專利名稱：工廠物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造行業(yè)設(shè)備的數(shù)字信號(hào)處理控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種工廠物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)終端及應(yīng)用上述終端對(duì)企業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵績效指標(biāo)全局設(shè)備效率OEE的進(jìn)行計(jì)算的自動(dòng)測量單元與方法。
背景技術(shù)：
我國制造業(yè)多年來采用的傳統(tǒng)生產(chǎn)過程的特點(diǎn)是“由上而下”按計(jì)劃生產(chǎn)。簡單的說是從計(jì)劃層到生產(chǎn)控制層企業(yè)根據(jù)訂單或市場等情況制定生產(chǎn)計(jì)劃一生產(chǎn)計(jì)劃到達(dá)生產(chǎn)現(xiàn)場一組織生產(chǎn)一產(chǎn)品派送。企業(yè)管理信息化建設(shè)的重點(diǎn)也大都放在計(jì)劃層，以進(jìn)行生產(chǎn)規(guī)劃管理及一般事務(wù)處理。如ERP就是“位”于企業(yè)上層計(jì)劃層，用于整合企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)資源，編制生產(chǎn)計(jì)劃。在下層的生產(chǎn)控制層，企業(yè)主要采用自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備、自動(dòng)化檢測儀器、自動(dòng)化物流搬運(yùn)儲(chǔ)存設(shè)備等解決具體生產(chǎn)的生產(chǎn)瓶頸，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場的自動(dòng)化控制。由于市場環(huán)境的變化和現(xiàn)代生產(chǎn)管理理念的不斷更新，一個(gè)制造型企業(yè)能否良性運(yùn)營，關(guān)鍵是使“計(jì)劃”與“生產(chǎn)”密切配合，企業(yè)和車間管理人員可以在最短的時(shí)間內(nèi)掌握生產(chǎn)現(xiàn)場的變化，作出準(zhǔn)確的判斷和快速的應(yīng)對(duì)措施，保證生產(chǎn)計(jì)劃得到合理而快速修正。 雖然ERP和現(xiàn)場自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到了非常成熟的程度，但是由于ERP系統(tǒng)的服務(wù)對(duì)象是企業(yè)管理的上層，一般對(duì)車間層的管理流程不提供直接和詳細(xì)的支持。而現(xiàn)場自動(dòng)化系統(tǒng)的功能主要在于現(xiàn)場設(shè)備和工藝參數(shù)的監(jiān)控，它可以向管理人員提供現(xiàn)場檢測和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，但是本身并非真正意義上的管理系統(tǒng)。ERP系統(tǒng)和現(xiàn)場自動(dòng)化系統(tǒng)之間出現(xiàn)了管理信息方面的“斷層”，對(duì)于用戶車間層面的調(diào)度和管理要求，它們往往顯得束手無策或功能薄弱。國內(nèi)關(guān)于MES的研究、開發(fā)和應(yīng)用只是近年來的事情，與國外存在較大差距。對(duì)于制造企業(yè)的數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)監(jiān)控相對(duì)比較落后，企業(yè)想要知道工廠的實(shí)際生產(chǎn)情況只能通過人工統(tǒng)計(jì)的方式、或機(jī)器產(chǎn)生再由人工計(jì)算的方式，一方面實(shí)時(shí)性很差，另一方面容易出錯(cuò)，系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)性也極差。因此，建立對(duì)實(shí)現(xiàn)全面的制造企業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、并由此再進(jìn)行高效的業(yè)務(wù)管理有著極為重要的意義。國內(nèi)MES廠商無法提供成熟的產(chǎn)品并滿足產(chǎn)品化要求，一般不支持二次開發(fā)，產(chǎn)品可移植性差。國外的TE、ABB、H0neyWell、GE、Seimens等公司為MES系統(tǒng)主要的供應(yīng)商，但是與國內(nèi)實(shí)際運(yùn)行環(huán)境差異較大，而且價(jià)格也比較昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中人工統(tǒng)計(jì)方法和實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)采集成本高、數(shù)據(jù)失真和停機(jī)影響原因等困難的狀況，本發(fā)明提供了一種工廠物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)終端，該終端能準(zhǔn)確地采集各類實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，節(jié)約人工，降低成本；進(jìn)一步，本發(fā)明又提供了一種用于監(jiān)控、自動(dòng)采集生產(chǎn)過程中的加工信號(hào)、質(zhì)量信號(hào)數(shù)據(jù)的信息，并自動(dòng)計(jì)算全局設(shè)備效率OEE的自動(dòng)測量單元， 降低了數(shù)據(jù)采集成本，節(jié)約了人工；該自動(dòng)測量單元不但能準(zhǔn)確地測算出0ΕΕ，還能及時(shí)記錄和反映各種原因?qū)е碌腛EE損失分量，為企業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)改進(jìn)提供及時(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的工廠物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)終端，其特征是包括數(shù)據(jù)采集器，所述的數(shù)據(jù)采集器包括CPU及分別與CPU相連的鍵盤、電池、flash、RS232串口、以太網(wǎng)模塊、I/O采集模塊、時(shí)鐘、顯示屏。FLASH用于程序及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；顯示屏幕提供用戶界面的顯示及用戶的輸入；鍵盤提供用戶信息的輸入；以太網(wǎng)模塊提供基于標(biāo)準(zhǔn)的通信連接；I/O采集模塊用以采集生產(chǎn)設(shè)備的高低電平；RS232串口支持產(chǎn)品工藝參數(shù)等串行數(shù)據(jù)流的采集；時(shí)鐘提供實(shí)時(shí)的時(shí)間記憶，并提供中心定期或不定期的時(shí)間更新，保證時(shí)間的一致性。作為優(yōu)選，所述的數(shù)據(jù)采集器還包括用以刷卡的RFID模塊，RFID模塊連接CPU。作為優(yōu)選，所述的數(shù)據(jù)采集器還包括用以掃描條碼的條碼掃描模塊，條碼掃描模塊連接CPU。OEE 是英文overall equipment effectiveness的縮寫，中文名稱叫全局設(shè)備效率，即在一個(gè)確定的時(shí)間范圍內(nèi)，該設(shè)備有多少時(shí)間是在有效的生產(chǎn)產(chǎn)品，有多少時(shí)間是被浪費(fèi)掉了，各種因素(如設(shè)備故障、缺料、調(diào)試、缺人、質(zhì)量問題等)分別浪費(fèi)掉多少，有此數(shù)據(jù)的支持，企業(yè)就能①，使生產(chǎn)計(jì)劃安排得更加符合實(shí)際；②，找到影響生產(chǎn)率的關(guān)鍵因素(特別是瓶頸工序的生產(chǎn)率)，并找到方法加以改進(jìn)，從而提高生產(chǎn)率、理順物流、降低成本。OEE數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和及時(shí)性決定了企業(yè)生產(chǎn)的改進(jìn)方向、改進(jìn)及時(shí)性和改進(jìn)效果?，F(xiàn)有的OEE測量主要的方法有2種，都存在不同程度的缺陷(1)，手工統(tǒng)計(jì)即在機(jī)臺(tái)旁設(shè)立《設(shè)備運(yùn)行記錄表》，對(duì)每天的設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行記錄，然后定期將記錄輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)整理后算出各臺(tái)設(shè)備(或生產(chǎn)線)的0ΕΕ。這種方法的主要缺點(diǎn)有a)人工記錄工作量大，要損失掉一部分產(chǎn)能，在計(jì)件工資條件下會(huì)影響工人收入，數(shù)據(jù)記錄阻力大；b)因各種原因?qū)е碌漠a(chǎn)能損失直接牽涉到各部門的責(zé)任，所以會(huì)直接導(dǎo)致停機(jī)原因和停機(jī)時(shí)間的數(shù)據(jù)記錄失真，又不容易對(duì)失真的數(shù)據(jù)進(jìn)行人工復(fù)核， 從而使采集來的數(shù)據(jù)沒有使用價(jià)值，建立在此基礎(chǔ)上產(chǎn)能估算就會(huì)嚴(yán)重失準(zhǔn)，生產(chǎn)改進(jìn)決定也會(huì)出現(xiàn)方向性失誤。O)，替代計(jì)算不具體記錄引起無效生產(chǎn)的各種原因極其所經(jīng)歷的時(shí)間，而是通過替代計(jì)算的辦法算出OEE的總體水平極其三個(gè)子要素的分量(可用性availability、性能performance和質(zhì)量quality三個(gè)比率)JPOEE=(合格品數(shù)量X額定節(jié)拍)/負(fù)荷時(shí)間。此方法雖在衡量OEE方面比第一個(gè)方法準(zhǔn)確，但還是存在以下缺陷a)建立在實(shí)際加工節(jié)拍不變的基礎(chǔ)上，其準(zhǔn)確性隨設(shè)備性能的好差和工藝的穩(wěn)定性高低而不同，當(dāng)實(shí)際節(jié)拍與理論節(jié)拍偏離越大，OEE失真越大；b)不能揭示導(dǎo)致OEE低的各種原因及其影響程度， 責(zé)任也就不明，使生產(chǎn)改進(jìn)方向不明，難以落實(shí)。針對(duì)上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種全局設(shè)備效率OEE的自動(dòng)測量單元及方法一種全局設(shè)備效率OEE的自動(dòng)測量單元，包括生產(chǎn)設(shè)備，用于加工工件，該生產(chǎn)設(shè)備具有加工信號(hào)輸出端、質(zhì)量信號(hào)輸出端；光電隔離器，與生產(chǎn)設(shè)備的加工信號(hào)輸出端、質(zhì)量信號(hào)輸出端相連，用以對(duì)輸入、 輸出信號(hào)進(jìn)行隔離；
數(shù)據(jù)采集器，與光電隔離器相連，用以采集生產(chǎn)設(shè)備的加工信號(hào)、質(zhì)量信號(hào)；數(shù)據(jù)通信模塊，與數(shù)據(jù)采集器相連，用以在數(shù)據(jù)采集器與數(shù)據(jù)處理服務(wù)器之間傳送信號(hào)、數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理服務(wù)器，與數(shù)據(jù)通信模塊相連，所述的數(shù)據(jù)處理服務(wù)器具有OEE數(shù)據(jù)處理模塊，所述的數(shù)據(jù)服務(wù)器用以對(duì)生產(chǎn)設(shè)備發(fā)送加工指令信號(hào)及執(zhí)行OEE數(shù)據(jù)處理功能。一種全局設(shè)備效率OEE的自動(dòng)測量方法，其特征是a，把數(shù)據(jù)采集器通過光電隔離器與加工設(shè)備的加工信號(hào)輸出端、質(zhì)量數(shù)據(jù)輸出端進(jìn)行連接，以便采集加工設(shè)備的相應(yīng)加工信號(hào)、質(zhì)量數(shù)據(jù)；b，給每臺(tái)數(shù)據(jù)采集器設(shè)定一個(gè)地址，目前為16位，每臺(tái)數(shù)據(jù)采集器的地址是唯一的，用以區(qū)別不同的設(shè)備；c，每臺(tái)數(shù)據(jù)采集器接收數(shù)據(jù)處理服務(wù)器發(fā)送的加工指令，并下發(fā)計(jì)劃加工數(shù)；d，數(shù)據(jù)處理服務(wù)器每隔半小時(shí)時(shí)間，給數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行時(shí)間同步，以保證數(shù)據(jù)采集器的時(shí)間與數(shù)據(jù)處理服務(wù)器時(shí)間的一致性；e，數(shù)據(jù)采集器以每秒25 40次的頻率采集生產(chǎn)設(shè)備的加工信號(hào)、質(zhì)量信號(hào)，加工信號(hào)包括實(shí)際總加工時(shí)間、日歷工作時(shí)間、計(jì)劃停機(jī)時(shí)間、實(shí)際加工周期；質(zhì)量信號(hào)包括人工錄入的質(zhì)量數(shù)據(jù)，分為合格品數(shù)量、 加工數(shù)量；f，如果數(shù)據(jù)采集器與數(shù)據(jù)通信模塊、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器之間的連接是正常的，數(shù)據(jù)采集器采集的加工信號(hào)、質(zhì)量信號(hào)即時(shí)發(fā)送給數(shù)據(jù)服務(wù)器；如果數(shù)據(jù)采集器與數(shù)據(jù)通信模塊、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器之間的連接當(dāng)前是異常的，則把采集到的加工信號(hào)、質(zhì)量信號(hào)保存在數(shù)據(jù)采集器的Flash中，待連接正常時(shí)，上傳給數(shù)據(jù)處理服務(wù)器；g，數(shù)據(jù)處理服務(wù)器對(duì)各數(shù)據(jù)采集器上傳的生產(chǎn)設(shè)備的加工信號(hào)進(jìn)行分析，OEE數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)如下公式計(jì)算設(shè)備 OEE 設(shè)備OEE =時(shí)間開動(dòng)率X性能開動(dòng)率X合格品率；其中，時(shí)間開動(dòng)率=實(shí)際總加工時(shí)間/加工總時(shí)長；加工總時(shí)長=日歷工作時(shí)間-計(jì)劃停機(jī)時(shí)間；合格品率=合格品數(shù)量/ 加工數(shù)量；性能開動(dòng)率=凈開動(dòng)率X速度開動(dòng)率；凈開動(dòng)率=加工數(shù)量X實(shí)際加工周期/ 實(shí)際總加工時(shí)間；速度開動(dòng)率=標(biāo)準(zhǔn)加工周期/實(shí)際加工周期；標(biāo)準(zhǔn)加工周期為特定產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)值，需要在數(shù)據(jù)處理服務(wù)器上針對(duì)不同產(chǎn)品和不同設(shè)備進(jìn)行手動(dòng)設(shè)定。采用了上述技術(shù)方案的本發(fā)明的原理及有益效果是本發(fā)明的工廠物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)終端具有接收生產(chǎn)業(yè)務(wù)計(jì)劃的指令信息，同時(shí)將生產(chǎn)現(xiàn)場的信息及時(shí)收集、上傳和處理的功能。工廠物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)終端實(shí)時(shí)采集設(shè)備狀態(tài)、生產(chǎn)節(jié)拍、報(bào)警信息、設(shè)備利用率等數(shù)據(jù)。以CPU為核心和FLASH、時(shí)鐘、顯示屏、鍵盤、I/O采集模塊、RFID模塊、以太網(wǎng)模塊、RS232 串口組成。采集工作過程主要是業(yè)務(wù)終端通過數(shù)據(jù)采集I/O采集模塊、以太網(wǎng)模塊、RS232串口從生產(chǎn)設(shè)備中采集相關(guān)的數(shù)據(jù)，并直接存儲(chǔ)至FLASH，業(yè)務(wù)終端完成初步的數(shù)據(jù)整理，并形成原始記錄，然后通過內(nèi)置在業(yè)務(wù)終端中的采集程序?qū)ζ溥M(jìn)行中間換算及過濾、剔除異常數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的正確性。同時(shí)數(shù)據(jù)可以通過內(nèi)置在業(yè)務(wù)終端中的采集軟件對(duì)數(shù)據(jù)通過表格的形式進(jìn)行展示。最主要的是將數(shù)據(jù)先根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議進(jìn)行編碼，然后發(fā)送至RS232 串口，再通過TCP/IP或者互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸。RFID模塊采用I2C接口連接，終端支持高頻卡或者低頻卡。低頻卡讀卡模塊支持低頻125KHz的ID卡。高頻卡讀卡模塊，可以支持基于13. 56MHz頻率的非接觸式IC卡。業(yè)務(wù)終端有8路光耦隔離輸入支持脈沖信號(hào)、電平信號(hào)、干觸點(diǎn)信號(hào)輸入。業(yè)務(wù)終端有8路控制輸出采用觀03驅(qū)動(dòng)輸出，可直接驅(qū)動(dòng)繼電器。
通訊協(xié)議支持單包或多包都能發(fā)送，并且確保每一個(gè)數(shù)據(jù)包都收到。數(shù)據(jù)包是從數(shù)據(jù)處理服務(wù)器——>業(yè)務(wù)終端，也可由業(yè)務(wù)終端——>數(shù)據(jù)處理服務(wù)器。數(shù)據(jù)處理服務(wù)器的通訊軟件要保證7* 小時(shí)正常運(yùn)作，以接收和處理從終端機(jī)發(fā)上來的數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)處理服務(wù)器的通訊軟件還需要判斷業(yè)務(wù)終端是否在線，如果這個(gè)業(yè)務(wù)終端不在線，就不要往這個(gè)終端發(fā)數(shù)據(jù)包，以免不必要的占用數(shù)據(jù)通道。進(jìn)一步的，本發(fā)明將數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)通信模塊及數(shù)據(jù)處理服務(wù)器與生產(chǎn)設(shè)備相連，采集生產(chǎn)設(shè)備的加工信號(hào)、質(zhì)量信號(hào)，并發(fā)送至數(shù)據(jù)處理服務(wù)器，數(shù)據(jù)處理服務(wù)器具有 OEE數(shù)據(jù)處理模塊，OEE數(shù)據(jù)處理模塊內(nèi)置計(jì)算公式，可以自動(dòng)對(duì)OEE數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，解決了人工統(tǒng)計(jì)方法存在的數(shù)據(jù)采集成本大、數(shù)據(jù)失真和停機(jī)影響原因及其影響程度不明的導(dǎo)致的OEE數(shù)據(jù)使用價(jià)值低、生產(chǎn)改進(jìn)困難的狀況，本發(fā)明的OEE自動(dòng)測量單元不但能準(zhǔn)確地測算出OEE數(shù)值，還能及時(shí)記錄和反映各種原因?qū)е碌腛EE損失分量，為企業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)改進(jìn)提供及時(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。


圖1為本發(fā)明工廠物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)終端的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例中OEE自動(dòng)測量單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的具體實(shí)施方式
如下實(shí)施例工廠物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)終端，如圖1所示，包括數(shù)據(jù)采集器，所述的數(shù)據(jù)采集器包括CPU及分別與CPU相連的鍵盤、電池、flash、RS232串口、以太網(wǎng)模塊、I/O采集模塊、 時(shí)鐘、顯示屏，RFID模塊、條碼掃描模塊。本發(fā)明的一種全局設(shè)備效率OEE的自動(dòng)測量單元，如圖2所示，包括生產(chǎn)設(shè)備，用于加工工件，該生產(chǎn)設(shè)備具有加工信號(hào)輸出端、質(zhì)量信號(hào)輸出端；光電隔離器，與生產(chǎn)設(shè)備的加工信號(hào)輸出端、質(zhì)量信號(hào)輸出端相連，用以對(duì)輸入、輸出信號(hào)進(jìn)行隔離；數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器的RS232串口、以太網(wǎng)模塊、I/O采集模塊連接光電隔離器，用以采集生產(chǎn)設(shè)備的加工信號(hào)、質(zhì)量信號(hào)；數(shù)據(jù)通信模塊，與數(shù)據(jù)采集器的CPU相連，用以在數(shù)據(jù)采集器與數(shù)據(jù)處理服務(wù)器之間傳送信號(hào)、數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理服務(wù)器，與數(shù)據(jù)通信模塊相連，所述的數(shù)據(jù)處理服務(wù)器具有OEE數(shù)據(jù)處理模塊，所述的數(shù)據(jù)服務(wù)器用以對(duì)生產(chǎn)設(shè)備發(fā)送加工指令信號(hào)及執(zhí)行OEE數(shù)據(jù)處理功能。本發(fā)明測量單元的數(shù)據(jù)處理流程遵循以下步驟1、把數(shù)據(jù)采集器通過光電隔離器與加工設(shè)備的加工信號(hào)輸出端、質(zhì)量數(shù)據(jù)輸出端進(jìn)行連接，以便采集加工設(shè)備的相應(yīng)加工信號(hào)(高低電平)、質(zhì)量數(shù)據(jù)。2、給每臺(tái)數(shù)據(jù)采集器設(shè)定一個(gè)地址，目前為16位，每臺(tái)數(shù)據(jù)采集器的地址是唯一的，用以區(qū)別不同的設(shè)備；3、每臺(tái)數(shù)據(jù)采集器接收數(shù)據(jù)處理服務(wù)器發(fā)送的加工指令，并下發(fā)計(jì)劃加工數(shù)；4、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器每隔半小時(shí)時(shí)間，給數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行時(shí)間同步，以保證數(shù)據(jù)采集器的時(shí)間與數(shù)據(jù)處理服務(wù)器時(shí)間的一致性；5、數(shù)據(jù)采集器以每秒33次的頻率采集生產(chǎn)設(shè)備的加工信號(hào)、質(zhì)量信號(hào)，加工信號(hào)包括實(shí)際總加工時(shí)間、日歷工作時(shí)間、計(jì)劃停機(jī)時(shí)間、實(shí)際加工周期；質(zhì)量信號(hào)包括人工錄入的質(zhì)量數(shù)據(jù)，分為合格品數(shù)量、加工數(shù)量。6、如果數(shù)據(jù)采集器與數(shù)據(jù)通信模塊、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器之間的連接是正常的，數(shù)據(jù)采集器采集的加工信號(hào)、質(zhì)量信號(hào)即時(shí)發(fā)送給數(shù)據(jù)服務(wù)器；如果數(shù)據(jù)采集器與數(shù)據(jù)通信模塊、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器之間的連接當(dāng)前是異常的，則把采集到的加工信號(hào)、質(zhì)量信號(hào)保存在數(shù)據(jù)采集器的Flash中，待連接正常時(shí)，上傳給數(shù)據(jù)處理服務(wù)器。7、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器對(duì)各數(shù)據(jù)采集器上傳的生產(chǎn)設(shè)備的加工信號(hào)進(jìn)行分析，OEE數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)如下公式計(jì)算設(shè)備OEE 設(shè)備OEE =時(shí)間開動(dòng)率X性能開動(dòng)率X合格品率；其中，時(shí)間開動(dòng)率=實(shí)際總加工時(shí)間/加工總時(shí)長；加工總時(shí)長=日歷工作時(shí)間-計(jì)劃停機(jī)時(shí)間；合格品率=合格品數(shù)量/加工數(shù)量；性能開動(dòng)率=凈開動(dòng)率X速度開動(dòng)率；凈開動(dòng)率=加工數(shù)量X實(shí)際加工周期/實(shí)際總加工時(shí)間；速度開動(dòng)率=標(biāo)準(zhǔn)加工周期/實(shí)際加工周期；時(shí)間開動(dòng)率反映了設(shè)備的時(shí)間利用情況；性能開動(dòng)率反映了設(shè)備的性能發(fā)揮情況，性能開動(dòng)率根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行人工干預(yù)調(diào)整；標(biāo)準(zhǔn)加工周期為特定產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)值，根據(jù)不同產(chǎn)品、不同產(chǎn)品時(shí)間會(huì)有差異，例如同一軸承在一臺(tái)高檔設(shè)備上可能只要2秒，而在一臺(tái)一般的設(shè)備上可能需要8秒，需要在數(shù)據(jù)處理服務(wù)器上針對(duì)不同產(chǎn)品和不同設(shè)備進(jìn)行手動(dòng)設(shè)定。合格品率則反映了設(shè)備的有效工作情況。反過來，時(shí)間開動(dòng)率度量了設(shè)備的故障、調(diào)整等項(xiàng)停機(jī)損失，性能開動(dòng)率度量了設(shè)備短暫停機(jī)、空轉(zhuǎn)、速度降低等項(xiàng)性能損失；合格品率度量了設(shè)備加工廢品損失。其中實(shí)際總加工時(shí)間代表設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的實(shí)際工作時(shí)間；加工總時(shí)長代表加工的總時(shí)長，也包括停機(jī)情況時(shí)間；實(shí)際加工周期為加工一個(gè)指定產(chǎn)品所實(shí)際花費(fèi)的平均時(shí)間。
權(quán)利要求
1.工廠物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)終端，其特征是包括數(shù)據(jù)采集器，所述的數(shù)據(jù)采集器包括CPU及分別與CPU相連的鍵盤、電池、flash、RS232串口、以太網(wǎng)模塊、I/O采集模塊、時(shí)鐘、顯示屏。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工廠物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)終端，其特征是所述的數(shù)據(jù)采集器還包括用以刷卡的RFID模塊，RFID模塊連接CPU。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工廠物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)終端，其特征是所述的數(shù)據(jù)采集器還包括用以掃描條碼的條碼掃描模塊，條碼掃描模塊連接CPU。
4.一種全局設(shè)備效率OEE的自動(dòng)測量單元，其特征是包括生產(chǎn)設(shè)備，用于加工工件，該生產(chǎn)設(shè)備具有加工信號(hào)輸出端、質(zhì)量信號(hào)輸出端； 光電隔離器，與生產(chǎn)設(shè)備的加工信號(hào)輸出端、質(zhì)量信號(hào)輸出端相連，用以對(duì)輸入、輸出信號(hào)進(jìn)行隔離；數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器的RS232串口、以太網(wǎng)模塊、I/O采集模塊連接光電隔離器，用以采集生產(chǎn)設(shè)備的加工信號(hào)、質(zhì)量信號(hào)；數(shù)據(jù)通信模塊，與數(shù)據(jù)采集器相連，用以在數(shù)據(jù)采集器與數(shù)據(jù)處理服務(wù)器之間傳送信號(hào)、數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理服務(wù)器，與數(shù)據(jù)通信模塊相連，所述的數(shù)據(jù)處理服務(wù)器具有OEE數(shù)據(jù)處理模塊，所述的數(shù)據(jù)服務(wù)器用以對(duì)生產(chǎn)設(shè)備發(fā)送加工指令信號(hào)及執(zhí)行OEE數(shù)據(jù)處理功能。
5.一種全局設(shè)備效率OEE的自動(dòng)測量方法，其特征是a，把數(shù)據(jù)采集器通過光電隔離器與加工設(shè)備的加工信號(hào)輸出端、質(zhì)量數(shù)據(jù)輸出端進(jìn)行連接，以便采集加工設(shè)備的相應(yīng)加工信號(hào)、質(zhì)量數(shù)據(jù)；b，給每臺(tái)數(shù)據(jù)采集器設(shè)定一個(gè)地址，目前為16位，每臺(tái)數(shù)據(jù)采集器的地址是唯一的，用以區(qū)別不同的設(shè)備；c，每臺(tái)數(shù)據(jù)采集器接收數(shù)據(jù)處理服務(wù)器發(fā)送的加工指令，并下發(fā)計(jì)劃加工數(shù)；d，數(shù)據(jù)處理服務(wù)器每隔半小時(shí)時(shí)間，給數(shù)據(jù)采集器進(jìn)行時(shí)間同步， 以保證數(shù)據(jù)采集器的時(shí)間與數(shù)據(jù)處理服務(wù)器時(shí)間的一致性；e，數(shù)據(jù)采集器以每秒25 40 次的頻率采集生產(chǎn)設(shè)備的加工信號(hào)、質(zhì)量信號(hào)，加工信號(hào)包括實(shí)際總加工時(shí)間、日歷工作時(shí)間、計(jì)劃停機(jī)時(shí)間、實(shí)際加工周期；質(zhì)量信號(hào)包括人工錄入的質(zhì)量數(shù)據(jù)，分為合格品數(shù)量、加工數(shù)量；f，如果數(shù)據(jù)采集器與數(shù)據(jù)通信模塊、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器之間的連接是正常的，數(shù)據(jù)采集器采集的加工信號(hào)、質(zhì)量信號(hào)即時(shí)發(fā)送給數(shù)據(jù)服務(wù)器；如果數(shù)據(jù)采集器與數(shù)據(jù)通信模塊、 數(shù)據(jù)處理服務(wù)器之間的連接當(dāng)前是異常的，則把采集到的加工信號(hào)、質(zhì)量信號(hào)保存在數(shù)據(jù)采集器的Flash中，待連接正常時(shí)，上傳給數(shù)據(jù)處理服務(wù)器；g，數(shù)據(jù)處理服務(wù)器對(duì)各數(shù)據(jù)采集器上傳的生產(chǎn)設(shè)備的加工信號(hào)進(jìn)行分析，OEE數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)如下公式計(jì)算設(shè)備OEE 設(shè)備OEE =時(shí)間開動(dòng)率X性能開動(dòng)率X合格品率； 其中，時(shí)間開動(dòng)率=實(shí)際總加工時(shí)間/加工總時(shí)長； 加工總時(shí)長=日歷工作時(shí)間-計(jì)劃停機(jī)時(shí)間； 合格品率=合格品數(shù)量/加工數(shù)量； 性能開動(dòng)率=凈開動(dòng)率X速度開動(dòng)率； 凈開動(dòng)率=加工數(shù)量X實(shí)際加工周期/實(shí)際總加工時(shí)間； 速度開動(dòng)率=標(biāo)準(zhǔn)加工周期/實(shí)際加工周期；標(biāo)準(zhǔn)加工周期為特定產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)值，需要在數(shù)據(jù)處理服務(wù)器上針對(duì)不同產(chǎn)品和不同設(shè)備進(jìn)行手動(dòng)設(shè)定。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種工廠物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)終端，包括數(shù)據(jù)采集器，所述的數(shù)據(jù)采集器包括CPU及分別與CPU相連的鍵盤、電池、flash、RS232串口、以太網(wǎng)模塊、I/0采集模塊、時(shí)鐘、顯示屏。本發(fā)明的工廠物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)終端具有接收生產(chǎn)業(yè)務(wù)計(jì)劃的指令信息，同時(shí)將生產(chǎn)現(xiàn)場的信息及時(shí)收集、上傳和處理的功能。工廠物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)終端實(shí)時(shí)采集設(shè)備狀態(tài)、生產(chǎn)節(jié)拍、報(bào)警信息、設(shè)備利用率等數(shù)據(jù)。節(jié)約了人工，降低了數(shù)據(jù)采集成本。
文檔編號(hào)G05B19/418GK102411364SQ20111044863
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者李善通, 谷偉年, 陳浙明 申請(qǐng)人:浙江力太科技有限公司