CN202382765U - 一种全局设备效率oee的自动测量单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全局设备效率OEE的自动测量单元，包括：生产设备，该生产设备具有加工信号输出端、质量信号输出端；光电隔离器，与生产设备的加工信号输出端、质量信号输出端相连；数据采集器，与光电隔离器相连，用以采集加工信号、质量信号；数据通信模块，与数据采集器相连，用以在数据采集器与数据处理服务器之间传送信号、数据；数据处理服务器，与数据通信模块相连，数据处理服务器具有OEE数据处理模块，数据服务器用以对生产设备发送加工指令信号及执行OEE数据处理功能。本实用新型的OEE自动测量单元不但能准确地测算出OEE数值，还能及时记录和反映各种原因导致的OEE损失分量，为企业生产的持续改进提供及时准确的数据支持。

Description

一种全局设备效率OEE的自动测量单元

技术领域

本实用新型涉及制造行业设备的数字信号处理控制技术领域，特别是涉及一种企业生产的关键绩效指标全局设备效率OEE的自动测量单元。

背景技术

OEE：是英文overall equipment effectiveness的缩写，中文名称叫全局设备效率，即在一个确定的时间范围内，该设备有多少时间是在有效的生产产品，有多少时间是被浪费掉了，各种因素(如设备故障、缺料、调试、缺人、质量问题等)分别浪费掉多少，有此数据的支持，企业就能：

①，使生产计划安排得更加符合实际；

②，找到影响生产率的关键因素(特别是瓶颈工序的生产率)，并找到方法加以改进，从而提高生产率、理顺物流、降低成本。OEE数据的准确性和及时性决定了企业生产的改进方向、改进及时性和改进效果。

现有的OEE测量主要的方法主要是采用手工统计的方法，即在机台旁设立《设备运行记录表》，对每天的设备运行情况进行记录，然后定期将记录输入计算机，经整理后算出各台设备(或生产线)的OEE。这种方法的主要缺点有：a)人工记录工作量大，要损失掉一部分产能，在计件工资条件下会影响工人收入，数据记录阻力大；b)因各种原因导致的产能损失直接牵涉到各部门的责任，所以会直接导致停机原因和停机时间的数据记录失真，又不容易对失真的数据进行人工复核，从而使采集来的数据没有使用价值，建立在此基础上产能估算就会严重失准，生产改进决定也会出现方向性失误。

发明内容

本实用新型针对上述现有技术中存在的不足，提供了一种用于监控、自动采集生产过程中的加工信号、质量信号数据的信息，并自动计算全局设备效率OEE的自动测量单元，降低了数据采集成本，节约了人工；该自动测量单元不但能准确地测算出OEE，还能及时记录和反映各种原因导致的OEE损失分量，为企业生产的持续改进提供及时准确的数据支持。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种全局设备效率OEE的自动测量单元，包括：

生产设备，用于加工工件，该生产设备具有加工信号输出端、质量信号输出端；

光电隔离器，与生产设备的加工信号输出端、质量信号输出端相连，用以对输入、输出信号进行隔离；

数据采集器，与光电隔离器相连，用以采集生产设备的加工信号、质量信号；

数据通信模块，与数据采集器相连，用以在数据采集器与数据处理服务器之间传送信号、数据；

数据处理服务器，与数据通信模块相连，所述的数据处理服务器具有OEE数据处理模块，所述的数据服务器用以对生产设备发送加工指令信号及执行OEE数据处理功能。

作为优选，所述的数据采集器包括CPU及分别与CPU相连的键盘、电池、flash、RS232串口、以太网模块、I/O采集模块、时钟、显示屏，所述的RS232串口、以太网模块、I/O采集模块连接光电隔离器，CPU连接数据通信模块。FLASH用于程序及数据存储；显示屏幕提供用户界面的显示及用户的输入；键盘提供用户信息的输入；以太网模块提供基于标准的通信连接；I/O采集模块用以采集生产设备的高低电平；RS232串口支持产品工艺参数等串行数据流的采集；时钟提供实时的时间记忆，并提供中心定期或不定期的时间更新，保证时间的一致性。

采用了上述技术方案的本实用新型的原理及有益效果是：

本实用新型将数据采集器、数据通信模块及数据处理服务器与生产设备相连，采集生产设备的加工信号、质量信号，并发送至数据处理服务器，数据处理服务器具有OEE数据处理模块，OEE数据处理模块内置计算公式，可以自动对OEE数值进行计算，解决了人工统计方法存在的数据采集成本大、数据失真和停机影响原因及其影响程度不明的导致的OEE数据使用价值低、生产改进困难的状况，本实用新型的OEE自动测量单元不但能准确地测算出OEE数值，还能及时记录和反映各种原因导致的OEE损失分量，为企业生产的持续改进提供及时准确的数据支持。

附图说明

图1为本实用新型实施例中OEE自动测量单元的结构示意图。

具体实施方式

本发明的具体实施方式如下：

实施例：本实用新型的一种全局设备效率OEE的自动测量单元，如图1所示，包括：生产设备，用于加工工件，该生产设备具有加工信号输出端、质量信号输出端；光电隔离器，与生产设备的加工信号输出端、质量信号输出端相连，用以对输入、输出信号进行隔离；数据采集器，与光电隔离器相连，用以采集生产设备的加工信号、质量信号；数据通信模块，与数据采集器相连，用以在数据采集器与数据处理服务器之间传送信号、数据；数据处理服务器，与数据通信模块相连，所述的数据处理服务器具有OEE数据处理模块，所述的数据服务器用以对生产设备发送加工指令信号及执行OEE数据处理功能。所述的数据采集器包括CPU及分别与CPU相连的键盘、电池、flash、RS232串口、以太网模块、I/O采集模块、时钟、显示屏，所述的RS232串口、以太网模块、I/O采集模块连接光电隔离器，CPU连接数据通信模块。

本实用新型测量单元的数据处理流程遵循以下步骤：

1、把数据采集器通过光电隔离器与加工设备的加工信号输出端、质量数据输出端进行连接，以便采集加工设备的相应加工信号(高低电平)、质量数据。

2、给每台数据采集器设定一个地址，目前为16位，每台数据采集器的地址是唯一的，用以区别不同的设备；

3、每台数据采集器接收数据处理服务器发送的加工指令，并下发计划加工数；

4、数据处理服务器每隔半小时时间，给数据采集器进行时间同步，以保证数据采集器的时间与数据处理服务器时间的一致性；

5、数据采集器以每秒33次的频率采集生产设备的加工信号、质量信号，加工信号包括实际总加工时间、日历工作时间、计划停机时间、实际加工周期；质量信号包括人工录入的质量数据，分为合格品数量、加工数量。

6、如果数据采集器与数据通信模块、数据处理服务器之间的连接是正常的，数据采集器采集的加工信号、质量信号即时发送给数据服务器；如果数据采集器与数据通信模块、数据处理服务器之间的连接当前是异常的，则把采集到的加工信号、质量信号保存在数据采集器的Flash中，待连接正常时，上传给数据处理服务器。

7、数据处理服务器对各数据采集器上传的生产设备的加工信号进行分析，OEE数据处理模块根据如下公式计算设备OEE：

设备OEE＝时间开动率×性能开动率×合格品率；

其中，时间开动率＝实际总加工时间/加工总时长；

加工总时长＝日历工作时间-计划停机时间；

合格品率＝合格品数量/加工数量；

性能开动率＝净开动率×速度开动率；

净开动率＝加工数量×实际加工周期/实际总加工时间；

速度开动率＝标准加工周期/实际加工周期；

时间开动率反映了设备的时间利用情况；

性能开动率反映了设备的性能发挥情况，性能开动率根据实际的情况进行人工干预调整；标准加工周期为特定产品的经验值，根据不同产品、不同产品时间会有差异，例如同一轴承在一台高档设备上可能只要2秒，而在一台一般的设备上可能需要8秒，需要在数据处理服务器上针对不同产品和不同设备进行手动设定。

合格品率则反映了设备的有效工作情况。

反过来，时间开动率度量了设备的故障、调整等项停机损失，性能开动率度量了设备短暂停机、空转、速度降低等项性能损失；合格品率度量了设备加工废品损失。其中实际总加工时间代表设备运转的实际工作时间；加工总时长代表加工的总时长，也包括停机情况时间；实际加工周期为加工一个指定产品所实际花费的平均时间。

Claims (2)

1.一种全局设备效率OEE的自动测量单元，其特征是包括：

生产设备，用于加工工件，该生产设备具有加工信号输出端、质量信号输出端；

光电隔离器，与生产设备的加工信号输出端、质量信号输出端相连，用以对输入、输出信号进行隔离；

数据采集器，与光电隔离器相连，用以采集生产设备的加工信号、质量信号；

数据通信模块，与数据采集器相连，用以在数据采集器与数据处理服务器之间传送信号、数据；

数据处理服务器，与数据通信模块相连，所述的数据处理服务器具有OEE数据处理模块，所述的数据服务器用以对生产设备发送加工指令信号及执行OEE数据处理功能。

2.根据权利要求1所述的一种全局设备效率OEE的自动测量单元，其特征是：所述的数据采集器包括CPU及分别与CPU相连的键盘、电池、flash、RS232串口、以太网模块、I/0采集模块、时钟、显示屏，所述的RS232串口、以太网模块、I/0采集模块连接光电隔离器，CPU连接数据通信模块。

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