CN209821662U - 生产过程数据安全采集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了生产过程数据安全采集系统，解决了目前在航天产品的工业生产过程中使用的系统不能实时、准确地采集制造过程中信息的问题。本实用新型包括由制造企业生产过程执行系统MES下发的调度信息和工艺信息输入到生产过程数据安全采集系统，并通过生产过程数据安全采集系统分发到具体工位来指导生产；生产过程数据安全采集系统包括工位监控终端、网络交换机、数据库服务器和监控中心，工位监控终端的数量有多个，每个工位监控终端均连接网络交换机，网络交换机与数据库服务器、监控中心均连接；工位监控终端，每个工位监控终端对应一个生产单元，用于对企业质控点和无固定工作岗位的生产数据进行采集。

Description

生产过程数据安全采集系统

技术领域

本实用新型涉及数据采集管理技术领域，具体涉及生产过程数据安全采集系统。

背景技术

目前，质量形势较为严峻，这就要求在航天产品的质量保障水平上实现进一步的提升。针对制造过程而言，航天产品型号的精细化质量控制要求配套产品制造过程高度透明、可追溯，即过程实现细化、量化控制，过程质量数据包完整、正确，能够真实的反应产品实现的全过程，使得产品制造过程能够实现“可测、可检、可控、可追溯”。

然而，工业生产过程中，尤其对于航天产品会出现普遍存在产品种繁多、工艺复杂、个性化和精细化要求高等特点，在实际的生产中就是信息量大、关联和处理规格复杂，这些特点对生产过程的信息采集、传输、处理等环节都提出了很高的实时性和可靠性要求，目前在航天产品的工业生产过程中没有很好地自动、及时、准确地采集制造过程中信息的系统。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：工业生产过程中，对于航天产品会出现普遍存在产品种繁多、工艺复杂、个性化和精细化要求高等特点，在实际的生产中就是信息量大、关联和处理规格复杂，这些特点对生产过程的信息采集、传输、处理等环节都提出了很高的实时性和可靠性要求，而目前在航天产品的工业生产过程中使用的系统不能实时、准确地采集制造过程中信息，本实用新型提供了解决上述问题的生产过程数据安全采集系统，采用数字化的数据采集及过程管控手段，实现对质控点关键数据的精准采集与图像取证，以保证制造过程中数据与图像的实时性和可追溯性。

本实用新型通过下述技术方案实现：

生产过程数据安全采集系统，由制造企业生产过程执行系统MES下发的调度信息和工艺信息输入到所述生产过程数据安全采集系统，并通过所述生产过程数据安全采集系统分发到具体工位来指导生产；所述生产过程数据安全采集系统包括工位监控终端、网络交换机、数据库服务器和监控中心，所述工位监控终端的数量有多个，每个工位监控终端均连接网络交换机，网络交换机与数据库服务器、监控中心均连接；

所述工位监控终端，每个工位监控终端对应一个生产单元，用于对企业质控点和无固定工作岗位的生产数据进行采集，其中，采集的信息包括视频图像、图片、环节数值量、生产量具数值，并根据生产环节各个工序的零件编号，按照工艺要求在工位监控体系下完成数据关联，汇集成产品的数据信息流；

所述网络交换机，用于各个工位监控终端与数据库服务器、监控中心之间的数据通信；

所述数据库服务器，用于存储各个工位监控终端的采集到的数据信息，并进行实时备份；

所述监控中心，用于结合工位监控终端传送的数据，实现数据展示、统计和报表生成。

工作原理是：调度信息和工艺信息由制造企业生产过程执行系统MES下发到生产过程数据安全采集系统上，并通过生产过程数据安全采集系统分发到具体工位来指导生产；过程数据在工位及设备上由生产过程数据安全采集系统采集整理后，可直接输出为规定格式的质量记录，也可进一步统计梳理，作为质量管理系统的基础数据。每个工位监控终端对应一个生产单元，通过每个工位监控终端对企业质控点和无固定工作岗位的生产数据进行采集，其中，采集的信息包括视频图像、图片、环节数值量、生产量具数值，并根据生产环节各个工序的零件编号，按照工艺要求在工位监控体系下完成数据关联，汇集成产品的数据信息流；然后，通过网络交换机与数据库服务器、监控中心之间的数据通信，监控中心结合工位监控终端传送的数据，实现数据展示、统计和报表生成。本实用新型结构合理，实时、准确地采集制造过程中信息，降低生产成本、提高生产效率。

进一步地，所述工位监控终端包括采集模块、底层交换机、RFID读卡器、客户端主机和显示模块，采集模块连接底层交换机，底层交换机连接客户端主机，RFID读卡器连接客户端主机，客户端主机连接显示模块；

所述采集模块，用于对企业质控点和无固定工作岗位的数据采集；

RFID读卡器，所述RFID读卡器连接贴有RFID标签的生产设备，用于读取贴有RFID标签的生产设备的信息，RFID射频识别技术识别速度快、准确性高、耐污染等特点，很适合应用于对实时性和可靠性要求较高的离散制造过程中，适应于航空产品制造领域。

客户端主机通过底层交换机接收、处理采集模块和RFID读卡器的信息数据，并由显示模块进行显示。

进一步地，所述采集模块包括工位视频采集设备和便携式智能终端设备，所述工位视频采集设备工位视频采集设备采用CCD摄像机，安装于工位的上方，用于将质控点需要采集取证的关键工序进行多媒体采集，实现多媒体实时采集，实时上传；所述便携式智能终端设备，用于对无固定工作台的工作岗位实现在线分派工作任务进行离线采集。

进一步地，所述采集模块设置有补光灯，补光灯设置于CCD摄像机的对面的工位台周边，且补光灯采用LED灯，在设置有工作台的工位上，使用了CCD摄像机对工位及生产过程进行全方位拍照，灵敏度较强，满足生产过程中对企业质控点上关键数字化设备的立体视觉中对成像感知准确性的要求。

进一步地，所述监控中心的个数采用至少一个，不同的监控中心负责指定区域的多个工位监控终端的监控。

进一步地，还包括水印管理模块，水印管理模块用于在采集过程中对采集到的图片及时加载水印，用户可对水印进行自定义，增加多媒体图片的可读性，增加多媒体图片的抗抵赖性。

进一步地，还包括生产任务管理模块，生产任务管理模块用于操作当前所有的生产计划，同时与制造企业生产过程执行系统MES进行生产任务对接。

进一步地，还包括检验管理模块，用于判断所采集的数据是否满足工艺要求，其中，检验包括数据检验、图片检验、视频检验、设备检验。

另外，所述制造企业生产过程执行系统MES包括车间计划管理模块和班组计划管理模块。

本实用新型具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型调度信息和工艺信息由制造企业生产过程执行系统MES下发到生产过程数据安全采集系统上，并通过生产过程数据安全采集系统分发到具体工位来指导生产；过程数据在工位及设备上由生产过程数据安全采集系统采集整理后，可直接输出为规定格式的质量记录，也可进一步统计梳理，作为质量管理系统的基础数据；

2、本实用新型每个工位监控终端对应一个生产单元，通过每个工位监控终端对企业质控点和无固定工作岗位的生产数据进行采集，其中，采集的信息包括视频图像、图片、环节数值量、生产量具数值，并根据生产环节各个工序的零件编号，按照工艺要求在工位监控体系下完成数据关联，汇集成产品的数据信息流；然后，通过网络交换机与数据库服务器、监控中心之间的数据通信，监控中心结合工位监控终端传送的数据，实现数据展示、统计和报表生成；

3、本实用新型采集模块结合工位视频采集设备和便携式智能终端设备，采集手段的多样性、采集设备的集成性、安全性高；CCD摄像机的对面的工位台周边设置LED补光灯，使CCD摄像机达到更好全方位拍照效果，另外，使用了CCD摄像机对工位及生产过程进行全方位拍照，灵敏度较强，满足生产过程中对企业质控点上关键数字化设备的立体视觉中对成像感知准确性的要求；

4、本实用新型结构合理，实时、准确地采集制造过程中信息，降低生产成本、提高生产效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的结构框图。

图3为本实用新型实施例2的结构图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-工位监控终端，100-采集模块，101-底层交换机，102-RFID读卡器，103-客户端主机，104-显示模块，2-网络交换机，3-数据库服务器，4-监控中心，5-水印管理模块，6-生产任务管理模块，7-检验管理模块。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1、图2所示，生产过程数据安全采集系统，由制造企业生产过程执行系统MES下发的调度信息和工艺信息输入到所述生产过程数据安全采集系统，并通过所述生产过程数据安全采集系统分发到具体工位来指导生产；所述生产过程数据安全采集系统包括工位监控终端1、网络交换机2、数据库服务器3和监控中心4，所述工位监控终端1的数量有多个，每个工位监控终端1均连接网络交换机2，网络交换机2与数据库服务器3、监控中心4均连接；

所述工位监控终端1，每个工位监控终端1对应一个生产单元，用于对企业质控点和无固定工作岗位的生产数据进行采集，其中，采集的信息包括视频图像、图片、环节数值量、生产量具数值，并根据生产环节各个工序的零件编号，按照工艺要求在工位监控体系下完成数据关联，汇集成产品的数据信息流；

所述网络交换机2，用于各个工位监控终端1与数据库服务器3、监控中心4之间的数据通信；

所述数据库服务器3，用于存储各个工位监控终端1的采集到的数据信息，并进行实时备份；

所述监控中心4，用于结合工位监控终端1传送的数据，实现数据展示、统计和报表生成，所述监控中心4的个数采用至少一个，不同的监控中心4负责指定区域的多个工位监控终端1的监控。

另外，所述制造企业生产过程执行系统MES包括车间计划管理模块和班组计划管理模块。

其中：所述工位监控终端1包括采集模块100、底层交换机101、RFID读卡器102、客户端主机103和显示模块104，采集模块100连接底层交换机101，底层交换机101连接客户端主机103，RFID读卡器102连接客户端主机103，客户端主机103连接显示模块104；

所述采集模块100，用于对企业质控点和无固定工作岗位的数据采集；

RFID读卡器102，RFID读卡器102采用目前市场上流行的JTRFID系列等均可，不做唯一性限定，所述RFID读卡器102连接贴有RFID标签的生产设备，用于读取贴有RFID标签的生产设备的信息，RFID射频识别技术识别速度快、准确性高、耐污染等特点，很适合应用于对实时性和可靠性要求较高的离散制造过程中，适应于航空产品制造领域；

客户端主机103通过底层交换机101接收、处理采集模块100和RFID读卡器102的信息数据，并由显示模块104进行显示。

具体地，所述采集模块100包括工位视频采集设备和便携式智能终端设备，所述工位视频采集设备工位视频采集设备采用监控摄像机，安装于工位的上方，用于将质控点需要采集取证的关键工序进行多媒体采集，实现多媒体实时采集，实时上传；所述便携式智能终端设备，用于对无固定工作台的工作岗位实现在线分派工作任务进行离线采集。

该采集模块100具有以下突出的优点：(1)采集手段的多样性：结合工位视频采集设备和便携式智能终端设备，工位视频采集设备用于固定工作岗位的智能工作台可集成多媒体采集，过程数据采集等；智能终端可实现对用户现有视频采集设备的无缝集成，实现用户成本的最小化；便携式终端可实现在无法使用固定工作台的场景下通过桌面采集工作站对便携式终端的任务在线下发，数据离线采集在线上传；(2)采集设备的集成性：只能工作台与智能终端均可支持市场上主流摄像设备的视频采集；(3)人机智能的交互性：该系统可根据用户需求实现由人工手动触发拍照或通过设备的采集数据拍照(可实现测量设备读出结果，视频设备同步采集图像)；(4)保密安全性：该系统智能终端能实现在线数据及采及传，无需通过中间环节直接将多媒体数据与过程质量数据传送至后台服务器备查；对于便携式智能终端，用户只需将便携式智能终端连接至桌面采集工作站，即可实现在线下载工作任务、上传采集数据、离线采集数据。

工作原理是：调度信息和工艺信息由制造企业生产过程执行系统MES下发到生产过程数据安全采集系统上，并通过生产过程数据安全采集系统分发到具体工位来指导生产；过程数据在工位及设备上由生产过程数据安全采集系统采集整理后，可直接输出为规定格式的质量记录，也可进一步统计梳理，作为质量管理系统的基础数据。每个工位监控终端1对应一个生产单元，每个生产单元包括多个岗位下的检测设备和生产设备，通过每个工位监控终端1的采集模块100对企业质控点和无固定工作岗位的生产数据进行精准采集，其中，采集的信息包括视频图像、图片、环节数值量、生产量具数值，并根据生产环节各个工序的零件编号，按照工艺要求在工位监控体系下完成数据关联，汇集成产品的数据信息流；然后，通过网络交换机2与数据库服务器3、监控中心4之间的数据通信，监控中心4结合工位监控终端1传送的数据，实现数据展示、统计和报表生成。本实用新型结构合理，监控及时、数据采集准确、降低生产成本、提高生产效率。

报表是对信息的统计展示，能够更形象直观的对报表内容进行查看。包括产品组成分析、工位状态统计、工作量分析、损耗分析、药剂有效期统计、药剂用量分析等。

实施例2

如图1、图2、图3所示，本实施例与实施例1的区别在于，所述采集模块100设置有补光灯，补光灯设置于CCD摄像机的对面的工位台周边，且补光灯采用LED灯，在设置有工作台的工位上，使用了CCD摄像机对工位及生产过程进行全方位拍照，灵敏度较强，满足生产过程中对企业质控点上关键数字化设备的立体视觉中对成像感知准确性的要求，使采集模块100采集到的信息数据更加精准。

还包括水印管理模块5，水印管理模块5用于在采集过程中对采集到的图片及时加载水印，用户可对水印进行自定义，增加多媒体图片的可读性，增加多媒体图片的抗抵赖性。

还包括生产任务管理模块6，生产任务管理模块6用于操作当前所有的生产计划，同时与制造企业生产过程执行系统MES进行生产任务对接，管理人员通过该模块，查看当前所有的生产计划，包括计划内详细信息，包括工作人员，数量等。对于尚未开始进行的任务可以进行修改，同时也可建立新的生产计划，同时可以同MES系统进行生产任务对接。

1)查看已完成的生产任务信息和正在进行中的任务信息。

2)修改尚未开始的生产任务，包括任务开始和结束日期，任务数量，工作人员。

3)对将要开始的生产计划可先新增生产任务单，当到生产日期时派单即可开始任务。

在生产计划产生到完成的过程中，都可下载标签对其进行标识，以促进数据的正确性和完整性。

还包括检验管理模块7，检验管理模块7用于判断所采集的数据是否满足工艺要求，其中，检验包括数据检验、图片检验、视频检验、设备检验，即检查数据的准确性，图片和视频的真实性以及设备的合规性。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.生产过程数据安全采集系统，其特征在于：由制造企业生产过程执行系统MES下发的调度信息和工艺信息输入到所述生产过程数据安全采集系统，并通过所述生产过程数据安全采集系统分发到具体工位来指导生产；所述生产过程数据安全采集系统包括工位监控终端(1)、网络交换机(2)、数据库服务器(3)和监控中心(4)，所述工位监控终端(1)的数量有多个，每个工位监控终端(1)均连接网络交换机(2)，网络交换机(2)与数据库服务器(3)、监控中心(4)均连接；

所述工位监控终端(1)，每个工位监控终端(1)对应一个生产单元，用于对企业质控点和无固定工作岗位的生产数据进行采集，其中，采集的信息包括视频图像、图片、环节数值量、生产量具数值，并根据生产环节各个工序的零件编号，按照工艺要求在工位监控体系下完成数据关联，汇集成产品的数据信息流；

所述网络交换机(2)，用于各个工位监控终端(1)与数据库服务器(3)、监控中心(4)之间的数据通信；

所述数据库服务器(3)，用于存储各个工位监控终端(1)的采集到的数据信息，并进行实时备份；

所述监控中心(4)，用于结合工位监控终端(1)传送的数据，实现数据展示、统计和报表生成。

2.根据权利要求1所述的生产过程数据安全采集系统，其特征在于：所述工位监控终端(1)包括采集模块(100)、底层交换机(101)、RFID读卡器(102)、客户端主机(103)和显示模块(104)，采集模块(100)连接底层交换机(101)，底层交换机(101)连接客户端主机(103)，RFID读卡器(102)连接客户端主机(103)，客户端主机(103)连接显示模块(104)；

所述采集模块(100)，用于对企业质控点和无固定工作岗位的数据采集；

RFID读卡器(102)，所述RFID读卡器(102)连接贴有RFID标签的生产设备，用于读取贴有RFID标签的生产设备的信息；

客户端主机(103)通过底层交换机(101)接收、处理采集模块(100)和RFID读卡器(102)的信息数据，并由显示模块(104)进行显示。

3.根据权利要求2所述的生产过程数据安全采集系统，其特征在于：所述采集模块(100)包括工位视频采集设备和便携式智能终端设备，所述工位视频采集设备工位视频采集设备采用CCD摄像机，安装于工位的上方，用于将质控点需要采集取证的关键工序进行多媒体采集，实现多媒体实时采集，实时上传；所述便携式智能终端设备，用于对无固定工作台的工作岗位实现在线分派工作任务进行离线采集。

4.根据权利要求3所述的生产过程数据安全采集系统，其特征在于：所述采集模块(100)设置有补光灯，补光灯设置于CCD摄像机的对面的工位台周边，且补光灯采用LED灯。

5.根据权利要求1所述的生产过程数据安全采集系统，其特征在于：所述监控中心(4)的个数采用至少一个，不同的监控中心(4)负责指定区域的多个工位监控终端(1)的监控。

6.根据权利要求1所述的生产过程数据安全采集系统，其特征在于：还包括水印管理模块(5)，水印管理模块(5)用于在采集过程中对采集到的图片及时加载水印。

7.根据权利要求1所述的生产过程数据安全采集系统，其特征在于：还包括生产任务管理模块(6)，生产任务管理模块(6)用于操作当前所有的生产计划，同时与制造企业生产过程执行系统MES进行生产任务对接。

8.根据权利要求1所述的生产过程数据安全采集系统，其特征在于：还包括检验管理模块(7)，检验管理模块(7)用于判断所采集的数据是否满足工艺要求，其中，检验包括数据检验、图片检验、视频检验、设备检验。