CN114565258A - 一种用于制造业的mes系统及其智能生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于制造业的MES系统及其智能生产方法，应用在智能制造领域，其技术方案要点是：一种用于制造业的MES系统，包括订单中心、第一网络服务器、主控模块、第二网络服务器和信息采集模块，订单中心通过第一网络服务器与主控模块通信连接；主控模块通过第二网络服务器与信息采集模块通讯连接，信息采集模块包括多个与外部产线通信连接的信息节点；主控模块包括智能调度模块，智能调度模块通过第二网络服务器与信息采集模块通信连接。具有的技术效果是：智能调度模块通过信息采集模块上传的数据，自动将生产效率较高的产线溢出的生产资源调度至生产效率较低的产线，可以快速平衡各产线的产量，生产资源分配更均衡。

Description

一种用于制造业的MES系统及其智能生产方法
技术领域
本发明涉及智能制造领域，特别涉及一种用于制造业的MES系统及其智能生产方法。
背景技术
制造业是一种通过生产线组成的一种规模化加工场景，随着物联网、互联网和云计算等技术的快速发展，这些技术已经开始渗入传统的制造业中，在实际应用中，这些技术主要运用于数据的远程传输和监控，并不能主动对产线的实际生产产生主动效果；
在众多制造业产线中，普遍存在的问题是各条产线的生产资源分配不均，从而造成部分产线忙部分产线闲的情况。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于制造业的MES系统及其智能生产方法，其优点是可以根据不同产线的生产情况，提出智能的生产调度方案，提高生产效率。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种用于制造业的MES系统，包括订单中心、第一网络服务器、主控模块、第二网络服务器和信息采集模块，所述订单中心通过所述第一网络服务器与所述主控模块通信连接；所述主控模块通过所述第二网络服务器与所述信息采集模块通讯连接，所述信息采集模块包括多个与外部产线通信连接的信息节点；所述主控模块包括智能调度模块，所述智能调度模块通过所述第二网络服务器与所述信息采集模块通信连接。
通过上述技术方案，订单中心用于接收当前需要完成的产品数量和类型，第一网络服务器用于在订单中心和主控模块之间传递数据，主控模块可以根据订单中心的内容计算出理想状态下完成这一批产品的时间，和每台工厂内设备的平均产量，并将上述计算内容部署至外部产线进行执行，信息采集模块可以在外部产线执行生产时通过信息节点实时监控产品的相关信息，并通过第二网络传感器将信息传输至智能调度模块，智能调度模块会根据产品生产信息进行加工资源的分配。
本发明进一步设置为：所述主控模块还包括计算中心，所述订单中心通过第一网络服务器与所述计算中心通信连接，所述计算中心通过所述第二网络服务器与所述信息采集模块通信连接。
通过上述技术方案，计算中心可以对订单信息进行处理，并实时处理外部产线的产品加工信息。
本发明进一步设置为：所述智能调度模块与所述计算中心通信连接。
通过上述技术方案，计算中心将产品的加工信息传输至智能调度模块，智能调度模块根据对应信息改变外部产线加工的工段设置，并部署至外部产线进行执行。
本发明进一步设置为：所述第一网络服务器和第二网络服务器包括局域网通信和蜂窝网络通信两种通信方式。
通过上述技术方案，局域网通信可以稳定地将加工信息在各模块之间进行传输，相比之下，蜂窝网络通信的距离更长，可以在多个工厂之间进行数据交换，两者可以作为互补的通信方式使用，在任一方式出现故障时，可以迅速调用另一种通信方式，保证数据传输的安全与及时。
本发明进一步设置为：所述信息采集模块为PLC控制器，多个所述信息节点与所述PLC控制器输入信号连接，多个所述信息节点分别与所述外部产线的多个工位通信连接。
通过上述技术方案，PLC控制器可以稳定地将多个工位的加工监控信息回传至主控模块。
本发明进一步设置为：所述信息节点包括多个用于监控产品质量的图像监控节点和多个用于计件的计数节点。
通过上述技术方案，图像监控节点用于将加工完成的产品图像实时回传至主控模块，并由主控模块检查产品的完成度，在检测出瑕疵品后，操作人员可以及时对产线进行检查，避免后续生产更多的瑕疵品，计数节点可以对加工数量进行监控，有助于计算产线的加工效率，并且可以配合智能调度模块进行生产资源的重新分配。
本发明进一步设置为：
一种MES系统的智能生产方法，包括以下步骤：
S1:订单中心将所需的产品数量和产品规格通过第一网络服务器告知主控模块；
S2:主控模块通过计算中心根据当前工厂的产线数量，合理对产能进行分配和生产，并计算出单个产能周期T和单位产量G，并通过第二网络服务器将产能分配信息部署至信息采集模块；
S3:在生产过程中，计数节点通过第二网络服务器将产量实时上报至智能调度模块；
S4:智能调度模块通过计算中心每过一个产能周期T，计算一次多个外部产线的当前产能G1，每过三次产能周期T，计算总产能G2和平均产能G3;
S5:若存在外部产线的平均产能G3<G*(1-10%),计算中心通知G3>G的外部产线的工作人员前往产能低的产线支援，直到所有外部产线的平均产能G3>G*(1-3%)；
S6:在生产时，图像监控节点逐一检查产品的质量，在出现质量不过关时，图像监控节点通过第二网络服务器告知智能调度模块；
S7：智能调度模块通知专人对瑕疵产品和对应的外部产线进行检查。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.智能调度模块通过信息采集模块上传的数据，自动将生产效率较高的产线溢出的生产资源调度至生产效率较低的产线，可以快速平衡各产线的产量，生产资源分配更均衡；
2.图像监控节点可以对生产完成的产品进行外观检测，在发现存在生产瑕疵后可以通过对产线的检测来避免后续产品出现瑕疵。
附图说明
图1是本实施例的硬件连接示意图；
图2是本实施例的智能生产方法流程图。
附图标记：1、订单中心；2、第一网络服务器；3、主控模块；4、第二网络服务器；5、信息采集模块；6、信息节点；7、智能调度模块；8、计算中心；9、图像监控节点；10、计数节点。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例：
参考图1，一种用于制造业的MES系统，包括订单中心1、第一网络服务器2、主控模块3、第二网络服务器4和信息采集模块5，订单中心1为一种表单系统，用于接收外部商城的订单或者由管理员输入待生产的产品型号和数量，其通过第一网络服务器2与主控模块3通信连接，主控模块3包括智能调度模块7，智能调度模块7通过第二网络服务器4与信息采集模块5通信连接，主控模块3还包括计算中心8，订单中心1通过第一网络服务器2与计算中心8通信连接，计算中心8通过第二网络服务器4与信息采集模块5通信连接；
其中，智能调度模块7和计算中心8分别包含单独的处理器，智能调度模块7通过内部总线与计算中心8通信连接；
其中，第一网络服务器2和第二网络服务器4包括局域网通信和蜂窝网络通信两种通信方式，在本实施例中，第一网络服务器2和第二网络服务器4优先采用局域网通信，在局域网通信出现故障时，切换至蜂窝网络通信。
参考图1，信息采集模块5为PLC控制器，其包括多个与外部产线通信连接的信息节点6，多个信息节点6与PLC控制器输入信号连接，多个信息节点6分别与外部产线的多个工位通信连接，其中，信息节点6包括多个用于监控产品质量的图像监控节点9和多个用于计件的计数节点10，在本实施例中，图像监控节点9为工业扫描相机，计数节点10为光纤传感器。
参考图1和图2，一种MES系统的智能生产方法，包括以下步骤：
S1:订单中心1将所需的产品数量和产品规格通过第一网络服务器2告知主控模块3；
S2:主控模块3通过计算中心8根据当前工厂的产线数量，合理对产能进行分配和生产，并计算出单个产能周期T和单位产量G，并通过第二网络服务器4将产能分配信息部署至信息采集模块5；
S3:在生产过程中，计数节点10通过第二网络服务器4将产量实时上报至智能调度模块7；
S4:智能调度模块7通过计算中心8每过一个产能周期T，计算一次多个外部产线的当前产能G1，每过三次产能周期T，计算总产能G2和平均产能G3;
S5:若存在外部产线的平均产能G3<G*（1-10%）,计算中心8通知G3>G的外部产线的工作人员前往产能低的产线支援，直到所有外部产线的平均产能G3>G*（1-3%）；
S6:在生产时，图像监控节点9逐一检查产品的质量，在出现质量不过关时，图像监控节点9通过第二网络服务器4告知智能调度模块7；
S7：智能调度模块7通知专人对瑕疵产品和对应的外部产线进行检查。
本实施例的工作过程和原理：
通过检测每条外部产线的生产效率，将产量反馈到主控模块，主控模块可以检测出哪一条产线的产量低于生产的平均值，然后主控模块可以合理分配生产资源来平衡各产线的生产效率，以此来完成智能调度，同时，还可以对生产的产品进行外观质量检测，在检测出不符合生产规范的产品后，技术人员可以及时对产线进行检查，避免后续继续出现不合格产品。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种用于制造业的MES系统，其特征在于，包括订单中心(1)、第一网络服务器(2)、主控模块(3)、第二网络服务器(4)和信息采集模块(5)，所述订单中心(1)通过所述第一网络服务器(2)与所述主控模块(3)通信连接；
所述主控模块(3)通过所述第二网络服务器(4)与所述信息采集模块(5)通讯连接，所述信息采集模块(5)包括多个与外部产线通信连接的信息节点(6)；
所述主控模块(3)包括智能调度模块(7)，所述智能调度模块(7)通过所述第二网络服务器(4)与所述信息采集模块(5)通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于制造业的MES系统，其特征在于，所述主控模块(3)还包括计算中心(8)，所述订单中心(1)通过第一网络服务器(2)与所述计算中心(8)通信连接，所述计算中心(8)通过所述第二网络服务器(4)与所述信息采集模块(5)通信连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于制造业的MES系统，其特征在于，所述智能调度模块(7)与所述计算中心(8)通信连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于制造业的MES系统，其特征在于，所述第一网络服务器(2)和第二网络服务器(4)包括局域网通信和蜂窝网络通信两种通信方式。
5.根据权利要求1所述的一种用于制造业的MES系统，其特征在于，所述信息采集模块(5)为PLC控制器，多个所述信息节点(6)与所述PLC控制器输入信号连接，多个所述信息节点(6)分别与所述外部产线的多个工位通信连接。
6.根据权利要求5所述的一种用于制造业的MES系统，其特征在于，所述信息节点(6)包括多个用于监控产品质量的图像监控节点(9)和多个用于计件的计数节点(10)。
7.一种MES系统的智能生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1:订单中心(1)将所需的产品数量和产品规格通过第一网络服务器(2)告知主控模块(3)；
S2:主控模块(3)通过计算中心(8)根据当前工厂的产线数量，合理对产能进行分配和生产，并计算出单个产能周期T和单位产量G，并通过第二网络服务器(4)将产能分配信息部署至信息采集模块(5)；
S3:在生产过程中，计数节点(10)通过第二网络服务器(4)将产量实时上报至智能调度模块(7)；
S4:智能调度模块(7)通过计算中心(8)每过一个产能周期T，计算一次多个外部产线的当前产能G1，每过三次产能周期T，计算总产能G2和平均产能G3;
S5:若存在外部产线的平均产能G3<G*(1-10%),计算中心(8)通知G3>G的外部产线的工作人员前往产能低的产线支援，直到所有外部产线的平均产能G3>G*(1-3%)；
S6:在生产时，图像监控节点(9)逐一检查产品的质量，在出现质量不过关时，图像监控节点(9)通过第二网络服务器(4)告知智能调度模块(7)；
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