CN212322100U - 一种基于物料跟踪技术的精细化生产管理系统 - Google Patents

一种基于物料跟踪技术的精细化生产管理系统 Download PDF

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何坤
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朱雷
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Abstract

本实用新型提供一种基于物料跟踪技术的精细化生产管理系统,包括管理计算机、标签打印或写入设备、重量采集模块、检测采集模块、数据存储模块和云计算服务模块,且管理计算机、重量采集模块、检测采集模块和云计算服务模块均接入4G/5G/网络,其中云计算服务模块对重量采集模块和检测采集模块上传数据进行处理,按批次分别对物料称重数据和样品检测数据计算组分,再通过计算组分的平衡关系来判断物料/样品的平衡关系,解决了物料跟踪盲区和物料管理的区域限制和信息孤岛问题,实现了物料/样品数量和特定组分的跟踪平衡管理,提高了核工业现场物料管理效率,提高了生产效率和质量水平,达到精细化管理的目的。

Description

一种基于物料跟踪技术的精细化生产管理系统
技术领域
本实用新型涉及生产管理技术领域,具体涉及一种基于物料跟踪技术的精细化生产管理系统。
背景技术
核工业生产现场物料的特殊性在于,放射水平高,毒性大,物料价值高,在管理上要求一克不少、一件不丢,但核工业现场物料种类和形态多样,在生产现场还会存在不同形态和成份的转化。如何实现核工业现场物料的有效跟踪和精细化管理,是核工业现场物料管理和生产管理的重点和难点。
然而,目前核工业生产线尚未建立完备的物料跟踪管理系统,一方面是由于物料跟踪的基础,包括条码系统和数据采集系统缺失;另一方面,虽然建立了部分物料识别的装置,如仓储系统等,但是在生产线上仍普遍存在物料跟踪盲区。而且,由于核工业生产线信息集成和物联网的缺失与不足,存在物料管理的信息孤岛。以上导致出现核工业生产线物料精细化管理需求与物料跟踪盲区、物料管理信息孤岛的严重失衡,造成了核工业生产线无法有效实现精细化管理,制约了生产效率、质量水平的提高。
实用新型内容
为此,本实用新型实施例提供一种基于物料跟踪技术的精细化生产管理系统,以解决现有技术中由于现有技术不成熟而导致的制约了生产效率、质量水平的提高的问题。
为了实现上述目的,本实用新型实施例提供如下技术方案:一种基于物料跟踪技术的精细化生产管理系统,包括:
管理计算机,预设有目标称重点所需接收和产出的物料信息以及目标取样点所需的样品信息;
标签打印或写入设备,用于将所述管理计算机内的物料信息与样品信息,并分别打印或写入到标签中;
重量采集模块,用于获取第一扫描设备从物料标签中识别出的物料信息,以及称重设备采集到的重量信息,并将所述重量信息和所述物料信息关联以建立物料称重数据;
检测采集模块,用于获取第二扫描设备从样品标签中识别出的样品信息,以及检测设备采集到的检测结果,并将所述样品信息和所述检测结果关联以建立样品检测数据;
云计算服务模块,用于获取重量采集模块的称重数据以及检测采集模块的样品检测数据,利用所述物料称重数据和所述样品检测数据计算物料/样品的平衡关系;
所述管理计算机、所述重量采集模块、所述检测采集模块和所述云计算服务模块均接入4G/5G/网络,所述重量采集模块和所述检测采集模块均采用中控supBox智能数据网关。
进一步地:所述重量采集模块还包括
第一除错模块:用于接收第一扫描设备从同一物料标签中连续多次采集物料信息,剔除错误物料信息后,将正确物料信息发送到重量采集模块。
进一步地:所述重量采集模块还包括:
单设备采集模块:接收称重设备连续采集到的称重数据;
多设备采集模块:接收多个称重设备采集到的称重数据,剔除错误称重数据后,将正确的称重数据发送到重量采集模块。
进一步地:所述检测采集模块包括:
第二除错模块:接收第二扫描设备从同一物料标签中连续多次采集物料信息,剔除错误物料信息后,将正确物料信息发送到重量采集模块。
进一步地:所述云计算服务模块包括:
物料/样品跟踪平衡试算模块,对比各批次物料/样品的称重数据和样品检测数据,得出物料/样品内各组分的平衡关系;
物料/样品跟踪核算调整模块,根据所述物料/样品跟踪平衡试算模块的试算结果,实现调整组分平衡数据;
物料/样品跟踪平衡统计模块,根据物料/样品跟踪数据和所述物料/样品跟踪核算调整模块得出的核算调整数据,形成物料/样品跟踪平衡统计表,以记录单期物料/样品跟踪平衡结果。
进一步地:所述4G/5G/网络采用标准的星型以太网。
进一步地:还包括:接入所述4G/5G/网络的云计算服务模块。
进一步地:所述4G/5G/网络采用4G/5G/工业云平台。
本实用新型实施例具有如下优点:本实用新型基于物联网和信息化技术,通过集成现场的扫描设备、称重设备和检测设备对核工业现场物料/样品信息进行采集和整合,运用物料/样品信息采集多数判定法、数据稳态判断法和物料/样品跟踪平衡规则,解决了物料跟踪盲区和物料管理的信息孤岛问题,实现了物料/样品数量和特定组分的跟踪平衡管理,提高了核工业现场物料管理效率,减少了物料管理的工作量,提高了生产效率和质量水平,达到精细化管理的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式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示例性的,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,还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本实用新型可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明实施例提供的一种基于物料跟踪技术的精细化生产管理系统的系统构架图;
图2为本发明实施例提供的一种基于物料跟踪技术的精细化生产管理系统的物料跟踪平衡示意图;
图3为本发明实施例提供的一种基于物料跟踪技术的精细化生产管理系统的称重设备采样示意图;
图4为本发明实施例提供的一种基于物料跟踪技术的精细化生产管理系统的应用服务器的结构框图。
图中:1、管理计算机;2、标签打印或写入设备;3、重量采集模块;4、第一扫描设备;5、称重设备;6、检测采集模块;7、第二扫描设备;8、检测设备;9、云计算服务模块;901、物料/样品跟踪平衡试算模块;902、物料/样品跟踪核算调整模块;903、物料/样品跟踪平衡统计模块;10、4G/5G/网络。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
实施例:一种基于物料跟踪技术的精细化生产管理系统,适用于核工业生产现场,针对核工业现场物料的存储、生产(包括正返线)、取样和废料处理等各类业务情况,通过集成现场的扫描设备、称重设备和检测设备能够实现物料/样品数量和特定组分的跟踪平衡管理。当然,所述管理系统也适用于其他需要进行物料跟踪的生产现场。下面对所述管理系统进行详细描述。
如图1所示,所述管理系统包括:管理计算机1、标签打印或写入设备2、重量采集模块3、检测采集模块6和云计算服务模块9。
其中,管理计算机1主要用于完成基本配置,包括计划存储、产出和取样的信息。例如设置物料、称重点、取样点、发送单位、接收单位、业务类别、批次和跟踪核算规则,供相关单位使用。若按照物料与样品来划分,则管理计算机1内至少预设有对应称重点所需接收和产出的物料信息,以及对应取样点所需的样品信息。
本实施例中,管理计算机1采用PC机,其配置有与标签打印或写入设备2一致的USB或RS232接口,以实现同标签打印或写入设备2的连接。
标签打印或写入设备2用于将管理计算机1内预设的物料信息与样品信息分别打印或写入到标签中,从而制作出对应称重点所需接收和产出的物料标签,供收料或产出时使用,以及制作出对应取样点所需的样品标签,供取样时使用。
本实施例中,标签打印或写入设备2也配置有USB或RS232接口,方便同管理计算机1连接。
如图2所示,重量采集模块3,采用单片机,如第一扫描设备4为USB接口则输入301USB信号识别模组,301模组将USB输入信号识别为所需要的物料信息,如第一扫描设备4为RS232接口输入302RS232信号识别模组,302模组将RS232输入信号识别为所需要的物料信息,301模组和302模组把识别的物料信息输入303物料信息判别模组,303模组从输入信息判别出正确的物料信息输入307信息组合模组;同时如称重设备5为USB接口则输入304USB信号识别模组,如称重描设备5为RS232接口输入305RS232信号识别模组,304模组和305模组对输入的重量信息识别后把信息输入306重量信息判别模组,306模组从输入信息中判别出的称重数据信息输入307信息组合模组;307模组对303模组输入的物料信息和306输入的重量信息进行组合处理,通过3084G/5G以太网通讯模组输出通过10上传至云计算服务模块9。
本实施例中,第一扫描设备(也可称为物料识别设备)4和称重设备5为核工业现场常用的识别与测量设备,二者均支持USB或RS232接口并与重量采集模块3连接;其中,第一扫描设备4为条码、二维码或RFID标签识别设备。
重量采集模块3,支持从第一扫描设备USB和RS232接口,能将第一扫描设备4和称重设备5通过USB或RS232接口集成在一起,实现物料信息的自动识别和重量信息的自动采集,以及物料信息和物料重量的信息组合,避免人工输入,提高数据准确度。
如图3所示,检测采集模块6,采用单片机,如第二扫描设备7为USB接口则输入601USB信号识别模组,如第二扫描设备6为RS232接口输入602RS232信号识别模组,601模组和602模组把识别的物料信息输入603物料信息判别模组,603模组从输入信息判别出正确的物料信息输入607信息组合模组;同时如检测设备7为USB接口则输入604USB信号识别模组,如检测设备5为RS232接口输入605USB信号识别模组,604模组和605模组对输入的检测信息识别后把信息输入606模组,606模组从信息中识别出的物料称重数据信息输入607检测信息判别模组;607模组对603模组输入的物料信息和606输入的检测信息进行组合处理,通过6084G/5G以太网通讯模组输出通过10上传至云计算服务模块9。
本实施例中,第二扫描设备(也可称为样品识别设备)7和检测设备8为核工业现场常用的识别与检测设备,二者均支持USB或RS232接口,也可支持RS485接口,并与检测采集模块6电连接;其中,第二扫描设备7为条码、二维码或RFID标签识别设备,且第一扫描设备4与第二扫描设备7可采用同一设备,并采用分时复用的方式以降低生产成本,也可采用不同设备以提高扫描效率。
检测采集模块6采用单片机,支持USB和RS232接口,并预留支持RS485扩展,能将第二扫描设备7和检测设备8通过USB、RS232或RS485接口集成在一起,实现样品信息的自动识别和检测信息的自动采集,以及样品信息和检测结果的信息组合,避免人工输入,提高数据准确度。
云计算服务模块9用于按批次分别对物料称重数据和样品检测数据计算组分,再通过计算组分的平衡关系来判断物料/样品的平衡关系。
本实施例中,云计算服务模块9采用PC服务器,支持安装Windows Server或Linux操作系统,其内部署系统服务器端管理软件,管理软件采用C++和java混合实现,利用物料/样品跟踪平衡规则方法对重量采集模块3和检测采集模块6上传数据进行处理,具体为按批次分别对物料称重数据和样品检测数据计算组分,再通过计算组分的平衡关系来判断物料/样品的平衡关系,形成对跟踪情况的正确性判断,从而提供了物料/样品跟踪正确性校验功能。
如图1所示,管理计算机1、重量采集模块3、检测采集模块6和云计算服务模块9均接入4G/5G/网络10,即这四者之间通过4G/5G/网络10实现数据传输与信息传递。例如,管理计算机1可通过4G/5G/网络10利用浏览器使用云计算服务模块9内部署的管理软件。4G/5G/网络10优选采用标准的星型以太网。
本实施例中,管理计算机1、重量采集模块3、检测采集模块6和云计算服务模块9协同工作,对核工业现场物料/样品信息进行采集和整合,解决了物料跟踪盲区和物料管理的信息孤岛问题,实现了物料/样品数量和特定组分的跟踪平衡管理,提高了核工业现场物料管理效率,减少了物料管理的工作量,提高了生产效率和质量水平,达到精细化管理的目的。
如图4所示,云计算服务模块9包括:物料/样品跟踪平衡试算模块901、物料/样品跟踪核算调整模块902和物料/样品跟踪平衡统计模块903。
物料/样品跟踪平衡试算模块901用于根据跟踪核算规则对各批次物料/样品分别进行跟踪核算的平衡试算,自动跟踪核算组分平衡关系;物料/样品跟踪核算调整模块902用于根据物料/样品跟踪平衡试算模块的试算结果,在确认数据无误的情况下进行物料/样品跟踪数据的核算调整,以调整组分平衡数据,并实现当期跟踪数据技术平衡;物料/样品跟踪平衡统计模块903用于根据物料/样品跟踪数据和物料/样品跟踪核算调整模块得出的核算调整数据,形成物料/样品跟踪平衡统计表,以记录单期物料/样品跟踪平衡结果。
如图1所示,所述管理系统还包括:接入4G/5G/网络10的云计算服务模块9,管理计算机1、重量采集模块3和检测采集模块6输出的必要信息。
本实施例中,云计算服务模块采用PC服务器,支持安装Windows Server或Linux操作系统,并安装配套的SQLServer或Oracle数据库。
本实施例提供的技术方案中,管理计算机1将计划存储、产出和取样的信息通过标签打印或写入设备2打印或写入到标签中,标签可供扫描设备识别,扫描设备能够扫描条码、二维码或RFID标签进行物料或样品信息收集,供重量采集模块3或检测采集模块6使用;重量采集模块3将第一扫描设备4识别的物料信息与从称重设备5上采集的重量信息进行关联,建立物料称重数据;检测采集模块6将第二扫描设备7识别的样品信息与从检测设备8上采集的检测结果进行关联,建立样品检测数据;云计算服务模块9采用物料/样品跟踪平衡规则方法按批次分别对物料称重数据和样品检测数据进行处理,以实现物料/样品跟踪正确性校验。所述管理系统还可集成质量管理、仓储管理、检测管理、操作管理等功能。
本实施例所述管理系统采用的整体架构(B/S架构)与应用规则(物料/样品跟踪平衡规则),以及所采用的判定算法(物料/样品信息采集多数判定法、数据稳态判断法),解决了物料跟踪盲区和物料管理的信息孤岛问题,实现了物料/样品数量和特定组分的跟踪平衡管理,提高了核工业现场物料管理效率,减少了物料管理的工作量,提高了生产效率和质量水平,达到精细化管理的目的。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述,但在本实用新型基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (4)

1.一种基于物料跟踪技术的精细化生产管理系统,其特征在于:包括:
管理计算机,预设有目标称重点所需接收和产出的物料信息以及目标取样点所需的样品信息;
标签打印或写入设备,用于将所述管理计算机内的物料信息与样品信息,并分别打印或写入到标签中;
重量采集模块,用于获取第一扫描设备从物料标签中识别出的物料信息,以及称重设备采集到的重量信息,并将所述重量信息和所述物料信息关联以建立物料称重数据;
检测采集模块,用于获取第二扫描设备从样品标签中识别出的样品信息,以及检测设备采集到的检测结果,并将所述样品信息和所述检测结果关联以建立样品检测数据;
云计算服务模块,用于获取重量采集模块的称重数据以及检测采集模块的样品检测数据,利用所述物料称重数据和所述样品检测数据计算物料/样品的平衡关系;
所述管理计算机、所述重量采集模块、所述检测采集模块和所述云计算服务模块均接入4G/5G/网络,所述重量采集模块和所述检测采集模块均采用中控supBox智能数据网关;
所述重量采集模块还包括
第一除错模块:用于接收第一扫描设备从同一物料标签中连续多次采集物料信息,剔除错误物料信息后,将正确物料信息发送到重量采集模块;
单设备采集模块:接收称重设备连续采集到的称重数据;
多设备采集模块:接收多个称重设备采集到的称重数据,剔除错误称重数据后,将正确的称重数据发送到重量采集模块;
所述检测采集模块包括:
第二除错模块:接收第二扫描设备从同一物料标签中连续多次采集物料信息,剔除错误物料信息后,将正确物料信息发送到重量采集模块。
2.根据权利要求1所述的基于物料跟踪技术的精细化生产管理系统,其特征在于:所述4G/5G/网络采用星型以太网。
3.根据权利要求1所述的基于物料跟踪技术的精细化生产管理系统,其特征在于:还包括:接入所述4G/5G/网络的云计算服务模块。
4.根据权利要求1所述的基于物料跟踪技术的精细化生产管理系统,其特征在于:所述4G/5G/网络采用4G/5G/工业云平台。
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