产数据包，并对工业生产数据包进行解包读取，分析生成成熟度评估结果，并将所生成的成熟度评估结果作为历史结果进行储存，再将成熟度评估结果下发；
其中，S3具体包括如下步骤，
S31、评估结果对比，接收成熟度评估结果，调取历史结果，对比生成对比结果，并将所生成的对比结果进行储存，
S32、结果展示，利用外部信息展示设备将成熟度评估结果及对比结果进行量化展示。
6.根据权利要求5中所述的一种黑灯工厂的成熟度评估方法，其特征在于：所述部分工业生产信息至少包含上料设备信息、生产设备信息、下料设备信息、测试设备信息、物料输送设备信息以及网络通信设备信息；所述另一部分工业生产信息至少包含生产计划信息、工艺排程信息、品质控制信息以及人员安排信息。
7.根据权利要求5中所述的一种黑灯工厂的成熟度评估系统，其特征在于，S22具体包括如下步骤：
S221、数据包解包，接收转发而来的工业生产数据包，并对工业生产数据包进行解包读取，得到全部工业生产信息并下发；
S222、评估规则设置，利用外部信息录入设备手动录入成熟度评估规则；
S223、评估过程执行，依据成熟度评估规则对全部工业生产信息进行分析，进而生成成熟度评估结果，并将所生成的成熟度评估结果下发。
8.根据权利要求7中所述的一种黑灯工厂的成熟度评估系统，其特征在于：所述工业控制系统为MES系统；所述外部信息录入设备为工控电脑；所述外部信息展示设备为工控电脑、平板及手机中的一种或多种。
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Citations (10)

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