基于mes系統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品裝配車間物料呼叫與配送管理系統(tǒng)與方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于MES系統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品裝配車間的物料呼叫與配送管理系統(tǒng)與方法，包括：計劃模塊、物料管理模塊、安燈呼叫計算模塊、可視化監(jiān)控模塊。以計劃模塊和物料管理模塊為配置前提，安燈呼叫計算模塊按照其具體的步驟生成生產(chǎn)線裝配工位物料呼叫請求，包括呼叫物料的種類和響應(yīng)的需求數(shù)量，同時將當(dāng)日庫物料的出庫跟裝配線工位物料的呼叫實時相聯(lián)系，以更好地進(jìn)行物料的管理。本發(fā)明能夠及時準(zhǔn)確地根據(jù)實際的生產(chǎn)過程生成物料配送需求，并進(jìn)行有效的當(dāng)日庫管理，從而創(chuàng)造一個比較科學(xué)有效的物料配送管理環(huán)境，提高企業(yè)物料配送管理水平。
【專利說明】
基于MES系統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品裝配車間物料呼叫與配送管理系統(tǒng) 與方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及智能物流控制領(lǐng)域，尤其是機(jī)械產(chǎn)品裝配領(lǐng)域，具體為一種機(jī)械產(chǎn)品 裝配過程物料呼叫與配送管理系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著技術(shù)的進(jìn)步，企業(yè)的生產(chǎn)越來越趨向智能化、自動化。在生產(chǎn)裝配車間，物料 配送為一個重要的模塊，已有的物料配送方法多為看板拉動，或者物料拉動系統(tǒng)給出物料 需求提示，此方式過于簡單，而且對物料呼叫種類與數(shù)量的準(zhǔn)確性卻沒有研究，同時，在已 有的物料管理與配送的研究中，沒有將物料當(dāng)日庫中庫存的管理與現(xiàn)場實際生產(chǎn)的物料配 送實時聯(lián)系起來。雖然在當(dāng)前的關(guān)于物料配送的研究中，已有一些主動配送物料的方法，但 其理論過于復(fù)雜，其配送過程涉及到很多不確定性的因素，比如生產(chǎn)節(jié)拍難以準(zhǔn)確掌控、線 邊庫存很難做到實時地監(jiān)控其零部件的數(shù)量，因此很難建立模型進(jìn)行實現(xiàn)，難以用于實際 生產(chǎn)中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對現(xiàn)有的物料呼叫與配送管理的不足之處，本發(fā)明提供一種基于MES系統(tǒng)的機(jī) 械產(chǎn)品裝配車間物料呼叫與配送管理系統(tǒng)與方法，以期能夠及時準(zhǔn)確地產(chǎn)生實際的生產(chǎn)過 程物料配送需求，并進(jìn)行有效的當(dāng)日庫管理，將當(dāng)日庫管理的物料出庫過程與生產(chǎn)現(xiàn)場物 料請求進(jìn)行實時關(guān)聯(lián)，從而創(chuàng)造一個比較科學(xué)有效的物料配送管理環(huán)境，提高企業(yè)物料配 送管理水平。
[0004] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：
[0005] 本發(fā)明一種基于MES系統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品裝配車間的物料呼叫與配送管理系統(tǒng)與方法 的特點是應(yīng)用于由MES系統(tǒng)和機(jī)械產(chǎn)品裝配車間所構(gòu)成的車間裝配環(huán)境中；
[0006] 所述機(jī)械產(chǎn)品裝配車間中設(shè)置有：智能料架、PLC通信裝置、物料安燈、配送小車、 LED顯示屏、工控機(jī)、當(dāng)日庫；
[0007] 所述智能料架分別位于相應(yīng)的裝配工位上，用于存放物料，并具有計數(shù)和指示燈 報警功能；
[0008] 所述PLC通訊裝置，用于控制生產(chǎn)線的物料呼叫信號；
[0009] 每個裝配工位上分別設(shè)置有所述物料安燈，用于觸發(fā)物料呼叫請求信號；
[0010] 所述LED顯示屏用于顯示提出物料呼叫請求的裝配工位；
[0011] 所述配送小車用于為每個裝配工位配送相應(yīng)物料；
[0012] 所述當(dāng)日庫是用于緩存所述配送小車的運輸物料；
[0013] 所述工控機(jī)放置于當(dāng)日庫中，并運行有MES系統(tǒng)；
[0014] 所述物料呼叫與配送管理系統(tǒng)包含:計劃模塊、物料管理模塊、安燈呼叫計算模 塊、可視化監(jiān)控模塊；
[0015] 所述計劃模塊用于接收外部的ERP系統(tǒng)所發(fā)送的訂單計劃;所述訂單計劃包含:訂 單編號、產(chǎn)品型號、計劃數(shù)量、生產(chǎn)序號；
[0016] 所述物料管理模塊包括:物料配置模塊、當(dāng)日庫管理模塊和總需求模塊；
[0017] 所述物料配置模塊用于為每個裝配工位上的物料安燈配置相應(yīng)的物料消耗信息；
[0018] 所述當(dāng)日庫管理模塊用于對所述物料請求進(jìn)行響應(yīng)出庫，并更新所述當(dāng)日庫中的 物料存儲量；
[0019]所述總需求模塊用于對任意個訂單計劃計算獲得訂單在每個要消耗物料的裝配 工位下的物料的總需求表；
[0020] 所述安燈呼叫計算模塊用于當(dāng)任意一物料安燈按下之后，自動運行計算相應(yīng)呼叫 的裝配工位所需的物料種類和物料請求配送量，并生成相應(yīng)的物料呼叫請求表;所述物料 呼叫請求表包括:安燈地址、安燈編號、訂單編號、物料編號、物料請求配送量；
[0021] 所述配送小車根據(jù)所述物料呼叫請求表從當(dāng)日庫中選取相應(yīng)數(shù)量和種類的物料 配送至相應(yīng)呼叫的裝配工位；
[0022] 所述可視化監(jiān)控模塊用于控制LED顯示屏顯示呼叫的裝配工位。
[0023]本發(fā)明所述的物料呼叫與配送管理系統(tǒng)與方法的特點也在于：
[0024]所述當(dāng)日庫管理模塊，用于隨時清點各種物料的存貨數(shù)量，并將物料出庫過程與 所述安燈呼叫計算模塊實時相關(guān)聯(lián)。
[0025]本發(fā)明一種基于MES系統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品裝配車間的物料呼叫與配送管理系統(tǒng)與方法 的特點是所述物料呼叫與配送管理系統(tǒng)與方法是按如下步驟進(jìn)行：
[0026]步驟1、所述MES系統(tǒng)實時監(jiān)控外部ERP的訂單生成情況，并接收外部的ERP系統(tǒng)所 發(fā)送的訂單計劃，所述訂單計劃包括:訂單編號、產(chǎn)品型號、計劃數(shù)量、生產(chǎn)序號；
[0027] 步驟2、為每個裝配工位上的物料安燈配置相應(yīng)的物料消耗信息，所述物料消耗信 息包括:安燈地址、按燈編號、產(chǎn)品型號、每種產(chǎn)品型號所需消耗的物料編號、單位物料消耗 數(shù)量、單位物料配送數(shù)量；
[0028] 步驟3、根據(jù)所述訂單計劃和所述物料消耗信息生成物料的總需求表;所述訂單物 料的總需求表包括:訂單編號、安燈編號、產(chǎn)品型號、物料編號、物料的總需求量、物料累計 配送量；
[0029] 步驟4、判斷所述裝配工位上的智能料架是否為空;若為空，則根據(jù)所述單位物料 配送數(shù)量利用配送小車完成初步配送，并將所述物料累計配送量設(shè)為單位物料配送數(shù)量， 從而啟動生產(chǎn);若不為空，則延續(xù)生產(chǎn)；
[0030] 步驟5、生產(chǎn)過程中，若所述智能料架的物料存儲量小于所設(shè)定的安全存儲量時， 則相應(yīng)智能料架上的指示燈報警，并按下裝配工位上的物料安燈，使得相應(yīng)物料安燈連通 PLC通訊裝置，并發(fā)出物料呼叫信號；
[0031]步驟6、根據(jù)所述物料呼叫信號，計算獲得相應(yīng)呼叫的裝配工位所需的物料種類和 單位配送數(shù)量，并生成相應(yīng)的物料呼叫請求表后在LED大屏上顯示；
[0032]步驟7、所述配送小車根據(jù)所述物料呼叫請求表從當(dāng)日庫中選取相應(yīng)數(shù)量和種類 的物料配置至相應(yīng)呼叫的裝配工位；
[0033] 步驟8、所述當(dāng)日庫根據(jù)物料呼叫請求表對已經(jīng)響應(yīng)出庫的物料信息創(chuàng)建出庫記 錄，并更新當(dāng)日庫中相應(yīng)物料的存儲數(shù)量，以及訂單物料的總需求表中的物料累計配送量。
[0034] 本發(fā)明所述的物料呼叫與配送管理系統(tǒng)與方法的特點也在于：
[0035] 所述步驟6中是按如下過程生成物料呼叫請求表：
[0036]步驟6.1、根據(jù)物料呼叫信號，相應(yīng)的物料安燈地址發(fā)生信號跳變，并在MES系統(tǒng)中 與所配置的地址進(jìn)行比對，從而獲取相應(yīng)呼叫的物料安燈編號；
[0037] 步驟6.2、按照訂單計劃中的生產(chǎn)序號大小進(jìn)行升序排序，獲得排序后的訂單計 劃;初始化i = l;
[0038] 步驟6.3、從所述排序后的訂單計劃中獲取第i個訂單，即生產(chǎn)序號最小的訂單，并 根據(jù)訂單編號到所述訂單物料的總需求表中找到相應(yīng)的物料編號的物料總需求量和物料 累計配送量，兩者進(jìn)行大小比較;若物料的總需求量等于物料累計配送量，則表示生產(chǎn)序號 最小的訂單i在相應(yīng)呼叫的物料安燈下的物料已經(jīng)配送完畢，并將i + Ι賦值給i后重復(fù)步驟 6.3,直到處理完所有訂單為止；若物料的總需求量不等于物料累計配送量，則執(zhí)行步驟 6.4；
[0039] 步驟6.4、將物料的總需求量與物料累計配送量進(jìn)行相減，獲得第i個訂單的物料 剩余需求量，將所述物料剩余需求量與物料的單位配送量進(jìn)行比較，若所述物料剩余需求 量大于物料的單位配送量，則第i個訂單的物料請求配送量即為物料的單位配送量，并生成 相應(yīng)的物料呼叫請求表，計算結(jié)束;否則，則執(zhí)行步驟6.5;
[0040] 步驟6.5、將相應(yīng)訂單i的物料請求配送量即為物料剩余需求量，并生成相應(yīng)的物 料呼叫請求表；
[0041] 步驟6.6、將物料的單位配送量減去訂單i的物料剩余需求量，所獲得的差值作為 第i+Ι個訂單的物料單位配送量標(biāo)準(zhǔn)；
[0042] 步驟6.7、根據(jù)第i + Ι個訂單的訂單編號和安燈編號到所述訂單i + Ι物料的總需求 表中找到相應(yīng)的物料編號；判斷第i + Ι個訂單的物料編號是否與第i個訂單的物料編號相 同，若相同，則將i+Ι賦值給i后重復(fù)步驟6.3,直到處理完所有訂單為止；否則，表示已獲得 相應(yīng)的物料呼叫請求表，計算結(jié)束。
[0043]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：
[0044] 1、本發(fā)明通過構(gòu)建物料呼叫和配送管理系統(tǒng)與方法，結(jié)合各種硬件設(shè)備，搭建了 一個信息化的物料配送環(huán)境?，F(xiàn)有的物料配送過程是根據(jù)員工的經(jīng)驗進(jìn)行配送，不能根據(jù) 生產(chǎn)線實際的需求進(jìn)行物料配送管理，導(dǎo)致配送時間的不及時、配送物料的不準(zhǔn)確、低效率 的物料管理，本發(fā)明物料呼叫和配送管理系統(tǒng)與方法解決了物料配送不及時、不準(zhǔn)確以及 低效率的物料管理問題，從而帶來了更可靠更高效的物料配送與管理效果，提高了裝配車 間物料配送與管理的信息化水平，提升了物料配送與管理的精準(zhǔn)性。
[0045] 2、本發(fā)明通過安燈呼叫計算模塊，克服了現(xiàn)有技術(shù)中不能準(zhǔn)確計算所需物料的種 類和數(shù)量問題，能夠根據(jù)實際的生產(chǎn)計劃進(jìn)行物料需求的計算，為物料的配送過程創(chuàng)建了 前提，只有產(chǎn)生了準(zhǔn)確的物料需求，才使得物料配送有意義。
[0046] 3、本發(fā)明通過當(dāng)日庫管理模塊與安燈呼叫計算模塊的實時聯(lián)系，將物料的出庫與 對物料呼叫請求的響應(yīng)結(jié)合在一起，即根據(jù)呼叫請求進(jìn)行出庫記錄的創(chuàng)建，解決了物料出 庫管理與現(xiàn)場實際生產(chǎn)相分離的問題。同時，準(zhǔn)確及時地更新當(dāng)日庫中物料的存儲數(shù)量，便 于管理人員進(jìn)行物料的盤點，提高物料管理的效率。
【附圖說明】
[0047]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0048]圖2為本發(fā)明MES系統(tǒng)模塊構(gòu)成圖；
[0049]圖3為本發(fā)明系統(tǒng)功能流程圖；
[0050]圖4為本發(fā)明安燈物料呼叫量計算過程邏輯圖。
【具體實施方式】
[0051 ]本實施例中，一種基于MES系統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品裝配車間物料呼叫與配送管理系統(tǒng)與 方法，需要的硬件設(shè)備和軟件如圖1所示：智能料架、物料按燈裝置、PLC通信裝置、工控機(jī)、 LED顯示大屏、物料配送小車、以及MES系統(tǒng)。該系統(tǒng)和方法根據(jù)MES系統(tǒng)中生產(chǎn)計劃的信息， 以及提前配置好的按燈物料的信息，生成訂單物料的總需求表。當(dāng)線邊智能料架的物料存 儲量小于其安全存儲量時，智能料架則進(jìn)行報警燈顯示，員工按下物料按燈，MES系統(tǒng)則自 動計算出該按燈的物料呼叫量，同時LED大屏進(jìn)行呼叫顯示，當(dāng)日庫管理人員接收到物料呼 叫請求，進(jìn)行響應(yīng)出庫，確認(rèn)出庫后，修改訂單物料的總需求表中的累計配送量以及當(dāng)日庫 中物料的存儲量，物料小車完成物料配送，從而能按照生產(chǎn)訂單的順序準(zhǔn)確地計算按燈物 料的呼叫量，并有效地管理當(dāng)日庫中的物料存儲信息，提高裝配車間物料管理水平和生產(chǎn) 效益。
[0052]具體的說，本實施例中，一種基于MES系統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品裝配車間的物料呼叫與配送 管理系統(tǒng)與方法，應(yīng)用于由MES系統(tǒng)和機(jī)械產(chǎn)品裝配車間所構(gòu)成的車間裝配環(huán)境中；
[0053]如圖1所示，機(jī)械產(chǎn)品裝配車間中的硬件設(shè)置包括：智能料架、PLC通信裝置、物料 安燈、配送小車、LED顯示屏、工控機(jī)、當(dāng)日庫；
[0054]智能料架分別位于相應(yīng)的裝配工位上，用于存放物料，并具有計數(shù)和指示燈報警 功能；
[0055] PLC通訊裝置，用于控制生產(chǎn)線的物料呼叫信號，MES系統(tǒng)與PLC通訊裝置通過網(wǎng)絡(luò) 進(jìn)行互聯(lián)，MES系統(tǒng)可實時接收物料呼叫信號；
[0056]每個裝配工位上分別設(shè)置有所述物料安燈，用于觸發(fā)物料呼叫請求信號，當(dāng)智能 料架的物料存儲量低于安全庫存量時，智能料架進(jìn)行報警燈顯示，員工收到提示信息后則 按下物料安燈，發(fā)出物料呼叫信號；
[0057] LED顯示大屏用于顯示發(fā)出物料呼叫請求的裝配工位，LED顯示大屏由MES系統(tǒng)進(jìn) 行操作控制，MES系統(tǒng)實時監(jiān)控裝配線工位發(fā)出的物料呼叫請求信號，信號發(fā)出之后，則立 即操縱LED將呼叫裝配工位的信息顯示在大屏上，以提示物料配送；
[0058] 配送小車用于為每個裝配工位配送相應(yīng)物料，配送的依據(jù)是裝配工位呼叫生成的 物料請求信息，包括呼叫的物料種類和物料需求數(shù)量；
[0059] 當(dāng)日庫是用于緩存配送小車的運輸物料；
[0060] 工控機(jī)放置于當(dāng)日庫中，并運行有MES系統(tǒng)，在MES系統(tǒng)中開發(fā)有本發(fā)明所用到的 物料呼叫與配送管理系統(tǒng)；
[0061] 如圖2所示，以MES系統(tǒng)為平臺，開發(fā)物料呼叫與配送管理系統(tǒng);物料呼叫與配送管 理系統(tǒng)包含:計劃模塊、物料管理模塊、安燈呼叫計算模塊、可視化監(jiān)控模塊。這四個模塊相 互聯(lián)系，共同作用，是一個不可分割的整體功能系統(tǒng)；
[0062]計劃模塊用于接收外部的ERP系統(tǒng)所發(fā)送的訂單計劃，訂單計劃包含以下信息:訂 單編號、產(chǎn)品型號、計劃數(shù)量、生產(chǎn)序號。其中生產(chǎn)序號代表的涵義是訂單生產(chǎn)的先后順序； [0063]如圖2所示，物料管理模塊包括:物料配置模塊、當(dāng)日庫管理模塊和總需求模塊；
[0064] 物料配置模塊用于為每個裝配工位上的物料安燈配置相應(yīng)的物料消耗信息，物料 消耗信息包括:安燈地址，按燈編號、產(chǎn)品型號、每種產(chǎn)品型號所需消耗的物料編號、單位物 料消耗數(shù)量、單位物料配送數(shù)量；
[0065] 當(dāng)日庫管理模塊用于對所述物料請求進(jìn)行響應(yīng)出庫，并更新所述當(dāng)日庫中的物料 存儲量。當(dāng)日庫模塊實時接收裝配工位發(fā)出的物料呼叫請求信息，可對不同裝配工位的物 料呼叫請求選擇是否進(jìn)行響應(yīng)。若進(jìn)行響應(yīng)，則進(jìn)行物料的配送，并同時更新當(dāng)日庫中物料 的存儲量;若不響應(yīng)，則刪除該條物料呼叫請求；同時，當(dāng)日庫管理模塊還用于隨時清點各 種物料的存貨數(shù)量，并將物料出庫過程與安燈呼叫計算模塊實時相關(guān)聯(lián)。
[0066]總需求模塊用于對任意個訂單計劃計算獲得訂單在每個要消耗物料的裝配工位 下的物料的總需求表。根據(jù)計劃模塊和物料配置模塊，兩者結(jié)合進(jìn)行訂單物料的總需求表 的生成，其中訂單物料的總需求表包括如下信息：訂單編號、安燈編號、產(chǎn)品型號、物料編 號、物料的總需求量、物料累計配送量；
[0067] 安燈呼叫計算模塊用于當(dāng)任意一個物料安燈按下之后，自動運行計算相應(yīng)呼叫的 裝配工位所需的物料種類和單位配送數(shù)量，并生成相應(yīng)的物料呼叫請求表;物料呼叫請求 表包括:安燈編號、訂單編號、物料編號、物料請求配送量；
[0068] 配送小車根據(jù)物料呼叫請求表從當(dāng)日庫中選取相應(yīng)數(shù)量和種類的物料配送至相 應(yīng)呼叫的裝配工位；
[0069] 可視化監(jiān)控模塊用于控制LED顯示屏顯示呼叫的裝配工位，可視化監(jiān)控模塊與LED 大屏通過網(wǎng)線進(jìn)行連接，可實時控制顯示內(nèi)容。
[0070] 如圖3所示，本實施例中，物料呼叫與配送管理系統(tǒng)與方法是按如下步驟進(jìn)行實 施：
[0071] 步驟1、MES系統(tǒng)實時監(jiān)控外部ERP的訂單生成情況，并接收外部的ERP系統(tǒng)所發(fā)送 的訂單計劃，所述訂單計劃包括:訂單編號、產(chǎn)品型號、計劃數(shù)量、生產(chǎn)序號;例如，如表一所 示的某裝配車間的訂單計劃為：
[0072] 表一
[0074]步驟2、為每個裝配工位上的物料安燈配置相應(yīng)的物料消耗信息，物料消耗信息包 括:安燈地址、安燈編號、產(chǎn)品型號、每種產(chǎn)品型號所需消耗的物料編號、單位物料消耗數(shù) 量、單位物料配送數(shù)量。其中單位物料消耗數(shù)量是指一個產(chǎn)品在裝配工位上消耗的數(shù)量，比 如一個發(fā)動機(jī)在曲軸安裝工位要安裝一個某種型號的曲軸，即該裝配工位對于曲軸的單位 物料消耗數(shù)量是1;而單位物料配送數(shù)量是指配送小車每次配送的相應(yīng)物料的數(shù)量，單位物 料配送數(shù)量是配送小車進(jìn)行配送的一個依據(jù)；例如，如表二所示的以某一個裝配工位 opa060為例，某一物料安燈下物料消耗信息配置如下：
[0075]表二
[0077] 步驟3、根據(jù)訂單計劃和物料消耗信息生成物料的總需求表;物料的總需求表包 括:訂單編號、安燈編號、產(chǎn)品型號、物料編號、物料的總需求量、物料累計配送量。例如，某 個訂單的計劃生產(chǎn)數(shù)量為80臺發(fā)動機(jī)，在活塞安裝工位每個發(fā)動機(jī)需要消耗4個活塞，那么 該訂單在活塞安裝工位對活塞這種物料的總需求量為320個，活塞的累計配送數(shù)量初始值 為〇;
[0078] 根據(jù)訂單計劃和物料消耗信息，進(jìn)行訂單在一個安燈下的物料的總需求表的計算 如表三所示：
[0079] 表三
[0081] 步驟4、判斷裝配工位上的智能料架是否為空;若為空，則根據(jù)單位物料配送數(shù)量 利用配送小車完成初步配送，并將物料累計配送量設(shè)為單位物料配送數(shù)量，從而啟動生產(chǎn)； 若不為空，則延續(xù)生產(chǎn)；
[0082] 本實施例中，按照步驟4進(jìn)行判斷，當(dāng)前的生產(chǎn)還未進(jìn)行，所以要提前配送物料以 啟動生產(chǎn)，獲取第一個訂單計劃，在安燈編號為〇pa060的裝配工位需要30個物料，單位配送 數(shù)量為20，因此先提前配送20個物料到該工位，同時將訂單的物料的總需求表中的物料累 計配送量初始化為20，如表四所示：
[0083] 表四
[0086]步驟5、生產(chǎn)過程中，若智能料架的物料存儲量小于所設(shè)定的安全存儲量時，則相 應(yīng)智能料架上的指示燈報警，并按下裝配工位上的物料安燈，使得相應(yīng)物料安燈連通PLC通 訊裝置，并發(fā)出物料呼叫信號；
[0087] 按照步驟5所述，生產(chǎn)過程中，智能料架的物料存儲量小于所設(shè)定的安全存儲量， 智能料架上的指示燈報警，按下裝配工位上的物料安燈，發(fā)出物料呼叫信號，MES實時監(jiān)控 信號跳變，按照步驟6進(jìn)行物料的呼叫計算；
[0088] 步驟6、根據(jù)物料呼叫信號，計算獲得相應(yīng)呼叫的裝配工位所需的物料種類和單位 配送數(shù)量，并生成相應(yīng)的物料呼叫請求表后在LED大屏上顯示。此過程由安燈呼叫計算模塊 完成，如圖4所示，具體的安燈呼叫邏輯計算過程如下：
[0089]步驟6.1、根據(jù)物料呼叫信號，相應(yīng)的物料安燈地址發(fā)生信號跳變，MES系統(tǒng)實時監(jiān) 控物料呼叫信號，信號發(fā)生跳變后，MES獲取跳變的安燈地址，并根據(jù)MES系統(tǒng)中提前配置好 的信息作比對，從而獲取相應(yīng)呼叫的物料安燈編號；
[0090]步驟6.2、按照訂單計劃中的生產(chǎn)序號大小進(jìn)行升序排序，獲得排序后的訂單計 劃;初始化i = l;
[0091] 步驟6.3、從所述排序后的訂單計劃中獲取第i個訂單，即生產(chǎn)序號最小的訂單，并 根據(jù)訂單編號和已獲取的物料安燈編號到訂單物料的總需求表中找到相應(yīng)的物料編號的 物料總需求量和物料累計配送量，兩者并進(jìn)行比較;若物料的總需求量等于物料累計配送 量，則表示生產(chǎn)序號最小的訂單在相應(yīng)呼叫的物料安燈下的物料已經(jīng)配送完畢，并將i+Ι賦 值給i后重復(fù)步驟6.3，直到處理完所有訂單為止;若物料總需求量不等于物料累計配送量； 則執(zhí)行步驟6.4;
[0092] 步驟6.4、將物料的總需求量與物料累計配送量進(jìn)行相減，獲得第i個訂單的物料 剩余需求量，將所述物料剩余需求量與物料的單位配送量進(jìn)行比較，若所述物料剩余需求 量大于等于物料的單位配送量，則第i個訂單的物料請求配送量即為物料的單位配送量，并 生成相應(yīng)的物料呼叫請求表，該訂單i處理結(jié)束;否則，則執(zhí)行步驟6.5;
[0093] 步驟6.5、將相應(yīng)訂單i的物料請求配送量即為物料剩余需求量，并生成相應(yīng)的物 料呼叫請求表；
[0094] 步驟6.6、將物料的單位配送量減去物料剩余需求量，所獲得的差值作為第i + Ι個 訂單的物料的單位配送量標(biāo)準(zhǔn)；
[0095] 步驟6.7、根據(jù)第i + Ι個訂單的訂單編號和安燈編號找到訂單i + Ι物料的總需求表 中相應(yīng)的物料編號；判斷第i+Ι個訂單的物料編號是否與第i個訂單的物料編號相同，若相 同，則將i+Ι賦值給i后重復(fù)步驟6.3,直到處理完所有訂單為止;否則，表示已獲得相應(yīng)的物 料呼叫請求表，計算過程結(jié)束。
[0096] 按照步驟6所述，安燈呼叫計算模塊邏輯計算過程為：根據(jù)跳變的物料安燈地址 opa060_andon，到物料消耗配置表中獲取安燈編號opa060,按照訂單的生產(chǎn)序號從小到大 進(jìn)行排序，先取第一條訂單i，i = l，訂單編號為20160601L0T，根據(jù)訂單編號和安燈編號，到 物料的總需求表中找到相應(yīng)的物料的總需求量和物料的累計配送量，兩者進(jìn)行比較，其中 物料的總需求量為30，，物料的累計配送量為20，則物料的剩余需求量為30-20 = 10，即訂單 i的物料呼叫需求量為10;
[0097]又該物料的單位配送量為20,單位配送量20減去訂單i的呼叫需求量，差值10作為 下一個訂單i+ι單位物料配送量標(biāo)準(zhǔn);根據(jù)訂單i+ι的訂單編號和安燈編號，到訂單的物料 總需求表中進(jìn)行判斷，訂單i+ι需要消耗同種物料，然后重復(fù)步驟操作，將物料的總需求量 和物料的累計配送量進(jìn)行大小比較，20>0，訂單i+Ι的剩余配送量為20-0 = 20，訂單i+Ι的單 位物料配送標(biāo)準(zhǔn)為10，剩余配送量大于單位物料配送標(biāo)準(zhǔn)，因此訂單i+1的物料呼叫需求量 為單位配送量10，呼叫過程結(jié)束。生成的物料呼叫請求如表五所示：
[0098] 表五
[0100]步驟7、配送小車根據(jù)所述物料呼叫請求表從當(dāng)日庫中選取相應(yīng)數(shù)量和種類的物 料配置至相應(yīng)呼叫的裝配工位；
[01 01 ]步驟8、當(dāng)日庫根據(jù)物料呼叫請求表對已經(jīng)響應(yīng)出庫的物料信息創(chuàng)建出庫記錄，并 更新當(dāng)日庫中相應(yīng)物料的存儲數(shù)量，以及訂單物料的總需求表中的物料累計配送量。
[0102] 當(dāng)日庫根據(jù)物料呼叫請求表，配送小車進(jìn)行物料的配送，確認(rèn)出庫后，修改相關(guān)的 物料累計配送量，如表六所示：
[0103] 表六
[0106] 同時，將出庫物料在當(dāng)日庫中的存儲數(shù)量進(jìn)行更新，該工位〇pa060第一次的安燈 呼叫及物料配送過程結(jié)束，系統(tǒng)等待下一次呼叫作業(yè)。
[0107] 該發(fā)明能夠改變裝配車間傳統(tǒng)的手工記錄物料數(shù)量的方式，減輕管理人員的負(fù) 擔(dān)。同時，傳統(tǒng)的物料配送方式因不能對配送任務(wù)進(jìn)行準(zhǔn)確計算，導(dǎo)致物料配送的不及時或 者配送出錯，從而影響生產(chǎn)進(jìn)度，拖慢生產(chǎn)節(jié)拍。該發(fā)明中的物料呼叫與配送管理方案，能 夠提高物料配送的效率，并實現(xiàn)制造裝配車間的物料信息化管理，使物料配送過程達(dá)到及 時性、準(zhǔn)確性，使物料管理方式達(dá)到信息化、高效化。
【主權(quán)項】
1. 一種基于MES系統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品裝配車間的物料呼叫與配送管理系統(tǒng)與方法，其特征 是應(yīng)用于由MES系統(tǒng)和機(jī)械產(chǎn)品裝配車間所構(gòu)成的車間裝配環(huán)境中； 所述機(jī)械產(chǎn)品裝配車間中設(shè)置有：智能料架、PLC通信裝置、物料安燈、配送小車、LED顯 示屏、工控機(jī)、當(dāng)日庫； 所述智能料架分別位于相應(yīng)的裝配工位上，用于存放物料，并具有計數(shù)和指示燈報警 功能； 所述PLC通訊裝置，用于控制生產(chǎn)線的物料呼叫信號； 每個裝配工位上分別設(shè)置有所述物料安燈，用于觸發(fā)物料呼叫請求信號； 所述LED顯示屏用于顯示提出物料呼叫請求的裝配工位； 所述配送小車用于為每個裝配工位配送相應(yīng)物料； 所述當(dāng)日庫是用于緩存所述配送小車的運輸物料； 所述工控機(jī)放置于當(dāng)日庫中，并運行有MES系統(tǒng)； 所述物料呼叫與配送管理系統(tǒng)包含:計劃模塊、物料管理模塊、安燈呼叫計算模塊、可 視化監(jiān)控模塊； 所述計劃模塊用于接收外部的ERP系統(tǒng)所發(fā)送的訂單計劃;所述訂單計劃包含:訂單編 號、產(chǎn)品型號、計劃數(shù)量、生產(chǎn)序號； 所述物料管理模塊包括:物料配置模塊、當(dāng)日庫管理模塊和總需求模塊； 所述物料配置模塊用于為每個裝配工位上的物料安燈配置相應(yīng)的物料消耗信息； 所述當(dāng)日庫管理模塊用于對所述物料請求進(jìn)行響應(yīng)出庫，并更新所述當(dāng)日庫中的物料 存儲量； 所述總需求模塊用于對任意個訂單計劃計算獲得訂單在每個要消耗物料的裝配工位 下的物料的總需求表； 所述安燈呼叫計算模塊用于當(dāng)任意一物料安燈按下之后，自動運行計算相應(yīng)呼叫的裝 配工位所需的物料種類和物料請求配送量，并生成相應(yīng)的物料呼叫請求表;所述物料呼叫 請求表包括:安燈地址、安燈編號、訂單編號、物料編號、物料請求配送量； 所述配送小車根據(jù)所述物料呼叫請求表從當(dāng)日庫中選取相應(yīng)數(shù)量和種類的物料配送 至相應(yīng)呼叫的裝配工位； 所述可視化監(jiān)控模塊用于控制LED顯示屏顯示呼叫的裝配工位。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的物料呼叫與配送管理系統(tǒng)與方法，其特征是： 所述當(dāng)日庫管理模塊，用于隨時清點各種物料的存貨數(shù)量，并將物料出庫過程與所述 安燈呼叫計算模塊實時相關(guān)聯(lián)。3. -種基于MES系統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品裝配車間的物料呼叫與配送管理系統(tǒng)與方法，其特征 是所述物料呼叫與配送管理系統(tǒng)與方法是按如下步驟進(jìn)行： 步驟1、所述MES系統(tǒng)實時監(jiān)控外部ERP的訂單生成情況，并接收外部的ERP系統(tǒng)所發(fā)送 的訂單計劃，所述訂單計劃包括:訂單編號、產(chǎn)品型號、計劃數(shù)量、生產(chǎn)序號； 步驟2、為每個裝配工位上的物料安燈配置相應(yīng)的物料消耗信息，所述物料消耗信息包 括:安燈地址、按燈編號、產(chǎn)品型號、每種產(chǎn)品型號所需消耗的物料編號、單位物料消耗數(shù) 量、單位物料配送數(shù)量； 步驟3、根據(jù)所述訂單計劃和所述物料消耗信息生成物料的總需求表;所述訂單物料的 總需求表包括:訂單編號、安燈編號、產(chǎn)品型號、物料編號、物料的總需求量、物料累計配送 量； 步驟4、判斷所述裝配工位上的智能料架是否為空;若為空，則根據(jù)所述單位物料配送 數(shù)量利用配送小車完成初步配送，并將所述物料累計配送量設(shè)為單位物料配送數(shù)量，從而 啟動生產(chǎn);若不為空，則延續(xù)生產(chǎn)； 步驟5、生產(chǎn)過程中，若所述智能料架的物料存儲量小于所設(shè)定的安全存儲量時，則相 應(yīng)智能料架上的指示燈報警，并按下裝配工位上的物料安燈，使得相應(yīng)物料安燈連通PLC通 訊裝置，并發(fā)出物料呼叫信號； 步驟6、根據(jù)所述物料呼叫信號，計算獲得相應(yīng)呼叫的裝配工位所需的物料種類和單位 配送數(shù)量，并生成相應(yīng)的物料呼叫請求表后在LED大屏上顯示； 步驟7、所述配送小車根據(jù)所述物料呼叫請求表從當(dāng)日庫中選取相應(yīng)數(shù)量和種類的物 料配置至相應(yīng)呼叫的裝配工位； 步驟8、所述當(dāng)日庫根據(jù)物料呼叫請求表對已經(jīng)響應(yīng)出庫的物料信息創(chuàng)建出庫記錄，并 更新當(dāng)日庫中相應(yīng)物料的存儲數(shù)量，以及訂單物料的總需求表中的物料累計配送量。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的物料呼叫與配送管理系統(tǒng)與方法，其特征是，所述步驟6中是 按如下過程生成物料呼叫請求表： 步驟6.1、根據(jù)物料呼叫信號，相應(yīng)的物料安燈地址發(fā)生信號跳變，并在MES系統(tǒng)中與所 配置的地址進(jìn)行比對，從而獲取相應(yīng)呼叫的物料安燈編號； 步驟6.2、按照訂單計劃中的生產(chǎn)序號大小進(jìn)行升序排序，獲得排序后的訂單計劃;初 始化i = l; 步驟6.3、從所述排序后的訂單計劃中獲取第i個訂單，即生產(chǎn)序號最小的訂單，并根據(jù) 訂單編號到所述訂單物料的總需求表中找到相應(yīng)的物料編號的物料總需求量和物料累計 配送量，兩者進(jìn)行大小比較;若物料的總需求量等于物料累計配送量，則表示生產(chǎn)序號最小 的訂單i在相應(yīng)呼叫的物料安燈下的物料已經(jīng)配送完畢，并將i + Ι賦值給i后重復(fù)步驟6.3， 直到處理完所有訂單為止;若物料的總需求量不等于物料累計配送量，則執(zhí)行步驟6.4; 步驟6.4、將物料的總需求量與物料累計配送量進(jìn)行相減，獲得第i個訂單的物料剩余 需求量，將所述物料剩余需求量與物料的單位配送量進(jìn)行比較，若所述物料剩余需求量大 于物料的單位配送量，則第i個訂單的物料請求配送量即為物料的單位配送量，并生成相應(yīng) 的物料呼叫請求表，計算結(jié)束;否則，則執(zhí)行步驟6.5; 步驟6.5、將相應(yīng)訂單i的物料請求配送量即為物料剩余需求量，并生成相應(yīng)的物料呼 叫請求表； 步驟6.6、將物料的單位配送量減去訂單i的物料剩余需求量，所獲得的差值作為第i+1 個訂單的物料單位配送量標(biāo)準(zhǔn)； 步驟6.7、根據(jù)第i + Ι個訂單的訂單編號和安燈編號到所述訂單i + Ι物料的總需求表中 找到相應(yīng)的物料編號；判斷第i+Ι個訂單的物料編號是否與第i個訂單的物料編號相同，若 相同，則將i+Ι賦值給i后重復(fù)步驟6.3,直到處理完所有訂單為止;否則，表示已獲得相應(yīng)的 物料呼叫請求表，計算結(jié)束。
【文檔編號】G05B19/418GK106094748SQ201610417743
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月8日 公開號201610417743.8, CN 106094748 A, CN 106094748A, CN 201610417743, CN-A-106094748, CN106094748 A, CN106094748A, CN201610417743, CN201610417743.8
【發(fā)明人】劉明周, 齊敬慧, 凌琳, 王小巧, 張璽, 葛茂根, 張銘鑫, 扈靜
【申請人】合肥工業(yè)大學(xué)