CN114749387A - 一种基于柔性产线模块的优化系统 - Google Patents

一种基于柔性产线模块的优化系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于柔性产线模块的优化系统，包括：检测模块，用于对产品进行检测，得到第一状态信息，还用于对工装进行检测，得到第二状态信息；处理模块，用于对检测模块与优化调度模块之间的数据进行逻辑处理，生成处理指令，还用于数据库的读取和录入；优化调度模块，用于接收处理指令，并根据处理指令对工装的状态进行调整。本发明使得人工和优化系统的双向反馈，导致生产线难以及时有效地进行调整，以达到优化生产的目的。

Description

一种基于柔性产线模块的优化系统
技术领域
本发明主要涉及柔性生产线的技术领域，具体涉及一种基于柔性产线模块的优化系统。
背景技术
柔性生产线是把多台可以调整的机床联结起来，配以自动运送装置组成的生产线。它依靠计算机管理，并将多种生产模式结合，从而能够减少生产成本做到物尽其用。
根据申请号为CN202011033757.2的专利文献所提供的一种基于柔性生产线的产品检测自动处理控制系统可知，该处理控制系统包括信号控制模块、传送模块、视觉检测模块、金属检测模块和自动剔除模块，所述信号控制模块分别于传送模块、视觉检测模块和自动剔除模块电性连接，所述传送模块用于将需要检测的产品传送到视觉检测模块下方进行检测，所述视觉检测模块用于对产品的外观进行收集、判断、处理以及将得到的信息传递给信号控制模块，所述自动剔除模块用于将视觉检测模块检测到的不合格产品进行剔除，所述视觉检测模块包括图像采集模块、图像处理模块、图像检测模块、和信息管理模块。本发明有瑕疵的产品进行了有效精确的剔除，极大的提高了工作效率。
上述柔性生产线控制系统能够对有瑕疵的产品进行了有效精确的剔除，极大的提高了工作效率，但传统的柔性生产线缺少人工和优化系统的双向反馈，导致生产线难以及时有效地进行调整，以达到优化生产的目的。
发明内容
本发明主要提供了一种基于柔性产线模块的优化系统用以解决上述背景技术中提出的技术问题。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：
一种基于柔性产线模块的优化系统，包括：
检测模块，用于对产品进行检测，得到第一状态信息，还用于对工装进行检测，得到第二状态信息；
处理模块，用于对检测模块与优化调度模块之间的数据进行逻辑处理，生成处理指令，还用于数据库的读取和录入；
优化调度模块，用于接收处理指令，并根据处理指令对工装的状态进行调整。
进一步的，所述检测模块包括：
机械检测单元，用于通过第一传感器检测产品的状态，得到第一状态信息，通过第二传感器得到工装的状态，得到第二状态信息，所述第一状态信息包括不同产品的长度数据，不同产品的数量信息，所述第二状态信息包括输送带传输速率，机械手转动角速度；
人工检测单元，用于录入工人用户记录的问题信息。
进一步的，所述第一传感器包括：
红外线激光测距仪，用于检测输送设备上所输送的产品的长度数据；
光电传感器，用于检测输送设备上所输送的产品的数量，得到产品数量信息。
进一步的，所述第一传感器还包括：
视觉检测设备，用于检测输送设备上所输送的产品是否合格。
进一步的，所述第二传感器包括：
编码器，用于测量输送带的角位移；
角速度传感器，用于测量机械手转动角速度。
进一步的，所述人工检测单元包括:
登录端，用于录入不同工人用户的账号信息，所述工人用户包括维修工人用户、生产工人用户，所述账号信息包括姓名、工号、密码、所处部门；
异常状态提交端，用于录入不同工人用户所输入的异常状态信息，所述异常状态信息包括产品状态异常和工装加工异常。
进一步的，所述处理模块包括：
接收单元，用于接收所述机械检测单元发送的第一状态信息和第二状态信息和异常状态信息；
存储单元，用于存储第一状态信息和第二状态信息和异常状态信息至数据库；
处理单元，用于读取所述接收单元发送的第一状态信息和第二状态信息，并通过第一状态信息和第二状态信息得到产品的等待时间、日设备利用率、日制品数量、日排队队长、产品合格性和剩余加工步数。
进一步的，所述优化调度模块包括：
判断单元，用于接收所述处理单元发送的等待时间、日设备利用率、日制品数量、日排队队长、产品合格性和剩余加工步数，结合数据库中的阈值，当等待时间、日排队队长、产品合格性和剩余加工步数高于数据库中的阈值时，发送切换命令至工装调度单元，日设备利用率、日制品数量低于数据库中的阈值时，发送切换命令至工装调度单元。
进一步的，所述优化调度模块还包括：
工装调度单元，用于接收所述判断单元发送的切换命令，并切换工装，使得备用的工装代替工作中的工装，并发送人工检测指令至人工调度单元；
人工调度单元，用于接收工装调度单元发送的人工检测指令，以及读取数据库中的等待时间、日设备利用率、日制品数量、日排队队长、产品合格性和剩余加工步数，并将人工检测指令等待时间、日设备利用率、日制品数量、日排队队长、产品合格性和剩余加工步数发送至维修工人用户。
进一步的，所述优化调度模块还包括：
维修反馈单元，用于创建维修反馈窗口，以供维修工人用户录入不同工装的维修问题以及解答方案至数据库
AI单元，用于读取数据库中不同工装的维修问题以及解答方案，并创建维修回单窗口，以供维修工人用户、生产工人用户访问。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明能够结合产品和工装的状态，调整生产线内的工装，对异常的工装进行及时维修，剔除不合格产品，且工人能够通过系统及时获取产品和工装是否处于异常状态，系统也可以通过工人及时了解生产线的异常问题，从而及时有效优化、调整生产线。
以下将结合附图与具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的流程图；
图3为本发明优化调度模块的流程图。
图中：10、检测模块；11、机械检测单元；12、人工检测单元；121、异常状态提交端；122、登录端；20、处理模块；21、接收单元；22、存储单元；23、处理单元；30、优化调度模块；31、判断单元；32、工装调度单元；33、人工调度单元；34、维修反馈单元；35、AI单元。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更加全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本发明公开的内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常连接的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语知识为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例，请参照附图1-3，一种基于柔性产线模块的优化系统，包括：
检测模块10，用于对产品进行检测，得到第一状态信息，还用于对工装进行检测，得到第二状态信息；
处理模块20，用于对检测模块10与优化调度模块30之间的数据进行逻辑处理，生成处理指令，还用于数据库的读取和录入；
优化调度模块30，用于接收处理指令，并根据处理指令对工装的状态进行调整。
进一步的，所述检测模块10包括：
机械检测单元11，用于通过第一传感器检测产品的状态，得到第一状态信息，通过第二传感器得到工装的状态，得到第二状态信息，所述第一状态信息包括不同产品的长度数据，不同产品的数量信息，所述第二状态信息包括输送带传输速率，机械手转动角速度；
人工检测单元12，用于录入工人用户记录的问题信息。
进一步的，所述第一传感器包括：
红外线激光测距仪，用于检测输送设备上所输送的产品的长度数据；
光电传感器，用于检测输送设备上所输送的产品的数量，得到产品数量信息。
进一步的，所述第一传感器还包括：
视觉检测设备，用于检测输送设备上所输送的产品是否合格；
需要说明的是，在本实施例中，所述日在制品数量的计算公式如下：
Figure BDA0003555693880000071
Wf＝∑tWt
Wt,j指在设备j上正在加工的在制品数量，nt表示加工区t内的设备总数，Wt,wait表示加工区t内缓冲区等待加工的在制品数，Wt指目前在加工区t内的在制品数量，Wf表示生产线总在制品数；
所述日移动步数的计算公式如下：
Move＝∑i∑jσj*Pi,j
Move表示24小时内生产线的日移动步数，σj表示第i台设备第j次加工是否完成，完成为1，未完成为0，Pi,j表示第i台设备第j次加工的工件数量；
所述日出片量TH24hr的计算公式如下：
TH24hr＝∑iWx＝0
TH24hr表示日出片量，Wx＝0表示生产线最后一个加工区，即测试区内所有剩余加工步数为零的工件数；
所述日平均移动速率的计算公式如下：
V24hr＝Move/Wf
其中，V24hr表示日平均移动速率，Move表示生产线的日移动步数，Wf表示当日在制品数量；
所述日平均设备利用率的计算公式如下：
Figure BDA0003555693880000081
其中，Pu指设备u的利用率，Tih指设备第i次操作的使用时间，m为该设备当天的总操作次数，Top指当天的开机时间；
所述日排队队长的计算方法如下：以24小时为统计周期，计算当前生产线上所有未在设备上加工，在相应加工缓冲区内的等待加工的工件数量。
进一步的，所述第二传感器包括：
编码器，用于测量输送带的角位移；
角速度传感器，用于测量机械手转动角速度。
进一步的，所述人工检测单元12包括:
登录端122，用于录入不同工人用户的账号信息，所述工人用户包括维修工人用户、生产工人用户，所述账号信息包括姓名、工号、密码、所处部门；
异常状态提交端121，用于录入不同工人用户所输入的异常状态信息，所述异常状态信息包括产品状态异常和工装加工异常。
进一步的，所述处理模块20包括：
接收单元21，用于接收所述机械检测单元11发送的第一状态信息和第二状态信息和异常状态信息；
存储单元22，用于存储第一状态信息和第二状态信息和异常状态信息至数据库；
处理单元23，用于读取所述接收单元21发送的第一状态信息和第二状态信息，并通过第一状态信息和第二状态信息得到产品的等待时间、日设备利用率、日制品数量、日排队队长、产品合格性和剩余加工步数。
进一步的，所述优化调度模块30包括：
判断单元31，用于接收所述处理单元23发送的等待时间、日设备利用率、日制品数量、日排队队长、产品合格性和剩余加工步数，结合数据库中的阈值，当等待时间、日排队队长、产品合格性和剩余加工步数高于数据库中的阈值时，发送切换命令至工装调度单元32，日设备利用率、日制品数量低于数据库中的阈值时，发送切换命令至工装调度单元32。
进一步的，所述优化调度模块30还包括：
工装调度单元32，用于接收所述判断单元31发送的切换命令，并切换工装，使得备用的工装代替工作中的工装，并发送人工检测指令至人工调度单元33；
人工调度单元33，用于接收工装调度单元32发送的人工检测指令，以及读取数据库中的等待时间、日设备利用率、日制品数量、日排队队长、产品合格性和剩余加工步数，并将人工检测指令等待时间、日设备利用率、日制品数量、日排队队长、产品合格性和剩余加工步数发送至维修工人用户。
进一步的，所述优化调度模块30还包括：
维修反馈单元34，用于创建维修反馈窗口，以供维修工人用户录入不同工装的维修问题以及解答方案至数据库
AI单元35，用于读取数据库中不同工装的维修问题以及解答方案，并创建维修回单窗口，以供维修工人用户、生产工人用户访问。
本发明的具体操作方式如下：
通过检测模块10对产品进行检测，得到第一状态信息，还用于对工装进行检测，得到第二状态信息；
通过处理模块20对检测模块10与优化调度模块30之间的数据进行逻辑处理，生成处理指令，还用于数据库的读取和录入；
通过优化调度模块30接收处理指令，并根据处理指令对工装的状态进行调整。
上述结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于柔性产线模块的优化系统，其特征在于，包括：
检测模块（10），用于对产品进行检测，得到第一状态信息，还用于对工装进行检测，得到第二状态信息；
处理模块（20），用于对检测模块（10）与优化调度模块（30）之间的数据进行逻辑处理，生成处理指令，还用于数据库的读取和录入；
优化调度模块（30），用于接收处理指令，并根据处理指令对工装的状态进行调整。
2.根据权利要求1所述的一种基于柔性产线模块的优化系统，其特征在于，所述检测模块（10）包括：
机械检测单元（11），用于通过第一传感器检测产品的状态，得到第一状态信息，通过第二传感器得到工装的状态，得到第二状态信息，所述第一状态信息包括不同产品的长度数据，不同产品的数量信息，所述第二状态信息包括输送带传输速率，机械手转动角速度；
人工检测单元（12），用于录入工人用户记录的问题信息。
3.根据权利要求2所述的一种基于柔性产线模块的优化系统，其特征在于，所述第一传感器包括：
红外线激光测距仪，用于检测输送设备上所输送的产品的长度数据；
光电传感器，用于检测输送设备上所输送的产品的数量，得到产品数量信息。
4.根据权利要求3所述的一种基于柔性产线模块的优化系统，其特征在于，所述第一传感器还包括：
视觉检测设备，用于检测输送设备上所输送的产品是否合格。
5.根据权利要求4所述的一种基于柔性产线模块的优化系统，其特征在于，所述第二传感器包括：
编码器，用于测量输送带的角位移；
角速度传感器，用于测量机械手转动角速度。
6.根据权利要求2所述的一种基于柔性产线模块的优化系统，其特征在于，所述人工检测单元（12）包括:
登录端（122），用于录入不同工人用户的账号信息，所述工人用户包括维修工人用户、生产工人用户，所述账号信息包括姓名、工号、密码、所处部门；
异常状态提交端（121），用于录入不同工人用户所输入的异常状态信息，所述异常状态信息包括产品状态异常和工装加工异常。
7.根据权利要求2所述的一种基于柔性产线模块的优化系统，其特征在于，所述处理模块（20）包括：
接收单元（21），用于接收所述机械检测单元（11）发送的第一状态信息和第二状态信息和异常状态信息；
存储单元（22），用于存储第一状态信息和第二状态信息和异常状态信息至数据库；
处理单元（23），用于读取所述接收单元（21）发送的第一状态信息和第二状态信息，并通过第一状态信息和第二状态信息得到产品的等待时间、日设备利用率、日制品数量、日排队队长、产品合格性和剩余加工步数。
8.根据权利要求7所述的一种基于柔性产线模块的优化系统，其特征在于，所述优化调度模块（30）包括：
判断单元（31），用于接收所述处理单元（23）发送的等待时间、日设备利用率、日制品数量、日排队队长、产品合格性和剩余加工步数，结合数据库中的阈值，当等待时间、日排队队长、产品合格性和剩余加工步数高于数据库中的阈值时，发送切换命令至工装调度单元（32），日设备利用率、日制品数量低于数据库中的阈值时，发送切换命令至工装调度单元（32）。
9.根据权利要求8所述的一种基于柔性产线模块的优化系统，其特征在于，所述优化调度模块（30）还包括：
工装调度单元（32），用于接收所述判断单元（31）发送的切换命令，并切换工装，使得备用的工装代替工作中的工装，并发送人工检测指令至人工调度单元（33）；
产品调度单元（36），用于接收机械检测单元（11）发送的第二状态信息，并根据第二状态信息剔除不合格产品；
人工调度单元（33），用于接收工装调度单元（32）发送的人工检测指令，以及读取数据库中的等待时间、日设备利用率、日制品数量、日排队队长、产品合格性和剩余加工步数，并将人工检测指令等待时间、日设备利用率、日制品数量、日排队队长、产品合格性和剩余加工步数发送至维修工人用户。
10.根据权利要求9所述的一种基于柔性产线模块的优化系统，其特征在于，所述优化调度模块（30）还包括：
维修反馈单元（34），用于创建维修反馈窗口，以供维修工人用户录入不同工装的维修问题以及解答方案至数据库
AI单元（35），用于读取数据库中不同工装的维修问题以及解答方案，并创建维修回单窗口，以供维修工人用户、生产工人用户访问。
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