RU2796205C2 - Automated process control system for the production of a system of elements for the construction of residential or public buildings and its part - Google Patents
Automated process control system for the production of a system of elements for the construction of residential or public buildings and its part Download PDFInfo
- Publication number
- RU2796205C2 RU2796205C2 RU2021128052A RU2021128052A RU2796205C2 RU 2796205 C2 RU2796205 C2 RU 2796205C2 RU 2021128052 A RU2021128052 A RU 2021128052A RU 2021128052 A RU2021128052 A RU 2021128052A RU 2796205 C2 RU2796205 C2 RU 2796205C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- block
- production
- elements
- control
- module
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Настоящая группа изобретений относится к автоматизированной системе управления производственным процессом при производстве системы элементов для возведения жилых или общественных зданий. Заявляемая группа изобретений может быть использована для управления различными процессами при производстве системы элементов для возведения жилых или общественных зданий. The present group of inventions relates to an automated production process control system for the production of a system of elements for the construction of residential or public buildings. The claimed group of inventions can be used to control various processes in the production of a system of elements for the construction of residential or public buildings.
Из уровня техники известна автоматизированная система управления производственными процессами, описанная в EP0488246 A2,03.06.1992, и содержащая: модуль оценки времени выполнения заказа, модуль планирование потребности в материалах (MRP), исполнительный модуль, модуль расчета потребности в работе, модуль анализа проблем, модуль регулирования производственных возможностей (мощности), модуль ввода/вывода данных, модуль хранения данных, модуль создания данных начального плана, модуль создания основного производственного графика (MPS) модуль оценки потребности в работе, модулю выполнения MRP, модуль настройки даты завершения продукта, модуль настройки цеха.An automated production process control system is known from the prior art, described in EP0488246 A2, 06/03/1992, and containing: an order lead time estimation module, a material requirements planning (MRP) module, an executive module, a work demand calculation module, a problem analysis module, capacity control module, data input/output module, data storage module, initial plan data creation module, master production schedule (MPS) generation module, work demand estimation module, MRP execution module, product finish date setting module, customization module workshops.
Однако, объем функциональных возможностей известной автоматизированной системы управления производственными процессами являются достаточно малым.However, the scope of functionality of the known automated process control system is quite small.
Таким образом, задачей заявленной группы изобретений является устранение недостатков известного уровня техники, а технический результат заявленной группы изобретений заключается в создание автоматизированной системы управления производственным процессом при производстве системы элементов для возведения жилых или общественных зданий, позволяющей:Thus, the task of the claimed group of inventions is to eliminate the shortcomings of the prior art, and the technical result of the claimed group of inventions is to create an automated process control system for the production of a system of elements for the construction of residential or public buildings, which allows:
- эффективно использовать производственные мощности, в частности, избегать незапланированных простоев, оптимизировать загрузку производства, своевременно осуществлять модернизацию, создавать эффективные, по выбранному критерию, маршруты;- efficient use of production facilities, in particular, avoiding unplanned downtime, optimizing production load, timely upgrading, creating efficient routes according to the selected criterion;
- эффективно распределять во времени производство изделий, в частности их номенклатуру и количество, в соотнесении с планом строительства, и эффективно распределять во времени потребляемые производством ресурсы и комплектующие, также в соотнесении с планом строительства;- effectively distribute the production of products in time, in particular their range and quantity, in accordance with the construction plan, and efficiently distribute the resources and components consumed by production, also in accordance with the construction plan;
- сократить общее время производства, за счет полной или частичной автоматизации переналадки, своевременного внесения изменений в технологические процессы производства с учетом особенностей используемых материалов и инструментов, выстраивания иерархии управляющих сигналов производственными процессами, в частности заданий, автоматизации и контроля за подачей материалов, заготовок и смесей, автоматизации складов, использования систем маркировки и автоматизированного контроля качества.- reduce the total production time, due to full or partial automation of changeover, timely introduction of changes in technological production processes, taking into account the characteristics of the materials and tools used, building a hierarchy of control signals for production processes, in particular tasks, automation and control over the supply of materials, workpieces and mixtures , warehouse automation, the use of labeling systems and automated quality control.
В итоге применение автоматизированной системы управления производственным процессом при производстве системы элементов для возведения жилых или общественных зданий позволяет расширить объемы возведения объектов капитального строительства, в том числе социального жилья. As a result , the use of an automated production process control system in the production of a system of elements for the construction of residential or public buildings makes it possible to expand the volume of construction of capital construction projects, including social housing.
Упомянутый технический результат достигается за счет автоматизированной системы управления производственным процессом при производстве системы элементов для возведения жилых или общественных зданий, которая включает следующие соединенные между собой элементы: модуль ввода, модуль планирования и контроля использования производственных мощностей, модуль управления основными и вспомогательными линиями производственной цепочки и модуль контроля за основными и вспомогательными линиями производственной цепочки, The mentioned technical result is achieved through an automated production process control system in the production of a system of elements for the construction of residential or public buildings, which includes the following interconnected elements: an input module, a module for planning and controlling the use of production capacities, a module for controlling the main and auxiliary lines of the production chain and control module for the main and auxiliary lines of the production chain,
при этом, модуль планирования и контроля использования производственных мощностей включает, следующие соединенные между собой элементы:at the same time, the planning and control module for the use of production capacities includes the following interconnected elements:
- блок учета производственных мощностей;- unit of accounting for production capacities;
- блок контроля максимального использования оборудования главных технологических линий;- control unit for the maximum use of equipment of the main technological lines;
- блок контроля производственных мощностей, контролирующего наличие ошибок пропускной способности;- a capacity control unit that monitors the presence of throughput errors;
- блок проверки соответствия производительности ведущей технологической линии и второстепенных линий;- unit for checking the compliance of the performance of the leading production line and secondary lines;
- блок принятия мер по ликвидации ошибок пропускной способности;- block for taking measures to eliminate throughput errors;
- блок баланса производственной мощности, учитывающего наличие мощностей на начало отчетного периода и их изменения в течение отчетного периода;- block of balance of production capacity, taking into account the availability of capacities at the beginning of the reporting period and their changes during the reporting period;
- блок расчета производственных мощностей предприятия и расчета среднегодовой мощности предприятия;- block for calculating the production capacity of the enterprise and calculating the average annual capacity of the enterprise;
- блок учета систематически изменяемой номенклатуры продукции;- a block of accounting for a systematically changed product range;
- блок контроля планового фонда времени работы оборудования на соответствие календарному фонду времени;- control block of the planned fund of equipment operation time for compliance with the calendar fund of time;
- блок расчета потери рабочего времени на проведение ремонтов и профилактических мероприятий, а также технологических простоев в том числе связанных с переналадками;- a block for calculating the loss of working time for repairs and preventive measures, as well as technological downtime, including those associated with changeovers;
- блок контроля норм времени на проведение ремонтов технологического оборудования, переналадку, количества переналадок их среднее время;- block of control of norms of time for carrying out repairs of technological equipment, readjustment, the number of readjustments and their average time;
- блок расчета производительности оборудования, сигнализирующего о пределе выработки оборудования;- block for calculating the productivity of equipment, signaling the limit of equipment output;
- блок расчета среднегодовой мощности предприятия;- block for calculating the average annual capacity of the enterprise;
- блок формирования транспортно-монтажных карт с составлением идентификационных кодовых обозначений, разбивочных карт рейсокомплектов изделий, карт последовательности монтажа элементов,- a block for the formation of transport and installation charts with the compilation of identification codes, layout charts of flight sets of products, maps of the sequence of installation of elements,
а модуль управления основными и вспомогательными линиями производственной цепочки включает, следующие соединенные между собой элементы:and the module for managing the main and auxiliary lines of the production chain includes the following interconnected elements:
- блок автоматизированной выработки организационно-управленческих решений обеспечивающего включение объекта в производственный план предприятия;- a block of automated development of organizational and managerial decisions that ensures the inclusion of an object in the production plan of the enterprise;
- блок расчета плана потребности в изделиях предприятия и расчета плана загрузки предприятия;- a block for calculating the plan for the need for products of the enterprise and for calculating the plan for loading the enterprise;
- по меньшей мере, один блок расчета и заявок потребного сортамента, и/или количества металлопроката, и/или материалов, и/или компонентов пенобетона;- at least one block of calculation and applications of the required assortment, and / or the amount of rolled metal, and / or materials, and / or foam concrete components;
- блок заявок на конвейерное производство;- a block of applications for conveyor production;
- блок формирования стоимостной базы элементов;- block of formation of cost base of elements;
- блок моделирования пути выполнения заказа с увязкой графика строительства объекта;- a block for modeling the order fulfillment path with linking the facility construction schedule;
- блок выдачи заданий на включение заявок на изготовление элементов;- a block for issuing tasks for the inclusion of applications for the manufacture of elements;
- базы данных моделей зданий;- database of building models;
- базы данных типовых элементов;- databases of standard elements;
- блок обеспечения согласования работы производственных линий.- unit for ensuring the coordination of the work of production lines.
Модуль контроля за основными и вспомогательными линиями производственной цепочки включает, следующие соединенные между собой элементы:The control module for the main and auxiliary lines of the production chain includes the following interconnected elements:
- блок обеспечения переналадки технологического и транспортного оборудования;- unit for changeover of technological and transport equipment;
- блок контроля технологического процесса на следующих уровнях: ввод-вывод сигналов; цифровая обработка сигналов; управление механизмами с учетом их фактического и системного состояния; обучение и адаптация к свойствам материалов; управление множеством агрегатов с учетом поступающих заданий, инструкций, директив, а также состояния агрегатов, механизмов и управляющей программы; планирование и регулирование потока заданий агрегатам;- process control unit at the following levels: signal input-output; digital signal processing; control of mechanisms taking into account their actual and systemic state; training and adaptation to the properties of materials; control of a plurality of units, taking into account incoming tasks, instructions, directives, as well as the state of units, mechanisms and a control program; planning and regulation of the flow of tasks to units;
- блок решения задач обучения и адаптации к свойствам материалов; - a block for solving problems of training and adaptation to the properties of materials;
- блок решения задач управления множеством агрегатов с учетом поступающих заданий, инструкций, директив, а также состояния агрегатов, механизмов и управляющей программы; - a block for solving problems of controlling a plurality of units, taking into account incoming tasks, instructions, directives, as well as the state of units, mechanisms and a control program;
- блок планирования и регулирования потока частных заданий агрегатам с целью оптимизации использования ресурсов оборудования;- a block for planning and regulating the flow of private tasks to units in order to optimize the use of equipment resources;
- по меньшей мере, один блок подачи смеси и/или заготовок и/или комплектующих;- at least one supply unit for the mixture and/or blanks and/or components;
- блок адресной подачи металлопроката и металлических деталей и адресной подачи бетонных смесей;- block of targeted supply of rolled metal products and metal parts and targeted supply of concrete mixtures;
- блок диспетчерского автоматизированного управления приемом исходных материалов, комплектующих изделий и компонентов;- a block of dispatcher automated control of the receipt of raw materials, components and components;
- блок контроля качества изделий;- block of product quality control;
- блок маркировки изделий;- product labeling block;
- по меньшей мере, один блок управления автоматизированными складами;- at least one control unit for automated warehouses;
- блок диагностики состояния и сохранения данных о текущем состоянии технических средств системы управления и питающих сетей;- a block for diagnosing the state and storing data on the current state of the technical means of the control system and supply networks;
- средства непосредственного управления технологическим процессом.- means of direct control of the technological process.
Заявляемая автоматизированная система управления производственным процессом при производстве системы элементов для возведения жилых или общественных зданий работает следующим образом. The inventive automated process control system for the production of a system of elements for the construction of residential or public buildings works as follows.
Посредством модуля ввода, в модуль управления основными и вспомогательными линиями производственной цепочки предоставляется заявка на конвейерное производство, в том числе: заказные спецификации изделий системы элементов и график строительства объектов. Through the input module, an application for conveyor production is provided to the control module of the main and auxiliary lines of the production chain, including: custom specifications for the products of the system of elements and the schedule for the construction of facilities.
Блок автоматизированной выработки организационно-управленческих решений при постановке задачи на включение заявки в производственный план предприятия собирает информацию от: блока учета производственных мощностей; блока контроля максимального использования оборудования главных технологических линий и блока проверки соответствия производительности ведущей технологической линии и второстепенных линий.The block of automated development of organizational and managerial decisions when setting the task of including an application in the production plan of the enterprise collects information from: a block for accounting for production capacities; a unit for controlling the maximum use of equipment of the main production lines and a unit for checking the compliance of the performance of the leading production line and secondary lines.
После обработки полученной информации блок автоматизированной выработки организационно-управленческих решений выдает команду на подготовку включения заявки в производственный план:After processing the received information, the block of automated development of organizational and managerial decisions issues a command to prepare the inclusion of the application in the production plan:
- блоку расчета производственных мощностей предприятия,- a block for calculating the production capacity of an enterprise,
- блоку учета систематически изменяемой номенклатуры продукции,- accounting unit for a systematically changed product range,
- блоку баланса производственной мощности,- production capacity balance unit,
- блоку контроля планового фонда времени работы оборудования,- control unit of the planned fund of equipment operation time,
- блоку расчета потери времени на проведение ремонтов и профилактических мероприятий- a block for calculating the loss of time for repairs and preventive measures
- блоку расчета производительности оборудования,- unit for calculating the performance of equipment,
- блоку расчета среднегодовой мощности предприятия.- a unit for calculating the average annual capacity of the enterprise.
Одновременно с подготовкой включения заявки в производственный план предприятия, опрашивает и выдает команду на материально-техническое обеспечение заявки следующим блокам:Simultaneously with the preparation of the inclusion of the application in the production plan of the enterprise, it interrogates and issues a command for the logistics of the application to the following blocks:
- блоку расчета плана потребности в изделиях предприятия и расчета плана загрузки предприятия,- a block for calculating the plan for the need for enterprise products and calculating the plan for loading the enterprise,
- опрашивает базу данных моделей зданий,- queries the database of building models,
- опрашивает базу данных типовых элементов,- queries the database of typical elements,
- блоку расчета заявок потребного сортамента металлопроката и компонентов пенобетона,- a block for calculating applications for the required assortment of rolled metal products and foam concrete components,
- блоку моделирования пути выполнения заказа с увязкой графика строительства объекта,- a block for modeling the order fulfillment path with linking the facility construction schedule,
- блоку формирования стоимостной базы элементов.- block of formation of cost base of elements.
После выполнения подготовительных действий по включению заявки в производственный план, принимается решение на включение заявки в производственный план предприятия и выдается задание блоку заявок на конвейерное производство, блоку выдачи заданий на включение заявок на изготовление элементов и модулю контроля основными и вспомогательными линиями производственной цепочки.After completing the preparatory actions to include the application in the production plan, a decision is made to include the application in the production plan of the enterprise and a task is issued to the block of applications for conveyor production, the block for issuing tasks to include applications for the manufacture of elements and the control module of the main and auxiliary lines of the production chain.
По мере исполнения заявки на производство, формируется отчетная документация и контролируется ход работ с помощью следующих элементов:As the application for production is executed, reporting documentation is generated and the progress of work is monitored using the following elements:
- блок обеспечения переналадки технологического и транспортного оборудования,- block for changeover of technological and transport equipment,
- блок контроля технологического процесса,- process control unit,
- блок решения задач управления множеством агрегатов с учетом поступающих заданий,- a block for solving control problems for a plurality of units, taking into account incoming tasks,
- блок управления автоматизированными складами,- control unit for automated warehouses,
- блок планирования и регулирования потока частных заданий агрегатам,- a block for planning and regulating the flow of private tasks to units,
- блок диспетчерского автоматизированного управления приемом исходных материалов, комплектующих изделий и компонентов,- a block of dispatcher automated control of the receipt of raw materials, components and components,
- блок адресной подачи металлопроката и металлических деталей и адресной подачи бетонных смесей,- block for targeted supply of rolled metal products and metal parts and targeted supply of concrete mixtures,
- блок контроля качества изделий,- product quality control unit,
- блок маркировки изделий,- product labeling block,
Также формируется складская программа с составлением транспортно-монтажных карт, идентификационных кодовых обозначений, разбивочных карт рейсокомплектов изделий, карт последовательности монтажа элементов.A warehouse program is also being formed with the preparation of transport and installation charts, identification codes, layout charts of flight sets of products, maps of the sequence of installation of elements.
Для осуществления своих функций автоматизированная система управления производственным процессом при производстве системы элементов для возведения жилых или общественных зданий, в частности блок автоматизированной выработки организационно-управленческих решений, может использовать, как детерминированные (жесткие) алгоритмы, так и гибкие – стохастические (вероятностные) и эвристические алгоритм, в частности, алгоритмы нечеткой логики или искусственный интеллект обученный с подкреплением.To perform its functions, an automated production process control system in the production of a system of elements for the construction of residential or public buildings, in particular, a block for automated development of organizational and managerial decisions, can use both deterministic (rigid) algorithms and flexible ones - stochastic (probabilistic) and heuristic algorithm, in particular, fuzzy logic algorithms or artificial intelligence trained with reinforcement.
Средства реализации коммуникационной функции модуля планирования и контроля использования производственных мощностей включают, в частности, средства контроля каждой единицы оборудования технологической цепочки посредством датчиков и контроллеров, а также системы видеонаблюдения.The means for implementing the communication function of the module for planning and controlling the use of production facilities include, in particular, the means for monitoring each piece of equipment in the technological chain by means of sensors and controllers, as well as video surveillance systems.
Модуль управления основными и вспомогательными линиями производственной цепочки включает, в частности, весь набор материальных средств контроля использования технологического оборудования и средств постановки задач каждому исполнительному механизму.The control module for the main and auxiliary lines of the production chain includes, in particular, the entire set of material means for controlling the use of technological equipment and means for setting tasks for each actuator.
Модуль контроля за основными и вспомогательными линиями производственной цепочки включает средства управления, в частности, исполнительными механизмами производственного оборудования, средствами измерения (в частности датчики), дозаторами, манипуляторами, автоматизированными складами, конвейерами и т.д. The control module for the main and auxiliary lines of the production chain includes controls, in particular, actuators of production equipment, measuring instruments (in particular, sensors), dispensers, manipulators, automated warehouses, conveyors, etc.
Claims (41)
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2021128052A RU2021128052A (en) | 2023-03-24 |
| RU2796205C2 true RU2796205C2 (en) | 2023-05-17 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5231567A (en) * | 1990-11-28 | 1993-07-27 | Hitachi, Ltd. | Manufacturing planning system |
| RU64791U1 (en) * | 2005-11-16 | 2007-07-10 | Александр Александрович Максимов | INTEGRATED AUTOMATED INFORMATION AND ANALYTICAL SYSTEM FOR INTEGRATED MANAGEMENT OF INDUSTRIAL ENTERPRISE |
| CN102262757A (en) * | 2011-08-11 | 2011-11-30 | 王圣亮 | Advanced planning system (APS)/manufacturing execution system (MES) lean manufacturing management system |
| CN104331770A (en) * | 2014-11-03 | 2015-02-04 | 叶校然 | Intelligent management system of flexible production enterprise |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5231567A (en) * | 1990-11-28 | 1993-07-27 | Hitachi, Ltd. | Manufacturing planning system |
| RU64791U1 (en) * | 2005-11-16 | 2007-07-10 | Александр Александрович Максимов | INTEGRATED AUTOMATED INFORMATION AND ANALYTICAL SYSTEM FOR INTEGRATED MANAGEMENT OF INDUSTRIAL ENTERPRISE |
| CN102262757A (en) * | 2011-08-11 | 2011-11-30 | 王圣亮 | Advanced planning system (APS)/manufacturing execution system (MES) lean manufacturing management system |
| CN104331770A (en) * | 2014-11-03 | 2015-02-04 | 叶校然 | Intelligent management system of flexible production enterprise |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ashayeri et al. | A production and maintenance planning model for the process industry | |
| Kimemia | Hierarchial control of production in flexible manufacturing systems | |
| Agrawal | REVIEW ON JUST IN TIME TECHNIQUES IN MANUFACTURING SYSTEMS. | |
| Jha | Handbook of flexible manufacturing systems | |
| Vargas-Villamil et al. | A model predictive control approach for real-time optimization of reentrant manufacturing lines | |
| Akillioglu et al. | Evolvable production systems and impacts on production planning | |
| Milewska | IT systems supporting the management of production capacity | |
| RU2796205C2 (en) | Automated process control system for the production of a system of elements for the construction of residential or public buildings and its part | |
| Leite et al. | Simulation of a production line with automated guided vehicle: a case study | |
| Azarian et al. | A simulation-based approach for improving the performance of a manufacturing system | |
| Basse et al. | Scalable ramp-up of hybrid manufacturing systems | |
| Jiang et al. | An adaptive agile manufacturing control infrastructure based on TOPNs-CS modelling | |
| KR102387518B1 (en) | Method for minimizing setup time in a machine installation | |
| Khan et al. | A critical study on the implementation of operation, control and maintenance techniques for flexible manufacturing systems in small scale industries | |
| RU2021128052A (en) | Automated process control system for the production of a system of elements for the construction of residential or public buildings and its part | |
| Tsukanov et al. | The need to ensure stability of the schedule of complex-structured productions | |
| Bragin et al. | Toward agile and robust supply chains: A lesson from stochastic job-shop scheduling | |
| Uhlmann et al. | Production Rescheduling for Contract Manufacturing Industry based on Delivery Risks | |
| Johansson et al. | Turn lost production into profit-discrete event simulation applied on resetting performance in manufacturing systems | |
| Scholz-Reiter et al. | A Dynamical Approach for Modeling and Control of Production Systems | |
| JPH11236116A (en) | Material carry control system | |
| Mehrsai et al. | Towards learning pallets applied in pull control job-open shop problem | |
| Karima et al. | Optimizing the Preventive Maintenance Scheduling Based on Dynamic Deterministic Demand in The Cement Manufacturing | |
| Chistyakova et al. | Software Package for Mathematical Modeling of Industrial Scheduling Process | |
| Lepratti et al. | Dynamic cycle times for adaptive manufacturing control in automotive flow shops |