TWI501060B - 稼動率計算方法及其系統、嵌入式裝置和電腦可讀取儲存媒體 - Google Patents

稼動率計算方法及其系統、嵌入式裝置和電腦可讀取儲存媒體 Download PDF

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Description

稼動率計算方法及其系統、嵌入式裝置和電腦可讀取儲存媒 體
本發明乃是關於一種加工機台的稼動率計算技術領域，特別是指一種加工機台之稼動率計算方法及其系統、嵌入式裝置和電腦可讀取儲存媒體的技術領域，所述稼動率計算方法可透過嵌入式裝置與稼動率計算系統來執行。
加工機台，尤其是電腦數值控制(Computer Numerical Control,CNC)工具機為一種已經被廣泛地使用於製造各種機器設備的工具機器。傳統上，當使用加工機台對工件進行加工前，必須先載入或編輯加工程序以進行加工，而管理者能夠在遠端管理加工機台。管理者會希望能從一遠端平台來取得加工機台的加工生產狀態與資訊，例如加工機台是否正常運轉、是否有異常訊號、加工程序資料、操作員工資料、機台稼動率(machine utilization)等。
稼動率亦稱為「產能利用率」，是用來衡量機器設備使用效率的重要指標之一。簡單來說，稼動率為機器設備的實際加工時間和可以運轉的時間之比率，也就是機器設備負荷時間扣除掉停機時間後和負荷的比率，停機時間可能是機器設備維修、保養，或是無工件需進行加工等。一般來說，稼動率越高可表示機器設備使用效率越高，產能越佳，而常見的稼動率計算公式如後所列： 稼動率=(負荷時間-停機時間)/負荷時間，其中(負荷時間-停機時間)即為實際加工時間。
在習知技藝下，工廠內大部分的設備都是由可程式邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC)來予以控制其工作流程或相關動作。為了獲得工廠內各個設備之稼動率以進一步分析各設備之產能利用率之相關資訊，先前技術多採用人工回報方式；亦即設備之操作人員需要在設備進行加工前掃描待加工之工件的條碼並且記錄於系統，或是由操作人員記錄設備之加工時間於紙本上，再由人工方式記錄於系統。然而，如果稼動率之計算方式採用人工回報之方式容易產生不準確的問題，並且無法忠實地反映出設備的稼動時間。
有鑑於此，本揭露內容提供一種自動化計算加工機台之稼動率之方法，特別適用於具有PLC之加工機台。本揭露內容的方法及系統具有可擴充性，不需要為多種不同廠牌、型號的PLC或加工機台來分別進行介面連接(如經由硬體和軟體介面來進行連接)，即可自動為不同加工機台來分別建立對應的動作規則，來計算不同加工機台的稼動率。
本發明實施例提供一種稼動率計算方法，用以計算加工機台之稼動率，所述加工機台連接可程式邏輯控制器，可程式邏輯控制器連接嵌入式裝置，嵌入式裝置連接稼動率計算系統，嵌入式裝置包括輸入/輸出埠擷取模組與控制器，控制器連接輸入/輸出埠擷取模組，以將運作訊號傳送至稼動率計算系統以計算稼動率，其中稼動率計算系統儲存加工機台動作規則，所述可程式邏輯控制器具有複數組輸入/輸出埠，並且稼動率計算方法包括以下步驟：透過輸入/輸出埠擷取模組掃描輸入/輸出埠之運作訊號；透過稼動率計算系統依時間持續接收運作訊號；透過稼動率計算系統 依據運作訊號和加工機台動作規則以判斷加工機台是否在進行加工；如果加工機台在進行加工，則記錄加工機台的加工時間資料；依據加工時間資料和應加工時間資料產生稼動率，其中加工機台動作規則係為記錄對應加工機台進行加工時的至少一加工特徵輸入/輸出埠，所述加工特徵輸入/輸出埠係為多個輸入/輸出埠的其中之一。
在本發明其中一個實施例中，其中加工機台動作規則係經由稼動率計算系統所設定之加工參考時間與閒置參考時間，由控制器根據加工參考時間取得加工參考時間對應的多個輸入/輸出埠的運作訊號，以及根據閒置參考時間取得閒置參考時間對應的多個輸入/輸出埠的該運作訊號，進而依據對應加工參考時間的運作訊號和對應所述閒置參考時間的運作訊號之差異，決定至少一加工特徵輸入/輸出埠，其中加工機台係依據加工參考時間進行加工，以及依據閒置參考時間未進行加工。
在本發明其中一個實施例中，其中加工機台動作規則係經由控制器紀錄加工機台進行加工時的運作訊號以及未進行加工時的運作訊號，並傳送到由稼動率計算系統以依據所記錄應進行加工時的運作訊號和未進行加工時的運作訊號之差異，決定至少一加工特徵輸入/輸出埠。
在本發明其中一個實施例中，其中加工機台動作規則係為加工特徵輸入/輸出埠皆有輸出運作訊號，而加工時間資料係為累計加工特徵輸入/輸出埠皆有輸出運作訊號之時間。
在本發明其中一個實施例中，其中加工機台動作規則係為比對加工特徵輸入/輸出埠於一時間區間的比對運作訊號，而加工時間資料係為累計加工特徵輸入/輸出埠所輸出之輸出運作訊號、且輸出運作訊號係符合加工特徵輸入/輸出埠的比對運作訊號之時間。
在本發明其中一個實施例中，其中稼動率計算系統係經由一資料庫儲存加工機台動作規則。
在本發明其中一個實施例中，其中稼動率計算系統更用以經由複數個嵌入式裝置連接複數個加工機台，且用以判斷複數個加工機台中的特定加工機台是否已註冊，當判斷特定加工機台已註冊時，則經由特定加工機台所對應控制器透過輸入/輸出埠擷取模組掃描該輸入/輸出埠之運作狀態。
在本發明其中一個實施例中，其中稼動率計算系統更依據所產生之稼動率，產生稼動率報表。
本發明實施例另提供一種嵌入式裝置，嵌入式裝置連接稼動率計算系統和加工機台之可程式邏輯控制器，用以計算加工機台之稼動率，其中可程式邏輯控制器具有複數組輸入/輸出埠。嵌入式裝置包括輸入/輸出埠擷取模組與控制器。輸入/輸出埠擷取模組用以掃描多個輸入/輸出埠之運作訊號。控制器連接輸入/輸出埠擷取模組，將運作訊號傳送至稼動率計算系統以計算稼動率。稼動率計算系統儲存有加工機台動作規則，依時間持續接收運作訊號，且依據運作訊號和加工機台動作規則以判斷加工機台是否在進行加工，並記錄加工機台的加工時間資料，再依據加工時間資料和應加工時間資料產生稼動率，而加工機台動作規則係為記錄對應加工機台進行加工時的至少一加工特徵輸入/輸出埠，加工特徵輸入/輸出埠係為多個輸入/輸出埠的其中之一。
本發明實施例再提供一種稼動率計算系統，經由嵌入式裝置連接加工機台之可程式邏輯控制器，用以計算加工機台之稼動率，其中可程式邏輯控制器具有複數組輸入/輸出埠，所述嵌入式裝置包括輸入/輸出埠擷取模組以掃描多個輸入/輸出埠之運作訊號，以及包括控制器以將運作訊號傳送至稼動率計算系統以計算稼動率，且稼動率計算系統包括儲存單元、判斷單元與計算單元。
本發明實施例更提供一種電腦可讀取儲存媒體，用以儲存電腦程式，所述電腦程式包括複數程式碼，其用以執行一種用以計算加工機台之稼動率之稼動率計算方法，其中加工機台連接可程式邏輯控制器，所述可程式邏輯控制器連接嵌入式裝置，嵌入式裝置連接稼動率計算系統，嵌入式裝置包括輸入/輸出埠擷取模組與控制器，控制器連接輸入/輸出埠擷取模組，以將運作訊號傳送至稼動率計算系統以計算稼動率，其中稼動率計算系統儲存加工機台動作規則，所述可程式邏輯控制器具有複數組輸入/輸出埠，並且稼動率計算方法包括以下步驟：透過嵌入式裝置之輸入/輸出埠擷取模組掃描輸入/輸出埠之運作訊號；透過稼動率計算系統依時間持續接收運作訊號；透過稼動率計算系統依據運作訊號和加工機台動作規則以判斷加工機台是否在進行加工；如果加工機台在進行加工，則記錄加工機台的加工時間資料；依據加工時間資料和應加工時間資料產生稼動率，其中加工機台動作規則係為記錄對應加工機台進行加工時的至少一加工特徵輸入/輸出埠，所述加工特徵輸入/輸出埠係為多個輸入/輸出埠的其中之一。
綜上所述，本發明實施例所提出之電腦可讀取儲存媒體、嵌入式裝置、稼動率計算系統及其方法，透過在加工參考時間與閒置參考時間來掃描各個運作訊號以找出加工特徵輸入/輸出埠並產生加工機台動作規則。接著，偵測所述加工特徵輸入/輸出埠之運作訊號來決定加工機台是否真正在對工件進行加工程序，進而來計算稼動率與產生稼動率報表，以期能提高加工機台之設備稼動率(Equipment utilization-rate)。
為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。
工具機
110‧‧‧加工機台
112‧‧‧可程式邏輯控制器
120‧‧‧嵌入式裝置
122‧‧‧輸入/輸出埠擷取模組
124‧‧‧控制器
130‧‧‧稼動率計算系統
132‧‧‧儲存單元
134‧‧‧判斷單元
136‧‧‧計算單元
ES1、ES2、ES3、ES4、ES5、ES6、ES7、ES8‧‧‧嵌入式裝置
M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8‧‧‧加工機台
I/O1、I/O2、I/O3、I/O4、I/O5、I/O6、I/O7、I/O8‧‧‧輸入/輸出埠
T1‧‧‧加工參考時間
T2‧‧‧閒置參考時間
S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8‧‧‧運作訊號
S510、S520、S530、S540、S560‧‧‧流程
URS‧‧‧稼動率計算系統
圖1為根據本發明例示性實施例所繪示之嵌入式裝置之區塊示意圖。
圖2為根據本發明例示性實施例所繪示之運作訊號之波形圖。
圖3為根據本發明例示性實施例所繪示之稼動率計算系統之示意圖。
圖4為根據本發明例示性實施例所繪示之多個嵌入式裝置之示意圖。
圖5為根據本發明實施例之稼動率計算方法之流程圖。
在下文將參看隨附圖式更充分地描述各種例示性實施例，在隨附圖式中展示一些例示性實施例。然而，本發明概念可能以許多不同形式來體現，且不應解釋為限於本文中所闡述之例示性實施例。確切而言，提供此等例示性實施例使得本發明將為詳盡且完整，且將向熟習此項技術者充分傳達本發明概念的範疇。在諸圖式中，可為了清楚而誇示層及區之大小及相對大小。類似數字始終指示類似元件。
應理解，雖然本文中可能使用術語第一、第二、第三等來描述各種元件，但此等元件不應受此等術語限制。此等術語乃用以區分一元件與另一元件。因此，下文論述之第一元件可稱為第二元件而不偏離本發明概念之教示。如本文中所使用，術語「及/或」包括相關聯之列出項目中之任一者及一或多者之所有組合。
以下將以多種實施例配合圖式來說明所述資料傳輸方法與觸控裝置，然而，下述實施例並非用以限制本發明。
〔第一實施例〕
在本揭露內容中，事先針對特定加工機台建立起加工機台動作規則，以從特定加工機台內的可程式邏輯控制器的多個輸入/輸出埠尋找到至少一加工特徵輸入/輸出埠，以作為加工機台是否有 對工件進行加工程序之觀察指標。在一實施例中，此特定加工機台需要透過稼動率計算系統來判斷特定加工機台是否已在稼動率計算系統中進行註冊(或者是否已通過驗證)。據此，當特定加工機台已完成註冊或通過驗證時，亦即稼動率計算系統可辨識該特定加工機台並取得對應該特定加工機台的加工特徵輸入/輸出埠以及其負荷時間等資料，然後再依據其加工特徵輸入/輸出埠之運作訊號來判斷此特定加工機台是否真正在對工件進行加工程序，記錄此特定加工機台真正在進行加工程序的實際加工時間，稼動率計算系統即可依據實際加工時間和負荷時間，來自動化計算稼動率與產生稼動率報表，以期能監控加工機台之設備稼動率(Equipment utilization-rate)。
請同時參照圖1與圖2，圖1為根據本發明例示性實施例所繪示之嵌入式裝置之區塊示意圖。圖2為根據本發明例示性實施例所繪示之運作訊號之波形圖。以下實施例中所述的連接，可以是經由有線或無線通訊網路進行連接，也可以是經由匯流排、序列資料通訊介面(如RS232)、或其他實體線路方式等進行電性連接。如圖1所示，嵌入式裝置120連接稼動率計算系統130與加工機台110之可程式邏輯控制器112，其中可程式邏輯控制器112具有複數組輸入/輸出埠I/O1~I/O8。在本實施例中，嵌入式裝置120包括輸入/輸出埠擷取模組122與控制器124。控制器124連接輸入/輸出埠擷取模組122以接收各個運作訊號S1~S8中至少一個運作訊號，將運作訊號S1~S8中至少一個運作訊號傳送至稼動率計算系統130，據以產生稼動率資料。之後，稼動率計算系統130更依據所產生之稼動率資料，產生一稼動率報表。
在本實施例中，嵌入式裝置120會在加工參考時間T1透過輸入/輸出埠擷取模組122來掃描多個輸入/輸出埠I/O1~I/O8之各個運作訊號S1~S8，並且控制器124接收各個運作訊號S1~S8並傳送至稼動率計算系統130。此外，嵌入式裝置120會在閒置參考時間T2 透過輸入/輸出埠擷取模組122來掃描多個輸入/輸出埠I/O1~I/O8之各個運作訊號S1~S8，並且控制器124會接收各個運作訊號S1~S8並傳送至稼動率計算系統130，其中稼動率計算系統130係經由一資料庫或一儲存單元來儲存加工機台動作規則。
詳細來說，加工機台動作規則可以有多種實施方式來產生。例如，可事先在稼動率計算系統130先設定一加工參考時間T1與一閒置參考時間T2，其中加工機台110係依據加工參考時間T1進行加工以及依據閒置參考時間T2未進行加工(亦即停止加工)，而加工參考時間T1和閒置參考時間T2皆為一個時間區段，例如，加工參考時間T1為11點至11點20分，閒置參考時間T2為11點20分至11點40分。之後，控制器124會根據加工參考時間T1來取得所述加工參考時間T1所對應的多個輸入/輸出埠I/O1~I/O8的運作訊號S1~S8，並且控制器124會根據閒置參考時間T2來取得所述閒置參考時間T2所對應的輸入/輸出埠I/O1~I/O8的運作訊號S1~S8。接下來，稼動率計算系統130會依據對應於加工參考時間T1的運作訊號S1~S8和對應於閒置參考時間T2的運作訊號S1~S8之差異來決定至少一加工特徵輸入/輸出埠。例如一實施例中，在加工參考時間T1中有運作訊號的輸入/輸出埠為I/O1~I/O4，在閒置參考時間T2有運作訊號的輸入/輸出埠為I/O1~I/O2，可決定加工特徵輸入/輸出埠為I/O3~I/O4。另一實施例中，在加工參考時間T1可能分為複數個時間區段，每個時間區段的運作訊號也可能不同，因此，可先找出時間較長的幾個時間區段，判斷在這幾個時間區段中皆有運作訊號的輸入/輸出埠，以作為加工參考時間T1中有運作訊號的輸入/輸出埠。同理，也可依此方法來找出閒置參考時間T2有運作訊號的輸入/輸出埠。值得注意的是，本實施例之加工機台動作規則係為加工特徵輸入/輸出埠皆有輸出運作訊號，並且加工時間資料係為累計加工特徵輸入/輸出埠皆有輸出運作訊號之時間。因此，在本實施例中，稼動率計算系統130便可以由加工特徵輸入/輸出埠 之運作訊號來得知到加工機台是否在進行加工之資訊。也就是說，加工機台動作規則係記錄對應於加工機台110進行加工時的至少一加工特徵輸入/輸出埠，而加工特徵輸入/輸出埠係為多個輸入/輸出埠I/O1~I/O8的至少其中之一。
舉例來說，如圖2所示，嵌入式裝置120分別在加工參考時間T1與閒置參考時間T2時利用輸入/輸出埠擷取模組122來掃描多個輸入/輸出埠I/O1~I/O8是否有產生運作訊號(其可能是S1~S8中的至少其中之一)，並且由控制器124將有產生的運作訊號傳送至稼動率計算系統130。之後，稼動率計算系統130會依據對應於加工參考時間T1的運作訊號和對應於閒置參考時間T2的運作訊號之差異來決定輸入/輸出埠I/O3與I/O6為加工特徵輸入/輸出埠。此時，稼動率計算系統130會將輸入/輸出埠I/O3與I/O6紀錄下來，而加工機台動作規則係為加工特徵輸入/輸出埠(如輸入/輸出埠I/O3與I/O6)皆有輸出運作訊號S3與S6，並且加工時間資料為輸入/輸出埠I/O3與I/O6在皆有輸出運作訊號S3與S6之時間。接下來，稼動率計算系統130會將加工特徵輸入/輸出埠儲存作為加工機台動作規則，之後嵌入式裝置120會持續掃描輸入/輸出埠I/O1~I/O8的運作訊號並傳送至稼動率計算系統130，稼動率計算系統130會持續接收運作訊號S1~S8中至少一個運作訊號，並和加工機台動作規則來進行比對，以判斷加工機台110是否正在對一工件進行加工程序。也就是說，當加工機台動作規則是「加工特徵輸入/輸出埠為I/O3與I/O6，當稼動率計算系統130持續收到對應加工特徵輸入/輸出埠為I/O3與I/O6的運作訊號S3與S6時」，可判斷加工機台110正在對工件進行加工程序。另一種實施例中，加工機台動作規則為比對加工特徵輸入/輸出埠於一時間區間的比對運作訊號，而加工時間資料係為累計加工特徵輸入/輸出埠所輸出之輸出運作訊號、並且輸出運作訊號為符合加工特徵輸入/輸出埠的比對運作訊號之時間。如果稼動率計算系統130判斷加工機台110正在對一工 件進行加工程序，則稼動率計算系統130會記錄加工機台110的一加工時間資料，並且依據加工時間資料(即時實際工時間)和應加工時間資料(即負荷時間)產生稼動率。藉此，本揭露內容能夠忠實地反映出加工機台的稼動時間且自動化地產生稼動率報表，以有效地降低生產成本並且能提高加工機台之設備稼動率(Equipment utilization-rate)。再者，本揭露內容能夠計算所有具有PLC之加工機台，並且具有可擴充性，與自動建立動作規則來處理不同之加工機台之能力。
在另一實施例中，稼動率計算系統130內所儲存之加工機台動作規則為經由嵌入式裝置120中的控制器124來紀錄加工機台110進行加工時的運作訊號以及未進行加工時的運作訊號，並且將各運作訊號傳送到稼動率計算系統130以依據所記錄應進行加工時的運作訊號和未進行加工時的運作訊號之差異，來決定至少一加工特徵輸入/輸出埠。之後，以所述加工特徵輸入/輸出埠所輸出之運作訊號來作為觀察加工機台110是否在對一工件進行加工之觀察指標。
為了更詳細地說明本發明所述之稼動率計算方法的運作流程，以下將舉多個實施例中至少之一來作更進一步的說明。
在接下來的多個實施例中，將描述不同於上述圖1實施例之部分，且其餘省略部分與上述圖1實施例之部分相同。此外，為說明便利起見，相似之參考數字或標號指示相似之元件。
〔第二實施例〕
請同時參照圖2與圖3，圖3為根據本發明例示性實施例所繪示之稼動率計算系統之示意圖。稼動率計算系統130經由嵌入式裝置120連接加工機台110之可程式邏輯控制器112，並且稼動率計算系統130用以計算加工機台110之稼動率，其中可程式邏輯控制器112具有複數組輸入/輸出埠I/O1~I/O8，嵌入式裝置120包括一輸入/輸出埠擷取模組122以掃描輸入/輸出埠I/O1~I/O8是否產生運作 訊號(其可能是S1~S8中的至少其中之一)，以及控制器124用以將運作訊號傳送至稼動率計算系統130以計算稼動率。在本實施例中，稼動率計算系統130包括儲存單元132、判斷單元134與計算單元136。判斷單元134連接儲存單元132，並且計算單元136連接判斷單元134。儲存單元132用以儲存加工機台動作規則，其中加工機台動作規則為記錄對應於加工機台110進行加工時的至少一加工特徵輸入/輸出埠，並且加工特徵輸入/輸出埠係為該些輸入/輸出埠的其中之一。判斷單元134用以依時間持續接收運作訊號，並且依據運作訊號和加工機台動作規則以判斷加工機台110是否正在對工件進行加工程序，並且記錄加工機台110的一加工時間資料。計算單元136用以依據加工時間資料和應加工時間資料產生稼動率。
同樣地，在本實施例中，嵌入式裝置120會在加工參考時間T1透過輸入/輸出埠擷取模組122來掃描多個輸入/輸出埠I/O1~I/O8之各個運作訊號S1~S8，並且控制器124接收各個運作訊號S1~S8並傳送至判斷單元134。此外，嵌入式裝置120會在閒置參考時間T2透過輸入/輸出埠擷取模組122來掃描多個輸入/輸出埠I/O1~I/O8之各個運作訊號S1~S8，並且控制器124會接收各個運作訊號S1~S8並傳送至判斷單元134，以進一步產生加工機台110之加工機台動作規則。其餘工作機制如上述圖1實施例所述，在此不再贅述。
〔第三實施例〕
請參照圖4，圖4為根據本發明例示性實施例所繪示之多個嵌入式裝置之示意圖。為了方便瞭解本揭露內容，本實施例以八個嵌入式裝置作一範例說明，但並不以此為限。複數個嵌入式裝置ES1~ES8分別連接至複數個加工機台M1~M8，並且複數個嵌入式裝置ES1~ES8連接至稼動率計算系統URS。在本實施例中，稼動率計算系統URS會先判斷複數個加工機台M1~M8中的一特定 加工機台(例如加工機台M5)是否已註冊(是否已完成驗證)。當稼動率計算系統URS判斷特定加工機台(例如加工機台M5)已註冊時，則經由特定加工機台(例如加工機台M5)所對應嵌入式裝置(例如嵌入式裝置ES5)內的控制器透過輸入/輸出埠擷取模組掃描特定加工機台(例如加工機台M5)之輸入/輸出埠之運作狀態。進一步來說，圖4所繪示之每一個加工機台與圖1實施例中的加工機台110相同，並且圖4所繪示之每一個嵌入式裝置皆可以是圖1實施例中的嵌入式裝置120。因此，當加工機台M5欲對一工件進行加工程序時，則稼動率計算系統URS會先判斷加工機台M5是否已註冊。如果加工機台M5已經註冊、或是已通過驗證程序，則加工機台M5、嵌入式裝置ES5與稼動率計算系統URS會進行上述圖1實施例中的工作機制，在此不再贅述。在本實施例中，稼動率計算系統URS可以是圖1實施例中的稼動率計算系統130或者是圖3實施例中的稼動率計算系統130。
〔第四實施例〕
請同時參照圖1與圖5，圖5為根據本發明實施例之稼動率計算方法之流程圖。稼動率計算方法用以計算加工機台110之稼動率，加工機台110連接可程式邏輯控制器112，並且可程式邏輯控制器112連接嵌入式裝置120，嵌入式裝置120連接稼動率計算系統130，嵌入式裝置120包括輸入/輸出埠擷取模組122與控制器124，控制器124連接輸入/輸出埠擷取模組122，以將運作訊號傳送至稼動率計算系統130以計算稼動率，其中稼動率計算系統儲存一加工機台動作規則，可程式邏輯控制器112具有複數組輸入/輸出埠I/O1~I/O8。稼動率計算方法包括以下步驟：透過輸入/輸出埠擷取模組掃描輸入/輸出埠之運作訊號(步驟S510)；透過稼動率計算系統依時間持續接收運作訊號(步驟S520)；透過稼動率計算系統依據運作訊號和加工機台動作規則以判斷加工機台是否在進行加工(步驟S530)；如果加工機台在進行加工，則記錄加工機台的加工時間 資料(步驟S540)；以及依據加工時間資料和應加工時間資料產生稼動率，其中加工機台動作規則係為記錄對應加工機台進行加工時的至少一加工特徵輸入/輸出埠，加工特徵輸入/輸出埠係為輸入/輸出埠的其中之一(步驟S560)。接下來，將進一步說明稼動率計算方法之每一步驟，以瞭解本揭露內容。
步驟S510：嵌入式裝置掃描輸入/輸出埠之運作訊號；亦即經由特定加工機台所對應嵌入式裝置內的控制器透過輸入/輸出埠擷取模組掃描特定加工機台之輸入/輸出埠之運作狀態。進一步來說，控制器會根據加工參考時間來取得所述加工參考時間所對應的多個輸入/輸出埠的運作訊號，並且控制器會根據閒置參考時間來取得所述閒置參考時間所對應的輸入/輸出埠的運作訊號。接下來，稼動率計算系統會依據對應於加工參考時間的運作訊號和對應於閒置參考時間的運作訊號之差異來決定至少一加工特徵輸入/輸出埠。
步驟S520：稼動率計算系統依時間持續接收運作訊號；亦即稼動率計算系統會依據時間來持續接收運作訊號中至少一個運作訊號，亦即加工特徵輸入/輸出埠之運作訊號。
步驟S530：稼動率計算系統判斷加工機台是否在進行加工；亦即稼動率計算系統會依據所接收到加工特徵輸入/輸出埠之運作訊號和加工機台動作規則來進行比對以判斷加工機台是否正在進行加工程序。此外，加工機台動作規則係為加工特徵輸入/輸出埠皆有輸出運作訊號，並且加工時間資料係為累計加工特徵輸入/輸出埠皆有輸出運作訊號之時間。再者，加工機台動作規則為比對加工特徵輸入/輸出埠於一時間區間的比對運作訊號，而加工時間資料係為累計加工特徵輸入/輸出埠所輸出之輸出運作訊號、並且輸出運作訊號係符合加工特徵輸入/輸出埠的比對運作訊號之時間。
步驟S540：稼動率計算系統紀錄加工機台的加工時間資料；亦即如果加工機台正在對一工件進行加工程序，則稼動率計算系統會記錄加工機台的加工時間資料。
步驟S560：稼動率計算系統產生稼動率；亦即稼動率計算系統依據加工時間資料和負荷資料來計算和產生稼動率。在一些實施例中，稼動率係可依據每日加工機台實際的加工時間除以其負荷時間來獲得，其也可以依據每週、每月或每年來進行計算。一般來說，負荷時間即為加工機台在每日、每週或每月可運轉的最多時間，可由加工機台的製造廠商取得。
更進一步來說，在一些特定實施例中，在步驟S540和S560之間，可再增加一步驟S550(圖5中未顯示)，由稼動率計算系統判斷是否繼續接收輸入/輸出埠之運作訊號；亦即判斷嵌入式裝置系統內之輸入/輸出埠模組是否繼續接收到可程式邏輯控制器之輸入/輸出埠之運作訊號。如果是的話，回到步驟S510以掃描輸入/輸出埠之運作訊號；如果否的話，則進入到步驟S560。
更進一步時，在另一些特定實施例中，稼動率計算系統可能鏈結多個加工機台及其對應的嵌入式裝置。因此，在步驟S510之前，還可再增加一步驟S505(圖5中未顯示)，由稼動率計算系統判斷複數個加工機台中的一特定加工機台是否已註冊。當判斷此特定加工機台已註冊時，即可進入步驟S510，由對應該特定加工機台的嵌入式裝置來掃描特定加工機台所對應的輸入/輸出埠的運作訊號。若判斷此特定加工機台未註冊時，可另進入一註冊步驟，要求該特定加工機台進行註冊，待完成註冊之後，再進入步驟S510。
關於稼動率計算方法之各步驟的相關細節在上述圖1~圖4實施例已詳細說明，在此恕不贅述。在此須說明的是，圖5實施例之各步驟僅為方便說明之須要，本發明實施例並不以各步驟彼此間的順序作為實施本發明各個實施例的限制條件。
〔第五實施例〕
本揭露內容提供一種電腦可讀取儲存媒體，所述電腦可讀取儲存媒體用以儲存一電腦程式，並且所述電腦程式包括複數程式碼，所述電腦程式在一實施例中載入嵌入式裝置，或者在另一實施例中載入稼動率計算系統，電腦程式用以執行一種用以計算一加工機台之一稼動率之一稼動率計算方法。加工機台連接可程式邏輯控制器，可程式邏輯控制器連接嵌入式裝置，嵌入式裝置連接稼動率計算系統。嵌入式裝置包括輸入/輸出埠擷取模組與控制器，控制器連接輸入/輸出埠擷取模組，以將運作訊號傳送至稼動率計算系統以計算稼動率，其中稼動率計算系統儲存加工機台動作規則，可程式邏輯控制器具有複數組輸入/輸出埠。稼動率計算方法包括以下步驟：透過嵌入式裝置之一輸入/輸出埠擷取模組掃描輸入/輸出埠之運作訊號；透過稼動率計算系統依時間持續接收運作訊號；透過稼動率計算系統依據運作訊號和加工機台動作規則以判斷加工機台是否在進行加工；如果加工機台在進行加工，則記錄加工機台的加工時間資料；以及依據加工時間資料和應加工時間資料產生稼動率。加工機台動作規則係為記錄對應加工機台進行加工時的至少一加工特徵輸入/輸出埠，加工特徵輸入/輸出埠係為輸入/輸出埠的其中之一。
〔實施例的可能功效〕
綜上所述，本發明實施例所提供的電腦可讀取儲存媒體、嵌入式裝置、稼動率計算系統及其方法，使用者可先對特定加工機台建立加工機台動作規則，以從特定加工機台內的可程式邏輯控制器的多個輸入/輸出埠尋找到至少一加工特徵輸入/輸出埠以作為加工機台是否對工件進行加工程序之觀察指標。據此以偵測所述加工特徵輸入/輸出埠之運作訊號來決定加工機台是否真正在對工件進行加工程序，進而來計算稼動率與產生稼動率報表。本揭露內容能夠忠實地反映出加工機台的稼動時間且自動化地產生稼 動率報表，以有效地降低生產成本並且能提高加工機台之設備稼動率(Equipment utilization-rate)。本揭露內容能夠計算所有具有PLC之加工機台，並且具有可擴充性，與自動建立動作規則來處理不同之加工機台之能力。
本發明可在任何適合的形式中實施，包括硬體、軟體、韌體或以上這些的任意結合。本發明也可部分地以在一或多個資料處理器及/或數位信號處理器上執行的電腦軟體實施。本發明實施例的單元及組件，可以實體地、功能地及邏輯地以任何適合的方式實施。事實上，某功能可在單一的單元、複數個單元、或其它功能單元的一部分內實施。就本發明本身而論，可在單一的單元上實施，或實體地及功能地分布於不同單元及處理器間。
以上所述僅為本發明之實施例，其並非用以侷限本發明之專利範圍。
110‧‧‧加工機台
112‧‧‧可程式邏輯控制器
120‧‧‧嵌入式裝置
122‧‧‧輸入/輸出埠擷取模組
124‧‧‧控制器
130‧‧‧稼動率計算系統
I/O1、I/O2、I/O3、I/O4、I/O5、I/O6、I/O7、I/O8‧‧‧輸入/輸出埠
S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8‧‧‧運作訊號

Claims (18)

  1. 一種稼動率計算方法，用以計算一加工機台之一稼動率，該加工機台連接一可程式邏輯控制器，該可程式邏輯控制器連接一嵌入式裝置，該嵌入式裝置連接一稼動率計算系統，該嵌入式裝置包括一輸入/輸出埠擷取模組與一控制器，該控制器連接該輸入/輸出埠擷取模組，以將一運作訊號傳送至該稼動率計算系統以計算該稼動率，其中該稼動率計算系統儲存一加工機台動作規則，該可程式邏輯控制器具有複數組輸入/輸出埠，並且該稼動率計算方法包括以下步驟：透過該輸入/輸出埠擷取模組掃描該輸入/輸出埠之該運作訊號；透過該稼動率計算系統依時間持續接收該運作訊號；透過該稼動率計算系統依據該運作訊號和該加工機台動作規則以判斷該加工機台是否在進行加工；如果該加工機台在進行加工，則記錄該加工機台的一加工時間資料；以及依據該加工時間資料和一應加工時間資料產生該稼動率，其中該加工機台動作規則係為記錄對應該加工機台進行加工時的至少一加工特徵輸入/輸出埠，該加工特徵輸入/輸出埠係為該些輸入/輸出埠的其中之一。
  2. 如請求項1所述之稼動率計算方法，其中該加工機台動作規則係經由該稼動率計算系統所設定之一加工參考時間與一閒置參考時間，由該控制器根據該加工參考時間取得該加工參考時間對應的該些輸入/輸出埠的該運作訊號，以及根據該閒置參考時間取得該閒置參考時間對應的該些輸入/輸出埠的該運作訊號，進而依據對應該加工參考時間的運作訊號和對應該閒置參 考時間的該運作訊號之差異，決定該至少一加工特徵輸入/輸出埠，其中該加工機台係依據該加工參考時間進行加工，以及依據該閒置參考時間未進行加工。
  3. 如請求項1所述之稼動率計算方法，其中該加工機台動作規則係經由該控制器紀錄該加工機台進行加工時的該運作訊號以及未進行加工時的該運作訊號，並傳送到由該稼動率計算系統以依據所記錄應進行加工時的該運作訊號和未進行加工時的該運作訊號之差異，決定該至少一加工特徵輸入/輸出埠。
  4. 如請求項1所述之稼動率計算方法，其中該加工機台動作規則係為該加工特徵輸入/輸出埠皆有輸出該運作訊號，而該加工時間資料係為累計該加工特徵輸入/輸出埠皆有輸出運作訊號之時間。
  5. 如請求項1所述之稼動率計算方法，其中該加工機台動作規則係為比對該加工特徵輸入/輸出埠於一時間區間的一比對運作訊號，而該加工時間資料係為累計該加工特徵輸入/輸出埠所輸出一輸出運作訊號、且該輸出運作訊號係符合該加工特徵輸入/輸出埠的比對運作訊號之時間。
  6. 如請求項1所述之稼動率計算方法，其中該稼動率計算系統係經由一資料庫儲存該加工機台動作規則。
  7. 如請求項6所述之稼動率計算方法，其中該稼動率計算系統更用以經由複數個嵌入式裝置連接複數個加工機台，且用以判斷該複數個加工機台中的一特定加工機台是否已註冊，當判斷該特定加工機台已註冊時，則經由該特定加工機台所對應控制器透過該輸入/輸出埠擷取模組掃描該輸入/輸出埠之運作狀態。
  8. 如請求項1所述之稼動率計算方法，其中該稼動率計算系統更依據所產生之該稼動率，產生一稼動率報表。
  9. 一種嵌入式裝置，連接一稼動率計算系統和一加工機台之一可程式邏輯控制器，用以計算該加工機台之一稼動率，其中該可程式邏輯控制器具有複數組輸入/輸出埠，該嵌入式裝置包括：一輸入/輸出埠擷取模組，用以掃描該些輸入/輸出埠之一運作訊號；以及一控制器，連接該輸入/輸出埠擷取模組，將該運作訊號傳送至該稼動率計算系統以計算該稼動率；其中該稼動率計算系統儲存有一加工機台動作規則，依時間持續接收該運作訊號，且依據該運作訊號和該加工機台動作規則以判斷該加工機台是否在進行加工，並記錄該加工機台的一加工時間資料，再依據該加工時間資料和一應加工時間資料產生該稼動率，而該加工機台動作規則係為記錄對應該加工機台進行加工時的至少一加工特徵輸入/輸出埠，該加工特徵輸入/輸出埠係為該些輸入/輸出埠的其中之一。
  10. 如請求項9所述之嵌入式裝置，其中該加工機台動作規則係經由該稼動率計算系統所設定之一加工參考時間與一閒置參考時間，由該控制器根據該加工參考時間取得該加工參考時間對應的該些輸入/輸出埠的該運作訊號，以及根據該閒置參考時間取得該閒置參考時間對應的該些輸入/輸出埠的該運作訊號，再依據對應該加工參考時間的運作訊號和對應該閒置參考時間的該運作訊號之差異，決定該至少一加工特徵輸入/輸出埠，其中該加工機台係依據該加工參考時間進行加工以及依據該閒置參考時間未進行加工。
  11. 如請求項9所述之嵌入式裝置，其中該加工機台動作規則係經由該控制器紀錄該加工機台進行加工時的運作訊號以及未進行加工時的運作訊號，傳送到該稼動率計算系統以依據所記錄應進行加工時的運作訊號和未進行加工時的運作訊號之差 異，決定該至少一加工特徵輸入/輸出埠。
  12. 如請求項9所述之嵌入式裝置，其中該加工機台動作規則係為該加工特徵輸入/輸出埠皆有輸出該運作訊號，該加工時間資料係為累計該加工特徵輸入/輸出埠皆有輸出運作訊號之時間。
  13. 如請求項9所述之嵌入式裝置，其中該加工機台動作規則係為比對該加工特徵輸入/輸出埠於一時間區間的一比對運作訊號，而該加工時間資料係為累計該加工特徵輸入/輸出埠所輸出之一輸出運作訊號、且該輸出運作訊號係符合該加工特徵輸入/輸出埠的比對運作訊號之時間。
  14. 如請求項9所述之嵌入式裝置，其中該稼動率計算系統係經由一資料庫儲存該加工機台動作規則。
  15. 如請求項14所述之嵌入式裝置，其中該稼動率計算系統更用以經由複數個式嵌入式裝置連接複數個加工機台，且用以判斷該複數個加工機台中一特定加工機台是否已註冊，當判斷該特定加工機台已註冊時，則經由特定加工機台所對應控制器透過該輸入/輸出埠擷取模組掃描該輸入/輸出埠之運作狀態。
  16. 如請求項9所述之嵌入式裝置，其中該稼動率計算系統更依據所產生之該稼動率，產生一稼動率報表。
  17. 一種稼動率計算系統，經由一嵌入式裝置連接一加工機台之一可程式邏輯控制器，用以計算該加工機台之一稼動率，其中該可程式邏輯控制器具有複數組輸入/輸出埠，該嵌入式裝置包括一輸入/輸出埠擷取模組以掃描該些輸入/輸出埠之一運作訊號，以及一控制器以將該運作訊號傳送至該稼動率計算系統以計算該稼動率，且該稼動率計算系統包括：一儲存單元，儲存有一加工機台動作規則，其中該加工機台動作規則係為記錄對應該加工機台進行加工時的至少一加工特徵輸入/輸出埠，該加工特徵輸入/輸出埠係為該些輸入/輸出埠的其中之一； 一判斷單元，依時間持續接收該運作訊號，且依據該運作訊號和該加工機台動作規則以判斷該加工機台是否在進行加工，並記錄該加工機台的一加工時間資料；以及一計算單元，依據該加工時間資料和一應加工時間資料產生該稼動率。
  18. 一種電腦可讀取儲存媒體，用以儲存一電腦程式，上述電腦程式包括複數程式碼，其用以執行一種用以計算一加工機台之一稼動率之一稼動率計算方法，其中該加工機台連接一可程式邏輯控制器，該可程式邏輯控制器連接一嵌入式裝置，該嵌入式裝置連接一稼動率計算系統，該嵌入式裝置包括一輸入/輸出埠擷取模組與一控制器，該控制器連接該輸入/輸出埠擷取模組，以將一運作訊號傳送至該稼動率計算系統以計算該稼動率，其中該稼動率計算系統儲存一加工機台動作規則，該可程式邏輯控制器具有複數組輸入/輸出埠，並且該稼動率計算方法包括以下步驟：透過該嵌入式裝置之一輸入/輸出埠擷取模組掃描該輸入/輸出埠之該運作訊號；透過該稼動率計算系統依時間持續接收該運作訊號；透過該稼動率計算系統依據該運作訊號和該加工機台動作規則以判斷該加工機台是否在進行加工；如果該加工機台在進行加工，則記錄該加工機台的一加工時間資料；以及依據該加工時間資料和一應加工時間資料產生該稼動率，其中該加工機台動作規則係為記錄對應該加工機台進行加工時的至少一加工特徵輸入/輸出埠，該加工特徵輸入/輸出埠係為該些輸入/輸出埠的其中之一。
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