CN114548614A - 智能制造mes系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机器人制造MES系统，包括工控机软件，后台系统软件，AGV智能调度系统以及物流仓储系统。所述操作台工控机软件为工位工人展示了多样化产品作业指导书、物流仓储无聊种类以及剩余量，是否满足工位或产线生产需求，方便工人通过该工控机软件对其所需生产物料及时调度。所述后台系统软件为生产现场提供数据支撑以及数据存储以及车间电子信息看板数据来源。所述AGV智能调度系统为生产车间物料、成品“搬运工”，通过操作台工控机软件下发物料指令，无线传输到后台系统软件进行任务处理并下发到AGV智能调度系统执行。所述物流仓储系统为统计并展示仓储架上物料种类以及数量详情，该详情信息通过后台系统转发到操作台工控机软件作为物料调用数据支撑。通过后台系统发送物料调用指令，将所需物料提前准备至出库口，待AGV小车执行到该出库口时双方进行物料传输，后由AGV运送至该任务始发点。
Description
技术领域
本发明涉及监控系统领域，具体涉及机器人制造MES系统。
背景技术
随着机器人生产企业的发展和壮大，企业在生产管理与监控以及物料运输方面存在的问题也愈来愈突出，公司车间管理人员需要大量的手工统计和整理才能获取生产过程中的各项数据，不能实时查看车间正常生产所需要的数据，包括设备状态数据、现场工况数据、生产指令类数据，造成了生产管理的延误，并增加了成本和降低了产品质量；各级管理层之间，不能根据需要及生产过程的发展及时的双向传递信息与数据，交流沟通存在较多问题，生产任务的下发、任务完工等生产现场的数据采集等业务活动不能满足如今按订单生产的需求；公司领导不能实时查询车间业务管理和生产过程中信息，导致对生产信息不能全面了解，以至于不能做出科学合理的决策，导致生产订单延期等状况时有发生。
发明内容
针对上述现有技术中的存在的问题和不足，本发明的目的是提供机器人制造MES系统。在生产管理中，可以对产量进行量化排程，进行生产实时监控，设备故障实时监控，节约人力，远程监控，实现工位的自动化管理。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
为达到上述目的，本发明所述的智能制造MES系统，包括本地服务器、机器人MES系统、AGV智能调度系统、仓储物流系统、车间电子信息看板、后台系统电子信息看板、本地数据库、工控机软件、AGV任务看板、仓储操作台。通过软件中枢机器人MES系统接收与转发工控机指令，并实现数据存储功能。
进一步地，所述机器人制造MES系统，为整体项目运算、数据分析以及不同子系统对接功能提供依据以及数据支撑。所述不同子系统对接为在项目运行时，机器人MES系统需同时为AGV智能调度系统、仓储物流系统提供工控机软件所需物料与调度需求。通过无线或者有线网络连接，MES系统接收工控机任务需求，MES根据其不同请求指令判断AGV小车运行状态以及实时位置，在满足小车运行工控机指令需求时，转发其任务，并进行实时跟踪，本功能有效结合多系统或者子系统对接，满足生产车间多功能配合功能。
进一步地，所述机器人制造MES系统与数据库建立连接，从工控机软件、AGV智能调度系统以及仓储物料系统数据库中通过webservice接口获取实时数据，进行初步分析之后，调用服务器端的http接口，进行服务器数据分析处理之后，发送本地数据库进行数据实时存储，为产线电子信息看板、后台系统电子信息看板提供数据依据支撑。
进一步地，所述该系统包括人力资源管理、物料管理、订单管理、计划管理、设备管理、数据报表管理、数据中心。为生产现场数据透明化提供依据。其中所述人力资源记录生产车间中包括管理者和普通安装工人信息，在操作台工作人员登录工控机时，账号与生产人员信息进行实时绑定，记录当天该工位操作人员基础信息以及工作时长。所述物料管理是从仓储物流系统实时获取最新库存详情，在机器人MES系统中设定每种物料预警值，一旦实时物料库存不满足该设定值时，需在车间电子信息看板中动态显示提醒。所述订单管理适用于记录所有生产车间生产订单，以及与该订单信息相关的物料产品供应链以及销售客户基础信息，形成订单生产前闭环操作。所述计划管理包括车间主任等人根据订单进行工单排程，分解到各个产线或者工位，以最终成品跟踪记录工单完成度。所述设备管理为记录生产车间现有那些设备以及设备当前使用状态。维修人员或者后勤人员可根据设备使用情况制定设备保养维修计划，进行定期执行，且在计划时间内未执行保养，车间电子信息看板需及时提醒。所述数据报表管理为系统管理员根据生产车间近期或者某阶段完成的生产情况进行数据报表的导出与数据分析。所述数据中心为展示车间电子信息看板、与AGV任务看板、仓储操作台等相关数据工作室，该功能能够实现完整产线闭环功能。
进一步地，所述电子信息看板进一步划分功能区域，一是向用户展现生产工位当前运行状态、产品完成数以及当前工位操作人员信息。二是通过虚拟现实展示生产车间AGV小车运行顺序。三是通过所述电子信息看板向应用人员展示生产车间当前物料库存以及实时库存不足提醒。四是通过所述电子信息看板向应用人员展示生产车间AGV小车、叉车当前运行状态以及当天总体运行情况汇总。
进一步地，所述操作台上工控机，在满足生产过程中根据不同产品的作业指导书能够保质保量的完成任务工单。由于生产过程中工作更多偏向于手工操作，为减少工作搬运物料时间，需通过工控机软件给生产车间AGV与仓储物流系统下达出库或入库指令，使其进行智能化搬运，有效减少人力成本的输出。
进一步地，所述电子信息看板从本地数据库实时获取最新生产与物料库存数据向用户展现生产工位当前运行状态、产品完成数以及当前工位操作人员信息。通过虚拟现实展示生产车间AGV小车运行顺序，通过该视频可一目了然的了解AGV小车运送路线以及生产车间工位点。通过所述电子信息看板向应用人员展示生产车间当前物料库存以及实时库存不足提醒。通过所述电子信息看板向应用人员展示生产车间AGV小车、叉车当前运行状态以及当天总体运行情况汇总。
进一步地，所述系统为处理车间中使用产品物料以及半成品的存储等问题，因该物料或者半成品质量体积较大，需采用立体式仓储货架进行机器摆放及调度。通过自身仓储操作台可实现人工材料出入库操作，也可通过工控机呼叫，MES系统智能处理，发送AGV任务清单到AGV智能调度系统中，调用AGV小车去仓储系统出入库口进行物料等待传输。
机器人MES终端工位生产监控系统的工作方法，具体工作方法如下：
1)、管理人员在后台系统电子信息看板上制定生产计划与工位订单排程；
2)、排程及管理信息更新到本地数据库中，数据库服务器将信息传给产线电子信息看板并将更新后的数据库信息推送到各个操作台的作业指导书中；
3)、产线电子信息看板、后台系统电子信息看板共享本地数据库信息，将数据库信息展现在各信息看板上；
4）、工位上的生产人员便可以按照信息看板或者工控机作业指导书上的排程计划进行生产；
5)、针对紧急情况需要插单的，可优先对需要插单的工单进行优先管理，其插单后的排程会优先显示在表的最前端，便于管理；
6）、操作工位通过工控机软件进行物料/成品出入库操作，发送相应指令到后台系统电子信息看板；
7)、后台系统电子信息看板根据工控机指令分别调用AGV与仓储物流系统。若工控机指令为选择物料出库，后台系统需先发送出库指令到仓储物流系统，将物料出库到出库口并修改该任务状态值，由后台系统电子信息看板进行状态值监听，若状态值变为到达出库口，则发送运输任务给AGV小车，使其到达出库口进行物料对接，当AGV小车到达出库口是更新AGV小车运行状态，由后台系统电子信息看板进行监听，再次控制立体仓储出库传输带运行。
8)、若工控机指令为选择物料/成品入库，后台系统需先发送入库指令到AGV智能调度系统中，根据现有任务进行智能分析与调度，执行到该任务时，需AGV小车从当前位置到达呼叫入库指令的工作点，由人工或机械将物料/半成品搬起放入到AGV小车上，由AGV小车运送到立体货架的入库口位置，此时机器人MES系统监听到该AGV小车状态已到达，需发送指令给仓储系统，通知入库滚轮启动，在由MES转发到AGV智能调度系统中，控制AGV小车滚轮滚动，之后AGV小无其它任务时自动回归到初始位置，等待下一任务的监听。
上述技术方案可以看出，本发明的有益效果为：
（1）本发明所述的机器人制造MES系统，有效将生产车间多系统功能集成或功能对接。
（2）本发明所述的机器人制造MES系统，可兼容各类机器人企业，通过一本地服务器电脑，工位配置独立工控机，即可使其操作工人无需多次搬送物料与成品，有效提高工位工作效率，减少时间损耗，且本项目只需要在项目发布时依据企业实际情况进行数据库的更改以及web浏览地址的变更发布，便可以部署到任意一条产线上，摆脱了传统C/S架构弊端、降低项目维护复杂的工作。
（3）本发明所述的机器人制造MES系统，应用系统界面简洁、直观，操作方便；运行稳定、可靠；便于维护；可根据用户需求生成以日/周/月/年为单位的周期分析报表。
（4）本发明所述的机器人制造MES系统，在生产管理中，可对产线进行管理，有效节约人力成本，实现工位的自动化管理，可以对产量进行实时监控，通过报表和监控数据可以最大程度消除设备故障、重量高体积大物料运输所带来的影响，做到零故障、零不良、零消耗和零灾害，在保证生产效益的最大化的同时，实现费用材料消耗合理化以及人才利用最大化。
附图说明
附图1为本发明的机器人制造MES系统的整体结构示意图。
附图2为本发明的机器人制造MES系统的工控机显示终端结构示意图。
附图3为本发明的机器人制造MES系统的物流仓储结构示意图。
附图4为本发明的机器人制造MES系统的AGV调度结构示意图。
附图5为本发明的机器人制造MES系统的功能结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。
实施例一：如附图1所示，一种机器人制造MES系统作为生产控制中枢，有效将生产过程中数据进行接收与转发。所述中操作台工人将该工位生产信息与需求信息通过工控机软件与中枢MES系统进行对接，将其指令通过http接口加密发送后，由机器人MES系统进行数据分析与指令派发。由图1可知，机器人MES系统会将指令进行区分，分别发送到车间中另外两种子系统中。
物料仓储系统作为车间物料/半成品的管理软件，通过webservice接口接收到机器人MES系统数据指令，根据任务紧急程度进行区分，按紧急程度进行任务执行。且该两种系统是单向执行，全部由机器人MES系统发送，且能够监听到物流仓储系统数据库中任务执行清单，由MES系统进行状态监听。配置相应的界面看板与仓储操作台。
AGV智能调度系统是本地运行系统，通过监听机器人MES系统中AGV调度任务表中记录字段，部分由机器人MES监听与更改，部分由AGV修改。通过监听字段状态值动态更新AGV小车与叉车下一步运行指令。并配置相应的界面看板—AGV任务看板。
实施例二：如图2所示，工控机使用之前需先进行用户登录，进行用户与工位的绑定，登录失败返回到登录界面重新登录，登录成功之后进入作业指导界面，并开始当天工作计时。工控机中包括生产过程中工人需要使用的作业指导书，其中包括该工位工单计划以及生产所需物料呼叫、半成品入库以及当天、历史生产信息。
实施例三：如图3所示，机器人制造MES系统接收到工控机请求指令，进行指令区分后发送到仓储物流系统中。仓储物流系统根据功能区分为物料出库与物料/半成品入库以及自身带有的人工入库与出库操作。
实施例四：如图4所示，机器人制造MES系统接收到工控机请求指令，进行指令区分后发送到AGV智能调度系统中。根据功能区分为AGV叉车任务以及AGV出入库小车任务，并将该任务在AGV人物列表界面中展示。
实施例五：如图5所示上述机器人MES系统中，多应用后台数据分析应用，其中包括主要人力资源管理、物料管理、订单管理、计划管理、设备管理、数据报表管理、数据中心。所述人力资源记录生产车间中包括管理者和普通安装工人信息，在操作台工作人员登录工控机时，账号与生产人员信息进行实时绑定，记录当天该工位操作人员基础信息以及工作时长。作为后期员工绩效以及资历升迁等依据。所述物料管理是从仓储物流系统数据库存表中实时获取最新库存详情，在机器人MES系统中设定每种物料预警值，一旦实时物料库存不满足该设定值时，需在车间电子信息看板中动态显示提醒。所述订单管理适用于记录所有生产车间生产订单，由拥有相关权限的领导进行设定与添加编辑，以及该订单信息相关的物料产品供应链以及销售客户基础信息，用于订单追踪数据来源与依据，并形成订单生产前完整闭环操作。所述计划管理包括车间主任等生产车间负责人根据订单进行工单排程，将其整体订单分解到各个产线或者工位，根据产线的最终成品跟踪记录工单完成度，并在车间电子看板实时刷新显示。所述设备管理为记录生产车间现有哪些设备以及设备当前使用状态，如正常、故障、维修、待机等状态。维修人员或者后勤人员可根据设备使用情况制定设备保养维修计划，进行定期执行维护，且在计划时间内未执行保养，车间电子信息看板需及时提醒。所述数据报表管理为系统管理员根据生产车间近期或者某阶段完成的生产情况进行数据报表的导出与数据分析，所述数据中心为展示车间电子信息看板、与AGV任务看板、仓储操作台等相关数据工作室。
Claims (9)
1.机器人制造MES系统，其特征在于：包括本地服务器（1）、机器人MES系统（2）、AGV智能调度系统（3）、仓储物流系统（4）、车间电子信息看板（5）、后台系统电子信息看板（6）、本地数据库（7）、工控机软件（8）、AGV任务看板（9）、仓储操作台（10），
该系统在局域网内使用，通过ip地址进行数据传输与指令发送调用。
2.根据权利要求1所述的机器人制造MES系统，其特征在于：所述本地服务器（1）为局域网电脑作为项目服务器，运行机器人MES系统（2）、AGV智能调度系统（3）、仓储物流系统（4）等，能够满足多用户随时随地使用，运行简单。
3.根据权利要求2所述的机器人制造MES系统，其特征在于：所述机器人MES系统（2）作为服务配置项目，为整体项目运算、数据分析以及不同子系统对接功能提供依据，所述不同子系统对接为在项目运行时，机器人MES系统（2）需同时为AGV智能调度系统（3）、仓储物流系统（4）提供工控机软件（8）所需物料与调度需求，通过无线网络连接，MES系统接收工控机任务需求，MES根据其不同请求指令判断AGV小车运行状态以及实时位置，在满足小车运行工控机指令需求时，转发其任务，并进行实时跟踪。
4.根据权利要求3所述的机器人制造MES系统，其特征在于：所述系统实时监听MES传输任务清单与自身AGV小车、叉车运行状态以及结果，检测到当前任务完成，根据任务时间前后顺序，依次执行并及时更新行驶路线中状态值，AGV任务列表分为AGV叉车与AGV出入库小车任务清单，使用者也可通过AGV任务看板（9）查看相应的任务需求以及任务执行结果。
5.根据权利要求4所述的机器人制造MES系统，其特征在于：所述系统为处理车间中使用产品物料以及半成品的存储等问题，因该物料或者半成品质量体积较大，需采用立体式仓储货架进行机器摆放及调度，通过自身仓储操作台（10）可实现人工材料出入库操作，也可通过工控机呼叫，MES系统智能处理，发送AGV任务清单到AGV智能调度系统（3）中，调用AGV小车去仓储系统出入库口进行物料等待传输。
6.根据权利要求5所述的机器人制造MES系统，其特征在于：所述电子信息看板向用户展现生产工位当前运行状态、产品完成数以及当前工位操作人员信息，通过虚拟现实展示生产车间AGV小车运行顺序，通过所述电子信息看板向应用人员展示生产车间当前物料库存以及实时库存不足提醒，通过所述电子信息看板向应用人员展示生产车间AGV小车、叉车当前运行状态以及当天总体运行情况汇总。
7.根据权利要求6所述的机器人制造MES系统，其特征在于：所述该系统包括人力资源管理、物料管理、订单管理、计划管理、设备管理、数据报表管理、数据中心，所述人力资源记录生产车间中包括管理者和普通安装工人信息，在操作台工作人员登录工控机时，账号与生产人员信息进行实时绑定，记录当天该工位操作人员基础信息以及工作时长，所述物料管理是从仓储物流系统实时获取最新库存详情，在机器人MES系统中设定每种物料预警值，一旦实时物料库存不满足该设定值时，需在车间电子信息看板中动态显示提醒，所述订单管理适用于记录所有生产车间生产订单，以及与该订单信息相关的物料产品供应链以及销售客户基础信息，形成订单生产前闭环操作，所述计划管理包括车间主任等人根据订单进行工单排程，分解到各个产线或者工位，以最终成品跟踪记录工单完成度，所述设备管理为记录生产车间现有那些设备以及设备当前使用状态，维修人员或者后勤人员可根据设备使用情况制定设备保养维修计划，进行定期执行，且在计划时间内未执行保养，车间电子信息看板需及时提醒，所述数据报表管理为系统管理员根据生产车间近期或者某阶段完成的生产情况进行数据报表的导出与数据分析，所述数据中心为展示车间电子信息看板、与AGV任务看板、仓储操作台等相关数据工作室。
8.根据权利要求7所述的机器人制造MES系统，其特征在于：所述本地数据库能够完美数据移植与数据保存，根据用户使用场景不同以及项目部署环境差异，该数据库均满足使用条件。
9.根据权利要求8所述的机器人制造MES系统，其特征在于：所述工控机软件为工作台操作工人使用，满足在生产过程中根据不同产品的作业指导书能够保质保量的完成任务工单；由于生产过程中工作更多偏向于手工操作，为减少工作搬运物料时间，需通过工控机软件给生产车间AGV与仓储物流系统下达出库或入库指令，使其进行智能化搬运。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20220527 |