CN1452732A - 用于综合生产线自适应控制的方法和*** - Google Patents

用于综合生产线自适应控制的方法和*** Download PDF

Info

Publication number
CN1452732A
CN1452732A CN00819397A CN00819397A CN1452732A CN 1452732 A CN1452732 A CN 1452732A CN 00819397 A CN00819397 A CN 00819397A CN 00819397 A CN00819397 A CN 00819397A CN 1452732 A CN1452732 A CN 1452732A
Authority
CN
China
Prior art keywords
production
machine
mttr
data
time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN00819397A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1252552C (zh
Inventor
G·沃马
R·米拉诺维克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB Research Ltd Switzerland
ABB Research Ltd Sweden
Original Assignee
ABB Research Ltd Switzerland
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ABB Research Ltd Switzerland filed Critical ABB Research Ltd Switzerland
Publication of CN1452732A publication Critical patent/CN1452732A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1252552C publication Critical patent/CN1252552C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41865—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by job scheduling, process planning, material flow
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/32—Operator till task planning
    • G05B2219/32237—Repair and rework of defect, out of tolerance parts, reschedule
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/32—Operator till task planning
    • G05B2219/32252—Scheduling production, machining, job shop
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/32—Operator till task planning
    • G05B2219/32265—Waiting, queue time, buffer
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50364—Buffer for workpieces, pallets, trays with articles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • General Factory Administration (AREA)
  • Multi-Process Working Machines And Systems (AREA)
  • Financial Or Insurance-Related Operations Such As Payment And Settlement (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及一种控制离散生产过程的方法和相应的***。根据本发明，通过使用一个机器(M1、M2、M3、M4)，在几个生产步骤中处理或生产每一件产品，由此根据生产步骤，生产不同的中间产品。另外，定义和考虑缓冲时间(Tpi)，并在该生产期间保存在缓冲器(P1、P2、P3，例如P3)中，通过处理与相关缓冲时间(例如Tp3)相对应的中间产品的存品，在前生产步骤的一个机器(例如M3)故障时间内一个机器(例如M4)可以继续运行。至此，为每个机器(M1、M2、M3、M4)检测生产数据，当访问该生产数据时，依靠MTTR计算器(22)计算以循环统计方式来确定的修理时间MTTRi(平均修理时间)。基于这些时间MTTRi，依靠Tp计算器(23)来计算作为缓冲时间(Tpi)的设定值提供给控制生产过程的设备(PLC)的缓冲时间(Tpi)。

Description

用于综合生产线自适应控制的方法和***
技术领域
本发明涉及用于综合生产线自适应控制的方法和涉及用于执行这种方法的***。
背景技术
在许多工业部门中，把生产过程细分成不同生产线，也称为生产流水线。生产线是许多生产机器的串联。在这些机器之间，存在所谓的缓冲器，使用缓冲器生产机器的不同处理速度和短中断可以得到补偿。
缓冲器的基本特征变量是缓冲时间，也就是说一种时间，其间产生中间产品的供应，使用该时间，可以渡过机器的中断而生产线不停顿。从生产厂的制造者得到指导方针用来定义各个缓冲时间。
根据这种预定义，设定的理想缓冲时间无论如何不应是最优缓冲时间，然而，特别是关于生产成本，其受到生产浪费的影响达到相当明显的程度。在各自在前机器中，以最优缓冲时间补尝故障，由此不存在生产浪费。由于不能预料到例如机器寿命或要处理的材料量的影响，使用固定时间的预定义不能实现最优缓冲时间。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种依靠生产线理想缓冲时间的自动化来自适应控制生产线的***和方法。
该目的通过用于控制离散生产过程的方法来实现，其具有权利要求1中指定的特征。在权利要求2中指定一种相应的***。
通过在生产线中使用本发明，在整个生产周期中实现缓冲时间的自动优化。
附图说明
使用附图中指定的典型实施例，在下文中进一步说明本发明，其中：
图1表示生产线的结构，
图2表示自动确定最佳缓冲时间的***，
图3表示***运行方法，
图4表示故障事件数据，和
图5表示估计模型。
具体实施方式
图1简要表示生产线的结构。图1中的生产过程指向一方并始于机器M1。在机器M1-M4之间，在每种情况下设立缓冲器P1-P3来保存中间产品。缓冲器的临界特征变量是缓冲时间Tp，其可以通过处理机器中断期间的中间产品供应而渡过。每个机器分配一个特征变量MTTR(修理平均时间)。这个量度表示统计平均修理时间。
图2表示自动确定最佳缓冲时间Tpi的***，最佳缓冲时间Tpi作为理想值保存在可编程逻辑控制器(PLC)的理想值存储器33中。
在该***中，数据处理设备包含一生产数据获取设备21，其具有到数据服务器30的通路，在服务器30中记录产品数据，和依靠数据输入11附加故障事件可以进入其中。设立产品数据获取设备21来记录机器中断时间和把它们作为时序保存在生产数据库31中。MTTR计算器22具有到生产数据库31的通路，和把计算的MTTR特征变量保存在MTTR数据库32中。也包含在数据处理设备中的Tp计算器23具有到MTTR数据库32的通路和保存由其计算的缓冲时间Tpi到理想值存储器33中。
图3表示图2中图解的***的运行方法。在这种情况下，在步骤100中，依靠生产数据获取设备21，最优化所需的机器中断时间，包括故障时间信息，作为时序记录和保存在生产数据库31中。在步骤200中，MTTR计算器22计算MTTR特征变量。由机器生产周期中的中断持续时间给出MTTR。与此相关的信息驻留在生产数据库31中。如果故障事件发生，重新计算MTTR。
在步骤300中，MTTR保存在MTTR数据库32中。对于每个机器来说，保存当前的MTTR特征变量。同样也可能把MTTR在整个运行周期期间的MTTR变化保存在MTTR数据库32中用于随后分析的目的。
在步骤400中，进行观察看MTTR变化是否明显超出时间进程。如果超过预定的三角形极限，检测到有效值(MTTR警报)。
在步骤500中，通过Tp计算器23计算各自新缓冲时间pi和预定义作为理想存储器31中的理想值。为了确定最优缓冲时间，可以使用不同的估计模型。如果，例如生产成本受到生产线中断的单独影响，则缓冲时间以这种方式来选择，就是机器中断时间得到补偿。这意味着最优缓冲时间直接产生于各个缓冲器的机器上游的MTTR。图5通过实例表示估计模型，其另外考虑源于缓冲器的成本。
图4通过实例表示故障事件数据，列出各种情况下的启动时间、机器、故障事件和持续时间。故障事件数据要么可以通过产品数据获取***21自动得到，要么机器操作工经由数据输入11输入数据。
图5通过实例表示估计模型。使用产品单位成本来进行估计。在实例中，生产单位成本受到机器成本、缓冲器成本和产量n的影响。在实例中，给定常数缓冲成本因数Kp，缓冲器成本随着缓冲时间Tp而上升。

Claims (2)

1.控制离散生产过程的方法，其中在许多生产步骤中处理或生产产品，每个步骤使用一个机器(M1、M2、M3、M4)，由此依靠生产步骤，生产不同的中间产品，其中定义和考虑缓冲时间(Tpi)，并在该生产期间保存在缓冲器(P1、P2、P3，例如P3)中，通过处理与相关缓冲时间(例如Tp3)相对应的中间产品的存品，在前生产步骤的一个机器(例如M3)故障时间内一个机器(例如M4)可以继续运行，其中
a)为每个机器(M1、M2、M3、M4)连续获得生产数据，
b)通过访问这些生产数据，依靠MTTR计算器(22)来循环地计算统计平均修理时间MTTRi(平均修理时间)，和
c)在这些时间MTTRi的基础上，依靠Tp计算器(23)，来计算缓冲时间(Tpi)，并将其作为缓冲时间(Tpi)的理想值提供给控制生产过程的设备(PLC)。
2.控制离散生产过程的***，其中在许多生产步骤中处理或生产产品，每个步骤使用一个机器(M1、M2、M3、M4)，由此依靠生产步骤，生产不同的中间产品，其中为控制生产过程的设备(ALC)预定义缓冲时间(Tpi)的理想值，并在该生产过程中把其保存在缓冲器(P1、P2、P3，例如P3)中，在缓冲时间(Tpi)期间，通过处理与相关缓冲时间(例如Tp3)相对应的中间产品的存品，在前生产步骤的一个机器(例如M3)的故障时间内一个机器(例如M4)可以继续运行，其中，对于每种情况下最优缓冲时间(Tpi)的自动确定来说，使用数据处理设备，它
a)具有生产数据获取设备(21)，其具有到数据服务器(30)的通路，在服务器(30)中记录生产或故障事件数据，依靠数据输入(11)，附加故障事件数据可以输入到其中，且其中设立产品数据获取设备(21)来记录机器中断时间和把它们作为时序保存在生产数据库(31)中，
b)具有MTTR计算器(22)，其具有到生产数据库(31)的通路，设立其来计算MTTR特征值和把它们保存在MTTR数据库(32)中，
c)具有Tp计算器(23)，其具有到MTTR数据库(32)的通路，使用估计模型，设立其来保存由其计算的缓冲时间Tpi到控制***的理想值存储器(33)中。
CNB008193975A 2000-04-01 2000-04-01 用于综合生产线自适应控制的方法和*** Expired - Fee Related CN1252552C (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2000/002928 WO2001075539A1 (de) 2000-04-01 2000-04-01 Verfahren und system zur adaptiven steuerung komplexer fertigungsketten

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1452732A true CN1452732A (zh) 2003-10-29
CN1252552C CN1252552C (zh) 2006-04-19

Family

ID=8163895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB008193975A Expired - Fee Related CN1252552C (zh) 2000-04-01 2000-04-01 用于综合生产线自适应控制的方法和***

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6662064B2 (zh)
EP (1) EP1269278B1 (zh)
CN (1) CN1252552C (zh)
AT (1) ATE255736T1 (zh)
AU (1) AU2000236590A1 (zh)
DE (1) DE50004679D1 (zh)
WO (1) WO2001075539A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103472245A (zh) * 2012-06-06 2013-12-25 珠海格力电器股份有限公司 传送带测速方法及装置
CN108778676A (zh) * 2016-03-02 2018-11-09 克朗斯股份有限公司 用于采用气动运输机或运输梭处理塑料预制件的***和方法
CN113391608A (zh) * 2021-07-06 2021-09-14 重庆海科保温材料有限公司 一种玻璃棉毡的智能生产控制***
CN117314143A (zh) * 2023-09-15 2023-12-29 中国人民解放军海军工程大学 一种产品修理线改造方法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7212876B2 (en) * 2004-09-09 2007-05-01 General Motors Corporation Maintenance opportunity planning system and method
US7587804B2 (en) * 2004-12-20 2009-09-15 General Motors Corporation System and method for optimization of product throughput
JP2009172722A (ja) * 2008-01-25 2009-08-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 製造設備
DE102008053274A1 (de) * 2008-10-27 2010-04-29 Cae Factory Gmbh Verfahren zur Steuerung einer Mehrzahl von Produktionsprozessen
US10073445B2 (en) 2013-12-03 2018-09-11 Honda Motor Co., Ltd. Quality control system and method
KR20160098929A (ko) * 2015-02-11 2016-08-19 한국전자통신연구원 시스템 개발을 위한 시스템 가용도 측정장치 및 그 방법
CN106951469A (zh) * 2017-03-17 2017-07-14 机械工业仪器仪表综合技术经济研究所 一种离散制造的能效数据处理方法及装置
FR3081740B1 (fr) * 2018-06-05 2021-03-12 Psa Automobiles Sa Procede d’assemblage de pieces sur une ligne d’assemblage
CN110060820B (zh) * 2019-04-24 2022-04-22 南京宏晟智能科技有限公司 数字化电气成套产品的线束生产装配***
EP3835899A1 (de) * 2019-12-09 2021-06-16 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur vorhersage eines stillstands, frühwarneinrichtung, produktionsanlage und computerprogrammprodukt
CN112269361B (zh) * 2020-11-13 2022-04-15 湖南彩协电子科技有限公司 一种用于屏幕面板精度加工的生产管理装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5260868A (en) * 1986-08-11 1993-11-09 Texas Instruments Incorporate Method for calendaring future events in real-time
US5229948A (en) * 1990-11-03 1993-07-20 Ford Motor Company Method of optimizing a serial manufacturing system
US5696689A (en) * 1994-11-25 1997-12-09 Nippondenso Co., Ltd. Dispatch and conveyer control system for a production control system of a semiconductor substrate
JPH0973313A (ja) * 1995-02-09 1997-03-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 製造計画立案方法および製造計画立案装置
US5751580A (en) * 1996-07-26 1998-05-12 Chartered Semiconductor Manufacturing, Ltd. Fuzzy logic method and system for adjustment of priority rating of work in process in a production line
JP3211689B2 (ja) * 1996-11-29 2001-09-25 日本電気株式会社 生産制御装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103472245A (zh) * 2012-06-06 2013-12-25 珠海格力电器股份有限公司 传送带测速方法及装置
CN108778676A (zh) * 2016-03-02 2018-11-09 克朗斯股份有限公司 用于采用气动运输机或运输梭处理塑料预制件的***和方法
CN113391608A (zh) * 2021-07-06 2021-09-14 重庆海科保温材料有限公司 一种玻璃棉毡的智能生产控制***
CN117314143A (zh) * 2023-09-15 2023-12-29 中国人民解放军海军工程大学 一种产品修理线改造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US6662064B2 (en) 2003-12-09
DE50004679D1 (de) 2004-01-15
WO2001075539A1 (de) 2001-10-11
AU2000236590A1 (en) 2001-10-15
ATE255736T1 (de) 2003-12-15
CN1252552C (zh) 2006-04-19
EP1269278A1 (de) 2003-01-02
US20030065416A1 (en) 2003-04-03
EP1269278B1 (de) 2003-12-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1252552C (zh) 用于综合生产线自适应控制的方法和***
US11726447B2 (en) Quality review management system with configurable exception rules
CN113219921B (zh) 一种工位生产节拍处理方法、***、装置及存储介质
US7013411B2 (en) Method for the automated generation of a fault tree structure
DE69832461T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Analyse von Betriebsstörungen bei einer Spritzgiessmaschine
US20050119863A1 (en) Manufacturing monitoring system and methods for determining efficiency
CN113159979A (zh) 一种排产决策方法与***
CN1187701C (zh) 自动确定故障事件的方法
EP3514641A1 (en) System to manage and monitor a plurality of numerical control machine tools
WO2012080995A1 (en) Web-based data acquisition system and method
CN113508343A (zh) 更新工业模型的数据的方法和装置
CN115774646A (zh) 一种进程预警方法、装置、电子设备和存储介质
CN201974672U (zh) 一种钢管空弯成型机组孔型调整控制***
JP2957561B1 (ja) 生産ライン管理方法
EP3991960A1 (en) Process for implementing an improved-efficiency deformation and/or moulding plant
CN111736536B (zh) 焊网机控制方法、***及终端设备
CN115421447B (zh) 数控机床时间-能量效率评估与控制方法、***及装置
CN109416533B (zh) 一种视觉分析***
Uhrik et al. Qualitative reasoning as an aid for a learning process that controls a manufacturing line
JPH0790582B2 (ja) 射出成形生産管理システム
JP2002292709A (ja) 射出成形の金型管理プログラムおよびシステム
CN1605960A (zh) 数字控制器
CN111843616A (zh) 一种数控机床进给轴连续波动异常识别方法
WO2023006606A1 (en) A system and method to monitor operation of a machine in a manufacturing industry
Deshayes et al. An Integrated Framework for Diagnosis and Maintenance of Machining Systems

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20060419

Termination date: 20120401