專利名稱：一種大規(guī)模定制家具制造車間信息采集監(jiān)控系統(tǒng)及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種大規(guī)模定制家具制造車間信息采集監(jiān)控系統(tǒng)及方法，即直接面向生產設備，依靠對設備的各項運行參數進行實時監(jiān)控，并進行相應處理，然后通過各種方式，向生產現(xiàn)場反饋各類處理結果，屬于家具生產技術領域。
背景技術：
傳統(tǒng)的企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)(ERP)是不直接面向生產設備，而是對企業(yè)整個物料進行管理。然而對生產車間的生產設備的各項運行參數無法進行實時監(jiān)控，也不能對上述各項運行參數作相應的交互處理，從而直接影響了生產效率，無法降低能耗，產品品質得不到保證。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有技術所存在的上述缺陷，提出一種大規(guī)模定制家具制造車間信息采集監(jiān)控系統(tǒng)及方法，直接面向生產設備，依靠對設備的各項運行參數進行實時監(jiān)控，并進行相應的交互處理，然后通過各種方式，向生產現(xiàn)場反饋各類處理結果，從而實現(xiàn)提高生產效率、降低能耗、確保產品品質、達到降低生產成本、增加企業(yè)效益和市場競爭力的目的。本發(fā)明的技術解決方案一種大規(guī)模定制家具制造車間信息采集監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是包括數據采集系統(tǒng)、數據處理與調度系統(tǒng)、現(xiàn)場信息反饋系統(tǒng)，其中數據采集系統(tǒng)中的多功能機器數據采集器的信號輸出端與數據處理與調度系統(tǒng)中的家具制造執(zhí)行和信息處理系統(tǒng)的第一信號輸入端相接，攝像機的信號輸出端與家具制造執(zhí)行和信息處理系統(tǒng)的第二信號輸入端相接，家具制造執(zhí)行和信息處理系統(tǒng)的第一信號輸出端與現(xiàn)場信息反饋系統(tǒng)中的現(xiàn)場LED顯示屏信號輸入端相接，家具制造執(zhí)行和信息處理系統(tǒng)的第二信號輸出端與現(xiàn)場信息反饋系統(tǒng)中的現(xiàn)場廣播音箱的信號輸入端相接；家具制造執(zhí)行和信息處理系統(tǒng)的第一信號輸出/輸入端與現(xiàn)場信息反饋系統(tǒng)中的顯示器的信號輸入/輸出端對應相接， 家具制造執(zhí)行和信息處理系統(tǒng)的第二信號輸出/輸入端與現(xiàn)場信息反饋系統(tǒng)中的顯示現(xiàn)場操作畫面、裝在公共區(qū)域音箱的信號輸入/輸出端對應相接。一種大規(guī)模定制家具制造車間信息采集監(jiān)控的方法，其特征是該方法包括如下步驟
一、多點信息采集， 1)生產數據采集，
在家具生產車間的每臺設備上安裝一個機器多功能采集器，在多功能數據采集器前端裝有一個嵌入式數據采集器，采集現(xiàn)場的機器運行時間、機器型號、運行速度、停機時間、停機次數、累計停機時間、累計停機次數、開機效率、班產、總產、操作工人信息各類數據，多功能數據采集器后端為一個統(tǒng)計分析系統(tǒng)，提供出各種效率統(tǒng)計報表，由多功能數據采集器提供求助按鈕、ID讀卡、條形碼槍的PS接口 ；2)視頻信息采集，
利用攝像機6捕捉機器運行和工人操作狀況，并將其轉換成視頻信號直接傳輸至數據處理與調度系統(tǒng)的顯示器16上，實時監(jiān)控； 二、數據處理、調度處理，
利用數據處理與調度系統(tǒng)中的PC機將多功能機器數據采集器采集的現(xiàn)場機器設備運作參數信息和攝像機采集的現(xiàn)場機器運行和工人操作狀況，進行數據分析處理；企業(yè)的 ERP系統(tǒng)和OA系統(tǒng)中的訂單信息、工藝流程、排產計劃、BOM信息以及生產現(xiàn)場可視化圖文經PC機分析處理后由PC機發(fā)布生產現(xiàn)場信息指令； 三、現(xiàn)場信息反饋，
利用家具制造執(zhí)行和信息處理系統(tǒng)將主動求助廣播、機器運行不正常自動廣播的信息傳輸給現(xiàn)場LED顯示屏7和現(xiàn)場廣播音箱，經家具制造執(zhí)行和信息處理系統(tǒng)中的PC機處理后的信息發(fā)送到后臺監(jiān)控中心，直接有后臺監(jiān)控中心發(fā)送音頻和視頻信息，實現(xiàn)大規(guī)模定制家具制造車間信息采集的監(jiān)控的功能。本發(fā)明的優(yōu)點
1)對整個車間制造過程的優(yōu)化，解決現(xiàn)有家具企業(yè)生產制造過程中存在的問題和不足，利用信息化管理的手段制定新的生產車間管理模式。以提高材料的利用率，消耗更少的材料，減少浪費，降低成本，也符合低碳生活的要求。2)研究并得出家具企業(yè)制造執(zhí)行系統(tǒng)多點信息采集技術的方法，提供實時收集生產過程中數據的功能，并作出相應的分析和處理。3)通過對家具企業(yè)制造執(zhí)行系統(tǒng)的多點信息采集和管理技術研究，為家具制造企業(yè)提供一個快速反應、有彈性、精細化的制造環(huán)境。4)解決MES需要與計劃層和控制層進行信息交互，通過家具企業(yè)的連續(xù)信息流來實現(xiàn)企業(yè)信息全集成。


附圖1是本發(fā)明的結構與流程框圖。
具體實施例方式對照附圖，一種大規(guī)模定制家具制造車間信息采集監(jiān)控系統(tǒng)，其結構是包括數據采集系統(tǒng)、數據處理與調度系統(tǒng)、現(xiàn)場信息反饋系統(tǒng)，其中數據采集系統(tǒng)中的多功能機器數據采集器5的信號輸出端與數據處理與調度系統(tǒng)中的家具制造執(zhí)行和信息處理系統(tǒng)10的第一信號輸入端相接，攝像機6的信號輸出端與家具制造執(zhí)行和信息處理系統(tǒng)10的第二信號輸入端相接，家具制造執(zhí)行和信息處理系統(tǒng)10的第一信號輸出端與現(xiàn)場信息反饋系統(tǒng)中的現(xiàn)場LED顯示屏7信號輸入端相接，家具制造執(zhí)行和信息處理系統(tǒng)10的第二信號輸出端與現(xiàn)場信息反饋系統(tǒng)中的現(xiàn)場廣播音箱8的信號輸入端相接；家具制造執(zhí)行和信息處理系統(tǒng)10的第一信號輸出/輸入端與現(xiàn)場信息反饋系統(tǒng)中的顯示器9的信號輸入/輸出端對應相接，家具制造執(zhí)行和信息處理系統(tǒng)10的第二信號輸出/輸入端與現(xiàn)場信息反饋系統(tǒng)中的顯示現(xiàn)場操作畫面、裝公共區(qū)域音箱11的信號輸入/輸出端對應相接。所述的數據采集系統(tǒng)的結構是由多功能機器數據采集器5和攝像機6組成，其中多功能機器數據采集器5包括設備運行數據采集接口 2、RFID讀卡頭3、條碼槍接口 4，所述的運行數據采集接口 2的信號輸出/輸入端與多功能機器數據采集器5的第一信號輸入/ 輸出端對應相接，RFID讀卡頭3的信號輸出/輸入端與多功能機器數據采集器5的第二信號輸入/輸出端對應相接，條碼槍接口 4的信號輸出/輸入端與多功能機器數據采集器5 的第三信
號輸入/輸出端對應相接。告警求助按鈕1的的信號輸出/輸入端與多功能機器數據采集器5的第四信號輸入/輸出端對應相接。所述的數據處理與調度系統(tǒng)的結構主要是由PC機構成的家具制造執(zhí)行和信息處理系統(tǒng)10構成，所述的家具制造執(zhí)行和信息處理系統(tǒng)10是接收多功能機器數據采集器采集的現(xiàn)場機器設備運作參數信息和攝像機采集的現(xiàn)場機器運行和工人操作狀況信息，經PC 機進行數據分析處理；企業(yè)的ERP系統(tǒng)和OA系統(tǒng)中的訂單信息、工藝流程、排產計劃、BOM 信息以及生產現(xiàn)場可視化圖文經PC機分析處理后由PC機發(fā)布生產現(xiàn)場信息指令；同時PC 機將采集和處理的信息發(fā)送到后臺監(jiān)控中心，直接有后臺監(jiān)控中心發(fā)送音頻和視頻信息， 實現(xiàn)大規(guī)模定制家具制造車間信息采集的監(jiān)控的功能。監(jiān)控方法
1)生產數據采集
在家具生產車間的每臺設備上安裝一個機器多功能采集器，可迅速將現(xiàn)場各類數據傳遞給監(jiān)控中心，數據包括機器運行時間、機器型號、運行速度、停機時間、停機次數、累計停機時間、累計停機次數、開機效率、班產、總產、操作工人信息等。多功能數據采集器前端為一個嵌入式數據采集器，后端為一個統(tǒng)計分析系統(tǒng)，中間采用工業(yè)現(xiàn)場總線技術，從而能遠程獲得實時的關于主電機的各類生產數據，并提供出各種效率統(tǒng)計報表。同時采集器還可主動提供求助按鈕、ID讀卡、條形碼槍的PS接口等。實際操作過程中，操作工在上機之前首先在多功能數據采集器的ID刷卡區(qū)域刷自己的身份卡，然后使用條形碼掃描器草廟生產單上的條形碼，在進行生產。此時，操作信息就會自動記錄進企業(yè)的數據庫，這樣當機器參數達到設計參數時，就會先廣播提醒，操作人員停機后，整理好被加工零件，再次掃描一下條碼生產單，相關記錄就會自動進入數據庫，然后將被加工零件送至下一工序。如此循環(huán)操作。在生產過程中，所有數據都會被導入數據庫，后道工序中，只需掃一下生產單的條形碼，就可得到生產的全部信息，從而可對操作工和機器進行全方位、實時管理，大大提高企業(yè)的效率，減少生產輔助工種勞動力。此外， 通過數據采集器上求助報警按鈕，生產現(xiàn)場的每一位操作者，能夠在最短時間內得到相關生產輔助人員的幫助，而后端的數據處理系統(tǒng)，能夠統(tǒng)計出各機器的求助記錄。2)視頻信號采集及監(jiān)控
視頻信號采集是在機器上方、走道等處安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)，視頻信號直接傳輸至數據處理與調度系統(tǒng)的顯示器上，方便管理人員實時監(jiān)控。與單純的數據分析相比，監(jiān)控效果更直觀，視頻監(jiān)控畫面與現(xiàn)場數據同步聯(lián)動的監(jiān)控方式將更容易發(fā)現(xiàn)生產現(xiàn)場的諸多問題。3)數據處理與調度
除了負責處理和記錄數據采集系統(tǒng)提供的信息外，還包括訂單管理、工藝管理、排產管理、生產物料管理以及生產現(xiàn)場可視化圖文管理等多種功能。通過訂單管理，可實現(xiàn)客戶訂單資料錄入、審批的管理，同時實現(xiàn)客戶訂單跟蹤管理。通過工藝管理，可定義產品結構，建立工藝標準，定義生產工藝各項參數指標，實用中，可及時反饋、記錄生產工藝的變化原因、 變化情況等。同時，還可實現(xiàn)生產計劃錄入、修改、調整、查詢，并可根據生產計劃、物料需求計劃來制作生產領料單，可根據生產單進行排產管理。該系統(tǒng)可實5現(xiàn)整個平臺的可視化管理，將每一個生產現(xiàn)場呈現(xiàn)在視頻畫面上，同時實時疊加顯示對機器的相關數據，可視化管理，直觀、有效、一目了然。
4)現(xiàn)場信息反饋系統(tǒng)
根據現(xiàn)場操作情況，可進行主動求助廣播、機器運行不正常自動廣播等，同時企業(yè)的管理或后勤人員，可根據各自權限不同，進行電話撥入廣播。車間現(xiàn)場設有電子顯示屏信息發(fā)布，直接有后臺監(jiān)控中心發(fā)送相應信息。
權利要求
1.一種大規(guī)模定制家具制造車間信息采集監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是包括數據采集系統(tǒng)、數據處理與調度系統(tǒng)、現(xiàn)場信息反饋系統(tǒng)，其中數據采集系統(tǒng)中的多功能機器數據采集器的信號輸出端與數據處理與調度系統(tǒng)中的家具制造執(zhí)行和信息處理系統(tǒng)的第一信號輸入端相接，攝像機的信號輸出端與家具制造執(zhí)行和信息處理系統(tǒng)的第二信號輸入端相接，家具制造執(zhí)行和信息處理系統(tǒng)的第一信號輸出端與現(xiàn)場信息反饋系統(tǒng)中的現(xiàn)場LED顯示屏信號輸入端相接，家具制造執(zhí)行和信息處理系統(tǒng)的第二信號輸出端與現(xiàn)場信息反饋系統(tǒng)中的現(xiàn)場廣播音箱的信號輸入端相接；家具制造執(zhí)行和信息處理系統(tǒng)的第一信號輸出/輸入端與現(xiàn)場信息反饋系統(tǒng)中的顯示器的信號輸入/輸出端對應相接，家具制造執(zhí)行和信息處理系統(tǒng)的第二信號輸出/輸入端與現(xiàn)場信息反饋系統(tǒng)中的顯示現(xiàn)場操作畫面、裝在公共區(qū)域音箱的信號輸入/輸出端對應相接。
2.根據權利要求1所述的一種大規(guī)模定制家具制造車間信息采集監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是數據采集系統(tǒng)的結構是由多功能機器數據采集器和攝像機組成，其中多功能機器數據采集器包括設備運行數據采集接口、RFID讀卡頭、條碼槍接口，所述的運行數據采集接口的信號輸出/輸入端與多功能機器數據采集器的第一信號輸入/輸出端對應相接，RFID讀卡頭的信號輸出/輸入端與多功能機器數據采集器的第二信號輸入/輸出端對應相接，條碼槍接口的信號輸出/輸入端與多功能機器數據采集器的第三信號輸入/輸出端對應相接。
3.根據權利要求1所述的一種大規(guī)模定制家具制造車間信息采集監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是數據處理與調度系統(tǒng)的結構主要是由PC機構成的家具制造執(zhí)行和信息處理系統(tǒng)構成，所述的家具制造執(zhí)行和信息處理系統(tǒng)是接收多功能機器數據采集器采集的現(xiàn)場機器設備運作參數信息和攝像機采集的現(xiàn)場機器運行和工人操作狀況信息，經PC機進行數據分析處理；企業(yè)的ERP系統(tǒng)和OA系統(tǒng)中的訂單信息、工藝流程、排產計劃、BOM信息以及生產現(xiàn)場可視化圖文經PC機分析處理后由PC機發(fā)布生產現(xiàn)場信息指令；同時PC機將采集和處理的信息發(fā)送到后臺監(jiān)控中心，直接有后臺監(jiān)控中心發(fā)送音頻和視頻信息，實現(xiàn)大規(guī)模定制家具制造車間信息采集的監(jiān)控的功能。
4.一種大規(guī)模定制家具制造車間信息采集監(jiān)控的方法，其特征是該方法包括如下步驟一、多點信息采集，1)生產數據采集，在家具生產車間的每臺設備上安裝一個機器多功能采集器，在多功能數據采集器前端裝有一個嵌入式數據采集器，采集現(xiàn)場的機器運行時間、機器型號、運行速度、停機時間、停機次數、累計停機時間、累計停機次數、開機效率、班產、總產、操作工人信息各類數據，多功能數據采集器后端為一個統(tǒng)計分析系統(tǒng)，提供出各種效率統(tǒng)計報表，由多功能數據采集器提供求助按鈕、ID讀卡、條形碼槍的PS接口；2)視頻信息采集，利用攝像機6捕捉機器運行和工人操作狀況，并將其轉換成視頻信號直接傳輸至數據處理與調度系統(tǒng)的顯示器16上，實時監(jiān)控；二、數據處理、調度處理，利用數據處理與調度系統(tǒng)中的PC機將多功能機器數據采集器采集的現(xiàn)場機器設備運作參數信息和攝像機采集的現(xiàn)場機器運行和工人操作狀況信息，由PC 機進行數據分析處理；企業(yè)的ERP系統(tǒng)和OA系統(tǒng)中的訂單信息、工藝流程、排產計劃、BOM 信息以及生產現(xiàn)場可視化圖文經PC機分析處理后由PC機發(fā)布生產現(xiàn)場信息指令；三、現(xiàn)場信息反饋，利用家具制造執(zhí)行和信息處理系統(tǒng)將主動求助廣播、機器運行不正常自動廣播的信息傳輸給現(xiàn)場LED顯示屏和現(xiàn)場廣播音箱，經家具制造執(zhí)行和信息處理系統(tǒng)中的PC機處理， 處理后的信息發(fā)送到后臺監(jiān)控中心，直接有后臺監(jiān)控中心發(fā)送音頻和視頻信息，實現(xiàn)大規(guī)模定制家具制造車間信息采集的監(jiān)控的功能。
全文摘要
本發(fā)明是一種大規(guī)模定制家具制造車間信息采集監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是多功能機器數據采集器的信號輸出端與家具制造執(zhí)行和信息處理系統(tǒng)的信號輸入端相接，攝像機的信號輸出端與家具制造執(zhí)行和信息處理系統(tǒng)的信號輸入端相接，家具制造執(zhí)行和信息處理系統(tǒng)的信號輸出端與現(xiàn)場LED顯示屏、現(xiàn)場廣播音箱的信號輸入端相接；優(yōu)點對整個車間制造過程優(yōu)化，利用信息化管理的手段制定新的生產車間管理模式。提高材料利用率，降低成本。提供實時收集生產過程中數據的功能，并作出相應的分析和處理。為家具制造企業(yè)提供一個快速反應、有彈性、精細化的制造環(huán)境。解決MES需要與計劃層和控制層進行信息交互，通過家具企業(yè)的連續(xù)信息流實現(xiàn)企業(yè)信息全集成。
文檔編號G05B19/418GK102193552SQ20111014821
公開日2011年9月21日 申請日期2011年6月3日 優(yōu)先權日2011年6月3日
發(fā)明者吳智慧, 徐偉, 熊先青 申請人:南京林業(yè)大學