CN117331358A - 仓库物料上料控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了仓库物料上料控制系统，属于产品监控技术领域，包括：在各种物料进厂前依次对其进行质量和参数的检测，构建出各物料的模型并与质量和参数的检测结果进行整合。根据生产顺序以及订单的安排并结合各设备的布置方式，对各物料的摆放以及码垛位置进行规划，降低物料上料的时间同时实现不同订单连续化的物料供应。将各物料的模型以及变化情况实时显示在框架内，将设备状态以及动作的变化实时显示在框架中对应的模型上，实现框架内对生产过程中的全模拟。通过对设备的远程控制，实现不同的物料的上料操作以完成不同的生产要求。本发明提供的仓库物料上料控制系统实现了生产的全程控制和监测，对物料的供应和上料情况进行了优化。

Description

仓库物料上料控制系统

技术领域

本发明属于产品监控技术领域，更具体地说，是涉及仓库物料上料控制系统。

背景技术

工业仓库是指在工业生产中，用来存放生产所需的各种材料，或工厂日常生活所需的各种消耗品等，以及在生产后期中，用来存放产品、保护产品、调节供需等的工业建筑物之一，仓储是指利用仓库对各类物资及其相关设施设备进行物品的入库、储存、出库的活动。现代仓储是指在传统仓储的基础上增加库内加工、分拣、库内包装等环节，仓储是生产制造与商品流通的重要环节之一，也是物流活动的重要环节。

但是在实际生产的过程中不同的订单之间对物料需求的种类和量均不同，通过现有的技术虽然能够生成相应的表格，通过表格所记载的内容进行上料，但是由于物料的种类较多，取料时难免会出现偏差，并且频繁的不同位置的取料，劳动强度较大，产品的质量无法保证。

发明内容

本发明的目的在于提供仓库物料上料控制系统，旨在解决取料时难免会出现偏差，劳动强度较大无法准确取料的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供仓库物料上料控制系统，包括：

创建厂区的模型框架，对各生产设备进行建模并标注在所述框架对应位置；

在各种物料进厂前依次对其进行质量和参数的检测，构建出各所述物料的模型并与质量和参数的检测结果进行整合；

根据生产顺序以及订单的安排并结合各所述设备的布置方式，对各所述物料的摆放以及码垛位置进行规划，降低所述物料上料的时间同时实现不同订单连续化的所述物料供应；

将各所述物料的模型以及变化情况实时显示在所述框架内，将所述设备状态以及动作的变化实时显示在所述框架中对应的模型上，实现所述框架内对生产过程中的全模拟；

通过对所述设备的远程控制，实现不同的所述物料的上料操作以完成不同的生产要求。

在一种可能的实现方式中，所述创建厂区的模型框架包括：

根据厂区的实际结构以及排布方式进行等比例的所述模型构建。

在一种可能的实现方式中，所述对各生产设备进行建模并标注在所述框架对应位置包括：

在所述设备上安装多个传感器，多个所述传感器配合用于确定出所述设备的运行参数和姿态；

将所述传感器确定的内容实时反馈至所述框架。

在一种可能的实现方式中，所述构建出各所述物料的模型并与质量和参数的检测结果进行整合包括：

确定各所述物料的外观尺寸并生成相应的模型，将所述物料位移变化的过程实时显示在所述框架中对应的所述物料的模型上。

在一种可能的实现方式中，所述将各所述物料的模型以及变化情况实时显示在所述框架内包括：

通过监控系统对各所述物料进行实时监测，判断其位置的变化情况并反馈至所述框架；

所述框架根据接收到的信息使对应的模型实时的变化。

在一种可能的实现方式中，所述将各所述物料的模型以及变化情况实时显示在所述框架内包括：

通过所述传感器和所述监控系统的配合，对产品的生产过程进行全程监控，并对产品的最终情况进行推测，从而对所述物料的上料情况进行调节。

在一种可能的实现方式中，所述并对产品的最终情况进行推测，从而对所述物料的上料情况进行调节包括：

在所述物料入厂时根据所述框架的出口、入口和所述设备的位置，推测出所述物料大致的放置区域；

根据待完成订单的顺序以及订单中对各所述物料的质量和用料的需求情况，确定出各所述物料的摆放位置；

在所述物料上料的过程中，结合所需的各所述物料的位置，确定出取料的路线以及所需的量，最终规划出上料时对所述物料的提取顺序以及相应的规划路径。

在一种可能的实现方式中，所述通过对所述设备的远程控制，实现不同的所述物料的上料操作以完成不同的生产要求包括：

根据各订单的顺序规划出各所述物料的上料顺序，并通过规划出的路径使相关装置能够拾取对应位置的所述物料。

在一种可能的实现方式中，所述通过对所述设备的远程控制，实现不同的所述物料的上料操作以完成不同的生产要求包括：

借助网络并结合所述框架所反馈的信息，对各所述设备进行远程控制。

在一种可能的实现方式中，所述通过对所述设备的远程控制，实现不同的所述物料的上料操作以完成不同的生产要求包括：

根据各所述物料的检测结果，并结合所述物料的添加情况和所述设备的运行参数确定出产品在各环节的实际情况，并根据所检测的内容对所述设备的运行情况和所述物料的添加量、添加比例和添加顺序等进行优化。

本发明提供的仓库物料上料控制系统的有益效果在于：与现有技术相比，本发明仓库物料上料控制系统中首先需要创建出厂区的模型框架，并且在框架内标注出各生产设备建模后的模型。对各种物料进厂前依次对其进行质量和参数的检测，同时构建出各物料的模型并与质量和参数的检测结果进行整合。为了降低物料上料的时间同时实现不同订单连续化的物料供应，根据生产顺序以及订单并结合各设备的布置方式，对各物料的摆放以及码垛位置进行规划。将各物料的模型以及变化情况，设备状态以及动作的变化均显示在框架内实现框架内对生产过程中的全模拟，最终通过对设备的远程控制，实现不同的所述物料的上料操作以完成不同的生产要求。

本申请中，通过对物料以及设备的实时监控和显示，从而实现了生产的全程控制和监测，提高了产品质量，对物料的供应和上料情况进行了优化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的仓库物料上料控制系统的流程图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，现对本发明提供的仓库物料上料控制系统进行说明。仓库物料上料控制系统，包括：

创建厂区的模型框架，对各生产设备进行建模并标注在框架对应位置。

在各种物料进厂前依次对其进行质量和参数的检测，构建出各物料的模型并与质量和参数的检测结果进行整合。

根据生产顺序以及订单的安排并结合各设备的布置方式，对各物料的摆放以及码垛位置进行规划，降低物料上料的时间同时实现不同订单连续化的物料供应。

将各物料的模型以及变化情况实时显示在框架内，将设备状态以及动作的变化实时显示在框架中对应的模型上，实现框架内对生产过程中的全模拟。

通过对设备的远程控制，实现不同的物料的上料操作以完成不同的生产要求。

本发明提供的仓库物料上料控制系统的有益效果在于：与现有技术相比，本发明仓库物料上料控制系统中首先需要创建出厂区的模型框架，并且在框架内标注出各生产设备建模后的模型。对各种物料进厂前依次对其进行质量和参数的检测，同时构建出各物料的模型并与质量和参数的检测结果进行整合。为了降低物料上料的时间同时实现不同订单连续化的物料供应，根据生产顺序以及订单并结合各设备的布置方式，对各物料的摆放以及码垛位置进行规划。将各物料的模型以及变化情况，设备状态以及动作的变化均显示在框架内实现框架内对生产过程中的全模拟，最终通过对设备的远程控制，实现不同的物料的上料操作以完成不同的生产要求。

本申请中，通过对物料以及设备的实时监控和显示，从而实现了生产的全程控制和监测，提高了产品质量，对物料的供应和上料情况进行了优化。

在现有的仓储系统中，已部分实现了机械化和自动化，例如可用搬运机器人将货物运送至不同的货架。然而，即便是一定程度上实现了机械化和自动化，仍有部分工作需要人力进行辅助的处理。例如，在货物到达仓储系统入口时，需要人工对搬运机器人等进行上料，当货板高度较高的情况下，需要由搬运机器人将货物运送到预设地点然后由人工进行逐层的上料。

在智能仓储设备领域内需要对仓储的物料进行信息管理。而信息管理的前提是需要对物料进行信息分类、编号、录入系统、存储以及管理。现有技术中通常是通过采用贴标机在物料上贴上标签，并通过扫码的方式将物料信息录入系统。上述方法是将贴标过程和扫码过程分离的，这样就使得整个操作过程不能衔接，效率低。

数字孪生是流程的软件表示，用于理解、预测和优化绩效以实现改善的业务成果。生产设备安装或升级改造后，通常对其设备进行调试后再对整体进行优化以提高设备安装或升级后的适配性，依靠包括仿真、实测、数据分析在内的手段对物理实体状态进行感知、诊断和预测，进而优化物理实体，同时进化自身的数字模型，帮助生产中持续提高效率，最大程度地降低故障率，缩短开发周期等。

在智能制造的实践过程中，始终面临一个瓶颈问题是信息空间与物理空间的交互与融合，为此提出了数字孪生的解决方法。数字孪生是充分利用物理模型、传感器实时数据、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成联动，反映相对应的实体装备的全生命周期过程。因此，数字孪生也是信息物理系统的核心技术之一。数字孪生技术已被应用于产品设计、产线运维、产线规划中，开发数字孪生系统有助于企业加速新品上市时间，优化产线运营效率、改善生产不足，开发新的经营模式，进而提高收益。

在本申请提供的仓库物料上料控制系统的一些实施例中，创建厂区的模型框架包括：

根据厂区的实际结构以及排布方式进行等比例的模型构建。

对于一些大型的工厂而言，生产过程中所需的物料较多，并且流程较为复杂，不同物料所使用的顺序不同，对于生产过程较为复杂的企业而言，如何对物料的位置进行科学的规划，降低物料流转过程中时间的消耗，能够在一定程度上提高生产效率，降低问题的产生。

对于一些企业而言，由于其生产的过程中所涉及到的物料的种类较多并且所使用的量较大，因此就会涉及物料的码垛问题，虽然通过依次堆叠的方式能够达到存放的目的，但是一旦个别的物料出现问题或者质量不满足要求，如何在码垛后的物料堆中寻找到问题的物料就会变动异常的艰难，此时就需要将所有的物料依次进行检查，耗费大量的时间。

当某一批次的物料出现质量问题时，那么最终的产品必然不满足质量要求，在实际生产的过程中产品的生产所涉及的流程较长，过程较为复杂，如何有效的定位到出现问题的批次对目前的企业而言是较为难的技术问题。

在本申请提供的仓库物料上料控制系统的一些实施例中，对各生产设备进行建模并标注在框架对应位置包括：

在设备上安装多个传感器，多个传感器配合用于确定出设备的运行参数和姿态。

将传感器确定的内容实时反馈至框架。

本申请的目的是通过对多种物料的精确监测和控制，最终提高物料使用的效率降低因为物料位置不合适以及物料上料的不科学导致产品质量的问题，改善生产效率较低生产成本较高的弊端。

为了实现上述的技术问题，首先需要根据当前的生产环境以及相关设备的位置和摆放方位，构建出大致的模型框架，并且将框架中的各模型与现有的实际生产的设备相结合，最终的目的是全方位的通过上位机等实现对生产的科学控制。

需要指出的是，本申请中模型的建立并非仅是外观的等比例还原，为了更详细的进行说明，首先根据厂区的具体布置构建一个大体的框架，在框架的对应位置设置进口和出口，当上述情况架构完成之后，在框架的对应位置构建出生产设备的模型，并且该模型的动作能够实时与实际的同步。在此基础上，将物料进行建模，并实时显示在框架中。

在本申请提供的仓库物料上料控制系统的一些实施例中，构建出各物料的模型并与质量和参数的检测结果进行整合包括：

确定各物料的外观尺寸并生成相应的模型，将物料位移变化的过程实时显示在框架中对应的物料的模型上。

当关于厂区的框架创建完成之后，需要根据各物料的使用频率、使用量、使用次数、存放条件、废料处理方法、周转时间和处理时间等规划出最符合生产要求的物料堆放方式。为了实现上述的技术效果，在厂区相关的多个模型均创建完成的基础上，在物料进场时即可对物料进行大致的建模，由于同种物料的外形较为接近，因此可在模型库中预先创建出几个参考模型，在入厂时进行相应的提取和对应即可。

当上述情况确定之后，根据生产的实际流程以及设备的对方位置，由上位机模拟出最符合生产的各物料摆放位置，也即在该摆放方式下最容易上料也最节省时间。上位机内可通过随机生成不同的位置，不同高度，不同角度，各物料不同组合方式的摆放方式，最终生成上料的总时间和总所需的步骤，然后将各方案进行排序，最终确定出最经济的方案。各物料可以按照品种进行统一摆放，也可根据生产的需要，将不同品种的物料进行混合，从而方便物料的添加。

在本申请提供的仓库物料上料控制系统的一些实施例中，将各物料的模型以及变化情况实时显示在框架内包括：

通过监控系统对各物料进行实时监测，判断其位置的变化情况并反馈至框架。

框架根据接收到的信息使对应的模型实时的变化。

本申请的目的在于对生产过程的全面模拟以及监控，通过对设备的建模和实时的还原，能够对设备的动作实时拾取以及当前的运行情况进行有效的监测，而通过对物料的建模则能够对物料的供应情况以及物料的添加顺序等进行更准确的判断。

在物料入厂时，通过相关的检测机构确定出物料的质量情况以及成分等相关的信息，当上述情况确定之后通过监测系统能够确定出物料实际的外观形状，由于大多数物料的形状均较为稳定，通过预设的几个参考模型能够在确定出其大致外观尺寸的情况下构建出相应的三维模型。

本申请中需要将检测机构所检测到数据整合在对应的物料中，并且在物料转移的过程中通过厂区的监控系统进行实时的还原，并且在码垛时能够在框架内构建出等比例的模型，并且每个组成结构的检测质量等均可知，从而做到对生产的精确监控。

在本申请提供的仓库物料上料控制系统的一些实施例中，将各物料的模型以及变化情况实时显示在框架内包括：

通过传感器和监控系统的配合，对产品的生产过程进行全程监控，并对产品的最终情况进行推测，从而对物料的上料情况进行调节。

通过创建出厂区的框架并且在框架内等比例的还原设备和物料，从而能够对整个生产过程进行实时的监控，为此需要在生产设备的对应位置安装较多的传感器，传感器包括位置传感器、速度传感器、位移传感器和应力传感器等，并且上述传感器能够将所检测到的数据进行上传，从而使得框架内的模型与实际的设备动作一致。

生产中产品的形状和状态等会一直处于变化的过程，并且物料在加入至相应的设备中时形状也会发生相应的变化，为了更清晰的确定出整个厂区内的实际生产情况，因此就需要相关的设备实时通过图像采集和脉冲信号检测等方式，确定出各物料的位置、形状和角度等的变化，并且将该变化实时反馈至框架内，最终的目的是实现生产过程的数字孪生。

在本申请提供的仓库物料上料控制系统的一些实施例中，并对产品的最终情况进行推测，从而对物料的上料情况进行调节包括：

在物料入厂时根据框架的出口、入口和设备的位置，推测出物料大致的放置区域。

根据待完成订单的顺序以及订单中对各物料的质量和用料的需求情况，确定出各物料的摆放位置。

在物料上料的过程中，结合所需的各物料的位置，确定出取料的路线以及所需的量，最终规划出上料时对物料的提取顺序以及相应的规划路径。

在厂区内通常会设置取料车，而多个物料堆积在指定的位置，并且每个位置物料的质量和参数情况均可知，为了方便对目标物料的提取，并且明确物料提取的量，因此通过监控系统以及相关的计算并且结合订单，那么就能够生成取料车的行动路线，在这个路线中通过监控系统的实时反馈，取料车行进的距离，转动的角度，取料的量等均能够实时显示，并且即便订单之间差异较大，也能够实现自动化的取料，因此提高了取料的效率。

在本申请提供的仓库物料上料控制系统的一些实施例中，通过对设备的远程控制，实现不同的物料的上料操作以完成不同的生产要求包括：

根据各订单的顺序规划出各物料的上料顺序，并通过规划出的路径使相关装置能够拾取对应位置的物料。

当通过构建出框架并且对生产有关的物料和设备等均进行了数字化处理后，那么相应的整个生产流程就能够数字的可视化展示，此时通过现有技术中的控制方式并结合网络信息的传输就能够实现对生产等的远程控制，也就能够实现对产品质量等的精确把控。

本申请的目的是实现不同批次的产品连续且高质量的生产和加工，为此需要将框架和相应模型的运动状态和参数情况进行实时的上传和分享，而由于不同物料在入厂前均进行了相应的检测并且摆放的位置以及相对于框架的位置等均进行了标注，因此可将整个框架以及内部的模型等均进行上传，而产品的采购方则进行产品的预定。此时在物料摆放时，则能够提前根据订单的先后顺序等按照一定的规则进行相应的处理，使得各物料的摆放是根据订单的顺序而堆放的，因此也就避免了生产的无序，最终的目的是避免生产的混乱。

在本申请提供的仓库物料上料控制系统的一些实施例中，通过对设备的远程控制，实现不同的物料的上料操作以完成不同的生产要求包括：

借助网络并结合框架所反馈的信息，对各设备进行远程控制。

通过实现整个生产的数字孪生，就能够将整个生产过程上传至网络中并接受其他部门人员的监督和控制，更为重要的是，通过增加相关传感器的数量，那么在生产的过程中就能够对产品的质量进行全程的且可靠的监督，避免了信息延误的问题。

更为重要的是，由于实现了远程的控制，那么当需要完成不同的生产任务时，可借助相关的操作机构远程对设备等进行调节，也即对设备运行状态、物料的上料速度、上料次数和加工路线的改变等均可远程进行控制，最终的目的是在满足不同生产任务的前提下实现厂区内远程的控制。

在本申请提供的仓库物料上料控制系统的一些实施例中，通过对设备的远程控制，实现不同的物料的上料操作以完成不同的生产要求包括：

根据各物料的检测结果，并结合物料的添加情况和设备的运行参数确定出产品在各环节的实际情况，并根据所检测的内容对设备的运行情况和物料的添加量、添加比例和添加顺序等进行优化。

本申请中在原材料入厂时就进行了相应的检测，也即对物料的实际参数等均进行了大致的确定，同时结合外观尺寸等的测量以及相关模型的建立，那么不同参数的多个物料的摆放位置等均能够确定，正是基于上述的优势，就能够根据生产的要求选择相应位置的物料，避免由于记录的不到位或者管理的繁琐导致的产品质量的参差不齐。

为了更详细的进行说明，首先通过厂区内的监控系统实时确定出各物料的位置以及状态，同时该物料的检测结果也一并实时显示。在实际生产时，通过监控系统就能够确定出当前各物料添加的情况，也就能够大致的推测出目标产品的质量，从而能够提前的进行相应的规划，最终的目的是保证产品的一致。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.仓库物料上料控制系统，其特征在于，包括：

创建厂区的模型框架，对各生产设备进行建模并标注在所述框架对应位置；

在各种物料进厂前依次对其进行质量和参数的检测，构建出各所述物料的模型并与质量和参数的检测结果进行整合；

根据生产顺序以及订单的安排并结合各所述设备的布置方式，对各所述物料的摆放以及码垛位置进行规划，降低所述物料上料的时间同时实现不同订单连续化的所述物料供应；

将各所述物料的模型以及变化情况实时显示在所述框架内，将所述设备状态以及动作的变化实时显示在所述框架中对应的模型上，实现所述框架内对生产过程中的全模拟；

通过对所述设备的远程控制，实现不同的所述物料的上料操作以完成不同的生产要求。

2.如权利要求1所述的仓库物料上料控制系统，其特征在于，所述创建厂区的模型框架包括：

根据厂区的实际结构以及排布方式进行等比例的所述模型构建。

3.如权利要求1所述的仓库物料上料控制系统，其特征在于，所述对各生产设备进行建模并标注在所述框架对应位置包括：

在所述设备上安装多个传感器，多个所述传感器配合用于确定出所述设备的运行参数和姿态；

将所述传感器确定的内容实时反馈至所述框架。

4.如权利要求3所述的仓库物料上料控制系统，其特征在于，所述构建出各所述物料的模型并与质量和参数的检测结果进行整合包括：

确定各所述物料的外观尺寸并生成相应的模型，将所述物料位移变化的过程实时显示在所述框架中对应的所述物料的模型上。

5.如权利要求4所述的仓库物料上料控制系统，其特征在于，所述将各所述物料的模型以及变化情况实时显示在所述框架内包括：

通过监控系统对各所述物料进行实时监测，判断其位置的变化情况并反馈至所述框架；

所述框架根据接收到的信息使对应的模型实时的变化。

6.如权利要求5所述的仓库物料上料控制系统，其特征在于，所述将各所述物料的模型以及变化情况实时显示在所述框架内包括：

通过所述传感器和所述监控系统的配合，对产品的生产过程进行全程监控，并对产品的最终情况进行推测，从而对所述物料的上料情况进行调节。

7.如权利要求6所述的仓库物料上料控制系统，其特征在于，所述并对产品的最终情况进行推测，从而对所述物料的上料情况进行调节包括：

在所述物料入厂时根据所述框架的出口、入口和所述设备的位置，推测出所述物料大致的放置区域；

根据待完成订单的顺序以及订单中对各所述物料的质量和用料的需求情况，确定出各所述物料的摆放位置；

在所述物料上料的过程中，结合所需的各所述物料的位置，确定出取料的路线以及所需的量，最终规划出上料时对所述物料的提取顺序以及相应的规划路径。

8.如权利要求1所述的仓库物料上料控制系统，其特征在于，所述通过对所述设备的远程控制，实现不同的所述物料的上料操作以完成不同的生产要求包括：

根据各订单的顺序规划出各所述物料的上料顺序，并通过规划出的路径使相关装置能够拾取对应位置的所述物料。

9.如权利要求1所述的仓库物料上料控制系统，其特征在于，所述通过对所述设备的远程控制，实现不同的所述物料的上料操作以完成不同的生产要求包括：

借助网络并结合所述框架所反馈的信息，对各所述设备进行远程控制。

10.如权利要求1所述的仓库物料上料控制系统，其特征在于，所述通过对所述设备的远程控制，实现不同的所述物料的上料操作以完成不同的生产要求包括：

根据各所述物料的检测结果，并结合所述物料的添加情况和所述设备的运行参数确定出产品在各环节的实际情况，并根据所检测的内容对所述设备的运行情况和所述物料的添加量、添加比例和添加顺序等进行优化。