通過實時信息交互監(jiān)控生產(chǎn)過程的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種方法和系統(tǒng)，用于在工業(yè)生產(chǎn)線中，使用有線和無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，通過實時信息交換來監(jiān)控工業(yè)生產(chǎn)中的生產(chǎn)過程。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知的是，為了生產(chǎn)半成品(未完成的產(chǎn)品)裝配成成品(最終的產(chǎn)品)，工廠中的工業(yè)生產(chǎn)線通常是一起運行。由于報告系統(tǒng)(來自每個生產(chǎn)階段的報告卡)對產(chǎn)量統(tǒng)計的延遲，管理者在生產(chǎn)線和生產(chǎn)進度表的特定階段對于半成品產(chǎn)量的控制不可能是及時的、全面的和精確的。這意味著，在一個特定生產(chǎn)階段半成品的產(chǎn)量可能是過量的，然而在另一個階段半成品的產(chǎn)量可能是不足的，并且它們不能同步地裝配成最終產(chǎn)品。這可能導致較低的成品產(chǎn)量，較高的半成品產(chǎn)量，并造成生產(chǎn)線上半成品的積壓。這可能會給廠商帶來損失，包括例如晚支付的處罰、生產(chǎn)進度表外的過量生產(chǎn)、由于半成品晚支付導致的財務費用、較低的營業(yè)額及其類似問題。再一個問題是，工人工作時不可能精確的知道他們生產(chǎn)效率是多少，或者相對于他們已經(jīng)工作的每天、每周或者每個月他們掙到了多少錢。
[0003]如圖27所示，使用勞動力密集型的工廠生產(chǎn)線，比如紡織、木頭、皮革、漁業(yè)和裝配線通常基本上是全部以預定方式進行產(chǎn)品的制造過程，并以順序的次序分成幾個不同的生產(chǎn)階段，裝配序列最后階段是生成成品。每個雇員對生產(chǎn)過程中的一個或者多個階段的操作負責任。每個單獨的生產(chǎn)線將通常有20-100個工人，取決于工廠的生產(chǎn)規(guī)模。每個生產(chǎn)線將有中間管理者，他是線管理者，對管理負責，并給線上的每個工人分配順序階段。
[0004]為了跟蹤線上的生產(chǎn)過程，根據(jù)工人自己的記錄(比如順序報告卡)或者通過特定工人的預定記錄，在某一時間周期內(nèi)，可能經(jīng)常有專門對每個雇員的生產(chǎn)率匯編統(tǒng)計的單元。內(nèi)容通常包括:雇員的名字、產(chǎn)品名字(還叫做產(chǎn)品代碼)、生產(chǎn)制造過程中階段的順序號(還叫做序列代碼)、已完成的階段數(shù)、消耗的生產(chǎn)時間等等。在圖28中示出了順序報告卡的例子。
[0005]由工人匯編的線上報告卡，以及接收到統(tǒng)計時的生產(chǎn)線的進程，將提供給線管理者。
[0006]報告卡提供基礎信息用于判斷以下內(nèi)容:
[0007]+每個工人以及生產(chǎn)線的生產(chǎn)率；
[0008]+和生產(chǎn)率/業(yè)績有關的工資(在工廠中采用)；
[0009]+判斷接收到統(tǒng)計時生產(chǎn)的進展；
[0010]+上一級管理的決定，調(diào)整生產(chǎn)(進行更多的切換、超時生產(chǎn)和對工人負擔的合理化)維持準時支付。
[0011]但是生產(chǎn)線的這種管理系統(tǒng)有下述局限性:
[0012]+順序記錄由工人手動編排，且耗時，經(jīng)常出錯，并包含了一定的延時(他們通常是在切換或者工作日的最后完成)。
[0013]+有必要配置專門用于監(jiān)控、檢查和比較順序報告卡的單元。
[0014]+線管理者不能每天總有必要的時間去收集和匯編報告卡。這意味著生產(chǎn)率和生產(chǎn)線的生產(chǎn)過程可能是不明確和不準確的。
[0015]+對于工廠中的進度、生產(chǎn)率、和工人的工資不能得到及時更新，以便于對工廠的生產(chǎn)提供及時的匯總。
[0016]+在工人已經(jīng)結(jié)束了每個工作日之后，他們通常不知道他們的精確工資權(quán)利。
[0017]+工資計算的過程通常是不正確的，因為工人通常做了不精確的記錄。這反過來導致了工人對工資的質(zhì)疑。
[0018]+當基于未完成或者延遲的生產(chǎn)數(shù)據(jù)做決定時，更多的是依賴于生產(chǎn)管理中線管理者和領班的判斷力。
[0019]+沒有能力及時作出決定以調(diào)整生產(chǎn)可能會導致半成品的積壓。
[0020]+記賬部門可能有時候發(fā)現(xiàn)很難根據(jù)工人遞交的報告卡計算單位產(chǎn)量的工資。
[0021]+如果生產(chǎn)計劃是不精確的，并且不能及時調(diào)整，這也可能會導致支付進度的延遲。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0022]由于上述給出的工業(yè)生產(chǎn)線的局限性，本發(fā)明的目的就是提供一種系統(tǒng)的設計、制造和安裝(包括軟件和硬件)，用于即時記錄每個生產(chǎn)階段每位工人的信息。信息可以由工人輸入，同時它將可以和提供給工人的反饋信息相互交換和相互影響，一旦工人完成了生產(chǎn)順序，則確認他們的工作成果。將實時完成系統(tǒng)中的通信，使得管理者可以在每個生產(chǎn)階段每個工作站也能立即處理整個生產(chǎn)線的信息。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)產(chǎn)生了生產(chǎn)過程和生產(chǎn)率，包含工人直接參與監(jiān)督并核對他們的生產(chǎn)率和計算他們的工資，并將及時地在任何點對工廠管理提供及時有效的信息。
[0023]為了達到這些目的，根據(jù)一個實施例，本發(fā)明提供了一種在生產(chǎn)線中使用的監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括:
[0024]從機(終端)安裝在生產(chǎn)線中的每個工作站上，并具有使用者可輸入或者輸出數(shù)據(jù)的裝置和向服務器發(fā)送和從服務器接收數(shù)據(jù)的連接器；
[0025]監(jiān)控整個系統(tǒng)的操作的中心控制服務器和從機之間的連接和數(shù)據(jù)傳輸；
[0026]服務器從從機收集數(shù)據(jù)，并處理和分析接收到的數(shù)據(jù)以便于生產(chǎn)管理，并將反饋數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)傳給從機。
[0027]在本發(fā)明的一個實施例中，在每個工作站的從機建立了的預定時間周期，用于完成每個工作站的每個各自序列。當在報告序列完成的兩個連續(xù)數(shù)據(jù)輸入之間的時間間隔等于或者長于預定時間時，僅僅能由用戶進行報告序列完成的數(shù)據(jù)輸入。
[0028]在本發(fā)明的另一個實施例中，服務器發(fā)送已完成序列的數(shù)量的反饋數(shù)據(jù)，使得從機可以在顯示器上顯示數(shù)據(jù)。
[0029]在本發(fā)明的另一個實施例中，根據(jù)主設備/從機結(jié)構(gòu)(Master /Slave)，從機可以連接到中心，其中該系統(tǒng)還包括對連接設備起主要作用，控制并從從機收集數(shù)據(jù)的主設備(Master) ?從機受主設備的管理并向中心發(fā)送收集到的數(shù)據(jù)。借助于識別碼(Master ID)可以對每個主設備進行配置地址。
[0030]在本發(fā)明的另一個實施例中，該系統(tǒng)還包括轉(zhuǎn)發(fā)器，一旦在中心和主設備之間是一個長距離間隔，并可能不能到達，其可以用于在主設備和中心之間運送/傳遞信號。
[0031]在本發(fā)明的另一個實施例中，系統(tǒng)中的從機可以利用433MHz頻帶，通過有線或者無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)連接。
[0032]本發(fā)明還提出了一種使用實時信息交換在生產(chǎn)線中監(jiān)控生產(chǎn)的方法，該方法包括下述步驟:
[0033]在生產(chǎn)線的每個工作站安裝從機。從機具有用戶輸入和輸出數(shù)據(jù)的裝置，連接具有向服務器發(fā)送數(shù)據(jù)和接收來自服務器的數(shù)據(jù)的裝置。
[0034]在它完成之后，立即輸入報告序列完成的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)由在各個工作站的從機用戶輸入。
[0035]向服務器發(fā)送從從機輸入的數(shù)據(jù)，用于處理分析用于生產(chǎn)管理的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)傳給從機。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的方法，在每個工作站建立預定的時間周期，用于完成各個序列，當報告序列完成的兩個連續(xù)數(shù)據(jù)輸入之間的時間間隔等于或者長于預定時間時，僅可以進行由用戶輸入報告序列完成的數(shù)據(jù)。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的方法，其中將在顯示器上顯示從服務器發(fā)送到從機已完成序列的數(shù)量的反饋數(shù)據(jù)(輸出數(shù)據(jù))。
[0038]本發(fā)明還提出了實時對生產(chǎn)線上的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行收集?？梢赃M一步分析收集到的數(shù)據(jù)來識別生產(chǎn)過程中的問題和錯誤，以及簡化工資計算的統(tǒng)計程序。任何時候服務器都能顯示允許管理者可訪問生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)。這將意味著調(diào)整生產(chǎn)進度的決定將變得更精確和及時，抑制了包含在生產(chǎn)中的風險、減輕了生產(chǎn)管理的問題，并改善了管理效率。
[0039]總之，系統(tǒng)的執(zhí)行將類似于照相機，在整個時間內(nèi)記錄了連續(xù)生產(chǎn)線的生產(chǎn)過程。管理者和工人將用附加裝置，允許彼此之間的交互，并使得管理過程更一致和連續(xù)。
【附圖說明】
[0040]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的生產(chǎn)管理系統(tǒng)的概略框圖；
[0041]圖2描述了根據(jù)本發(fā)明的從機；
[0042]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明向從機輸入信息的鍵盤；
[0043]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的第二個實施例生產(chǎn)管理系統(tǒng)的框圖；
[0044]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的第三個實施例生產(chǎn)管理系統(tǒng)的框圖；
[0045]圖6-17描述了服務器和設備中心之間的RF協(xié)議；
[0046]圖18-24描述了主機和主設備之間的RF協(xié)議；
[0047]圖25和26描述了主設備和從機之間的RF協(xié)議
[0048]圖27示出了現(xiàn)有工廠中生產(chǎn)線的框圖；
[0049]圖28示出了用在當前生產(chǎn)線中的報告形式。
【具體實施方式】
[0050]圖1示出了生產(chǎn)管理系統(tǒng)的概略框圖，使用無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)實時地進行信息交互交換，監(jiān)控和管理包含RF發(fā)送器/接收器設備和服務器的網(wǎng)絡的工業(yè)生產(chǎn)線中的交互。特別地，根據(jù)本發(fā)明的實施例的系統(tǒng)包括從機(Slave)、中心(Center)和服務器(Server)。
[0051]從機安裝在生產(chǎn)線的每個工作站上，并具有通過輸入裝置(例如，鍵盤)和顯示裝置(例如LCD)幫助用戶進行信息互相交換的功能。從機的主要功能是數(shù)據(jù)收集和將該數(shù)據(jù)發(fā)送給中心的連接。從機的基本結(jié)構(gòu)包括處理從用戶接收到的信息的可編程微處理器、鍵盤、顯示屏和RF發(fā)送器/接收器。然而，從機可以包括能收集、發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的任何設備和任何結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的實施例，從機是如圖2所示的設備，有可輸入信息的鍵盤，如圖