CN104766147B - 智能设备管理方法及管理*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能设备管理方法及管理***，属于生产管理方法及***领域，为解决现有***生产管理效果差的问题而设计。本发明智能设备管理方法用于智能设备的生产管理，该管理方法是将设备信息和工具信息形成关联，生产管理者能通过平台服务器实时获知和/或更新设备信息、工具信息以进行生产管理。本发明智能设备管理***包括电子标签、信息中心和平台服务器。本发明智能设备管理方法及管理***能与ERP***、以及MES***实现无缝接口，提供实时精准的生产管理，能实现车间生产的数字化管理、可视化和远程管理，具有很强的通用性和广泛性，尤其适用于工具识别和工具仓储管理。

Description

智能设备管理方法及管理***

技术领域

本发明涉及一种智能设备管理方法以及实现该方法的管理***。

背景技术

如何提升企业管理水平、降低成本、提高效率、增加产品竞争力是现代企业管理的重要课题，为此各企业都大量使用管理***。目前常用的管理***主要是MES制造执行***。

MES制造执行***没有把设备、工具和生产管理有机的结合起来，不能实时采集设备、工具的生产信息，更不能把生产信息实时地发送到相关平台以便于及时准确地反映设备、工具使用和生产进度，无法远程监控。

而且MES制造执行***中一部分数据是读取生产设备的数据，另一部分数据是靠人收集输入生产信息数据。增加了工作人员的数量和劳动量，数据也存在不准确不及时的问题，效率低。因为不同的设备供应商PLC通讯协议不开放以及老旧设备的问题，直接读取设备数据存在困难，不能对全部不同厂家的设备读取数据，不能全面地、真实地反映生产状况。

发明内容

本发明的一个目的是提出一种能够实现设备、工具和生产管理相结合的智能设备管理方法。

本发明的还一个目的是提出一种能够实现设备、工具和生产管理相结合的智能设备管理***。

为达此目的，一方面，本发明采用以下技术方案：

一种智能设备管理方法，用于智能设备的生产管理，所述管理方法是将设备信息和工具信息形成关联，生产管理者能通过平台服务器实时获知和/或更新设备信息、工具信息以进行生产管理。

特别是，所述管理方法包括下述步骤：

步骤1、将电子标签与工具绑定，将信息中心与设备绑定；

步骤2、设备开机，开始生产；

步骤3、工具与设备在信息中心内形成关联；

步骤4、信息中心实时采集设备的动作数据和时间数据，将所采集的数据间隔设定时间或设定数量后成批次地上传至平台服务器；

步骤5、生产结束，将剩余数据全部发送至平台服务器，所述剩余数据是指步骤4中最后一次上传数据后所实时采集到的、因尚未达到设定时间或设定数量而未上传至平台服务器的设备的动作数据和时间数据；

步骤6、平台服务器根据所接收的动作数据和时间数据分别实时更新工具的数据信息和设备的数据信息；其中，某一时段内的所述动作数据和时间数据同时属于设备的数据信息和该时段内所用工具的数据信息。

进一步，步骤1中将电子标签与工具绑定包括下述步骤：

步骤S1、在平台服务器的用户终端输入工具的基本信息和所选用的电子标签的ID号码，实现平台服务器内的信息绑定；

步骤S2、将所选用的电子标签安装在工具上，实现实物绑定。

进一步，在步骤1中，在平台服务器的用户终端上输入设备基本信息，并输入所选用的信息中心的ID号码，实现信息中心与设备的绑定。

进一步，在步骤3中工具与设备在信息中心内形成关联包括下述步骤：

步骤A1、信息中心读取工具上电子标签的ID号码；

步骤A2、将所读取到的电子标签ID号码和设备上信息中心的ID号码上传至平台服务器；

步骤A3、平台服务器分别接收电子标签ID号码信息和信息中心的ID号码信息，完成工具与设备在信息中心内的关联。

另一方面，本发明采用以下技术方案：

一种用于实现上述方法的智能设备管理***，所述***包括电子标签、信息中心和平台服务器，其中，电子标签用于绑定工具，电子标签的ID号码代表被绑定的工具；信息中心用于读取电子标签的ID号码、采集设备的运行数据信息、向平台服务器发送工具和/或设备信息、和/或接收平台服务器写入的信息；平台服务器用于与信息中心通讯，接收发自信息中心的工具和/或设备信息，向信息中心内写入信息。

特别是，所述***还包括RFID无线射频手持终端，所述RFID无线射频手持终端用于接收平台服务器发送的出库工具信息以及激活工具绑定的电子标签。

特别是，所述信息中心包含读卡器、动作采集模块、时间采集模块、SD记录模块、数据处理中心、RFID电子标签读写模块、网络传输模块、以及数据发送装置；其中，读卡器用于读取设备操作者的卡片；动作采集模块用于采集设备的动作次数的数据信息；时间采集模块用于采集设备的动作开始时间和动作结束时间；SD记录模块用于存储进入信息中心的信息数据；数据处理中心用于接收读卡器、动作采集模块、时间采集模块、SD记录模块、数据处理中心、和/或RFID电子标签读写模块发送的信息，处理动作次数的数据信息、动作开始时间和动作结束时间的数据信息，通过GPRS模块或WIFI模块向平台服务器发送工具和/或设备信息，通过网络传输模块向平台服务器发送信息并接受平台服务器的信息写入；RFID电子标签读写模块用于读取工具所绑定的电子标签的ID号码；网络传输模块用于实现信息中心与平台服务器之间的通讯；数据发送装置用于将操作者***、工具和/或设备信息发送至平台服务器，数据发送装置为GPRS模块或WIFI模块。

特别是，所述信息中心使用设备电源供电。

特别是，所述电子标签包括无源电子标签、半有源电子标签、以及有源电子标签。

本发明智能设备管理方法及管理***直接采集设备运行数据，而无需通过设备内置的PLC读取数据，因此不受设备品种、规格、出厂时间、型号等限制，无论设备是否有PLC都不受限制，具有很强的通用性和广泛性。设备动作数据采集、提供得更全面、更准确、更及时。设备管理者、工具管理者、订单管理者、生产管理者、销售人员可以通过网络随时查询设备工具状态、生产进度状态、实现远程管理、使用邮件或短信等进行提醒。

本发明智能设备管理方法及管理***与ERP***实现无缝接口，提供实时精准的生产管理，包含但不限于生产计划、排产、生产进度、生产报工、质量管理、OEE指标分析等管理，实现车间生产的数字化管理、可视化和远程管理，工具（模具）、设备的基础信息管理、使用信息管理，工具、设备的维修保养计划、维修保养预警、维修保养记录管理、维修保养执行管理、工具的仓储管理，工具的不在线预警管理，员工、设备、工具、产品生产的历史档案管理，实现全部历史记录可全程追溯，设备、工具、生产相关的汇总、报表管理等。

附图说明

图1是本发明优选实施例一管理方法的流程图；

图2是本发明优选实施例一中一次生产过程的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

优选实施例一：

本优选实施例提供一种用于智能设备生产管理的智能设备管理方法，管理方法是将设备信息和工具信息形成关联，生产管理者能通过平台服务器实时获知和/或更新设备信息、工具信息以进行生产管理。

如图1所示，管理方法包括下述步骤：

步骤1、将有源电子标签与工具绑定，将信息中心与设备绑定。其中，将电子标签与工具绑定包括两个层面的含义：在平台服务器的用户终端输入工具的基本信息和所选用的电子标签的ID号码，实现平台服务器内的信息绑定；将所选用的电子标签安装在工具上，实现实物绑定。平台服务器根据工具的基本信息分配工具在工具仓库内的位置。用户登录平台服务器后在用户终端输入设备基本信息，并输入选用的信息中心的ID号码，实现设备与信息中心的***内绑定。

步骤2、设备开机，用户员工刷卡，开始生产。

步骤3、工具与设备在信息中心内形成关联；信息中心读取工具上电子标签的ID号码，将所读取到的电子标签ID号码和设备上信息中心的ID号码上传至平台服务器，平台服务器分别接收电子标签ID号码信息和信息中心的ID号码信息，完成工具与设备在信息中心内的关联。直至工具离开设备后这种关联才断开。

步骤4、信息中心实时采集设备的动作数据信息和时间数据信息，将所采集的数据信息间隔设定时间或设定数量后成批次地上传至平台服务器；动作数据信息主要包括动作次数的数据信息，时间数据信息主要包括动作开始时间和动作结束时间。

步骤5、生产结束，员工刷卡，将剩余数据信息全部发送至平台服务器，该剩余数据是指步骤4中最后一次上传数据后所实时采集到的、因尚未达到设定时间或设定数量而未上传至平台服务器的设备的动作数据和时间数据。

步骤6、平台服务器根据所接收的动作数据和时间数据分别实时更新工具的数据信息和设备的数据信息；其中，某一时段内的动作数据和时间数据同时属于设备的数据信息和该时段内所用工具的数据信息。即，某一时段内工具A在设备上进行使用，此时段内动作数据和时间数据既属于工具A又属于设备；另外一个段内工具B在设备上进行使用，此时段内动作数据和时间数据则既属于工具B又属于设备。更新数据时属于设备的数据累计到相应的设备数据表中，属于工具的数据累计到工具数据表中；同时将工具的数据信息累计到车间生产的产品上。用户可以随时获取平台***更新的数据，实现设备、工具和车间生产管理。

为了实现上述管理方法，本优选实施例提供一种智能设备管理***。该***包括电子标签、信息中心和平台服务器。电子标签用于绑定工具，电子标签的ID号码代表被绑定的工具；信息中心用于读取电子标签的ID号码、采集设备的运行数据信息、向平台服务器发送工具和/或设备信息、和/或接收平台服务器写入的信息；平台服务器用于与信息中心通讯，接收发自信息中心的工具和/或设备信息，向信息中心内写入信息。

为了使用方便，***还包括RFID无线射频手持终端。RFID无线射频手持终端可以方便易携地在各生产区域内接收平台服务器发送的出库工具信息以及激活工具绑定的电子标签。

信息中心包含用于读取设备操作者（员工）***的读卡器、用于采集设备动作次数数据信息的动作采集模块、用于采集设备动作开始时间和动作结束时间的时间采集模块、用于存储信息数据的SD记录模块、数据处理中心、用于读取工具所绑定电子标签的ID号码的RFID电子标签读写模块、用于实现信息中心与平台服务器之间通讯的网络传输模块、以及用于将操作者（员工）***、工具和/或设备信息发送至平台服务器的数据发送装置；数据发送装置可以是GPRS模块或是WIFI模块。

其中，数据处理中心用于接收读卡器、动作采集模块、时间采集模块、SD记录模块、数据处理中心、和/或RFID电子标签读写模块发送的信息，处理动作次数的数据信息、动作开始时间和动作结束时间的数据信息，通过GPRS模块或WIFI模块向平台服务器发送工具和/或设备信息，通过网络传输模块向平台服务器发送信息并接受平台服务器的信息写入。

本优选实施例中设备和工具的管理包括但不限于基本信息管理、使用信息管理和综合管理。

其中，基本信息包含名称、规格型号、编号、出厂日期、投产日期、寿命周期、性能、尺寸等设备和工具信息，而且包括所有者、管理者和使用者等用户信息，以及所生产的产品的名称、物料编号、产品应用等其它信息。

使用信息至少包含生产时间、生产数量、生产周期、使用效率、以及历史生产记录。

综合管理则是向用户提供设备和工具的总体控制和总体状况，反映设备和工具的管理水平。综合管理包含但不限于设备、工具的统计汇总管理、使用管理、设备工具的维护保养、维修、报废的管理。管理方式包含报表、预警、提醒、通知等。

本优选实施例智能设备管理***的主要功能有：工具（模具）管理、生产管理、质量管理、设备管理、***管理、ERP接口、以及远程监控等。

其中，工具（模具）管理能实现全球模具信息平台的模具管理功能，主要内容有工具基本信息管理（含产品信息：产品名称、物料专用号、原材料等）、工具使用信息管理、工具保养维修管理、工具预警管理（保养预警、维修预警）、工具报废管理、报表管理（查询、导出、统计、打印）、工具仓储管理（建立工具库，与RFID识别结合）、以及RFID工具仓库定位识别。

生产管理则是从***任务单到订单生成、再到生产计划，自动生成派工单(与SAP***对接)，经过审核后的派工单就自动派工到相应机台，供车间使用。实时查看每个车间各机台实时生产状态、工单的实时生产进度及生产异常信息报警信息，实现生产全程可视化、数字化管理。如图2所示，通过本管理***可以实现一次生产过程的管理和监控。

质量管理中的产品生产数量是以质检员输入实际判定合格数量为准，并报表，显示不良品数量、不良品统计结果、及质量管理曲线图。

设备管理是实时记录设备的使用状况，提供设备维修、保养计划安排，并将设备的维修情况形成报告。具体包括：设备基础信息管理（包含设备名称、规格型号、使用范围、尺寸、参数、出厂日期等）、设备使用信息管理（包含设备生产的历史档案和正在生产的生产信息）、设备状态管理（包含设备的在线状态、设备排班计划）、设备维修保养管理（包含设备维修保养计划、预警、维修保养记录）、以及设备报表管理（机器警报异常统计图、警报次数统计、警报状态数据记录、发生时间恢复时间记录）

***管理是对***操作进行管控，设定操作权限（包括用户管理、权限管理、群组管理、密码管理等）。

ERP接口能实现平台与SAP***对接，下载生产工单，并上传报工数据。

远程监控能实现车间生产管理的可视化、数字化，实时显示车间的生产状况；生产状况可以在计算机上显示，也可以在大屏幕显示。还可以实现远程访问监控数据，实时掌握车间每台设备的生产情况，接收车间报警，下达相关指令。另外，还可以显示车间所有机器状态、生产进度概况、操作者，显示当日班次、日、月产量信息；查询每日、每周、每月的生产计划完成情况，辅助分析薄弱环节，并可以报表打印。

其中，生产管理又可以细化为：生产任务单管理、生产计划管理、派工管理、生产进程管理、生产统计报表管理、以及设备负荷管理。

生产任务单管理：接收SAP/生管***等生产任务信息，根据生产任务安排，生成生产任务单，提交审查；显示生产任务单的基本信息和分配状态，包括订单编号、客户编号、客户名称、开始日期、结束日期、确认日期、任务单状态等。

生产计划管理：根据任务单、设备负荷状况辅助排产，审查合格后将具体的生产计划、生产信息（产品、模具、工艺、产量等）下达到具体的生产机台。生产计划基本信息包括任务单编号、产品编号、产品名称、原料编号、辅料编号、计划数量、模具编号、单模产量、机器编号、机器名称、工艺编号、预计用料量等。

派工管理：根据生产计划，手工安排操作人员。

生产进程管理：以生产任务单为基准，统计排单计划情况和完成进度。生产进度数据包括班别类别名称、生产总数、合格数、不合格数、剩余产量、完工时间等信息，实时显示并可追溯。

生产统计报表管理：以计划班别和生产人员为划分基准，统计排单情况和生产完成进度。统计不同班别的生产状况数据，包括：任务单编号、产品编号、计划数量、合格数量、不合格数量、剩余产量、进度百分比、完工时间、班别、操作者等。

设备负荷管理：以各生产机台为划分基准，统计排产单情况和生产完成进度比，并可以用图形的形式显示。显示近日排产计划情况，具体订单信息，包括计划单编号、模具编号、原料编号、计划数量、合格品数量、次品数量、完成率、后续生产时间等信息。

本优选实施例智能设备管理***采集的设备运行数据信息通过无线方式直接传送到平台服务器，生成相关文件，并能通过因特网向更高层次的管理者传送数据和文件，为管理者提供决策依据，并可登陆***进行远程监控。

优选实施例二：

本优选实施例提供一种用于智能设备生产管理的智能设备管理方法及***，其方法和结构与优选实施例一基本相同。管理方法是将设备信息和工具信息形成关联，生产管理者能通过平台服务器实时获知和/或更新设备信息、工具信息以进行生产管理。智能设备管理***包括电子标签、信息中心和平台服务器。电子标签用于绑定工具，电子标签的ID号码代表被绑定的工具；信息中心用于读取电子标签的ID号码、采集设备的运行数据信息、向平台服务器发送工具和/或设备信息、和/或接收平台服务器写入的信息；平台服务器用于与信息中心通讯，接收发自信息中心的工具和/或设备信息，向信息中心内写入信息。

不同之处在于：管理方法的具体步骤不限，能够实现设备、工具与生产管理相结合即可；管理***中各组成部分的具体器件不限，能够实现电子标签、信息中心和平台服务器功能即可；电子标签不限于有源电子标签，还可以是无源电子标签或半有源电子标签；信息中心可以使用设备电源供电，也可以使用独立电源。

Claims (9)

1.一种智能设备管理方法，用于智能设备的生产管理，其特征在于，所述管理方法是将设备信息和工具信息形成关联，生产管理者能通过平台服务器实时获知和/或更新设备信息、工具信息以进行生产管理；

所述管理方法包括下述步骤：

步骤1、将电子标签与工具绑定，将信息中心与设备绑定；

步骤2、设备开机，开始生产；

步骤3、工具与设备在信息中心内形成关联；

步骤4、信息中心实时采集设备的动作数据和时间数据，将所采集的数据间隔设定时间或设定数量后成批次地上传至平台服务器，其中，所述动作数据包括动作次数，所述时间数据包括动作开始时间和动作结束时间；

步骤5、生产结束，将剩余数据全部发送至平台服务器，所述剩余数据是指步骤4中最后一次上传数据后所实时采集到的、因尚未达到设定时间或设定数量而未上传至平台服务器的设备的动作数据和时间数据；

步骤6、平台服务器根据所接收的动作数据和时间数据分别实时更新工具的数据信息和设备的数据信息；其中，某一时段内的所述动作数据和时间数据同时属于设备的数据信息和该时段内所用工具的数据信息。

2.根据权利要求1所述的智能设备管理方法，其特征在于，步骤1中将电子标签与工具绑定包括下述步骤：

步骤S1、在平台服务器的用户终端输入工具的基本信息和所选用的电子标签的ID号码，实现平台服务器内的信息绑定；

步骤S2、将所选用的电子标签安装在工具上，实现实物绑定。

3.根据权利要求1所述的智能设备管理方法，其特征在于，在步骤1中，在平台服务器的用户终端上输入设备的基本信息，并输入所选用的信息中心的ID号码，实现信息中心与设备的绑定。

4.根据权利要求1所述的智能设备管理方法，其特征在于，在步骤3中工具与设备在信息中心内形成关联包括下述步骤：

步骤A1、信息中心读取工具上电子标签的ID号码；

步骤A2、将所读取到的电子标签ID号码和设备上信息中心的ID号码上传至平台服务器；

步骤A3、平台服务器分别接收电子标签ID号码信息和信息中心的ID号码信息，完成工具与设备在信息中心内的关联。

5.一种用于实现如权利要求1至4任一所述方法的智能设备管理***，其特征在于，所述***包括电子标签、信息中心和平台服务器，其中，

电子标签，用于绑定工具，电子标签的ID号码代表被绑定的工具；

信息中心，用于读取电子标签的ID号码、采集设备的运行数据信息、向平台服务器发送工具和/或设备信息、和/或接收平台服务器写入的信息；

平台服务器，用于与信息中心通讯，接收发自信息中心的工具和/或设备信息，向信息中心内写入信息。

6.根据权利要求5所述的智能设备管理***，其特征在于，所述***还包括RFID无线射频手持终端，所述RFID无线射频手持终端用于接收平台服务器发送的出库工具信息以及激活工具绑定的电子标签。

7.根据权利要求5所述的智能设备管理***，其特征在于，所述信息中心包含读卡器、动作采集模块、时间采集模块、SD记录模块、数据处理中心、RFID电子标签读写模块、网络传输模块、以及数据发送装置；其中，

读卡器，用于读取设备操作者的卡片；

动作采集模块，用于采集设备的动作次数的数据信息；

时间采集模块，用于采集设备的动作开始时间和动作结束时间；

SD记录模块，用于存储进入信息中心的信息数据；

数据处理中心，用于接收读卡器、动作采集模块、时间采集模块、SD记录模块、数据处理中心、和/或RFID电子标签读写模块发送的信息，处理动作次数的数据信息、动作开始时间和动作结束时间的数据信息，通过GPRS模块或WIFI模块向平台服务器发送工具和/或设备信息，通过网络传输模块向平台服务器发送信息并接受平台服务器的信息写入；

RFID电子标签读写模块，用于读取工具所绑定的电子标签的ID号码；

网络传输模块，用于实现信息中心与平台服务器之间的通讯；

数据发送装置，用于将操作者***、工具和/或设备信息发送至平台服务器；数据发送装置为GPRS模块或WIFI模块。

8.根据权利要求5至7任一所述的智能设备管理***，其特征在于，所述信息中心使用设备电源供电。

9.根据权利要求5至7任一所述的智能设备管理***，其特征在于，所述电子标签包括无源电子标签、半有源电子标签、以及有源电子标签。