CN112613015A - 生产设备的智能权限管理***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生产设备的智能权限管理***及方法，所述生产设备的智能权限管理***包括身份识别器和权限管理服务器；身份识别器与工位的工位控制器相连，识别读取并向工位控制器上传待识别人员的信息；权限管理服务器与工位控制器相连，接受待识别人员的信息并查询待识别人员的信息及权限等级，再将查询结果发给工位控制器；工位控制器控制生产设备按照查询结果提供权限等级相应的操作等级。在本发明中，通过身份识别器和权限管理服务器相结合的结构设计，实现了人员与设备、设备与权限控制服务器之间的信息交互，实现了从设备到***的权限控制的人机交互，使得操作人员无法越权操作，解决了由越权操作带来的一系列安全事故、质量缺陷等问题。

Description

生产设备的智能权限管理***及方法

技术领域

本发明涉及智能化生产制造技术领域，尤其是涉及一种生产设备的智能权限管理***及方法。

背景技术

目前，生产线的设备操作权限主要是通过文件规定和设备密码来实现，工艺设备文件规定了各个操作工的工位操作权限，修改设备参数和型号参数，工位报警确认人员的定义等，但是这些规定只是书面制定的制度，无权限人员也可以操作未授权的设备或者功能，同时密码又存在很大的泄露风险，尤其是在生产线人员较多的场合使用密码登录就更有可能泄露密码，这样就会出现很多安全问题。工厂中生产线设备人员权限的控制主要存在以下不足点：

(1)、无权限人员可以操作未授权的设备和功能；

(2)、越权操作会带来安全事故和违反EHS的规定；

(3)、越权操作会导致产品出现质量风险；

(4)、越权操作会导致生产线出现宕机和设备故障；

(5)、人员操作历史无法记录，无法实现人员操作追溯。

以上这些不足都会影响生产线的OEE指标、安全和产品质量，也不符合工厂智能化的发展目标和前景，所以需要针对这些不足点制定出有效的措施。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产设备的智能化权限管理策略，以解决由于越权操作带来的一些列如安全事故、质量缺陷和生产线停线等问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种生产设备的智能权限管理***，用于工位上的所述生产设备的权限管理，所述生产设备的智能权限管理***包括身份识别器和权限管理服务器；至少部分工位上设有所述身份识别器，所述身份识别器与所述工位的工位控制器相连，用于识别读取并向所述工位控制器上传待识别人员的信息；所述权限管理服务器与所述工位控制器相连，用于接受所述工位控制器上传的所述待识别人员的信息并查询核实所述待识别人员的信息及权限等级，再将查询结果发给所述工位控制器；所述工位控制器控制所述生产设备按照所述查询结果显示所述待识别人员的信息并提供所述权限等级相应的操作等级。

可选的，所述生产设备的智能权限管理***还包括权限数据库，所述权限数据库中存有供所述权限管理服务器查询调用的所有工作人员的信息及权限等级。

可选的，所述权限管理服务器在接收到所述待识别人员的信息后，调用所述权限数据库，先查询核实所述权限数据库中是否存在对应的所述待识别人员的信息，并以此判断所述待识别人员的登录是否成功，再决定是否调用相关权限等级。

可选的，若所述权限数据库中存在对应的所述待识别人员的信息，则登录成功并进一步调用所述待识别人员的权限等级，否则登录失败并向对应的所述生产设备发出警示。

可选的，所述身份识别器包括读卡器、指纹识别器或人脸识别器。

可选的，采用所述读卡器读取识别所述待识别人员的信息时，所述读卡器读取所述待识别人员的工卡，采集所述待识别人员的工号与姓名。

可选的，若所述权限数据库中存有的某个工作人员的工号与姓名与所述工卡中记录的所述待识别人员的工号与姓名一一对应，则所述待识别人员的登录成功。

可选的，在所述待识别人员的登录成功时，所述权限管理服务器记录所述待识别人员的登录时间及操作性质，以便提供后续设备操作的履历追溯。

可选的，针对不同的权限等级，设有不同的权限驻守时间，以保证操作安全及生产需要。

为了达到上述目的，本发明还提供了一种生产设备的智能权限管理方法，用于工位上的所述生产设备的权限管理，所述生产设备的智能权限管理方法包括步骤：

提供上述任意一项所述的生产设备的智能权限管理***；

所述待识别人员请求操作所述生产设备时，通过所述身份识别器采集所述待识别人员的信息并经所述工位控制器上传到所述权限管理服务器中；

所述权限管理服务器调用所述权限数据库，查询核实所述待识别人员的信息及权限等级，并发送反馈信息给所述工位控制器；以及

所述工位控制器根据所述反馈信息控制所述待识别人员在所述生产设备上的登录状态与操作权限。

可选的，所述权限管理服务器调用所述权限数据库，查询核实所述待识别人员的信息及权限等级，并反馈信息给所述工位控制器的步骤包括：

若所述待识别人员的信息与所述权限数据库的信息相符，则将所述待识别人员的信息及权限等级作为所述反馈信息发送给所述工位控制器；

若所述待识别人员的信息与所述权限数据库的信息不符，则将认证失败的警示作为所述反馈信息发送给所述工位控制器。

可选的，所述工位控制器根据所述反馈信息控制所述待识别人员在所述生产设备上的登录状态与操作权限的步骤包括：

若所述反馈信息为所述待识别人员的信息及权限等级，则所述工位控制器通过所述生产设备提示登录成功并显示所述待识别人员的信息，同时开启所述待识别人员在所述生产设备上的操作权限；

若所述反馈信息为认证失败的警示，则所述工位控制器通过所述生产设备提示登录失败并警示所述待识别人员无操作权限。

在本发明实施例提供的生产设备的智能权限管理***中，通过身份识别器和权限管理服务器相结合的结构设计，实现了人员与设备、设备与权限控制服务器之间的信息交互，也实现了从设备到***的权限控制的人机交互，使得操作人员无法越权操作，有效地解决了由于越权操作带来的一系列如安全事故、质量缺陷和生产线停线等问题。

附图说明

图1为本发明一实施例中的生产设备的智能化权限管理***的结构示意图；

图2为本发明一实施例中的生产设备的智能化权限管理方法的流程示意图；

其中，1-权限管理服务器，21、22、23、2n-生产设备，31、32、33、3n-工位控制器，41、42、43、4n-身份识别器，5-权限数据库，6-交换机。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如前面在背景技术中所提及的，现有的生产线的设备操作权限主要是通过文件规定和设备密码来实现，工艺设备文件规定了各个操作工的工位操作权限，修改设备参数和型号参数，工位报警确认人员的定义等，但是这些规定只是书面制定的制度，无权限人员也可以操作未授权的设备或者功能，进而由越权操作引起一系列问题。

基于此，如图1所示，针对生产线上的多个生产设备21、22、23、…及2n(其中，n为大于等于4的自然数)，本发明设计了一种生产设备的智能化权限管理***，所述生产设备的智能化权限管理***包括身份识别器41、42、43、…、4n和权限管理服务器1；所述身份识别器41、42、43、…、4n与对应工位的工位控制器31、32、33、…、3n相连，用于识别读取并向对应的工位控制器31、32、33、…、3n上传待识别人员的信息；权限管理服务器1通过交换机6与工位控制器31、32、33、…、3n相连，用于接受工位控制器31、32、33、…、3n上传的所述待识别人员的信息并查询核实所述待识别人员的信息及权限等级，再将查询结果发给工位控制器31、32、33、…、3n；工位控制器31、32、33、…、3n各自与对应的生产设备21、22、23、…及2n相连，以控制对应的生产设备按照所述查询结果显示所述待识别人员的信息并提供所述权限等级相应的操作等级。可以理解的是，虽然图1中所示的是每个工位上均设有身份识别器，但也可以只是部分需要权限控制的工位上设有身份识别器。

其中，所述生产设备的智能权限管理***还包括权限数据库5，权限数据库5中存有供权限管理服务器1查询调用的所有待识别人员的信息及权限等级。

根据上述架构设计，可以看出生产线上的各个工位与权限管理服务器1有信息交互，这里采用身份识别器41、42、43、…、4n来实现每一个员工的身份识别。其中，身份识别器41、42、43、…、4n包括读卡器、指纹识别器或人脸识别器等。

在本发明的一个实施例中，采用所述读卡器读取识别所述待识别人员的信息，所述读卡器读取所述待识别人员的工卡，采集所述待识别人员的工号与姓名，经过工位控制器31、32、33、…、3n的处理，以报文的方式通过Ethernet的连接方式，TCP/IP协议上传给权限管理服务器1，权限管理服务器1收到待识别人员的***、工号、姓名等信息后调用权限数据库5，查询核实待识别人员的姓名，工号，权限等级并将组合结果发给对应请求的工位，请求工位按照权限管理服务器1的响应结果显示待识别人员的信息并提供相应的操作等级。

可选的，权限管理服务器1在接收到所述待识别人员的信息后，调用权限数据库5，先查询核实权限数据库5中是否存在对应的所述待识别人员的信息，并以此判断所述待识别人员的登录是否成功，再决定是否调用相关权限等级。

可选的，在本发明的一个实施例中，将某条生产线相关的人员(主要包括工程师、调整工，班组长和操作工等)的权限进行分级，可以分为3个等级，如表1所示。可以理解的是，权限等级的划分可根据生产线的实际需要划分为多个等级，各个等级的权限也可以根据生产线的需求具体多层次划分。

表1人员管理权限等级表

根据以上权限等级的划分，将所有人员的权限矩阵列出来，这其中还包括操作工与对应工位的权限矩阵，并将完成的矩阵录入到权限管理服务器1对应的权限数据库5中，完成这一步骤后，就可保证人员矩阵的管理模式由纸质上升为电子化。

可选的，若权限数据库5中存在对应的所述待识别人员的信息，则登录成功并进一步调用所述待识别人员的权限等级，否则登录失败并向对应的所述生产设备发出警示。

可选的，若权限数据库5中存有的某个工作人员的工号与姓名与所述工卡中记录的所述待识别人员的工号与姓名一一对应，则所述待识别人员的登录成功。

可选的，在所述待识别人员的登录成功时，权限管理服务器1同时还记录所述待识别人员的登录时间及操作性质(维修调整，正常生产等)，以便提供后续设备操作的履历追溯。

此外，还可以通过线边现地服务器(图中未示出)实时将刷卡的待识别人员的信息发送给MES服务器(图中未示出)，MES服务器收到信息后可将生产产品的工艺追溯与操作人员实时绑定，实现工艺追溯的同时，亦可实现产品具体到生产人员的一一对应追溯，为遏制现场操作人员的失误和越权操作起到了至关重要的作用。与此同时，亦可通过权限管理服务器1导出操作的历史记录。

可选的，为了保证操作安全、生产需要和质量可靠，设计的策略还必须考虑权限驻守时间，在生产设备21、22、23、…及2n上，需要针对不同人员性质制定相应的权限驻守策略，基于不同性质人员角色和设备安全，产品质量几个方面的综合考量来进行权限驻守时间的设计，针对不同的权限等级，设有不同的权限驻守时间，本发明一个实施例中的权限驻守时间如下表。

人员性质	驻守时间	目的
			工程师	15分钟后自动登出	保证参数安全
调整工	下一次刷卡自动覆盖	为维修调整保留时间
			班组长	下一次刷卡自动覆盖	顶岗需要操作权限
操作工	下一次刷卡自动覆盖	长期驻守保证自动操作

表2设备权限驻守时间表

其中，操作工的权限信息在交接班的时刻需要弹出提醒刷卡切换权限窗口，当新一班组的人员上岗后刷卡后该提示窗口自动复归消失，权限切换成功，权限管理服务器1做相关记录，HMI界面需要显示操作人员的一系列性质和相关信息。

基于所述生产设备的智能权限管理***，本发明还提供了一种生产设备的智能权限管理方法，用于工位上的所述生产设备的权限管理，包括步骤：

S1、提供所述生产设备的智能权限管理***；

S2、所述待识别人员请求操作生产设备2m(m为自然数)时，通过对应的身份识别器4m采集所述待识别人员的信息并经对应的工位控制器3m上传到权限管理服务器1中；

S3、权限管理服务器1调用权限数据库5，查询核实所述待识别人员的信息及权限等级，并发送反馈信息给工位控制器3m；以及

S4、工位控制器3m根据所述反馈信息控制所述待识别人员在生产设备2m上的登录状态与操作权限。

可选的，在本发明的一个实施例中，步骤S3包括：

S31、若所述待识别人员的信息与权限数据库5的信息相符，则将所述待识别人员的信息及权限等级作为所述反馈信息发送给工位控制器3m；

S32、若所述待识别人员的信息与权限数据库5的信息不符，则将认证失败的警示作为所述反馈信息发送给工位控制器3m。

同时，步骤S4包括：

S41、若所述反馈信息为所述待识别人员的信息及权限等级，则工位控制器3m通过生产设备2m提示登录成功并显示所述待识别人员的信息，同时开启所述待识别人员在生产设备2m上的操作权限；

S42、若所述反馈信息为认证失败的警示，则工位控制器3m通过生产设备2m提示登录失败并警示所述待识别人员无操作权限。

在本发明的一个实施例中，结合读卡器与权限管理服务器1对某条生产线上的生产设备进行智能权限管理的流程如图2所示，该技术方案投入运行以来，人员越权操作的事件发生零次，越权操作导致的安全事故和质量问题均未发生过，正式批产以来所有时刻员工的操作记录均可在线查询到，由于人员越权操作带来的设备故障和产线停线也均未发生过，产线管理的效率得到明显的提升，人员管理流程得到简化。且该技术方案不但具有控制产线人员操作权限的功能，而且可以实现产品到对应生产人员的追溯，可以有效保证产品质量的同时，更增加了问题产品的追溯信息，具体追溯到对应的生产装配人员，降低大批量报废和投诉的成本。

综上所述，在本发明实施例提供的生产设备的智能权限管理***中，通过身份识别器和权限管理服务器相结合的结构设计，实现了人员与设备、设备与权限控制服务器之间的信息交互，也实现了从设备到***的权限控制的人机交互，使得操作人员无法越权操作，有效地解决了由于越权操作带来的一些列如安全事故、质量缺陷和生产线停线等问题。此外，通过对操作人员的操作进行记录，还能实现产品到对应生产人员的追溯，可以有效保证产品质量的同时，更增加了问题产品的追溯信息，具体追溯到对应的生产装配人员，降低了大批量报废和投诉的成本。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种生产设备的智能权限管理***，用于工位上的所述生产设备的权限管理，其特征在于，所述生产设备的智能权限管理***包括身份识别器和权限管理服务器；至少部分工位上设有所述身份识别器，所述身份识别器与所述工位的工位控制器相连，用于识别读取并向所述工位控制器上传待识别人员的信息；所述权限管理服务器与所述工位控制器相连，用于接受所述工位控制器上传的所述待识别人员的信息并查询核实所述待识别人员的信息及权限等级，再将查询结果发给所述工位控制器；所述工位控制器控制所述生产设备按照所述查询结果显示所述待识别人员的信息并提供所述权限等级相应的操作等级。

2.如权利要求1所述的生产设备的智能权限管理***，其特征在于，所述生产设备的智能权限管理***还包括权限数据库，所述权限数据库中存有供所述权限管理服务器查询调用的所有工作人员的信息及权限等级。

3.如权利要求2所述的生产设备的智能权限管理***，其特征在于，所述权限管理服务器在接收到所述待识别人员的信息后，调用所述权限数据库，先查询核实所述权限数据库中是否存在对应的所述待识别人员的信息，并以此判断所述待识别人员的登录是否成功，再决定是否调用相关权限等级。

4.如权利要求3所述的生产设备的智能权限管理***，其特征在于，若所述权限数据库中存在对应的所述待识别人员的信息，则登录成功并进一步调用所述待识别人员的权限等级，否则登录失败并向对应的所述生产设备发出警示。

5.如权利要求3或4所述的生产设备的智能权限管理***，其特征在于，所述身份识别器包括读卡器、指纹识别器或人脸识别器。

6.如权利要求5所述的生产设备的智能权限管理***，其特征在于，采用所述读卡器读取识别所述待识别人员的信息时，所述读卡器读取所述待识别人员的工卡，采集所述待识别人员的工号与姓名。

7.如权利要求6所述的生产设备的智能权限管理***，其特征在于，若所述权限数据库中存有的某个工作人员的工号与姓名与所述工卡中记录的所述待识别人员的工号与姓名一一对应，则所述待识别人员的登录成功。

8.如权利要求3所述的生产设备的智能权限管理***，其特征在于，在所述待识别人员的登录成功时，所述权限管理服务器记录所述待识别人员的登录时间及操作性质，以便提供后续设备操作的履历追溯。

9.如权利要求1所述的生产设备的智能权限管理***，其特征在于，针对不同的权限等级，设有不同的权限驻守时间，以保证操作安全及生产需要。

10.一种生产设备的智能权限管理方法，用于工位上的所述生产设备的权限管理，其特征在于，所述生产设备的智能权限管理方法包括步骤：

提供一如权利要求1-9中任意一项所述的生产设备的智能权限管理***；

所述待识别人员请求操作所述生产设备时，通过所述身份识别器采集所述待识别人员的信息并经所述工位控制器上传到所述权限管理服务器中；

所述权限管理服务器调用所述权限数据库，查询核实所述待识别人员的信息及权限等级，并发送反馈信息给所述工位控制器；以及

所述工位控制器根据所述反馈信息控制所述待识别人员在所述生产设备上的登录状态与操作权限。

11.如权利要求10所述的生产设备的智能权限管理方法，其特征在于，所述权限管理服务器调用所述权限数据库，查询核实所述待识别人员的信息及权限等级，并反馈信息给所述工位控制器的步骤包括：

若所述待识别人员的信息与所述权限数据库的信息相符，则将所述待识别人员的信息及权限等级作为所述反馈信息发送给所述工位控制器；

若所述待识别人员的信息与所述权限数据库的信息不符，则将认证失败的警示作为所述反馈信息发送给所述工位控制器。

12.如权利要求11所述的生产设备的智能权限管理方法，其特征在于，所述工位控制器根据所述反馈信息控制所述待识别人员在所述生产设备上的登录状态与操作权限的步骤包括：

若所述反馈信息为所述待识别人员的信息及权限等级，则所述工位控制器通过所述生产设备提示登录成功并显示所述待识别人员的信息，同时开启所述待识别人员在所述生产设备上的操作权限；

若所述反馈信息为认证失败的警示，则所述工位控制器通过所述生产设备提示登录失败并警示所述待识别人员无操作权限。

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