CN117875567A - 一种用于产线的管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于产线的管理系统，属于管理系统领域，包括数据采集模块、故障分析模块、预设数据导入模块、存储模块、人员规划模块、设备分析模块、通知模块；所述数据采集模块用于采集产线上设备的运行状态；所述预设数据导入模块用于向存储模块导入以往产线设备的运行状态、故障维修记录，其中，设备的运行状态包括设备噪音分贝数据、震动频率与幅度数据、温度数据以及相应的数据趋势；所述存储模块用于存储导入的数据供故障分析模块与设备分析模块调取。本发明，能够在产线上的设备出现故障时快速预估出所需的维修时间，进而对产线上工作人员的下一步工作做出合理安排，提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及管理系统领域，具体是一种用于产线的管理系统。
背景技术
产线又叫生产线，是指产品生产过程所经过的路线，即从原料进入生产现场开始，经过加工、运送、装配、检验等一系列生产活动所构成的路线。一条完整的产线可由一个或多个工段（也有企业称为“模组”）组成，一个工段由多个工站组成，工站是生产作业的最小工作单元，每个工站都存在相应的设备。
产线管理是一项复杂的任务，涉及到多个方面，包括生产计划、设备维护、员工培训、质量控制、供应链管理、生产管理系统、安全管理等。而在现有技术中，产线上的设备出现故障时，无法预估出所需的维修时间，进而不能对产线上工作人员的下一步工作做出合理安排，从而使得生产效率下降。
因此，本领域技术人员提供了一种用于产线的管理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于产线的管理系统，能够在产线上的设备出现故障时快速预估出所需的维修时间，进而对产线上工作人员的下一步工作做出合理安排，提高生产效率，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于产线的管理系统，包括数据采集模块、故障分析模块、预设数据导入模块、存储模块、人员规划模块、设备分析模块、通知模块；
所述数据采集模块用于采集产线上设备的运行状态；所述预设数据导入模块用于向存储模块导入以往产线设备的运行状态、故障维修记录，其中，设备的运行状态包括设备噪音分贝数据、震动频率与幅度数据、温度数据以及相应的数据趋势；所述存储模块用于存储导入的数据供故障分析模块与设备分析模块调取；所述故障分析模块用于对采集到的设备运行状态进行分析，输出分析结果；所述人员规划模块用于根据分析结果为产线工作人员规划下一步的工作；所述设备分析模块用于根据分析结果以及产线设备以往的故障维修记录来对产线设备进行二次分析，生成产线设备更换优先级列表；所述通知模块用于向产线工作人员通知下一步的工作，以及向产线管理人员通知产线设备更换优先级列表。
作为本发明进一步的方案：所述故障分析模块对采集到的设备运行状态进行分析的具体过程为：
将采集到的噪音分贝数据标记为A，再将噪音分贝数据趋势标记为a；
将采集到的震动频率数据标记为B，再将震动频率数据趋势标记为b；
将采集到的震动幅度数据标记为C，再将震动幅度数据趋势标记为c；
将采集到的温度数据标记为D，再将温度数据趋势标记为d；
将A、B、C、D、a、b、c、d分别与相应的预设值进行比对，若A、B、C、D、a、b、c、d中任意一项达到相应的预设值，则说明该产线设备出现异常，进入下一步骤；若A、B、C、D、a、b、c、d中任意一项均未达到相应的预设值，则说明该产线设备运行正常；
将出现异常的数据与数据趋势和以往该产线上同类设备每次的故障维修记录进行相似度比对，按照相似度从高到低的顺序进行排序，再从排序结果中将前三个故障维修记录筛选出来；
将筛选出来的三次以往故障维修所耗费的时间分别标记为T1、T2、T3，再计算平均维修时间T平均=（T1+T2+T3）/3；
输出分析结果为该产线设备出现异常，所需维修时间为T平均。
作为本发明再进一步的方案：所述人员规划模块根据分析结果为产线工作人员规划下一步工作的具体过程为：
将产线工作人员距离下班的剩余时间标记为T4；
计算T平均与T4之间的差值t=（T4-T平均）；
若t大于预设时间，则为产线工作人员规划的下一步工作为“准备继续生产的工具和材料”；
若t小于等于预设时间，且T平均小于预设范围区间的最小值，则为产线工作人员规划的下一步工作为“清理工作区域，整理工具和零部件”；
若t小于等于预设时间，且T平均在预设范围区间内，则为产线工作人员规划的下一步工作为“协助维修人员进行设备的检查、拆卸、安装”；
若t小于等于预设时间，且T平均大于预设范围区间的最大值，则为产线工作人员规划的下一步工作为“回去休整等待产线开工”。
作为本发明再进一步的方案：所述设备分析模块对产线设备进行二次分析的具体过程为：
从存储模块提取此次故障设备以往三个月的故障维修记录；
从提取的故障维修记录中获取总的维修次数X，以及每次维修所用时间Yi，i=1···X；
从分析结果中提取此次故障所需维修时间T平均；
将该故障设备的更换成本标记为S；
计算该故障设备的更换权重值V=40%*（X+1）+30%*（Y1+···+YX）/5+30%*（预设值-S）；
每次出现故障后都对出现故障的设备的更换权重值V进行更新；
将所有设备的更换权重值V从高到低进行排序列表，输出排序列表作为产线设备更换优先级列表。
作为本发明再进一步的方案：所述通知模块包括扬声器与显示屏，其中，所述扬声器用于向产线工作人员通知下一步的工作，所述显示屏设置在产线管理人员的办公室，用于向产线管理人员显示产线设备更换优先级列表。
作为本发明再进一步的方案：所述产线设备更换优先级列表在显示屏上显示时，若设备更换权重值V小于预设区间最小值，则该设备所在列表的区域标记为绿色；若设备更换权重值V在预设区间内，则该设备所在列表的区域标记为黄色；若设备更换权重值V大于预设区间最大值，则该设备所在列表的区域标记为红色。
作为本发明再进一步的方案：还包括报警模块，用于在生产线上的危险设备出现故障时发出警报，所述报警模块采用声光报警器，报警过程中闪烁红光并伴有蜂鸣声。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本申请能够在产线上的设备出现故障时，通过对采集到的设备运行数据与以往故障维修记录进行综合分析，分析出可能性较高的故障原因，进而快速预估出所需的维修时间，从而对产线上工作人员的下一步工作做出合理安排，提高生产效率。此外，在为工作人员规划下一步工作时，通过对距离下班的剩余时间和此次维修时间进行综合分析，选择出合理且符合厂家利益的规划工作，既保障了厂家的利益，也避免了产线工作人员的空耗。
2、本申请生成了一份产线设备更换优先级列表，并在每次出现设备故障时都会对列表更新，该优先级列表从设备维修次数（出现故障的频率）、总维修时间（产线停产时间）、更换设备的成本三方面进行综合分析计算，从而确定出最需要更换的设备，方便管理人员在升级产线时进行参考。
附图说明
图1为一种用于产线的管理系统的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
正如本申请的背景技术中提及的，发明人经研究发现，现有产线上的设备出现故障时，无法预估出所需的维修时间，进而不能对产线上工作人员的下一步工作做出合理安排，从而使得生产效率下降，存在一定的缺陷。
为了解决上述缺陷，本申请公开了一种用于产线的管理系统，能够在产线上的设备出现故障时快速预估出所需的维修时间，进而对产线上工作人员的下一步工作做出合理安排，提高生产效率。
以下将结合附图对本申请的方案如何解决上述技术问题详细介绍。
请参阅图1，本发明实施例中，一种用于产线的管理系统，包括数据采集模块、故障分析模块、预设数据导入模块、存储模块、人员规划模块、设备分析模块、通知模块；数据采集模块用于采集产线上设备的运行状态；预设数据导入模块用于向存储模块导入以往产线设备的运行状态、故障维修记录，其中，设备的运行状态包括设备噪音分贝数据、震动频率与幅度数据、温度数据以及相应的数据趋势；存储模块用于存储导入的数据供故障分析模块与设备分析模块调取；故障分析模块用于对采集到的设备运行状态进行分析，输出分析结果；人员规划模块用于根据分析结果为产线工作人员规划下一步的工作；设备分析模块用于根据分析结果以及产线设备以往的故障维修记录来对产线设备进行二次分析，生成产线设备更换优先级列表；通知模块用于向产线工作人员通知下一步的工作，以及向产线管理人员通知产线设备更换优先级列表。本申请能够在产线上的设备出现故障时，通过对采集到的设备运行数据与以往故障维修记录进行综合分析，分析出可能性较高的故障原因，进而快速预估出所需的维修时间，从而对产线上工作人员的下一步工作做出合理安排，提高生产效率。
在本实施例中：故障分析模块对采集到的设备运行状态进行分析的具体过程为：将采集到的噪音分贝数据标记为A，再将噪音分贝数据趋势标记为a；将采集到的震动频率数据标记为B，再将震动频率数据趋势标记为b；将采集到的震动幅度数据标记为C，再将震动幅度数据趋势标记为c；将采集到的温度数据标记为D，再将温度数据趋势标记为d；将A、B、C、D、a、b、c、d分别与相应的预设值进行比对，若A、B、C、D、a、b、c、d中任意一项达到相应的预设值，则说明该产线设备出现异常，进入下一步骤；若A、B、C、D、a、b、c、d中任意一项均未达到相应的预设值，则说明该产线设备运行正常；将出现异常的数据与数据趋势和以往该产线上同类设备每次的故障维修记录（故障维修记录包括设备出现故障时异常的数据与数据趋势）进行相似度比对，按照相似度从高到低的顺序进行排序，再从排序结果中将前三个故障维修记录筛选出来（产线设备生产商提供初始故障维修记录，这些故障维修记录是生产商在设备调试时保留下来的用作后续调取的数据，且这些故障维修记录涵盖设备各个部分的多种故障缘由，其数量至少为10个）；将筛选出来的三次以往故障维修所耗费的时间分别标记为T1、T2、T3，再计算平均维修时间T平均=（T1+T2+T3）/3；输出分析结果为该产线设备出现异常，所需维修时间为T平均。当设备运行异常时，设备会出现异常的噪音、震动、发热等异常情况，这可能是设备内部部件出现故障或磨损的迹象，本申请通过采集这些运行数据进行分析，快速推测该设备是否存在故障，以及此次故障维修所需的时间。
在本实施例中：人员规划模块根据分析结果为产线工作人员规划下一步工作的具体过程为：将产线工作人员距离下班的剩余时间标记为T4；计算T平均与T4之间的差值t=（T4-T平均）；若t大于预设时间（说明维修好设备后距离下班的时间还很久，这段时间可以提前做生产准备，等待设备修好后继续开工），则为产线工作人员规划的下一步工作为“准备继续生产的工具和材料”；若t小于等于预设时间，且T平均小于预设范围区间的最小值（说明维修好设备后距离下班的时间很短，且维修时间也很短，这段时间可以做清理工作准备下班），则为产线工作人员规划的下一步工作为“清理工作区域，整理工具和零部件”；若t小于等于预设时间，且T平均在预设范围区间内（说明维修好设备后距离下班的时间较短，但维修时间较长，这段时间可以协助维修人员以加快维修进度），则为产线工作人员规划的下一步工作为“协助维修人员进行设备的检查、拆卸、安装”；若t小于等于预设时间，且T平均大于预设范围区间的最大值（说明维修好设备后距离下班的时间很长，且维修时间较长，为避免工人人员空耗，让工作人员休整可以让他们在产线再运行时保持良好的精力），则为产线工作人员规划的下一步工作为“回去休整等待产线开工”。
在本实施例中：设备分析模块对产线设备进行二次分析的具体过程为：从存储模块提取此次故障设备以往三个月的故障维修记录；从提取的故障维修记录中获取总的维修次数X，以及每次维修所用时间Yi，i=1···X；从分析结果中提取此次故障所需维修时间T平均；将该故障设备的更换成本标记为S；计算该故障设备的更换权重值V=40%*（X+1）+30%*（Y1+···+YX）/5+30%*（预设值-S），其中，预设值为预设的金额值且大于零，X为正整数；每次出现故障后都对出现故障的设备的更换权重值V进行更新；将所有设备的更换权重值V从高到低进行排序列表，输出排序列表作为产线设备更换优先级列表。本申请生成了一份产线设备更换优先级列表，并在每次出现设备故障时都会对列表更新，该优先级列表从设备维修次数（出现故障的频率）、总维修时间（产线停产时间）、更换设备的成本三方面进行综合分析计算，从而确定出最需要更换的设备，方便管理人员在升级产线时进行参考。
在本实施例中：通知模块包括扬声器与显示屏，其中，扬声器用于向产线工作人员通知下一步的工作，显示屏设置在产线管理人员的办公室，用于向产线管理人员显示产线设备更换优先级列表。
在本实施例中：产线设备更换优先级列表在显示屏上显示时，若设备更换权重值V小于预设区间最小值，则该设备所在列表的区域标记为绿色；若设备更换权重值V在预设区间内，则该设备所在列表的区域标记为黄色；若设备更换权重值V大于预设区间最大值，则该设备所在列表的区域标记为红色。不同颜色的标记方便管理人员更直观的了解哪些设备需要优先更换。
在本实施例中：还包括报警模块，用于在生产线上的危险设备出现故障时发出警报，报警模块采用声光报警器，报警过程中闪烁红光并伴有蜂鸣声。该设置提高危险设备附近工作人员的安全性。
本发明能够在产线上的设备出现故障时，通过对采集到的设备运行数据与以往故障维修记录进行综合分析，分析出可能性较高的故障原因，进而快速预估出所需的维修时间，从而对产线上工作人员的下一步工作做出合理安排，提高生产效率。此外，在为工作人员规划下一步工作时，通过对距离下班的剩余时间和此次维修时间进行综合分析，选择出合理且符合厂家利益的规划工作，既保障了厂家的利益，也避免了产线工作人员的空耗。本申请生成了一份产线设备更换优先级列表，并在每次出现设备故障时都会对列表更新，该优先级列表从设备维修次数（出现故障的频率）、总维修时间（产线停产时间）、更换设备的成本三方面进行综合分析计算，从而确定出最需要更换的设备，方便管理人员在升级产线时进行参考。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于产线的管理系统，其特征在于，包括数据采集模块、故障分析模块、预设数据导入模块、存储模块、人员规划模块、设备分析模块、通知模块；
所述数据采集模块用于采集产线上设备的运行状态；所述预设数据导入模块用于向存储模块导入以往产线设备的运行状态、故障维修记录，其中，设备的运行状态包括设备噪音分贝数据、震动频率与幅度数据、温度数据以及相应的数据趋势；所述存储模块用于存储导入的数据供故障分析模块与设备分析模块调取；所述故障分析模块用于对采集到的设备运行状态进行分析，输出分析结果；所述人员规划模块用于根据分析结果为产线工作人员规划下一步的工作；所述设备分析模块用于根据分析结果以及产线设备以往的故障维修记录来对产线设备进行二次分析，生成产线设备更换优先级列表；所述通知模块用于向产线工作人员通知下一步的工作，以及向产线管理人员通知产线设备更换优先级列表。
2.根据权利要求1所述的一种用于产线的管理系统，其特征在于，所述故障分析模块对采集到的设备运行状态进行分析的具体过程为：
将采集到的噪音分贝数据标记为A，再将噪音分贝数据趋势标记为a；
将采集到的震动频率数据标记为B，再将震动频率数据趋势标记为b；
将采集到的震动幅度数据标记为C，再将震动幅度数据趋势标记为c；
将采集到的温度数据标记为D，再将温度数据趋势标记为d；
将A、B、C、D、a、b、c、d分别与相应的预设值进行比对，若A、B、C、D、a、b、c、d中任意一项达到相应的预设值，则说明该产线设备出现异常，进入下一步骤；若A、B、C、D、a、b、c、d中任意一项均未达到相应的预设值，则说明该产线设备运行正常；
将出现异常的数据与数据趋势和以往该产线上同类设备每次的故障维修记录进行相似度比对，按照相似度从高到低的顺序进行排序，再从排序结果中将前三个故障维修记录筛选出来；
将筛选出来的三次以往故障维修所耗费的时间分别标记为T1、T2、T3，再计算平均维修时间T平均=（T1+T2+T3）/3；
输出分析结果为该产线设备出现异常，所需维修时间为T平均。
3.根据权利要求2所述的一种用于产线的管理系统，其特征在于，所述人员规划模块根据分析结果为产线工作人员规划下一步工作的具体过程为：
将产线工作人员距离下班的剩余时间标记为T4；
计算T平均与T4之间的差值t=（T4-T平均）；
若t大于预设时间，则为产线工作人员规划的下一步工作为“准备继续生产的工具和材料”；
若t小于等于预设时间，且T平均小于预设范围区间的最小值，则为产线工作人员规划的下一步工作为“清理工作区域，整理工具和零部件”；
若t小于等于预设时间，且T平均在预设范围区间内，则为产线工作人员规划的下一步工作为“协助维修人员进行设备的检查、拆卸、安装”；
若t小于等于预设时间，且T平均大于预设范围区间的最大值，则为产线工作人员规划的下一步工作为“回去休整等待产线开工”。
4.根据权利要求3所述的一种用于产线的管理系统，其特征在于，所述设备分析模块对产线设备进行二次分析的具体过程为：
从存储模块提取此次故障设备以往三个月的故障维修记录；
从提取的故障维修记录中获取总的维修次数X，以及每次维修所用时间Yi，i=1···X；
从分析结果中提取此次故障所需维修时间T平均；
将该故障设备的更换成本标记为S；
计算该故障设备的更换权重值V=40%*（X+1）+30%*（Y1+···+YX）/5+30%*（预设值-S）；
每次出现故障后都对出现故障的设备的更换权重值V进行更新；
将所有设备的更换权重值V从高到低进行排序列表，输出排序列表作为产线设备更换优先级列表。
5.根据权利要求4所述的一种用于产线的管理系统，其特征在于，所述通知模块包括扬声器与显示屏，其中，所述扬声器用于向产线工作人员通知下一步的工作，所述显示屏设置在产线管理人员的办公室，用于向产线管理人员显示产线设备更换优先级列表。
6.根据权利要求5所述的一种用于产线的管理系统，其特征在于，所述产线设备更换优先级列表在显示屏上显示时，若设备更换权重值V小于预设区间最小值，则该设备所在列表的区域标记为绿色；若设备更换权重值V在预设区间内，则该设备所在列表的区域标记为黄色；若设备更换权重值V大于预设区间最大值，则该设备所在列表的区域标记为红色。
7.根据权利要求6所述的一种用于产线的管理系统，其特征在于，还包括报警模块，用于在生产线上的危险设备出现故障时发出警报，所述报警模块采用声光报警器，报警过程中闪烁红光并伴有蜂鸣声。
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