CN203276341U - 模具管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种模具管理系统，通过设置在模具上的数据采集装置采集模具状态信息，将特定区域内的各个模具的信息数据通过传输路径发送至该特定区域的数据收集器，数据收集器将数据发送到上位计算机，在上位计算机上建立数据库，并形成可查看的模具管理信息文件，评估本区域的模具使用状况，各个特定区域内的上位计算机再通过互联网将数据发送汇总至更高管理层、模具制造商、模具维修部门的远程计算机中，远程计算机对每个模具的状态进行全面评估，同时预测各模具大修时间，提前发出预警信息，下达维护保养指令，模具制造商和模块维修部门派工对模具进行大修。本实用新型可使模具制造商和特定管理者全面实时获取模具信息，进而对模具及时进行维护和保养，延长模具使用寿命。

Description

模具管理系统

技术领域

本实用新型涉及一种供模具制造商对已出厂的模具及模具使用者对正在使用的模具进行管理的模具管理系统，属于模具管理技术领域。

背景技术

随着模具行业的不断发展，对模具管理的需求越来越迫切，但目前大多数模具制造商，在模具出厂后，没有对模具进行一种准确、系统的管理，而模具使用者，在模具管理方面，虽然有管理需求，但没有很好的平台和管理装备。

目前国内的大多是采用用附着于各模具的计数器，通过简单地记录模具打件次数获取模具信息，但这是比较片面的，反映的是单个模具的管理信息，而不是一个模具使用工厂、一个集团的模具信息，不是一个模具供应商所提供的所有模具的信息，这样就使模具不能及时得到维护和保养，很多模具就因为长期的不合理使用而大大减少了寿命，与国外发达国家相比，模具的管理长期处在低水平状态。

特别是对于模具制造商，在模具出厂后，分散至不同的使用场所，各模具使用过程中的相关信息得不到有效的记录和反馈，在对模具整体状态、效率及寿命进行评估时，缺乏及时准确的数据支持。现有的由计数器采集的模具信息，并不能完全反应模具使用的全部信息，没有包括模具基本信息、模具ID、模具寿命周期、不具备无线发射功能，因此模具制造商无法全面评估模具状态，预测模具大修时间，更无法提供大数据管理平台。

实用新型内容

本实用新型主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种可使模具制造商和特定管理者全面实时获取模具信息，进而对模具及时进行维护和保养，延长模具使用寿命的模具管理系统。

 为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种模具管理系统，包括：

数据采集装置，为系统终端节点，具有无线数据收发模块，用以采集并收发模具的状态信息；

路由器，用于负责数据路由，连接数据收集器与数据采集装置之间的数据交换；

数据收集器，用于负责网络各节点的维护及增减、数据收集及与上位计算机之间的通讯；

上位计算机，用于汇总特定区域内的全部模具信息，显示系统中各终端模具的实时状态信息，并可查看相关数据；

远程计算机，包括模具用户高层管理计算机、模具制造商高层管理计算机、模具维修部门计算机，与各区域的上位计算机通过互联网连接，收集汇总各区域中的所有模具的状态信息，并对每个模具进行评估，提前发出预警信息，下达维护保养指令。

进一步，所述数据采集装置包括主控芯片及与所述主控芯片连接的无线数据收发模块、计数模块、时钟模块、存储模块、人机交互模块，UART接口及电源模块，所述无线数据收发模块用以实现状态信息的无线收发功能。

进一步，所述计数模块为光电传感器，所述光电传感器与所述主控芯片连接。

进一步，所述人机交互模块包括LCD显示屏、按键或触摸屏，所述LCD显示屏、按键或触摸屏分别与所述主控芯片连接。

进一步，所述数据收集器包括主控芯片及与所述主控芯片连接的无线数据收发模块、时钟模块、电源模块、RS-232芯片及接口。

进一步，所述模具的状态信息包括模具的使用信息和基本信息，所述模具的使用信息至少包括开合次数、开启时间、空置时间、开机率、平均周期，所述模具的基本信息至少包括用于确定模具身份的ID和模具寿命周期。

进一步，当模具总开合次数达到预先设定的模具寿命周期的某一设定比例时，远程计算机和上位计算机发出预警信息。

综上内容，本实用新型所述的模具管理系统，与现有技术相比较，具有如下优点：

（1）能够及时、全面地采集模具信息，并通过无线或有线方式将模具信息传输给更高层次的管理者、模具制造商、模具维修店等，在接收信息的计算机上建立相应的数据库，形成模具管理信息文件，模具使用者、管理者和模具制造商、维护人员均可查看。

（2）可以在更高层次的生产管理者、模具制造商、模具维修店（4S维修店）之间交互信息，对模具进行适时的管控和模具状态评估，对模具的使用和管理水平进行评估，预测模具大修时间，及时获取模具到期保养、维修预警信息，下达维护保养指令，提前做出派工、部件加工、零部件采购等预算，并按期对模具进行维护保养，延长模具寿命，降低用户投资成本，提升用户产品的竞争力。

（3）通过本系统的规划实施，可以搭建模具使用者、模具供应商、模具维修4S店之间的动态信息管理平台，依次可以形成一个地区乃至全国的模具信息管理平台，提高效率，同时还可以协助用户进行模具维护保养，判定模具用户的管理水平，帮助用户提升模具管理水平，推进模具行业的快速发展。

（4）通过无线或有线网络传输数据，传输的数据准确、可靠、及时，可实现无人操作，降低劳动成本。

（5）该系统采用光感应计数装置，从而避免计数装置与模具之间的直接碰撞，提高计数装置的寿命和准确率。

附图说明

图1 是本实用新型系统构成图；

图2 是本实用新型数据采集装置构成图；

图3 是本实用新型无线数据路由器构成图；

图4 是本实用新型无线数据收集器构成图；

图5是本实用新型远程信息读取流程图。

如图1至图5所示，数据采集装置1，路由器2，数据收集器3，上位计算机4，远程计算机5。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

如图1所示，本实用新型所述的一种模具管理系统包括三个层次，最底层为数据采集层，中间为信息管理层，最上层为上位软件系统高层管理层。数据采集层中包括多个数据采集装置1，信息管理层中包括路由器2、数据收集器3、上位计算机4，高层管理层中包括模具用户高层管理计算机、模具制造商高层管理计算机、模具维修部门计算机等多个远程计算机5。

其中，数据采集装置1为系统的终端节点，在每个模具上安装一个数据采集装置1，该数据采集装置1具有采集、显示及无线接收发送功能，用以采集、显示并收发模具的状态信息。

如图2所示，数据采集装置1包括主控芯片LL16、ZIGBEE无线数据收发模块、计数模块、时钟模块DS1308、EE存储模块24C1024、人机交互模块，UART接口及电源模块。ZIGBEE无线数据收发模块、计数模块、时钟模块、存储模块、人机交互模块， UART接口及电源模块与主控芯片连接。

其中，ZIGBEE无线数据收发模块用以实现状态信息的无线收发功能，使每个模具成为整个网络中的终端节点。无线数据收发模块，通过无线网络定时发送与接收数据，覆盖范围大于1000米，有装有专用软件的上位计算机接收信息至计算机数据库。

本实施例中，计数模块优选采用光电传感器，光电传感器与主控芯片连接，光电传感器用于感应模具的开合，每开合一次向主控芯片发送一次信号，主控芯片累计开合次数。采用光电传感器可以避免计数模块和模具的直接碰撞，提高计数模块的使用寿命和准确率。

人机交互模块包括LCD显示屏和按键，或者采用触摸屏， LCD显示屏、按键或触摸屏分别与主控芯片连接，用于显示模具的状态信息，同时通过按键或触摸屏实现手动控制功能，读取或更改模具的相关数据。

电源模块包括电池，电池则采用2节锂亚电池，也可以采用外接电源的形式，由外部电源供电。电池电量低于10%时，数据采集装置1具备提示功能，并向系统发出低电量预警信息。

数据采集装置1具备节电功能，模具不生产时，数据采集装置1处在空置状态时，直至在模具开启时写入信息或在规定发送信息的时间前写入信息，其余时间不写入信息。

数据采集装置1采集的状态信息包括模具的使用信息和基本信息，模具的使用信息又包括动作信息和时间信息。其中，动作信息包括模具的开合次数、总开合次数、开机率、平均生产周期、最近20000次的平均生产周期、一定时间内的全部生产信息等。时间信息包括开启时间、空置时间、总开启时间、总空置时间、总时间等。其中，总开启时间、总空置时间、总时间、总开启次数、开机率、平均生产周期指全过程收集累计的数据。

模具的基本信息包括模具ID、模具名称，模具重量、模具尺寸、制造商、出厂日期、寿命周期等。其中，模具ID为模具身份证明，每个模具的ID是唯一的，在模具出厂前，对数据采集装置1进行初始化，并绑定模具的ID及其基本信息。这样高层管理者就能准确知道出厂的模具具体在哪个生产车间或模具库内，它的调动情况如何等信息，如模具从一个区域被调走，会有信息发送到上位计算机4通知高层管理者。

在数据采集装置1上可以显示的信息包括：总开启时间、总空置时间、总时间（显示时间信息单位为小时，取整数）；总开启次数、开机率、总平均生产周期、最近20000次的平均生产周期等，全部显示信息均由字符和数字组成。

数据采集装置1记录每次生产信息，包括开启时间、开启次数、开始/结束时间（年月日时分秒），保存至少5年的生产信息。

如图3所示，路由器2用于负责数据路由，连接数据收集器3与数据采集装置1之间的数据交换。在每个特定的区域内设置一级或多级路由器2，分别用于接收多个模具的状态信息，同时将接收的信息向上一级的路由器或数据收集器3发送。特定的区域指的是某一个生产车间，或者是指一个模具库。

路由器2由电源模块、信号放大器、ZIGBEE无线数据收发模块、信号发射器、RS-232芯片及接口组成。

如图4所示，数据收集器3为无线数据收集器，用于负责网络各节点的维护及增减、数据收集及与上位计算机之间的通讯。在每个特定的区域（生产车间或模具库）内设置一个数据收集器3，通过无线路径接收由路由器2发送的信息，进而收集该特定区域内的所有模具的状态信息。

数据收集器3包括MCU主控芯片A8、ZIGBEE无线数据收发模块、时钟模块、RS-232芯片及接口、电源模块等。电源模块包括电池，电池则采用1次性锂电池，也可以采用外接电源的形式，由外部电源供电，这样就使换电池时间延长，减少不必要的时间和人力得浪费，电池电量低于10%时，数据收集器3具备提示功能，并向系统发出低电量预警信息。数据收集器3还支持SD卡、TCP网络模块、GPRS模块等，支持手机短信传输信息，提供多种数据传输及存储功能，同时还提供多种模具定位查找功能。

数据收集器3通过RS232接口与上位计算机4连接，通过SDK或标准协议完成系统的上位平台的二次开发。数据收集器3可以管理200个无线节点，数据收集器3支持大容量存储，支持SD卡扩展，对无线节点提供二级缓存，防止上位系统失效时，数据堆积在数据采集装置内。

上位计算机4在每个特定区域内，即一个生产车间或一个模具库内设置一台上位计算机4，上位计算机4通过网线与数据收集器3相连接，在上位计算机4上建立数据库，上位计算机4从数据收集器3内读取或写入数据。上位计算机4用于汇总该特定区域内的全部的模具状态信息，存入该上位计算机4的数据库内，形成模具管理信息文件，其中包括各模具的移入移出记录等，并在上位计算机4上显示出各终端模具的实时状态和基本信息，模具使用者、高层管理者、制造商及维修人员均可查看相关数据。

上位计算机4还可以通过数据采集装置1上的UART接口直接从数据采集装置1上读取或写入数据，另外还可以通过手持式无线数据采集器，随时近距离激活数据采集装置1内的存储模块并读取数据，再转存至上位计算机4中。

远程计算机5包括模具用户高层管理计算机、模具制造商高层管理计算机、模具维修部门计算机，模具用户高层管理计算机、模具制造商高层管理计算机、模具维修部门计算机之间通过互联网相互连接，同时，各个远程计算机5与各特定区域内的上位计算机4通过互联网连接，收集汇总各区域中上位计算机4传输的所有模具的状态信息，并根据收集到的开合次数、开机率、生产周期、空置时间等模具状态信息对每个模具进行全面判断和评估，同时还可以对每个区域内的模具使用状况进行评估。根据每个模具的寿命周期再预测出各模具的大修时间，在大修时间到达前提前发出预警信息，下达维护保养指令。综合考虑各方面因素，一般确定当模具总开合次数达到预先设定的模具寿命周期数的95%时，向系统发出模具大修的预警信息，模具维修部门和模具使用者提前做出派工、部件加工、零部件采购等预算，并按期对模具进行维护保养。

远程计算机5使得在更高层次的生产管理者、模具制造商、模具维修部门（4S维修店）之间交互信息，对模具进行适时的管控和模具状态评估，对模具的使用和管理水平进行评估，预测模具大修时间，及时获取模具到期保养、维修预警信息，下达维护保养指令，提前做出派工、部件加工、零部件采购等预算，并按期对模具进行维护保养，延长模具寿命，降低用户投资成本，提升用户产品的竞争力。

对于生产车间等某一特定区域，其内所有在使用和在模具仓库内的所有模具，形成本特定区域的模具信息管理平台。对于一个公司，可以把所有生产车间的模具信息收集到一起，自动分析汇总，形成本公司的模具信息管理平台。对于一个集团公司，可以把所有内部公司的模具使用、管理信息收集到一起，形成集团的模具信息管理平台。

对于模具制造商，可以获取在不同的模具用户的全部模具使用信息，协助用户进行模具维护保养，判定模具用户的管理水平，帮助用户提升模具管理水平，促进整个模具行业管理水平的提升。

对于模具维修部门,如模具维修4S店，可以获取模具到期保养、维修预警信息，提前做出派工、部件加工、零部件采购等预算，并按期对模具进行维护保养，延长模具寿命，降低用户投资成本，提升用户产品的竞争力。

通过本系统的规划实施，可以搭建模具使用者、模具供应商、模具维修4S店之间的动态信息管理平台，依次可以形成一个地区乃至全国的模具信息管理平台，提高效率，同时还可以协助用户进行模具维护保养，判定模具用户的管理水平，帮助用户提升模具管理水平，推进模具行业的快速发展。

如图1和图5所示，下面详细描述使用上述模具管理系统对模具进行管理的模具管理方法，具体包括如下步骤：

A、通过设置在模具上的数据采集装置采集模具状态信息。

模具的状态信息包括模具的使用信息和基本信息，模具的使用信息包括模具的开合次数、总开合次数、开机率、平均生产周期、最近20000次的平均生产周期、一定时间内的全部生产信息、开启时间、空置时间、总开启时间、总空置时间、总时间等。模具的基本信息包括模具ID、模具名称，模具重量、模具尺寸、制造商、出厂日期、寿命周期等。

每次生产信息数据采集的流程如下：

A1、数据采集装置1中的时钟模块、计数模块记录时间信息和模具开合次数等；

A2、模具开合一次后，一次加工完成信息生成；

A3、存储模块存储该次生产信息；

A4、向外发送模具本次生产信息。

数据采集装置1定时向外发送上述模具的状态信息，也可以通过UART接口和手持式数据采集器从数据采集装置1内读取数据。

B、将特定区域内的各个模具的信息数据通过传输路径发送至该特定区域的数据收集器。

某一生产车间或模具库内的所有模具上的数据采集装置1将信息向外发送，该区域内的路由器2接收由数据采集装置1发送的信息，再向上一级路由器或数据收集器3发送接收到的信息。

C、数据收集器3将数据发送到该区域的上位计算机4，在上位计算机4上建立数据库，并形成可查看的模具管理信息文件，在上位计算机4的显示屏上显示该区域内的各个模具的实时状态信息，模具使用者、高层管理者和制造商、维修人员均可查看。

D、各个特定区域内的上位计算机4再通过互联网将数据发送汇总至更高管理层、模具制造商、模具维修部门(模具4S店)的远程计算机5中，模具制造商、特定管理者可以查询各区域内的模具信息、信息汇总、形成信息数据平台。

E、远程计算机5通过接收各区域内的上位计算机4的信息数据，对每个模具的状态及各区域的模具状态进行全面评估，同时与预先设定的每个模具的寿命周期相对比，预测出各模具大修时间，使模具使用者、制造部和维修人员及时获取模具到期保养、维修预警信息。

F、远程计算机5在模具大修时间到达前提前发出预警信息，模具所在区域的上位计算机4也同时发出预警信息，下达维护保养指令，模具制造商和模块维修部门派工对模具进行大修。

当模具总开合次数达到预先设定的模具寿命周期数的95%时，向系统发出模具大修的预警信息，模具制造商和模块维修部门及时获取模具到期保养、维修预警信息，下达维护保养指令，提前做出派工、部件加工、零部件采购等预算，并按期对模具进行维护保养。

模具在每次大修后，需要重新计算调整模具寿命周期，并依此预测下一次的大修时间，同时将重新调整的数据逐级回传至上位计算机4和数据采集装置1中，供模具使用者查看。

在模具出厂前，对数据采集装置进行初始化并绑定模具的ID及其基本信息，这样高层管理者就能准确知道出厂的模具具体在哪个生产车间或模具库内，它的调动情况如何等信息，如模具从一个区域被调走，会有信息发送到上位计算机4通知高层管理者。

如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种模具管理系统，其特征在于，包括：

数据采集装置，为系统终端节点，具有无线数据收发模块，用以采集并收发模具的状态信息；

路由器，用于负责数据路由，连接数据收集器与数据采集装置之间的数据交换；

数据收集器，用于负责网络各节点的维护及增减、数据收集及与上位计算机之间的通讯；

上位计算机，用于汇总特定区域内的全部模具信息，显示系统中各终端模具的实时状态信息，并可查看相关数据；

远程计算机，包括模具用户高层管理计算机、模具制造商高层管理计算机、模具维修部门计算机，与各区域的上位计算机通过互联网连接，收集汇总各区域中的所有模具的状态信息，并对每个模具进行评估，提前发出预警信息，下达维护保养指令。

2.根据权利要求1所述的模具管理系统，其特征在于：所述数据采集装置包括主控芯片及与所述主控芯片连接的无线数据收发模块、计数模块、时钟模块、存储模块、人机交互模块，UART接口及电源模块，所述无线数据收发模块用以实现状态信息的无线收发功能。

3.根据权利要求2所述的模具管理系统，其特征在于：所述计数模块为光电传感器，所述光电传感器与所述主控芯片连接。

4.根据权利要求2所述的模具管理系统，其特征在于：所述人机交互模块包括LCD显示屏、按键或触摸屏，所述LCD显示屏、按键或触摸屏分别与所述主控芯片连接。

5.根据权利要求1所述的模具管理系统，其特征在于：所述数据收集器包括主控芯片及与所述主控芯片连接的无线数据收发模块、时钟模块、电源模块、RS-232芯片及接口。

6.根据权利要求1所述的模具管理系统，其特征在于：所述模具的状态信息包括模具的使用信息和基本信息，所述模具的使用信息至少包括开合次数、开启时间、空置时间、开机率、平均周期，所述模具的基本信息至少包括用于确定模具身份的ID和模具寿命周期。

7.根据权利要求1所述的模具管理系统，其特征在于：当模具总开合次数达到预先设定的模具寿命周期的某一设定比例时，远程计算机和上位计算机发出预警信息。

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