CN115293693A - 一种生产物料跟踪系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种生产物料跟踪系统及方法，通过设置用于跟踪库存物料的锁定物料数量、未锁定物料数量以及锁定物料的单位时间出库数量的物料库存状态跟踪单元，用于跟踪运输中的物料数量以及每个生产环节中单位时间的物料到达数量的物料运输状态跟踪单元，用于跟踪每个生产环节中的单位时间物料消耗数量以及物料产出数量的物料生产状态跟踪单元以及用于根据物料库存状态、物料运输状态或者物料生产状态数据的动态变化对每种状态下的物料冗余数量进行调整的物料冗余数量跟踪单元，对生产制造过程的物料动态数据进行实时跟踪以对物料供应计划进行精细化调整，从而保障了智能制造系统的生产制造过程高效稳定的运行。

Description

一种生产物料跟踪系统及方法

技术领域

本发明涉及智能制造技术领域，特别涉及一种生产物料跟踪系统及方法。

背景技术

在制造企业的生产制造过程中，涉及的物料种类多样、数量繁多，同时物料的位置、数量、形态等随着生产制造过程也在动态变化，因此物料管理是一项涉及大量动态变化数据的工作。物料供应是生产制造的生命线，稳定高效的物料供应是保障生产制造的重要基础，特别是在智能制造时代，从生产计划的制定、生产任务的调度、生产物料的供应到生产制造过程都逐渐往无人化方向发展，决策、变更和执行过程全方位的自动化使生产效率得到了非常大的提升。然而一旦外部条件发生重大变化，例如多批次物料发生重大质量问题、运输设备故障或者由于天气/交通/人力等原因造成物料运力大幅下降或者临时增加紧急订单等，制造系统程序逻辑没有适应性调整导致物料供应无法满足生产需求的情况下，将会对制造企业产生极大的负面影响甚至造成重大损失。

发明内容

本发明正是基于上述问题，提出了一种生产物料跟踪系统及方法，通过对生产制造过程的物料动态数据进行实时跟踪以对物料供应计划进行精细化调整，从而保障了智能制造系统的生产制造过程高效稳定的运行。

有鉴于此，本发明的第一方面提出了一种生产物料跟踪系统，包括用于跟踪库存物料的锁定物料数量、未锁定物料数量以及锁定物料的单位时间出库数量的物料库存状态跟踪单元，用于跟踪运输中的物料数量以及每个生产环节中单位时间的物料到达数量的物料运输状态跟踪单元，用于跟踪每个生产环节中的单位时间物料消耗数量以及物料产出数量的物料生产状态跟踪单元以及用于根据物料库存状态、物料运输状态或者物料生产状态数据的动态变化对每种状态下的物料冗余数量进行调整的物料冗余数量跟踪单元。

本发明的第二方面提出了一种应用于上述生产物料跟踪系统的生产物料跟踪方法，包括：

实时监测物料动态数据，所述物料动态数据包括每个生产环节中每种生产物料的物料消耗数量和物料供应数量；

判断所述物料动态数据是否发生异常变化；

当所述物料动态数据发生异常变化时，确定受影响的生产环节及受影响物料并获取受影响生产环节中对应所述受影响物料的单位时间消耗数量以及单位时间供应数量；

获取所述受影响物料及其同一来源物料的单位时间冗余数量；

根据生产任务的生产周期及其优先级调整相应生产任务对应的物料单位时间冗余数量。

优选的，判断所述物料动态数据是否发生异常变化的步骤具体包括：

判断每个生产环节中每种生产物料的单位时间消耗数量或者单位时间供应数量的变化幅度是否大于第一阈值。

优选的，确定受影响的生产环节及受影响物料并获取受影响生产环节中对应所述受影响物料的单位时间消耗数量以及单位时间供应数量的步骤具体包括：

当第i个生产环节的生产物料A的单位时间消耗数量的变化幅度Δa_is大于第一阈值时，将所述第i个生产环节确定为受影响的生产环节，将所述生产物料A确定为受影响物料；

获取所述第i个生产环节每个生产设备的所述受影响物料A的单位时间消耗数量a_ij以及a_is，其中

n为所述第i个生产环节中消耗物料包含所述受影响物料A的生产设备的数量；

获取所述第i个生产环节中所述受影响物料A的单位时间供应数量a_i，其中a_i>a_is。

优选的，获取所述受影响物料及其同一来源物料的单位时间冗余数量的步骤具体包括：

获取所述受影响物料A的单位时间冗余数量a_ir，其中

所述受影响物料A的单位时间消耗数量的变化幅度Δa_is>a_ir；

确定所述受影响物料的同一来源物料B，使得所述同一来源物料B的单位时间冗余数量b_ir>k·Δa_is，其中k为物料数量变换系数。

优选的，根据生产任务的生产周期及其优先级调整相应生产任务对应的物料单位时间冗余数量具体包括：

确定所述同一来源物料的单位时间冗余数量下调幅度Δb_ir＝k·Δa_is。

优选的，确定受影响的生产环节及受影响物料并获取受影响生产环节中对应所述受影响物料的单位时间消耗数量以及单位时间供应数量的步骤具体包括：

当第i个生产环节的生产物料A的单位时间供应数量的变化幅度Δa_i大于第一阈值时，将所述第i个生产环节确定为受影响的生产环节，将所述生产物料A确定为受影响物料；

获取所述第i个生产环节每个生产设备的所述受影响物料A的单位时间消耗数量a_ij以及a_is，其中

n为所述第i个生产环节中消耗物料包含所述受影响物料A的生产设备的数量；

获取所述第i个生产环节中所述受影响物料A的单位时间供应数量a_i，其中a_i>a_is。

优选的，获取所述受影响物料及其同一来源物料的单位时间冗余数量的步骤具体包括：

获取所述受影响物料A的单位时间冗余数量a_ir，其中

所述受影响物料A的单位时间供应数量的变化幅度Δa_i>a_ir；

确定所述受影响物料的同一来源物料B，使得所述同一来源物料B的单位时间冗余数量b_ir>k·Δa_i，其中k为物料数量变换系数。

优选的，根据生产任务的生产周期及其优先级调整相应生产任务对应的物料单位时间冗余数量具体包括：

确定所述同一来源物料的单位时间冗余数量下调幅度Δb_ir＝k·Δa_i。

优选的，在根据生产任务的生产周期及其优先级调整相应生产任务对应的物料冗余数量的步骤之后，还包括：

确定当前生产环节受影响物料的关联物料，所述关联物料包括在先生产环节中与当前生产环节物料具有直接或者间接物理状态转换关系的物料；

根据当前生产环节中所述受影响物料的冗余数量调整幅度，相应调整所述关联物料的冗余数量。

本发明提出一种生产物料跟踪系统及方法，通过设置用于跟踪库存物料的锁定物料数量、未锁定物料数量以及锁定物料的单位时间出库数量的物料库存状态跟踪单元，用于跟踪运输中的物料数量以及每个生产环节中单位时间的物料到达数量的物料运输状态跟踪单元，用于跟踪每个生产环节中的单位时间物料消耗数量以及物料产出数量的物料生产状态跟踪单元以及用于根据物料库存状态、物料运输状态或者物料生产状态数据的动态变化对每种状态下的物料冗余数量进行调整的物料冗余数量跟踪单元，对生产制造过程的物料动态数据进行实时跟踪以对物料供应计划进行精细化调整，从而保障了智能制造系统的生产制造过程高效稳定的运行。

附图说明

图1是本发明一个实施例提供的一种生产物料跟踪系统的示意框图；

图2是本发明一个实施例提供的一种生产物料跟踪方法的流程图；

图3是本发明一个实施例提供的受影响物料及同一来源物料的数量变化示意图；

图4是本发明另一个实施例提供的受影响物料及同一来源物料的数量变化示意图；

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。

在本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施方式”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

下面参照附图来描述根据本发明一些实施方式提供的一种生产物料跟踪系统及方法。

如图1所示，本发明的第一方面提出了一种生产物料跟踪系统，包括用于跟踪库存物料的锁定物料数量、未锁定物料数量以及锁定物料的单位时间出库数量的物料库存状态跟踪单元，用于跟踪运输中的物料数量以及每个生产环节中单位时间的物料到达数量的物料运输状态跟踪单元，用于跟踪每个生产环节中的单位时间物料消耗数量以及物料产出数量的物料生产状态跟踪单元以及用于根据物料库存状态、物料运输状态或者物料生产状态数据的动态变化对每种状态下的物料冗余数量进行调整的物料冗余数量跟踪单元。在本发明的技术方案中，所述生产环节包括如铸造、锻造、加工、装配等基本生产环节，也包括仓储环节、运输环节、检测环节等辅助生产环节。所述生产物料为上述各生产环节中的输入、输出物料，在例如仓储、运输等辅助生产环节的一些生产环节中，生产物料进入该生产环节与从该生产环节输出前后的物理状态不发生变化，在例如铸造、锻造、加工或者装配等基本生产环节的一些生产环节中，生产物料从该生产环节输出后的物理状态与进入该生产环节之前的物理状态有所不同，包括多种输入物料合并为一种新的输出物料，或者一种输入物料转换成形态、体积或者其它物理特性有所不同的输出物料等。具体的，所述锁定物料数量为已绑定了业务订单的物料数量。相应的，所述未锁定物料的数量为未绑定业务订单的物料数量。所述冗余物料是在各个生产环节为了避免预期之外的物料损失所额外准备的一定数量的物料，包括但不限于冗余锁定物料、冗余运输物料、冗余半成品物料等。

本发明的第二方面提出了一种应用于上述生产物料跟踪系统的生产物料跟踪方法，如图2所示，所述生产物料跟踪方法包括：

实时监测物料动态数据，所述物料动态数据包括每个生产环节中每种生产物料的物料消耗数量和物料供应数量；

判断所述物料动态数据是否发生异常变化；

当所述物料动态数据发生异常变化时，确定受影响的生产环节及受影响物料并获取受影响生产环节中对应所述受影响物料的单位时间消耗数量以及单位时间供应数量；

获取所述受影响物料及其同一来源物料的单位时间冗余数量；

根据生产任务的生产周期及其优先级调整相应生产任务对应的物料单位时间冗余数量。

应当知道的是，该实施方式中所述的物料消耗数量为对应生产环节的物料输入数量，即该生产环节的任务完成数量，对于一些物料物理状态不发生变化的生产环节例如运输环节或检测环节等辅助生产环节，输入物料和输出物料完全一致，不会发生常规意义上的消耗，在运输环节或检测环节，所述单位时间消耗数量具体为单位时间运输数量或者单位时间的检测数量。所述单位时间供应数量为前一生产环节到当前生产环节的输出物料出量，例如单位时间从加工环节供应给装配环节的加工后的零部件的数量。所述受影响物料为由于计划外的因素导致的单位时间消耗数量或者单位时间供应数量发生异常变化的物料，例如由于紧急插单导致一种或多种物料的消耗数量大幅增加，或者由于运输设备故障导致的一种或多种物料的供应数量大幅减少等，且增加或减少的幅度大于相应物料的单位时间冗余数量，使得冗余物料不足以供应相应生产环节的物料消耗需求。所述同一来源物料为与所述受影响物料来自于同一供应源例如来源于相同仓库、相同产线或相同车间的物料。

优选的，判断所述物料动态数据是否发生异常变化的步骤具体包括：

判断每个生产环节中每种生产物料的单位时间消耗数量或者单位时间供应数量的变化幅度是否大于第一阈值。

优选的，确定受影响的生产环节及受影响物料并获取受影响生产环节中对应所述受影响物料的单位时间消耗数量以及单位时间供应数量的步骤具体包括：

当第i个生产环节的生产物料A的单位时间消耗数量的变化幅度Δa_is大于第一阈值时，将所述第i个生产环节确定为受影响的生产环节，将所述生产物料A确定为受影响物料；

获取所述第i个生产环节每个生产设备的所述受影响物料A的单位时间消耗数量a_ij以及a_is，其中

n为所述第i个生产环节中消耗物料包含所述受影响物料A的生产设备的数量；

获取所述第i个生产环节中所述受影响物料A的单位时间供应数量a_i，其中a_i>a_is。

优选的，获取所述受影响物料及其同一来源物料的单位时间冗余数量的步骤具体包括：

获取所述受影响物料A的单位时间冗余数量a_ir，其中

所述受影响物料A的单位时间消耗数量的变化幅度Δa_is>a_ir；

确定所述受影响物料的同一来源物料B，使得所述同一来源物料B的单位时间冗余数量b_ir>k·Δa_is，其中k为物料数量变换系数。

优选的，根据生产任务的生产周期及其优先级调整相应生产任务对应的物料单位时间冗余数量具体包括：

确定所述同一来源物料的单位时间冗余数量下调幅度Δb_ir＝k·Δa_is。

应当知道的是，在上述实施方式中，所述受影响物料A和同一来源物料B可以表示一种物料，也可以表示多种物料。例如，如图3所示，所述同一来源物料包括物料B和物料C，当所述受影响物料A的消耗量单位时间消耗数量(见图3中A物料的曲线)的变化幅度Δa_is大于第一阈值时，对同一来源物料B及物料C的单位时间冗余数量(见图3中B物料和C物料的曲线)进行下调，以保障受影响物料A的足量供应。

进一步的，所述物料数量变换系数k的数值在不同的生产环节具有不同的数值，例如受影响生产环节的前一生产环节为运输环节，则k值与受影响物料及同一来源物料的体积、重量相关，当受影响生产环节的前一生产环节为加工环节时，则k值与受影响物料及同一来源物料在前一生产环节的加工时长相关。

优选的，确定受影响的生产环节及受影响物料并获取受影响生产环节中对应所述受影响物料的单位时间消耗数量以及单位时间供应数量的步骤具体包括：

当第i个生产环节的生产物料A的单位时间供应数量的变化幅度Δa_i大于第一阈值时，将所述第i个生产环节确定为受影响的生产环节，将所述生产物料A确定为受影响物料；

获取所述第i个生产环节每个生产设备的所述受影响物料A的单位时间消耗数量a_ij以及a_is，其中

n为所述第i个生产环节中消耗物料包含所述受影响物料A的生产设备的数量；

获取所述第i个生产环节中所述受影响物料A的单位时间供应数量a_i，其中a_i>a_is。

优选的，获取所述受影响物料及其同一来源物料的单位时间冗余数量的步骤具体包括：

获取所述受影响物料A的单位时间冗余数量a_ir，其中

所述受影响物料A的单位时间供应数量的变化幅度Δa_i>a_ir；

确定所述受影响物料的同一来源物料B，使得所述同一来源物料B的单位时间冗余数量b_ir>k·Δa_i，其中k为物料数量变换系数。

优选的，根据生产任务的生产周期及其优先级调整相应生产任务对应的物料单位时间冗余数量具体包括：

确定所述同一来源物料的单位时间冗余数量下调幅度Δb_ir＝k·Δa_i。

在上述实施方式中，如图4所示，从图中合计曲线上圈出的位置即9：00这个时刻开始，由于计划外的因素导致某一特定来源的物料供应数量发生大幅下降，使其中高优先级生产任务的受影响物料A的单位时间供应数量受到显著的影响(图中物料A的曲线对应9：00这个时刻所圈出的位置出现明显的降幅)，在9：00到10：00期间的变化幅度Δa_i大于第一阈值，为了保障物料A的足量供应，从11：00开始下调同一来源的物料B和物料C的单位时间冗余数量，使得物料A的单位时间供应数量在一段时间后恢复到足以满足相应生产任务的生产需求的数量。

优选的，在根据生产任务的生产周期及其优先级调整相应生产任务对应的物料冗余数量的步骤之后，还包括：

确定当前生产环节受影响物料的关联物料，所述关联物料包括在先生产环节中与当前生产环节物料具有直接或者间接物理状态转换关系的物料；

根据当前生产环节中所述受影响物料的冗余数量调整幅度，相应调整所述关联物料的冗余数量。

例如，在所述受影响生产环节的前一生产环节中，每消耗d_i-1个关联物料D和e_i-1个关联物料E可以生产得到a_i个物料A，则对关联物料D和关联物料E的冗余数量的调整幅度相应的分别为

或者

或者

当所述受影响生产环节的前一生产环节不涉及物料的物理状态转换时，则前一生产环节的物类A的冗余数量调整幅度Δa_i-1＝Δa_i或者Δa_i-1＝Δa_is，以此往前类推。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本发明的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种生产物料跟踪系统，其特征在于，包括用于跟踪库存物料的锁定物料数量、未锁定物料数量以及锁定物料的单位时间出库数量的物料库存状态跟踪单元，用于跟踪运输中的物料数量以及每个生产环节中单位时间的物料到达数量的物料运输状态跟踪单元，用于跟踪每个生产环节中的单位时间物料消耗数量以及物料产出数量的物料生产状态跟踪单元以及用于根据物料库存状态、物料运输状态或者物料生产状态数据的动态变化对每种状态下的物料冗余数量进行调整的物料冗余数量跟踪单元。

2.一种应用于如权利要求1所述的生产物料跟踪系统的生产物料跟踪方法，其特征在于，包括：

实时监测物料动态数据，所述物料动态数据包括每个生产环节中每种生产物料的物料消耗数量和物料供应数量；

判断所述物料动态数据是否发生异常变化；

当所述物料动态数据发生异常变化时，确定受影响的生产环节及受影响物料并获取受影响生产环节中对应所述受影响物料的单位时间消耗数量以及单位时间供应数量；

获取所述受影响物料及其同一来源物料的单位时间冗余数量；

根据生产任务的生产周期及其优先级调整相应生产任务对应的物料单位时间冗余数量。

3.根据权利要求2所述的生产物料跟踪方法，其特征在于，判断所述物料动态数据是否发生异常变化的步骤具体包括：

判断每个生产环节中每种生产物料的单位时间消耗数量或者单位时间供应数量的变化幅度是否大于第一阈值。

4.根据权利要求3所述的生产物料跟踪方法，其特征在于，确定受影响的生产环节及受影响物料并获取受影响生产环节中对应所述受影响物料的单位时间消耗数量以及单位时间供应数量的步骤具体包括：

当第i个生产环节的生产物料A的单位时间消耗数量的变化幅度Δa_is大于第一阈值时，将所述第i个生产环节确定为受影响的生产环节，将所述生产物料A确定为受影响物料；

获取所述第i个生产环节每个生产设备的所述受影响物料A的单位时间消耗数量a_ij以及a_is，其中

n为所述第i个生产环节中消耗物料包含所述受影响物料A的生产设备的数量；

获取所述第i个生产环节中所述受影响物料A的单位时间供应数量a_i，其中a_i>a_is。

5.根据权利要求4所述的生产物料跟踪方法，其特征在于，获取所述受影响物料及其同一来源物料的单位时间冗余数量的步骤具体包括：

获取所述受影响物料A的单位时间冗余数量a_ir，其中

所述受影响物料A的单位时间消耗数量的变化幅度Δa_is>a_ir；

确定所述受影响物料的同一来源物料B，使得所述同一来源物料B的单位时间冗余数量b_ir>k·Δa_is，其中k为物料数量变换系数。

6.根据权利要求5所述的生产物料跟踪方法，其特征在于，根据生产任务的生产周期及其优先级调整相应生产任务对应的物料单位时间冗余数量具体包括：

确定所述同一来源物料的单位时间冗余数量下调幅度Δb_ir＝k·Δa_is。

7.根据权利要求3所述的生产物料跟踪方法，其特征在于，确定受影响的生产环节及受影响物料并获取受影响生产环节中对应所述受影响物料的单位时间消耗数量以及单位时间供应数量的步骤具体包括：

当第i个生产环节的生产物料A的单位时间供应数量的变化幅度Δa_i大于第一阈值时，将所述第i个生产环节确定为受影响的生产环节，将所述生产物料A确定为受影响物料；

获取所述第i个生产环节每个生产设备的所述受影响物料A的单位时间消耗数量a_ij以及a_is，其中

n为所述第i个生产环节中消耗物料包含所述受影响物料A的生产设备的数量；

获取所述第i个生产环节中所述受影响物料A的单位时间供应数量a_i，其中a_i>a_is。

8.根据权利要求7所述的生产物料跟踪方法，其特征在于，获取所述受影响物料及其同一来源物料的单位时间冗余数量的步骤具体包括：

获取所述受影响物料A的单位时间冗余数量a_ir，其中

所述受影响物料A的单位时间供应数量的变化幅度Δa_i>a_ir；

确定所述受影响物料的同一来源物料B，使得所述同一来源物料B的单位时间冗余数量b_ir>k·Δa_i，其中k为物料数量变换系数。

9.根据权利要求8所述的生产物料跟踪方法，其特征在于，根据生产任务的生产周期及其优先级调整相应生产任务对应的物料单位时间冗余数量具体包括：

确定所述同一来源物料的单位时间冗余数量下调幅度Δb_ir＝k·Δa_i。

10.根据权利要求8或9所述的生产物料跟踪方法，其特征在于，在根据生产任务的生产周期及其优先级调整相应生产任务对应的物料冗余数量的步骤之后，还包括：

确定当前生产环节受影响物料的关联物料，所述关联物料包括在先生产环节中与当前生产环节物料具有直接或者间接物理状态转换关系的物料；

根据当前生产环节中所述受影响物料的冗余数量调整幅度，相应调整所述关联物料的冗余数量。

Images