CN115239227A - 一种生产工位监测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种生产工位监测方法及系统，所述监测系统包括数据获取模块、控制模块、物联网网关、生产工位监测模块和判断模块。通过获取生产工位的作业计划；还用于根据所述作业计划，获取每个作业环节对应的操作模型，按所述作业计划和操作模型确定所需的物料及生成所述物料的输送计划，并控制所述生产工位根据所述作业计划和操作模型对所述物料进行加工处理得到输出件；再获取所述生产工位的工作数据及所述输出件的第一检测数据；根据所述工作数据和所述第一检测数据判断是否有存在操作异常，当存在操作异常时，进行异常诊断与处理，不仅实现生产的有序进行，而且能对生产工位进行实时监控，保证物料的合理传输以及异常事件的及时处理。

Description

一种生产工位监测方法及系统

技术领域

本发明涉及工业控制技术领域，具体涉及一种生产工位监测方法及系统。

背景技术

工业制造是一个国家的支柱产业，也是国力的象征。然而我国制造业仍属于大而不强，大部分制造企业的智能化和信息化程度都比较低，普遍还是以传统的人力生产为主，而且各种统计工作也依赖于人工作业，在智能化和信息化的程度上都处于发展阶段。

在工业制造管理中，生产线上生产工位的监测与管理尤为重要，关系着生产能否顺利进行、产品质量是否达标等，然后现有的系统用于生产线工位监测时，并不能有效提高产品的生产效率、良品率以及有效的节约成本。

发明内容

本发明正是基于上述问题，提出了一种生产工位监测方法及系统，通过对生产工位进行监测，不仅实现生产的有序进行，而且能对生产工位进行实时监控，保证物料的合理传输以及异常事件的及时处理。

有鉴于此，本发明的一方面提出了一种生产工位监测系统，包括：数据获取模块、控制模块、物联网网关、生产工位监测模块和判断模块；

所述数据获取模块，用于获取生产工位的作业计划；还用于根据所述作业计划，获取每个作业环节对应的操作模型；

所述控制模块，用于按所述作业计划和操作模型确定所需的物料及生成所述物料的输送计划；还用于控制所述生产工位根据所述作业计划和操作模型对所述物料进行加工处理得到输出件；

所述生产工位监测模块，用于获取所述生产工位的工作数据及所述输出件的第一检测数据；

所述判断模块，用于根据所述工作数据和所述第一检测数据判断是否有存在操作异常；

所述控制模块，用于当存在操作异常时，进行异常诊断与处理。

可选地，所述生产工位监测系统还包括工位物料监测模块；

所述工位物料监测模块，用于当所述物料达到所述生产工位时，获取所述物料的第一生产数据和第二检测数据；

所述判断模块，还用于根据所述第一生产数据和所述第二检测数据判断所述物料是否合格；

所述控制模块还用于：

当所述物料合格时，启动对所述物料的加工处理流程；

当所述物料不合格时，发送异常警报信息。

可选地，在所述当所述物料不合格时，发送异常警报信息的步骤中，所述控制模块具体用于：

当所述物料不合格时，从所述第一生产数据中依次提取之前工序产生的第二生产数据；

根据所述第二生产数据获取对应第二生产工位的第二工作数据；

分析所述第二工作数据，得出异常原因，并发出异常警报信息。

可选地，所述工位物料监测模块，还用于实时采集所述生产工位上的所述物料的剩余数量；

所述控制模块还用于：

根据所述剩余数量、初始数量、所述输出件的数量、工作时间，计算所述物料的消耗速度、有效利用率；

当所述有效利用率低于第一预设值时，降低所述生产工位的工作功率并发送预警信息至所述控制终端；

当所述有效利用率高于第一预设值时，根据所述作业计划和所述消耗速度调整所述物料的输送计划。

可选地，所述生产工位监测系统还包括工作模型构建模块；

所述工作模型构建模块用于：

获取所述生产工位的测试数据和功能说明数据；

从所述测试数据和所述功能说明数据中提取所有操作对象数据和操作库，为每个所述操作对象配置唯一的对象标识；

为所述操作库中的每一个所述操作配置唯一的操作标识；

建立所述对象标识与所述操作标识的关联关系；

根据所述对象标识和所述操作标识构建所述工作模型。

本发明的另一方面提供一种生产工位监测方法，所述生产工位监测方法包括：

获取生产工位的作业计划；

根据所述作业计划，获取每个作业环节对应的操作模型；

按所述作业计划和操作模型确定所需的物料及生成所述物料的输送计划；

根据所述作业计划和操作模型对所述物料进行加工处理得到输出件；

获取所述生产工位的工作数据及所述输出件的第一检测数据；

根据所述工作数据和所述第一检测数据判断是否有存在操作异常；

当存在操作异常时，进行异常诊断与处理。

可选地，所述生产工位监测方法还包括：

当所述物料达到所述生产工位时，获取所述物料的第一生产数据和第二检测数据；

根据所述第一生产数据和所述第二检测数据判断所述物料是否合格；

当所述物料合格时，启动对所述物料的加工处理流程；

当所述物料不合格时，发送异常警报信息。

可选地，所述当所述物料不合格时，发送异常警报信息的步骤，包括：

当所述物料不合格时，从所述第一生产数据中依次提取之前工序产生的第二生产数据；

根据所述第二生产数据获取对应第二生产工位的第二工作数据；

分析所述第二工作数据，得出异常原因；

将所述异常原因发送至控制终端，并发出异常警报信息。

可选地，所述生产工位监测方法还包括：

实时采集所述生产工位上的所述物料的剩余数量；

根据所述剩余数量、初始数量、所述输出件的数量、工作时间，计算所述物料的消耗速度、有效利用率；

当所述有效利用率低于第一预设值时，降低所述生产工位的工作功率并发送预警信息至所述控制终端；

当所述有效利用率高于第一预设值时，根据所述作业计划和所述消耗速度调整所述物料的输送计划。

可选地，所述生产工位监测方法还包括：

获取所述生产工位的测试数据和功能说明数据；

从所述测试数据和所述功能说明数据中提取所有操作对象数据和操作库，为每个所述操作对象配置唯一的对象标识；

为所述操作库中的每一个所述操作配置唯一的操作标识；

建立所述对象标识与所述操作标识的关联关系；

根据所述对象标识和所述操作标识构建所述工作模型。

采用本发明的技术方案，所述生产工位监测系统包括数据获取模块、控制模块、物联网网关、生产工位监测模块和判断模块。通过获取生产工位的作业计划；还用于根据所述作业计划，获取每个作业环节对应的操作模型，按所述作业计划和操作模型确定所需的物料及生成所述物料的输送计划，并控制所述生产工位根据所述作业计划和操作模型对所述物料进行加工处理得到输出件；再获取所述生产工位的工作数据及所述输出件的第一检测数据；根据所述工作数据和所述第一检测数据判断是否有存在操作异常，当存在操作异常时，进行异常诊断与处理，不仅实现生产的有序进行，而且能对生产工位进行实时监控，保证物料的合理传输以及异常事件的及时处理。

附图说明

图1是本发明一个实施例提供的生产工位监测系统的示意框图；

图2是本发明另一个实施例提供的生产工位监测方法流程图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

下面参照图1至图2来描述根据本发明一些实施方式提供的一种生产工位监测方法及系统。

如图1所示，本发明一个实施例提供一种生产工位监测系统，包括：数据获取模块、控制模块、物联网网关、生产工位监测模块和判断模块；

所述数据获取模块，用于获取生产工位的作业计划；还用于根据所述作业计划，获取每个作业环节对应的操作模型；

所述控制模块，用于按所述作业计划和操作模型确定所需的物料及生成所述物料的输送计划；还用于控制所述生产工位根据所述作业计划和操作模型对所述物料进行加工处理得到输出件；

所述生产工位监测模块，用于获取所述生产工位的工作数据及所述输出件的第一检测数据；

所述判断模块，用于根据所述工作数据和所述第一检测数据判断是否有存在操作异常；

所述控制模块，用于当存在操作异常时，进行异常诊断与处理。

可以理解的是，所述生产工位包括但不限于切割工位、拼板工位、焊接工位、装配工位和运输工位等。切割工位的工作数据包括但不限于开机、关机时间、异常代码、切割对象编码、切割精度设置、切割开始、结束时间、切割电压、电流、耗材更换记录、切割空气、电力消耗量、切割烟尘等；焊接工位的工作数据包括但不限于开机、关机时间、异常代码及类型、焊接对象编码、焊接精度设置、焊接开始、结束时间、焊接电压、电流、焊接对象速度、焊接送丝速度、焊枪摆动速度、电极、送丝软管更换记录以及当前预估寿命、冷却水温、压力等；装配工位的工作数据包括但不限于开机、时间、异常代码及类型、装配对象编码、装配精度设置、装配开始、结束时间、工作电压、电流、耗能、位移距离、速度等；运输工位的工作数据包括但不限于开机、关机时间、异常代码及类型、运出对象编码、当前运出任务开始、结束时间、工作电压、电流、运出对象速度、重量等。

所述作业计划可以通过物联网网关从服务器中获得，每个计划对应一个生产产品型号，从作业计划里得到生产的产品型号，通过生产的产品类型以及生产工位的编号，可从服务器中获得属于该生产工位的生产该产品型号所需的所有物料。在一天的生产中可以包括多个生产计划。

在本发明的实施例中，在通过物联网网关从服务器获取作业计划时，先获得了作业计划编号，每一个作业计划具有唯一的编号，该次请求可能会得到多个作业计划编号，得到了作业计划编号之后就可以继续从服务器下载详细作业计划以及和该作业计划对应的产品类型。

从服务器中获取了多个作业计划编号后，按预设的规则(如时间顺序)将这些作业计划编号存放在第一列表之中，接着通过作业计划编号的第一列表对详细计划和生产产品类型进行下载。通过作业计划编号从服务器中下载作业计划的详细信息和生产产品型号信息后，就可以结合当前生产工位的工位编号继续向服务器请求获得该产品型号在当前生产工位上所需要的所有物料，具体实现步骤是：

首先获得当前工位编号，并结合获得的产品型号名称从服务器下载所需物料数据，为了以后使用的方便，可将产品型号和对应物料数据存放在第一集合中。

保存从远程服务器中下载的所有计划信息，这些信息包括作业计划、产品信息以及物料信息。将所有的作业计划信息保存在一个作业集合中，一个作业计划对应着一个产品，作业计划和产品是一一对应的关系，可以通过主键值进行关联。可以理解的是，一个产品在生产过程中在每个生产工位所需的物料是不同的，而且物料的种类也是不一样的，所以一个产品与对应该生产工位所需的物料同样是一个一一对应的关系。

所述物料包括产品半成品、产品部件、附加材料等。

采用该实施例的技术方案，所述生产工位监测系统包括数据获取模块、控制模块、物联网网关、生产工位监测模块和判断模块。通过获取生产工位的作业计划；还用于根据所述作业计划，获取每个作业环节对应的操作模型，按所述作业计划和操作模型确定所需的物料及生成所述物料的输送计划，并控制所述生产工位根据所述作业计划和操作模型对所述物料进行加工处理得到输出件；再获取所述生产工位的工作数据及所述输出件的第一检测数据；根据所述工作数据和所述第一检测数据判断是否有存在操作异常，当存在操作异常时，进行异常诊断与处理，不仅实现生产的有序进行，而且能对生产工位进行实时监控，保证物料的合理传输以及异常事件的及时处理。

应当知道的是，图1所示的生产工位监测系统的框图仅作示意，其所示出的各模块的数量并不对本发明的保护范围进行限定。

在本发明一些可能的实施方式中，所述生产工位监测系统还包括工位物料监测模块；

所述工位物料监测模块，用于当所述物料达到所述生产工位时，获取所述物料的第一生产数据和第二检测数据；

所述判断模块，还用于根据所述第一生产数据和所述第二检测数据判断所述物料是否合格；

所述控制模块还用于：

当所述物料合格时，启动对所述物料的加工处理流程；

当所述物料不合格时，发送异常警报信息。

可以理解的是，在一条生产线上有多个生产工位/加工工位，当前生产工位/加工工位处理的物料往往是之前工序的生产工位/加工工位输出的半成品，为了避免因之前生产工位/加工工位处理过程中出现的质量问题导致后续资源的浪费，在当前生产工位/加工工位对物料进行处理前，获取所述物料的第一生产数据和第二检测数据，以判断所述物料是否合格，即是否符合当前工序的质量要求。所述第一生产数据包括但不限于本次生产工位编号及处理时间、前置生产工位编号及处理时间、工作数据、异常代码、操作代码、输出件参数等。

所述第二检测数据可以通过摄像头采集所述物料的物料图像数据获得，在采集到所述物料图像数据后，与预先存储的物料的标准数据(如形状、构造、体积、材料等级、部件间的比例、颜色等)进行比较，并结合所述物料的生产数据，可以得出所述物料是否符合当前工序的质量要求的结果。只有当所述物料符合当前工序的质量要求时，才会启动对所述物料的加工处理流程。当所述物料不符合当前工序的质量要求时，发送异常警报信息，并对不合格的物料发起返工处理流程。

在本发明一些可能的实施方式中，在所述当所述物料不合格时，发送异常警报信息的步骤中，所述控制模块具体用于：

当所述物料不合格时，从所述第一生产数据中依次提取之前工序产生的第二生产数据；

根据所述第二生产数据获取对应第二生产工位的第二工作数据；

分析所述第二工作数据，得出异常原因，并发出异常警报信息。

可以理解的是，在本发明的实施例中，在所述物料不合格时(或者同一类物料发生超过设定次数的不合格情况时)，进一步从所述第一生产数据中获取所述物料的前置工序的处理数据，即第二生产数据(所述第二生产数据的构成如前述的第一生产数据，包括但不限于本次生产工位编号及处理时间、工作数据、前置生产工位编号及处理时间、异常代码、操作代码、输出件参数等)，从所述第二生产数据中提取到对应第二生产工位的第二作数据，再将其输入服务器上的诊断分析模型，以分析导致物料不合格的原因，从而提高各个生产工位的处理质量。

在本发明一些可能的实施方式中，所述工位物料监测模块，还用于实时采集所述生产工位上的所述物料的剩余数量；

所述控制模块还用于：

根据所述剩余数量、初始数量、所述输出件的数量、工作时间，计算所述物料的消耗速度、有效利用率；

当所述有效利用率低于第一预设值时，降低所述生产工位的工作功率并发送预警信息至所述控制终端；

当所述有效利用率高于第一预设值时，根据所述作业计划和所述消耗速度调整所述物料的输送计划。

可以理解的是，在实际的产品生产/加工流程中，每一个生产/加工工位都会接收和处理大量的物料，在这个过程中，工位的物料可能被使用完，此时一个未完成的产品来到当前工位，则产品无法正常处理。当工位上出现了物料不足的情况下必须要立刻补充物料，如果没有及时的补充物料，那么后续工序中的工位都必须要等待当前工位物料补充并处理完毕后，后面的工位才能够继续生产，这样大大影响了处理效率，因此，在本发明的实施例中，实时采集所述生产工位上的所述物料的剩余数量，并根据所述剩余数量、生产工位上各物料的初始数量、所述输出件的数量、工作时间来计算所述物料的消耗速度及有效利用率，当所述有效利用率低于第一预设值时，说明物料的浪费程序到达了需要控制的情况，即需要控制所述生产工位的工作，降低所述生产工位的工作功率(或者停止所述生产工位的运作)并发送预警信息至所述控制终端；当所述有效利用率高于第一预设值时，根据所述作业计划和所述消耗速度调整所述物料的输送计划，及时补充物料，提高处理效率。

在本发明一些可能的实施方式中，所述生产工位监测系统还包括工作模型构建模块(图中未示出)；

所述工作模型构建模块用于：

获取所述生产工位的测试数据和功能说明数据；

从所述测试数据和所述功能说明数据中提取所有操作对象数据和操作库，为每个所述操作对象配置唯一的对象标识；

为所述操作库中的每一个所述操作配置唯一的操作标识；

建立所述对象标识与所述操作标识的关联关系；

根据所述对象标识和所述操作标识构建所述工作模型。

可以理解的是，每个生产工位可以进行生产/加工的对象/产品可能有多种，为了精确记录生产工位的工作/操作数据，在本发明的实施例中，通过获取所述生产工位的测试数据和功能说明数据，从所述测试数据和所述功能说明数据中提取所有操作对象数据和操作库，为每个生产工位的所有所述操作对象配置唯一的对象标识，按照对象标识来分别记录每个操作对象在生产工位上对应的操作。获取操作库中的每个所述操作的相关数据，包括但不限于生产工位的运行时间、每个时间点对应的子操作/工序、运行参数、生产工位运行时的声音数据、震动数据、部件间的作用力大小、操作对象的作业质量、良品率、物料利用率以及运行时间段内的环境数据等；并为所述操作库中的每一个所述操作配置唯一的操作标识，最后，根据所述对象标识和所述操作标识构建所述标准工作模型。

请参见图2，本发明的另一实施例提供一种生产工位监测方法，所述生产工位监测方法包括：

获取生产工位的作业计划；

根据所述作业计划，获取每个作业环节对应的操作模型；

按所述作业计划和操作模型确定所需的物料及生成所述物料的输送计划；

根据所述作业计划和操作模型对所述物料进行加工处理得到输出件；

获取所述生产工位的工作数据及所述输出件的第一检测数据；

根据所述工作数据和所述第一检测数据判断是否有存在操作异常；

当存在操作异常时，进行异常诊断与处理。

可以理解的是，所述生产工位包括但不限于切割工位、拼板工位、焊接工位、装配工位和运输工位等。切割工位的工作数据包括但不限于开机、关机时间、异常代码、切割对象编码、切割精度设置、切割开始、结束时间、切割电压、电流、耗材更换记录、切割空气、电力消耗量、切割烟尘等；焊接工位的工作数据包括但不限于开机、关机时间、异常代码及类型、焊接对象编码、焊接精度设置、焊接开始、结束时间、焊接电压、电流、焊接对象速度、焊接送丝速度、焊枪摆动速度、电极、送丝软管更换记录以及当前预估寿命、冷却水温、压力等；装配工位的工作数据包括但不限于开机、时间、异常代码及类型、装配对象编码、装配精度设置、装配开始、结束时间、工作电压、电流、耗能、位移距离、速度等；运输工位的工作数据包括但不限于开机、关机时间、异常代码及类型、运出对象编码、当前运出任务开始、结束时间、工作电压、电流、运出对象速度、重量等。

所述作业计划可以通过物联网网关从服务器中获得，每个计划对应一个生产产品型号，从作业计划里得到生产的产品型号，通过生产的产品类型以及生产工位的编号，可从服务器中获得属于该生产工位的生产该产品型号所需的所有物料。在一天的生产中可以包括多个生产计划。

在本发明的实施例中，在通过物联网网关从服务器获取作业计划时，先获得了作业计划编号，每一个作业计划具有唯一的编号，该次请求可能会得到多个作业计划编号，得到了作业计划编号之后就可以继续从服务器下载详细作业计划以及和该作业计划对应的产品类型。

从服务器中获取了多个作业计划编号后，按预设的规则(如时间顺序)将这些作业计划编号存放在第一列表之中，接着通过作业计划编号的第一列表对详细计划和生产产品类型进行下载。通过作业计划编号从服务器中下载作业计划的详细信息和生产产品型号信息后，就可以结合当前生产工位的工位编号继续向服务器请求获得该产品型号在当前生产工位上所需要的所有物料，具体实现步骤是：

首先获得当前工位编号，并结合获得的产品型号名称从服务器下载所需物料数据，为了以后使用的方便，可将产品型号和对应物料数据存放在第一集合中。

保存从远程服务器中下载的所有计划信息，这些信息包括作业计划、产品信息以及物料信息。将所有的作业计划信息保存在一个作业集合中，一个作业计划对应着一个产品，作业计划和产品是一一对应的关系，可以通过主键值进行关联。可以理解的是，一个产品在生产过程中在每个生产工位所需的物料是不同的，而且物料的种类也是不一样的，所以一个产品与对应该生产工位所需的物料同样是一个一一对应的关系。

所述物料包括产品半成品、产品部件、附加材料等。

采用该实施例的技术方案，所述生产工位监测系统包括数据获取模块、控制模块、物联网网关、生产工位监测模块和判断模块。通过获取生产工位的作业计划；还用于根据所述作业计划，获取每个作业环节对应的操作模型，按所述作业计划和操作模型确定所需的物料及生成所述物料的输送计划，并控制所述生产工位根据所述作业计划和操作模型对所述物料进行加工处理得到输出件；再获取所述生产工位的工作数据及所述输出件的第一检测数据；根据所述工作数据和所述第一检测数据判断是否有存在操作异常，当存在操作异常时，进行异常诊断与处理，不仅实现生产的有序进行，而且能对生产工位进行实时监控，保证物料的合理传输以及异常事件的及时处理。

在本发明一些可能的实施方式中，所述生产工位监测方法还包括：

当所述物料达到所述生产工位时，获取所述物料的第一生产数据和第二检测数据；

根据所述第一生产数据和所述第二检测数据判断所述物料是否合格；

当所述物料合格时，启动对所述物料的加工处理流程；

当所述物料不合格时，发送异常警报信息。

可以理解的是，在一条生产线上有多个生产工位/加工工位，当前生产工位/加工工位处理的物料往往是之前工序的生产工位/加工工位输出的半成品，为了避免因之前生产工位/加工工位处理过程中出现的质量问题导致后续资源的浪费，在当前生产工位/加工工位对物料进行处理前，获取所述物料的第一生产数据和第二检测数据，以判断所述物料是否合格，即是否符合当前工序的质量要求。所述第一生产数据包括但不限于本次生产工位编号及处理时间、前置生产工位编号及处理时间、工作数据、异常代码、操作代码、输出件参数等。

所述第二检测数据可以通过摄像头采集所述物料的物料图像数据获得，在采集到所述物料图像数据后，与预先存储的物料的标准数据(如形状、构造、体积、材料等级、部件间的比例、颜色等)进行比较，并结合所述物料的生产数据，可以得出所述物料是否符合当前工序的质量要求的结果。只有当所述物料符合当前工序的质量要求时，才会启动对所述物料的加工处理流程。当所述物料不符合当前工序的质量要求时，发送异常警报信息，并对不合格的物料发起返工处理流程。

在本发明一些可能的实施方式中，所述当所述物料不合格时，发送异常警报信息的步骤，包括：

当所述物料不合格时，从所述第一生产数据中依次提取之前工序产生的第二生产数据；

根据所述第二生产数据获取对应第二生产工位的第二工作数据；

分析所述第二工作数据，得出异常原因；

将所述异常原因发送至控制终端，并发出异常警报信息。

可以理解的是，在本发明的实施例中，在所述物料不合格时(或者同一类物料发生超过设定次数的不合格情况时)，进一步从所述第一生产数据中获取所述物料的前置工序的处理数据，即第二生产数据(所述第二生产数据的构成如前述的第一生产数据，包括但不限于本次生产工位编号及处理时间、工作数据、前置生产工位编号及处理时间、异常代码、操作代码、输出件参数等)，从所述第二生产数据中提取到对应第二生产工位的第二作数据，再将其输入服务器上的诊断分析模型，以分析导致物料不合格的原因，从而提高各个生产工位的处理质量。

在本发明一些可能的实施方式中，所述生产工位监测方法还包括：

实时采集所述生产工位上的所述物料的剩余数量；

根据所述剩余数量、初始数量、所述输出件的数量、工作时间，计算所述物料的消耗速度、有效利用率；

当所述有效利用率低于第一预设值时，降低所述生产工位的工作功率并发送预警信息至所述控制终端；

当所述有效利用率高于第一预设值时，根据所述作业计划和所述消耗速度调整所述物料的输送计划。

可以理解的是，在实际的产品生产/加工流程中，每一个生产/加工工位都会接收和处理大量的物料，在这个过程中，工位的物料可能被使用完，此时一个未完成的产品来到当前工位，则产品无法正常处理。当工位上出现了物料不足的情况下必须要立刻补充物料，如果没有及时的补充物料，那么后续工序中的工位都必须要等待当前工位物料补充并处理完毕后，后面的工位才能够继续生产，这样大大影响了处理效率，因此，在本发明的实施例中，实时采集所述生产工位上的所述物料的剩余数量，并根据所述剩余数量、生产工位上各物料的初始数量、所述输出件的数量、工作时间来计算所述物料的消耗速度及有效利用率，当所述有效利用率低于第一预设值时，说明物料的浪费程序到达了需要控制的情况，即需要控制所述生产工位的工作，降低所述生产工位的工作功率(或者停止所述生产工位的运作)并发送预警信息至所述控制终端；当所述有效利用率高于第一预设值时，根据所述作业计划和所述消耗速度调整所述物料的输送计划，及时补充物料，提高处理效率。

在本发明一些可能的实施方式中，所述生产工位监测方法还包括：

获取所述生产工位的测试数据和功能说明数据；

从所述测试数据和所述功能说明数据中提取所有操作对象数据和操作库，为每个所述操作对象配置唯一的对象标识；

为所述操作库中的每一个所述操作配置唯一的操作标识；

建立所述对象标识与所述操作标识的关联关系；

根据所述对象标识和所述操作标识构建所述工作模型。

可以理解的是，每个生产工位可以进行生产/加工的对象/产品可能有多种，为了精确记录生产工位的工作/操作数据，在本发明的实施例中，通过获取所述生产工位的测试数据和功能说明数据，从所述测试数据和所述功能说明数据中提取所有操作对象数据和操作库，为每个生产工位的所有所述操作对象配置唯一的对象标识，按照对象标识来分别记录每个操作对象在生产工位上对应的操作。获取操作库中的每个所述操作的相关数据，包括但不限于生产工位的运行时间、每个时间点对应的子操作/工序、运行参数、生产工位运行时的声音数据、震动数据、部件间的作用力大小、操作对象的作业质量、良品率、物料利用率以及运行时间段内的环境数据等；并为所述操作库中的每一个所述操作配置唯一的操作标识，最后，根据所述对象标识和所述操作标识构建所述标准工作模型。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如上述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁盘或光盘等。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可轻易想到变化或替换，均可作各种更动与修改，包含上述不同功能、实施步骤的组合，包含软件和硬件的实施方式，均在本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种生产工位监测系统，其特征在于，包括：数据获取模块、控制模块、物联网网关、生产工位监测模块和判断模块；

所述数据获取模块，用于获取生产工位的作业计划；还用于根据所述作业计划，获取每个作业环节对应的操作模型；

所述控制模块，用于按所述作业计划和操作模型确定所需的物料及生成所述物料的输送计划；还用于控制所述生产工位根据所述作业计划和操作模型对所述物料进行加工处理得到输出件；

所述生产工位监测模块，用于获取所述生产工位的工作数据及所述输出件的第一检测数据；

所述判断模块，用于根据所述工作数据和所述第一检测数据判断是否有存在操作异常；

所述控制模块，用于当存在操作异常时，进行异常诊断与处理。

2.根据权利要求1所述的生产工位监测系统，其特征在于，所述生产工位监测系统还包括工位物料监测模块；

所述工位物料监测模块，用于当所述物料达到所述生产工位时，获取所述物料的第一生产数据和第二检测数据；

所述判断模块，还用于根据所述第一生产数据和所述第二检测数据判断所述物料是否合格；

所述控制模块还用于：

当所述物料合格时，启动对所述物料的加工处理流程；

当所述物料不合格时，发送异常警报信息。

3.根据权利要求2所述的生产工位监测系统，其特征在于，在所述当所述物料不合格时，发送异常警报信息的步骤中，所述控制模块具体用于：

当所述物料不合格时，从所述第一生产数据中依次提取之前工序产生的第二生产数据；

根据所述第二生产数据获取对应第二生产工位的第二工作数据；

分析所述第二工作数据，得出异常原因，并发出异常警报信息。

4.根据权利要求3所述的生产工位监测系统，其特征在于，所述工位物料监测模块，还用于实时采集所述生产工位上的所述物料的剩余数量；

所述控制模块还用于：

根据所述剩余数量、初始数量、所述输出件的数量、工作时间，计算所述物料的消耗速度、有效利用率；

当所述有效利用率低于第一预设值时，降低所述生产工位的工作功率并发送预警信息至所述控制终端；

当所述有效利用率高于第一预设值时，根据所述作业计划和所述消耗速度调整所述物料的输送计划。

5.根据权利要求1-4所述的生产工位监测系统，其特征在于，所述生产工位监测系统还包括工作模型构建模块；

所述工作模型构建模块用于：

获取所述生产工位的测试数据和功能说明数据；

从所述测试数据和所述功能说明数据中提取所有操作对象数据和操作库，为每个所述操作对象配置唯一的对象标识；

为所述操作库中的每一个所述操作配置唯一的操作标识；

建立所述对象标识与所述操作标识的关联关系；

根据所述对象标识和所述操作标识构建所述工作模型。

6.一种生产工位监测方法，其特征在于，所述生产工位监测方法包括：

获取生产工位的作业计划；

根据所述作业计划，获取每个作业环节对应的操作模型；

按所述作业计划和操作模型确定所需的物料及生成所述物料的输送计划；

根据所述作业计划和操作模型对所述物料进行加工处理得到输出件；

获取所述生产工位的工作数据及所述输出件的第一检测数据；

根据所述工作数据和所述第一检测数据判断是否有存在操作异常；

当存在操作异常时，进行异常诊断与处理。

7.根据权利要求6所述的生产工位监测方法，其特征在于，所述生产工位监测方法还包括：

当所述物料达到所述生产工位时，获取所述物料的第一生产数据和第二检测数据；

根据所述第一生产数据和所述第二检测数据判断所述物料是否合格；

当所述物料合格时，启动对所述物料的加工处理流程；

当所述物料不合格时，发送异常警报信息。

8.根据权利要求7所述的生产工位监测方法，其特征在于，所述当所述物料不合格时，发送异常警报信息的步骤，包括：

当所述物料不合格时，从所述第一生产数据中依次提取之前工序产生的第二生产数据；

根据所述第二生产数据获取对应第二生产工位的第二工作数据；

分析所述第二工作数据，得出异常原因；

将所述异常原因发送至控制终端，并发出异常警报信息。

9.根据权利要求8所述的生产工位监测方法，其特征在于，所述生产工位监测方法还包括：

实时采集所述生产工位上的所述物料的剩余数量；

根据所述剩余数量、初始数量、所述输出件的数量、工作时间，计算所述物料的消耗速度、有效利用率；

当所述有效利用率低于第一预设值时，降低所述生产工位的工作功率并发送预警信息至所述控制终端；

当所述有效利用率高于第一预设值时，根据所述作业计划和所述消耗速度调整所述物料的输送计划。

10.根据权利要求6-9任一所述的生产工位监测方法，其特征在于，所述生产工位监测方法还包括：

获取所述生产工位的测试数据和功能说明数据；

从所述测试数据和所述功能说明数据中提取所有操作对象数据和操作库，为每个所述操作对象配置唯一的对象标识；

为所述操作库中的每一个所述操作配置唯一的操作标识；

建立所述对象标识与所述操作标识的关联关系；

根据所述对象标识和所述操作标识构建所述工作模型。

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