CN111930088A - 一种边缘管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种边缘管理系统，其设根据需要生产的产品对整个生产链进行监控管理，其降低了人工需求，使得管理快捷方便。其包括生产管理模块、质量管理模块、设备监控模块、安灯报警模块、数据采集模块和统计分析模块，所述生产管理模块具体包括派工任务读取、生产准备检查、领料确认、报工；所述质量管理模块具体包括工艺图纸发放、质检结果统计、不良原因统计、检测指导书推送、加工程序上传下载；所述设备监控模块具体包括设备通讯联网、工件生产数量、设备运行效率、标准工时计算、停机原因统计的监控，所述安灯报警模块具体包括设备异常、质量异常、缺料异常、换型提醒、检测提醒。

Description

一种边缘管理系统

技术领域

本发明涉及生产管理系统的技术领域，具体为一种边缘管理系统。

背景技术

车间在生产过程中，需要进行各项生产管理，在实际过程中，由于每条产线均涉及到多种物料和多种设备，在生产过程中时刻需要人去进行管理和监控，其使得人员的工作效率低下，不能满足日常的管理需求；目前企业在智能制造转型升级的过程中存在执行层数据采集不够实时与准确的问题。绝大部分企业缺少数据采集的途径。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种边缘管理系统，其设根据需要生产的产品对整个生产链进行监控管理，其降低了人工需求，使得管理快捷方便。

一种边缘管理系统，其特征在于：其包括生产管理模块、质量管理模块、设备监控模块、安灯报警模块、数据采集模块和统计分析模块，所述生产管理模块具体包括派工任务读取、生产准备检查、领料确认、报工；所述质量管理模块具体包括工艺图纸发放、质检结果统计、不良原因统计、检测指导书推送、加工程序上传下载；所述设备监控模块具体包括设备通讯联网、工件生产数量、设备运行效率、标准工时计算、停机原因统计的监控，所述安灯报警模块具体包括设备异常、质量异常、缺料异常、换型提醒、检测提醒；

所述数据采集模块具体包括设备运行状态、工件计数、三坐标检测数据、标准工时计算、原因统计，其中原因统计通过人工统计；

所述统计分析模块具体包括标准工时报表、停机原因分析、质量异常原因分析、生成日报表；

其还包括有现场看板，所述现场看板及时更新生产进度、设备状态、质量检测计划、质量检测结果以及各部门间的透明化共享信息；

所述工艺图纸发放、检测指导书推送、加工程序的上传下载通过无线或有线方式连接至有权限的用户；

生产管理模块外接至MES系统和排产表单。

其进一步特征在于

其包括外部系统部分、生产执行部分、质量管理部分、设备监控部分，所述安灯报警模块、数据采集模块和统计分析模块分别集成于对应的生产执行部分、质量管理部分、设备监控部分；

所述外部系统部分包括排产表单、MES系统；

所述生产执行部分具体包括生产部分、外部报警部分，所述生产部分包括生产任务单、生产准备查询、领料确认、首检、正常生产、完工报工所对应的模块，所述外部报警部分具体包括物料报警、准备不足报警所对应的模块；

所述质量管理部分具体包括生产质量部分、质量提醒部分，所述生产质量部分具体包括工艺图纸推送、检验指导书推送、检验计划执行、检验、检验结构录入、不良原因统计所对应的模块，所述质量提醒部分包括检测提醒、质量异常模块；

所述设备监控部分具体包括生产监控部分、设备异常警报部分，所述生产监控布置包括有设备通讯、运行状态监控、停机原因统计、标准工时核算、工件生产计数所对应的模块，所述设备异常警报部分包括设备异常、换型提醒所对一个的模块；

所述生产执行部分会产生所述生产日报表，所述质量管理部分会产生不良原因统计表，所述设备监控布置会产生设备停机原因统计表、标准工时统计表。

其更进一步特征在于：

通过排产表单向生产任务单发送生产任务，之后生产准备查询访问MES系统进行登记，生产准备查询模块气动后进行领料确认应答，领料确认应答为是，则进行首检应答，首检应答为是则进行正常生产，正常生产后进行检验计划执行，检验计划执行选择执行后进行检验，检验后将检测结果录入，如果有不合格品则进行不良原因统计，同时有不合格品出现时提示质量异常，当正常生产完毕后会通过发出检测提醒，进而提醒操作者进行检验计划执行选项，检验完成后进行工件生产计数，工件生产计数完成后告知进行完工报工，完工报工将完成信息发送给MES系统，生产准备查询在查询时发现物料不足时，直接进行准备不足报警，领料确认无法正常领料时选取否进行应答，则物料报警。

在生产执行之前预先进行工厂建模，工厂建模用于维护工作组织基本信息、维护工作日历信息、维护设备基础信息；

所述生产任务单通过人工生成的EXCEL文件进行输入；处理过程中所有的资源文件和工序进行关联，当每个工序对应多份资源文件时，标记文件的有效性，有效的文件在生产调度时作为默认使用的作业指导和NC代码；最后输出工艺路线、工序及对应的作业指导和NC代码；

生产工单、工序派工单、工位派工单在处理时，先输入工单，然后MES根据工单，准备工艺文件和NC代码资源，将机台任务和资源文件下发到即数据采集与监视控制系统和产线，之后机台根据工单进行任务操作、同时机台进行作业指示；

当进行生产调整时，机台输入工作任务、工序资源文件，允许车间曾在开工前修改机台任务、特殊情况下的插但或撤单，允许对工单进行顺序调整或者数量修改，调整完成后机台进行调整后的任务操作；

工位报工时通过数据采集与监视控制系统采集数据、记录机台的任务完成情况，每个机台输出对应的执行工单；

所述生产监控时通过工位报工进行输入，根据工位报工的数据，更新对应工单和订单的完成情况，允许对派工单进行冻结、解冻和拆分操作，如果是尾单，通过标记尾单的操作，不再产生后续物料的进料，其通过成产进度跟踪报表输出；

线边库统计时，通过MES系统的报工数据、结合物料看板和在制品出入库计算，实施处理加工区域的各种生产实际信息，对生产区间的物料、在制品进行跟踪，进而完成车间在制品跟踪；

看板配送时，通过物料拉动需求、查看载盘装在数量，当物料满足看板组配送的数量，或者配送时间的要求时，将拉动需求组配成物料看板，并下发给WMS，按照看板需求准备物料配送

在制品拉动时，现场的报工不断产生物料拉动的需求和物料看板，通过在制品的拉动，在仓库与产线之间形成吃寻的物料流动；

质量分析于预警时，通过人工或机器自动录入质检所获得数据和标准的质检项、质检标准进行比对，获得对应的分析报告；

质检任务进行时，通过手工录入以及与硬件上的质检设备采集获得对应的质量数据，根据质量检测模板和不同检测的任务分别创建条件，分别创建质检任务，最终输出检测任务清单；

进行检测结果反馈时，向系统输入对应的质检任务，系统根据检测产品的属性和检验要求，分为批次检和序列检，判定产品是否合格，不良或者报废，检测完成后，关闭质检任务；最终输出产品合格，或者不良或者报废的原因及数量；

在质量问题产生后，根据质检任务所反馈的检测结果，系统消息通知质量干系人对检测任务进行处理，根据所有检测任务的结果，判断是否转入返修或返工处理，同时对产生质量问题产品的工单进行冻结；

设备保养时，预先输入对应设备的基础档案，根据设备定检按周期和保养要求，预防性维护标准，维修作业标准等资料，制定设备的日常保养，或者检验计划，并根据设备保养项，对设备进行日常维护，记录保养结果，最终记录进图设备保养计划、设备保养任务；

设备维修时，人工或自动触发，创建设备维修计划；针对设备故障，记录设备维修的执行情况，维修负责人，维修开始结束时间，包含无计划、突发性的设备维修；

设备异常时，人工录入或自动创建设备故障信息，记录设备故障原因，异常等级，停机时间等状态信息，反馈到现场看板；

设备状态监控时，实时采集SCADA设备运行的状态信息；记录设备的运行状态，和异常处理的全过程，并通过大屏和页面实时展示设备状态。

采用本发明的结构后，系统读取人工排程结果，在系统内生成生产任务单同时更新至MES，加工工位设置操作终端，员工在终端上可检查生产准备物料齐套性，领料确认的一系列操作，生产过程中，订单进度实时更新，工艺图纸、作业指导书远程推送，实现无纸化作业，设备运行状态监控、停机原因、不良品原因统计分析，为管理者提供决策依据。

附图说明

图1为本发明的结构示意框图；

图2为本发明的工作流程图。

具体实施方式

一种边缘管理系统，见图1-图2：其包括生产管理模块、质量管理模块、设备监控模块、安灯报警模块、数据采集模块和统计分析模块，生产管理模块具体包括派工任务读取、生产准备检查、领料确认、报工；质量管理模块具体包括工艺图纸发放、质检结果统计、不良原因统计、检测指导书推送、加工程序上传下载；设备监控模块具体包括设备通讯联网、工件生产数量、设备运行效率、标准工时计算、停机原因统计的监控，安灯报警模块具体包括设备异常、质量异常、缺料异常、换型提醒、检测提醒；

数据采集模块具体包括设备运行状态、工件计数、三坐标检测数据、标准工时计算、原因统计，其中原因统计通过人工统计；

统计分析模块具体包括标准工时报表、停机原因分析、质量异常原因分析、生成日报表。

在操作执行过程中，其被拆分为外部系统部分、生产执行部分、质量管理部分、设备监控部分，安灯报警模块、数据采集模块和统计分析模块分别集成于对应的生产执行部分、质量管理部分、设备监控部分；

外部系统部分包括排产表单、MES系统；

生产执行部分具体包括生产部分、外部报警部分，生产部分包括生产任务单、生产准备查询、领料确认、首检、正常生产、完工报工所对应的模块，外部报警部分具体包括物料报警、准备不足报警所对应的模块；

质量管理部分具体包括生产质量部分、质量提醒部分，生产质量部分具体包括工艺图纸推送、检验指导书推送、检验计划执行、检验、检验结构录入、不良原因统计所对应的模块，质量提醒部分包括检测提醒、质量异常模块；

设备监控部分具体包括生产监控部分、设备异常警报部分，生产监控布置包括有设备通讯、运行状态监控、停机原因统计、标准工时核算、工件生产计数所对应的模块，设备异常警报部分包括设备异常、换型提醒所对一个的模块；

生产执行部分会产生生产日报表，质量管理部分会产生不良原因统计表，设备监控布置会产生设备停机原因统计表、标准工时统计表。

具体操作流程如下：通过排产表单向生产任务单发送生产任务，之后生产准备查询访问MES系统进行登记，生产准备查询模块气动后进行领料确认应答，领料确认应答为是，则进行首检应答，首检应答为是则进行正常生产，正常生产后进行检验计划执行，检验计划执行选择执行后进行检验，检验后将检测结果录入，如果有不合格品则进行不良原因统计，同时有不合格品出现时提示质量异常，当正常生产完毕后会通过发出检测提醒，进而提醒操作者进行检验计划执行选项，检验完成后进行工件生产计数，工件生产计数完成后告知进行完工报工，完工报工将完成信息发送给MES系统，生产准备查询在查询时发现物料不足时，直接进行准备不足报警，领料确认无法正常领料时选取否进行应答，则物料报警。在生产执行之前预先进行工厂建模，工厂建模用于维护工作组织基本信息、维护工作日历信息、维护设备基础信息。

生产任务单通过人工生成的EXCEL文件进行输入；处理过程中所有的资源文件和工序进行关联，当每个工序对应多份资源文件时，标记文件的有效性，有效的文件在生产调度时作为默认使用的作业指导和NC代码；最后输出工艺路线、工序及对应的作业指导和NC代码；

生产工单、工序派工单、工位派工单在处理时，先输入工单，然后MES根据工单，准备工艺文件和NC代码资源，将机台任务和资源文件下发到即数据采集与监视控制系统和产线，之后机台根据工单进行任务操作、同时机台进行作业指示；

当进行生产调整时，机台输入工作任务、工序资源文件，允许车间曾在开工前修改机台任务、特殊情况下的插但或撤单，允许对工单进行顺序调整或者数量修改，调整完成后机台进行调整后的任务操作；

工位报工时通过数据采集与监视控制系统采集数据、记录机台的任务完成情况，每个机台输出对应的执行工单；

生产监控时通过工位报工进行输入，根据工位报工的数据，更新对应工单和订单的完成情况，允许对派工单进行冻结、解冻和拆分操作，如果是尾单，通过标记尾单的操作，不再产生后续物料的进料，其通过成产进度跟踪报表输出；

线边库统计时，通过MES系统的报工数据、结合物料看板和在制品出入库计算，实施处理加工区域的各种生产实际信息，对生产区间的物料、在制品进行跟踪，进而完成车间在制品跟踪；

看板配送时，通过物料拉动需求、查看载盘装在数量，当物料满足看板组配送的数量，或者配送时间的要求时，将拉动需求组配成物料看板，并下发给WMS，按照看板需求准备物料配送

在制品拉动时，现场的报工不断产生物料拉动的需求和物料看板，通过在制品的拉动，在仓库与产线之间形成吃寻的物料流动；

质量分析于预警时，通过人工或机器自动录入质检所获得数据和标准的质检项、质检标准进行比对，获得对应的分析报告；

质检任务进行时，通过手工录入以及与硬件上的质检设备采集获得对应的质量数据，根据质量检测模板和不同检测的任务分别创建条件，分别创建质检任务，最终输出检测任务清单；

进行检测结果反馈时，向系统输入对应的质检任务，系统根据检测产品的属性和检验要求，分为批次检和序列检，判定产品是否合格，不良或者报废，检测完成后，关闭质检任务；最终输出产品合格，或者不良或者报废的原因及数量；

在质量问题产生后，根据质检任务所反馈的检测结果，系统消息通知质量干系人对检测任务进行处理，根据所有检测任务的结果，判断是否转入返修或返工处理，同时对产生质量问题产品的工单进行冻结；

设备保养时，预先输入对应设备的基础档案，根据设备定检按周期和保养要求，预防性维护标准，维修作业标准等资料，制定设备的日常保养，或者检验计划，并根据设备保养项，对设备进行日常维护，记录保养结果，最终记录进图设备保养计划、设备保养任务；

设备维修时，人工或自动触发，创建设备维修计划；针对设备故障，记录设备维修的执行情况，维修负责人，维修开始结束时间，包含无计划、突发性的设备维修；

设备异常时，人工录入或自动创建设备故障信息，记录设备故障原因，异常等级，停机时间等状态信息，反馈到现场看板；

设备状态监控时，实时采集SCADA设备运行的状态信息；记录设备的运行状态，和异常处理的全过程，并通过大屏和页面实时展示设备状态。

其工作原理如下：系统读取人工排程结果，在系统内生成生产任务单同时更新至MES系统，加工工位设置操作终端，员工在终端上可检查生产准备物料齐套性，领料确认的一系列操作，生产过程中，订单进度实时更新，工艺图纸、作业指导书远程推送，实现无纸化作业，设备运行状态监控、停机原因、不良品原因统计分析，为管理者提供决策依据。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种边缘管理系统，其特征在于：其包括生产管理模块、质量管理模块、设备监控模块、安灯报警模块、数据采集模块和统计分析模块，所述生产管理模块具体包括派工任务读取、生产准备检查、领料确认、报工；所述质量管理模块具体包括工艺图纸发放、质检结果统计、不良原因统计、检测指导书推送、加工程序上传下载；所述设备监控模块具体包括设备通讯联网、工件生产数量、设备运行效率、标准工时计算、停机原因统计的监控，所述安灯报警模块具体包括设备异常、质量异常、缺料异常、换型提醒、检测提醒；

所述数据采集模块具体包括设备运行状态、工件计数、三坐标检测数据、标准工时计算、原因统计，其中原因统计通过人工统计；

所述统计分析模块具体包括标准工时报表、停机原因分析、质量异常原因分析、生成日报表；

其还包括有现场看板，所述现场看板及时更新生产进度、设备状态、质量检测计划、质量检测结果以及各部门间的透明化共享信息；

所述工艺图纸发放、检测指导书推送、加工程序的上传下载通过无线或有线方式连接至有权限的用户；

生产管理模块外接至MES系统和排产表单。

2.如权利要求1所述的一种边缘管理系统，其特征在于：其包括外部系统部分、生产执行部分、质量管理部分、设备监控部分，所述安灯报警模块、数据采集模块和统计分析模块分别集成于对应的生产执行部分、质量管理部分、设备监控部分；

所述外部系统部分包括排产表单、MES系统；

所述生产执行部分具体包括生产部分、外部报警部分，所述生产部分包括生产任务单、生产准备查询、领料确认、首检、正常生产、完工报工所对应的模块，所述外部报警部分具体包括物料报警、准备不足报警所对应的模块；

所述质量管理部分具体包括生产质量部分、质量提醒部分，所述生产质量部分具体包括工艺图纸推送、检验指导书推送、检验计划执行、检验、检验结构录入、不良原因统计所对应的模块，所述质量提醒部分包括检测提醒、质量异常模块；

所述设备监控部分具体包括生产监控部分、设备异常警报部分，所述生产监控布置包括有设备通讯、运行状态监控、停机原因统计、标准工时核算、工件生产计数所对应的模块，所述设备异常警报部分包括设备异常、换型提醒所对一个的模块；

所述生产执行部分会产生所述生产日报表，所述质量管理部分会产生不良原因统计表，所述设备监控布置会产生设备停机原因统计表、标准工时统计表。

3.如权利要求2所述的一种边缘管理系统，其特征在于：通过排产表单向生产任务单发送生产任务，之后生产准备查询访问MES系统进行登记，生产准备查询模块气动后进行领料确认应答，领料确认应答为是，则进行首检应答，首检应答为是则进行正常生产，正常生产后进行检验计划执行，检验计划执行选择执行后进行检验，检验后将检测结果录入，如果有不合格品则进行不良原因统计，同时有不合格品出现时提示质量异常，当正常生产完毕后会通过发出检测提醒，进而提醒操作者进行检验计划执行选项，检验完成后进行工件生产计数，工件生产计数完成后告知进行完工报工，完工报工将完成信息发送给MES系统，生产准备查询在查询时发现物料不足时，直接进行准备不足报警，领料确认无法正常领料时选取否进行应答，则物料报警。

4.如权利要求3所述的一种边缘管理系统，其特征在于：在生产执行之前预先进行工厂建模，工厂建模用于维护工作组织基本信息、维护工作日历信息、维护设备基础信息；

所述生产任务单通过人工生成的EXCEL文件进行输入；处理过程中所有的资源文件和工序进行关联，当每个工序对应多份资源文件时，标记文件的有效性，有效的文件在生产调度时作为默认使用的作业指导和NC代码；最后输出工艺路线、工序及对应的作业指导和NC代码。

5.如权利要求3所述的一种边缘管理系统，其特征在于：生产工单、工序派工单、工位派工单在处理时，先输入工单，然后MES根据工单，准备工艺文件和NC代码资源，将机台任务和资源文件下发到即数据采集与监视控制系统和产线，之后机台根据工单进行任务操作、同时机台进行作业指示。

6.如权利要求3所述的一种边缘管理系统，其特征在于当进行生产调整时，机台输入工作任务、工序资源文件，允许车间曾在开工前修改机台任务、特殊情况下的插但或撤单，允许对工单进行顺序调整或者数量修改，调整完成后机台进行调整后的任务操作。

7.如权利要求3所述的一种边缘管理系统，其特征在于：工位报工时通过数据采集与监视控制系统采集数据、记录机台的任务完成情况，每个机台输出对应的执行工单；

所述生产监控时通过工位报工进行输入，根据工位报工的数据，更新对应工单和订单的完成情况，允许对派工单进行冻结、解冻和拆分操作，如果是尾单，通过标记尾单的操作，不再产生后续物料的进料，其通过成产进度跟踪报表输出。

8.如权利要求1所述的一种边缘管理系统，其特征在于：线边库统计时，通过MES系统的报工数据、结合物料看板和在制品出入库计算，实施处理加工区域的各种生产实际信息，对生产区间的物料、在制品进行跟踪，进而完成车间在制品跟踪；

看板配送时，通过物料拉动需求、查看载盘装在数量，当物料满足看板组配送的数量，或者配送时间的要求时，将拉动需求组配成物料看板，并下发给WMS，按照看板需求准备物料配送

在制品拉动时，现场的报工不断产生物料拉动的需求和物料看板，通过在制品的拉动，在仓库与产线之间形成吃寻的物料流动。

9.如权利要求3所述的一种边缘管理系统，其特征在于：质量分析于预警时，通过人工或机器自动录入质检所获得数据和标准的质检项、质检标准进行比对，获得对应的分析报告；

质检任务进行时，通过手工录入以及与硬件上的质检设备采集获得对应的质量数据，根据质量检测模板和不同检测的任务分别创建条件，分别创建质检任务，最终输出检测任务清单；

进行检测结果反馈时，向系统输入对应的质检任务，系统根据检测产品的属性和检验要求，分为批次检和序列检，判定产品是否合格，不良或者报废，检测完成后，关闭质检任务；最终输出产品合格，或者不良或者报废的原因及数量；

在质量问题产生后，根据质检任务所反馈的检测结果，系统消息通知质量干系人对检测任务进行处理，根据所有检测任务的结果，判断是否转入返修或返工处理，同时对产生质量问题产品的工单进行冻。

10.如权利要求3所述的一种边缘管理系统，其特征在于：设备保养时，预先输入对应设备的基础档案，根据设备定检按周期和保养要求，预防性维护标准，维修作业标准等资料，制定设备的日常保养，或者检验计划，并根据设备保养项，对设备进行日常维护，记录保养结果，最终记录进图设备保养计划、设备保养任务；

设备维修时，人工或自动触发，创建设备维修计划；针对设备故障，记录设备维修的执行情况，维修负责人，维修开始结束时间，包含无计划、突发性的设备维修；

设备异常时，人工录入或自动创建设备故障信息，记录设备故障原因，异常等级，停机时间等状态信息，反馈到现场看板；

设备状态监控时，实时采集SCADA设备运行的状态信息；记录设备的运行状态，和异常处理的全过程，并通过大屏和页面实时展示设备状态。

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