CN116430818A - 基于多工位程控设备控制实现的产线自动生产方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于多工位程控设备控制实现的产线自动生产方法及系统，涉及产线自动生产方案设计技术领域，包括：在第一产品所对应的物料箱进入自动化产线入口的输送皮带线上时，利用设置于物料箱上的一维码获取物料信息，将物料信息传输至WMS系统与对应工位进行匹配，将第一产品所对应的物料箱送入对应工位进行程控设备自动化生产；利用设置于第一产品出口的对射光电传感器检测并对第一产品进行计数，并按照预设时间间隔计算实际生产频率数据，获取MES系统中的第一预设阈值，判断实际生产频率数据是否大于或等于第一预设阈值，根据判断结果输出有关于是否切换工位进行程控设备自动化生产的控制信号。节约人工报备、现场检修的时间。
Description
技术领域
本发明涉及产线自动生产方案设计技术领域，具体涉及一种基于多工位程控设备控制实现的产线自动生产方法及系统。
背景技术
随着社会发展和科学进步，自动化产线越来越多的应用到产品生产中，现有的自动化产线生产方案中，基本是通过人工来判断产品生产是否正常，是否有异常生产频率下降的情况或是否有生产异常停滞的情况，如果存在，在当前工位有相关工作人员时，当前工位的工作人员会向有关技术人员告知，进行调修或者工位更换，但此时，若当前工位处于完全自动化生产，没有相关工作人员，则会浪费大量的生产时间，影响当前生产任务的进行，甚至可能存在一定的安全隐患。
因此，现有技术还有待进一步发展。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种基于多工位程控设备控制实现的产线自动生产方法及系统，以解决现有技术存在的问题。
为达到上述技术目的，根据本发明的第一方面，本发明提供了一种基于多工位程控设备控制实现的产线自动生产方法，包括：
包括：在第一产品所对应的物料箱进入自动化产线入口的输送皮带线上时，利用设置于物料箱上的一维码获取物料信息，将物料信息传输至WMS仓库管理系统与对应工位进行匹配，将第一产品所对应的物料箱送入对应工位进行程控设备自动化生产；利用设置于第一产品出口的对射光电传感器检测并对第一产品进行计数，并按照预设时间间隔计算实际生产频率数据，获取MES制造执行系统中的第一预设阈值，判断实际生产频率数据是否大于或等于第一预设阈值，并根据判断结果输出有关于是否切换工位进行程控设备自动化生产的控制信号。
具体地，所述根据判断结果输出有关于是否切换工位进行程控设备自动化生产的控制信号包括：
若实际生产频率小于第一预设阈值，输出有关于切换工位进行程控设备自动化生产的控制信号。
具体地，所述输出有关于切换工位进行程控设备自动化生产的控制信号包括：
控制模块对WMS仓库管理系统中的参数进行修改，并通过MES制造执行系统对第一备用工位下发生产第一产品的生产任务，将生产第一产品的工位设置为第一备用工位，在第一产品所对应的物料箱进入自动化产线入口的输送皮带线上时，利用设置于物料箱上的一维码获取物料信息，判断物料信息是否为生产第一产品所需要的物料，若是，物料信息传输至修改参数后的WMS仓库管理系统进行匹配，将第一产品所对应的物料箱输送至第一备用工位进行程控设备自动化生产。
具体地，所述根据判断结果输出有关于是否切换工位进行程控设备自动化生产的控制信号包括：
若实际生产频率大于或等于第一预设阈值，判断实际生产频率是否大于或等于第二预设阈值，并根据判断结果输出有关于实际生产频率是否异常下降的报警信号。
具体地，所述根据判断结果输出有关于实际生产频率是否异常下降的报警信号包括：
若实际生产频率小于第二预设阈值，输出有关于实际生产频率异常下降的报警信号。
具体地，所述根据判断结果输出有关于实际生产频率是否异常下降的报警信号还包括：
若实际生产频率大于或等于第二预设阈值，输出有关于实际生产频率正常的报警信号。
具体地，所述利用设置于第一产品出口的对射光电传感器检测并对第一产品进行计数具体为：
获取MES制造执行系统中的第一产品预设遮挡时间区间，每当有一个第一产品对对射光电传感器进行一次遮挡，并且遮挡时间位于第一产品预设遮挡时间区间内，则控制模块中设置的计数器计数增加1。
具体地，若所述遮挡时间不位于第一产品预设遮挡时间区间内，则输出有关于第一产品异常的报警信号。
根据本发明的第二方面，提供一种基于多工位程控设备控制实现的产线自动生产系统，包括：
采集模块，用于在第一产品所对应的物料箱进入自动化产线入口的输送皮带线上时，利用设置于物料箱上的一维码获取物料信息，将物料信息传输至WMS仓库管理系统与对应工位进行匹配，将第一产品所对应的物料箱送入对应工位进行程控设备自动化生产；
WMS仓库管理系统，用于将物料信息与对应工位进行匹配；
输送模块，用于将第一产品所对应的物料箱送入对应工位进行程控设备自动化生产；
控制模块，用于利用设置于第一产品出口的对射光电传感器检测并对第一产品进行计数，并按照预设时间间隔计算实际生产频率数据，获取MES制造执行系统中的第一预设阈值，判断实际生产频率数据是否大于或等于第一预设阈值，并根据判断结果输出有关于是否切换工位进行程控设备自动化生产的控制信号；
MES制造执行系统，用于存储第一预设阈值或用于切换工位进行程控设备自动化生产。
有益效果：
本发明通过自动化判断判断产品生产是否正常，是否有异常生产频率下降的情况或是否有生产异常停滞的情况，在存在异常生产频率下降的情况或存在生产异常停滞，通过控制模块自动切换备用生产工位并下发生产任务，并将相关物料运送至相应备用生产工位，节约了人工报备、现场检修的时间，很大程度上节约了时间，避免人工报备、现场检修影响生产任务。
附图说明
图1是本发明具体实施例中提供的基于多工位程控设备控制实现的产线自动生产方法的流程图；
图2是本发明具体实施例中提供的基于多工位程控设备控制实现的产线自动生产系统的结构图。
具体实施方式
为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。此外，以下实施例中提到的方向用词，例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用词是用来说明而非限制本发明创造。
下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。
请参阅图1，本发明提供一种基于多工位程控设备控制实现的产线自动生产方法，包括：
S100、在第一产品所对应的物料箱进入自动化产线入口的输送皮带线上时，利用设置于物料箱上的一维码获取物料信息，将物料信息传输至WMS仓库管理系统与对应工位进行匹配，将第一产品所对应的物料箱送入对应工位进行程控设备自动化生产。
这里需要说明的是，步骤S100之前包括：预先设置第一预设阈值、预设时间间隔、第二预设阈值和第一产品预设遮挡时间区间，所述第一预设阈值小于所述第二预设阈值，所述第一预设阈值和所述第二预设阈值根据实际产品生产中，单个第一产品理论上所需的生产时间来确定，所述第一产品预设遮挡时间区间根据输送模块中设置的传送带的传送速度和第一产品的实际尺寸来具体确定。
这里需要说明的是，所述MES制造执行系统（Manufacturing Execution System），是一种用于生产工厂管理的软件系统。它主要用于监控和控制生产过程中的各个环节，以确保生产流程的顺利进行。MES主要功能包括计划排程、控制执行、生产跟踪和数据分析，可以帮助企业优化生产流程，提高生产效率。它被广泛用于生产计划、生产数据分析、人员管理和安全控制等方面。MES系统可以有效地监控生产过程中的生产环节，收集数据并提供实时反馈。所述MES制造执行系统中存储有第一预设阈值数据、第二预设阈值数据和第一产品预设遮挡时间区间数据。
这里需要说明的是，所述WMS仓库管理系统（Warehouse Management System），是一种用于管理物流仓库的软件系统。它主要用于管理和控制仓库内的货物，以确保物料的顺利存储和流转。WMS主要功能包括货物入库、存储、出库以及库存管理等。它可以帮助企业实现仓库物流的自动化和智能化管理。WMS的应用场景主要包括零售、物流、制造等行业，它可以帮助企业优化库存管理、提高物流效率，以实现企业物流运作的全面管理。所述WMS仓库管理系统中存储有物料箱上的一维码中包含的物料信息所对应的某产品的生产工位数据，利用设置于物料箱上的一维码获取物料信息，将物料信息传输至WMS仓库管理系统与对应工位进行匹配后，即可控制输送模块将该产品所对应的物料箱送入该产品所对应的工位进行程控设备自动化生产，优选地，所述输送模块可以为可控制启停的输送带，通过输送带的启停控制实现将该产品所对应的物料箱送入该产品所对应的工位进行程控设备自动化生产；在其他优选实施例中，所述输送模块也可以为AGV自动化系统（Automated GuidedVehicle），AGV自动化系统中包括AGV自动导引车，所述AGV自动导引车装备有电磁或光学等自动导引装置，由计算机控制，以轮式移动为特征，自带动力或动力转换装置，并且能够沿规定的导引路径自动行驶的运输工具，通过与WMS、MES结合，AGV实现仓储的自动化搬运管理，货位柔性动态分配。
S200、利用设置于第一产品出口的对射光电传感器检测并对第一产品进行计数，并按照预设时间间隔计算实际生产频率数据，获取MES制造执行系统中的第一预设阈值。
具体地，所述利用设置于第一产品出口的对射光电传感器检测并对第一产品进行计数具体为：
获取MES制造执行系统中的第一产品预设遮挡时间区间，每当有一个第一产品对对射光电传感器进行一次遮挡，并且遮挡时间位于第一产品预设遮挡时间区间内，则控制模块中设置的计数器计数增加1。
这里需要说明的是，当所述第一产品经过对射型光电传感器，对射型光电传感器的光线会被切断遮挡，此时，对射型光电传感器会产生遮挡信号并被控制模块检测到，当第一产品完全通过对射型光电传感器，遮挡会消失，光线会恢复连接，此时，对射型光电传感器会产生恢复信号，利用控制模块中的计时器记录检测到遮挡信号的时刻数据和检测到恢复信号的时刻数据，根据记录的检测到遮挡信号的时刻数据和检测到恢复信号的时刻数据计算遮挡时间。
具体地，若所述遮挡时间不位于第一产品预设遮挡时间区间内，则输出有关于第一产品异常的报警信号。
这里需要说明的是，由于第一产品预设遮挡时间区间根据输送模块中设置的传送带的传送速度和第一产品的实际尺寸来具体确定，例如第一产品的尺寸为M，传送带的传送速度为N，第一产品预设遮挡时间区间为（M/N-X, M/N+X）,X为修正值，X根据对射型光电传感器的具体型号、误差情况和经验得出，则若所述遮挡时间不位于第一产品预设遮挡时间区间内，则证明产品的尺寸可能不符合要求，产品质量可能存在缺陷，此时，输出有关于第一产品异常的报警信号。通过相关工作人员进行查看，进一步提高了本发明的智能化程度和可靠性。丰富了本发明的功能，使其同时具备了产品自检的功能，很大程度上简化了检测流程，拓展了本发明的应用场景。
S300、判断实际生产频率数据是否大于或等于第一预设阈值，并根据判断结果输出有关于是否切换工位进行程控设备自动化生产的控制信号。
具体地，所述根据判断结果输出有关于是否切换工位进行程控设备自动化生产的控制信号包括：
若实际生产频率小于第一预设阈值，输出有关于切换工位进行程控设备自动化生产的控制信号。
这里需要说明的是，若自动化产品正常运行，则实际生产频率应处于一个合理范围内，即实际生产频率应大于或等于第二预设阈值，若实际生产频率小于第一预设阈值，此时，证明实际生产频率过低，无法继续进行生产任务，此时，输出有关于切换工位进行程控设备自动化生产的控制信号。通过控制模块自动切换备用生产工位并下发生产任务，并将相关物料运送至相应备用生产工位，节约了人工报备、现场检修的时间，很大程度上节约了时间，避免人工报备、现场检修影响生产任务。
具体地，所述输出有关于切换工位进行程控设备自动化生产的控制信号包括：
控制模块对WMS仓库管理系统中的参数进行修改，并通过MES制造执行系统对第一备用工位下发生产第一产品的生产任务，将生产第一产品的工位设置为第一备用工位，在第一产品所对应的物料箱进入自动化产线入口的输送皮带线上时，利用设置于物料箱上的一维码获取物料信息，判断物料信息是否为生产第一产品所需要的物料，若是，物料信息传输至修改参数后的WMS仓库管理系统进行匹配，将第一产品所对应的物料箱输送至第一备用工位进行程控设备自动化生产。
具体地，所述根据判断结果输出有关于是否切换工位进行程控设备自动化生产的控制信号包括：
若实际生产频率大于或等于第一预设阈值，判断实际生产频率是否大于或等于第二预设阈值，并根据判断结果输出有关于实际生产频率是否异常下降的报警信号。
这里需要说明的是，若实际生产频率大于或等于第一预设阈值，且实际生产频率小于第二预设阈值，则证明实际生产频率小于正常生产时应有的频率，即可能存在实际生产频率异常下降的情况，此时，通过输出有关于实际生产频率异常下降的报警信号。通知相关技术人员检修，进一步提高了本发明的自动化程度和智能化程度。
具体地，所述根据判断结果输出有关于实际生产频率是否异常下降的报警信号包括：
若实际生产频率小于第二预设阈值，输出有关于实际生产频率异常下降的报警信号。
具体地，所述根据判断结果输出有关于实际生产频率是否异常下降的报警信号还包括：
若实际生产频率大于或等于第二预设阈值，输出有关于实际生产频率正常的报警信号。
这里需要说明的是，若实际生产频率大于或等于第二预设阈值，则证明该工位的产品生产情况正常，则输出有关于实际生产频率正常的报警信号。进一步提高了本发明的智能化程度。拓展了本发明的应用场景。
可以理解的是， 本发明通过自动化判断判断产品生产是否正常，是否有异常生产频率下降的情况或是否有生产异常停滞的情况，在存在异常生产频率下降的情况或存在生产异常停滞，通过控制模块自动切换备用生产工位并下发生产任务，并将相关物料运送至相应备用生产工位，节约了人工报备、现场检修的时间，很大程度上节约了时间，避免人工报备、现场检修影响生产任务。
请参阅图2，本发明提供了另一实施例，本实施例提供了一种基于多工位程控设备控制实现的产线自动生产系统，所述系统包括：
采集模块100，用于在第一产品所对应的物料箱进入自动化产线入口的输送皮带线上时，利用设置于物料箱上的一维码获取物料信息，将物料信息传输至WMS仓库管理系统与对应工位进行匹配，将第一产品所对应的物料箱送入对应工位进行程控设备自动化生产；
WMS仓库管理系统200，用于将物料信息与对应工位进行匹配；
输送模块500，用于将第一产品所对应的物料箱送入对应工位进行程控设备自动化生产；
控制模块300，用于利用设置于第一产品出口的对射光电传感器检测并对第一产品进行计数，并按照预设时间间隔计算实际生产频率数据，获取MES制造执行系统400中的第一预设阈值，判断第一产品的实际生产频率数据是否大于或等于第一预设阈值，并根据判断结果输出有关于是否切换工位进行第一产品的程控设备自动化生产的控制信号；
MES制造执行系统400，用于存储第一预设阈值或用于切换工位进行程控设备自动化生产。
在优选实施例中，本申请还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
存储器；以及处理器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现所述的基于多工位程控设备控制实现的产线自动生产方法。该计算机设备可以广义地为服务器、终端，或任何其他具有必要的计算和/或处理能力的电子设备。在一个实施例中，该计算机设备可包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、通信接口等。该计算机设备的处理器可用于提供必要的计算、处理和/或控制能力。该计算机设备的存储器可包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质中或上可存储有操作系统、计算机程序等。该内存储器可为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口和通信接口可用于与外部的设备通过网络连接和通信。该计算机程序被处理器执行时执行本发明的方法的步骤。
本发明可以实现为一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在由处理器执行时导致本发明实施例的方法的步骤被执行。在一个实施例中，所述计算机程序被分布在网络耦合的多个计算机设备或处理器上，以使得所述计算机程序由一个或多个计算机设备或处理器以分布式方式存储、访问和执行。单个方法步骤/操作，或者两个或更多个方法步骤/操作，可以由单个计算机设备或处理器或由两个或更多个计算机设备或处理器执行。一个或多个方法步骤/操作可以由一个或多个计算机设备或处理器执行，并且一个或多个其他方法步骤/操作可以由一个或多个其他计算机设备或处理器执行。一个或多个计算机设备或处理器可以执行单个方法步骤/操作，或执行两个或更多个方法步骤/操作。
本领域普通技术人员可以理解，本发明的方法步骤可以通过计算机程序来指示相关的硬件如计算机设备或处理器完成，所述的计算机程序可存储于非暂时性计算机可读存储介质中，该计算机程序被执行时导致本发明的步骤被执行。根据情况，本文中对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器的示例包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）、闪存、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘等。易失性存储器的示例包括随机存取存储器（RAM）、外部高速缓冲存储器等。
以上描述的各技术特征可以任意地组合。尽管未对这些技术特征的所有可能组合进行描述，但这些技术特征的任何组合都应当被认为由本说明书涵盖，只要这样的组合不存在矛盾。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种基于多工位程控设备控制实现的产线自动生产方法，其特征在于，包括：在第一产品所对应的物料箱进入自动化产线入口的输送皮带线上时，利用设置于物料箱上的一维码获取物料信息，将物料信息传输至WMS仓库管理系统与对应工位进行匹配，将第一产品所对应的物料箱送入对应工位进行程控设备自动化生产；利用设置于第一产品出口的对射光电传感器检测并对第一产品进行计数，并按照预设时间间隔计算实际生产频率数据，获取MES制造执行系统中的第一预设阈值，判断实际生产频率数据是否大于或等于第一预设阈值，并根据判断结果输出有关于是否切换工位进行程控设备自动化生产的控制信号。
2.根据权利要求1所述的基于多工位程控设备控制实现的产线自动生产方法，其特征在于，所述根据判断结果输出有关于是否切换工位进行程控设备自动化生产的控制信号包括：
若实际生产频率小于第一预设阈值，输出有关于切换工位进行程控设备自动化生产的控制信号。
3.根据权利要求2所述的基于多工位程控设备控制实现的产线自动生产方法，其特征在于，所述输出有关于切换工位进行程控设备自动化生产的控制信号包括：
控制模块对WMS仓库管理系统中的参数进行修改，并通过MES制造执行系统对第一备用工位下发生产第一产品的生产任务，将生产第一产品的工位设置为第一备用工位，在第一产品所对应的物料箱进入自动化产线入口的输送皮带线上时，利用设置于物料箱上的一维码获取物料信息，判断物料信息是否为生产第一产品所需要的物料，若是，物料信息传输至修改参数后的WMS仓库管理系统进行匹配，将第一产品所对应的物料箱输送至第一备用工位进行程控设备自动化生产。
4.根据权利要求2所述的基于多工位程控设备控制实现的产线自动生产方法，其特征在于，所述根据判断结果输出有关于是否切换工位进行程控设备自动化生产的控制信号包括：
若实际生产频率大于或等于第一预设阈值，判断实际生产频率是否大于或等于第二预设阈值，并根据判断结果输出有关于实际生产频率是否异常下降的报警信号。
5.根据权利要求4所述的基于多工位程控设备控制实现的产线自动生产方法，其特征在于，所述根据判断结果输出有关于实际生产频率是否异常下降的报警信号包括：
若实际生产频率小于第二预设阈值，输出有关于实际生产频率异常下降的报警信号。
6.根据权利要求4所述的基于多工位程控设备控制实现的产线自动生产方法，其特征在于，所述根据判断结果输出有关于实际生产频率是否异常下降的报警信号还包括：
若实际生产频率大于或等于第二预设阈值，输出有关于实际生产频率正常的报警信号。
7.根据权利要求1所述的基于多工位程控设备控制实现的产线自动生产方法，其特征在于，所述利用设置于第一产品出口的对射光电传感器检测并对第一产品进行计数具体为：
获取MES制造执行系统中的第一产品预设遮挡时间区间，每当有一个第一产品对对射光电传感器进行一次遮挡，并且遮挡时间位于第一产品预设遮挡时间区间内，则控制模块中设置的计数器计数增加1。
8.根据权利要求7所述的基于多工位程控设备控制实现的产线自动生产方法，其特征在于，若所述遮挡时间不位于第一产品预设遮挡时间区间内，则输出有关于第一产品异常的报警信号。
9.一种基于多工位程控设备控制实现的产线自动生产系统，其特征在于，包括：
采集模块，用于在第一产品所对应的物料箱进入自动化产线入口的输送皮带线上时，利用设置于物料箱上的一维码获取物料信息，将物料信息传输至WMS仓库管理系统与对应工位进行匹配，将第一产品所对应的物料箱送入对应工位进行程控设备自动化生产；
WMS仓库管理系统，用于将物料信息与对应工位进行匹配；
输送模块，用于将第一产品所对应的物料箱送入对应工位进行程控设备自动化生产；
控制模块，用于利用设置于第一产品出口的对射光电传感器检测并对第一产品进行计数，并按照预设时间间隔计算实际生产频率数据，获取MES制造执行系统中的第一预设阈值，判断实际生产频率数据是否大于或等于第一预设阈值，并根据判断结果输出有关于是否切换工位进行程控设备自动化生产的控制信号；
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