專利名稱：制造業(yè)生產過程動態(tài)數據采集器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于動態(tài)數據采集領域，特別涉及一種制造業(yè)生產過程動態(tài)數據采集
O
背景技術：
目前制造業(yè)生產過程控制問題一直是困擾企業(yè)發(fā)展的主要問題，具體表現(xiàn)在小批量、多品種、生產產品變更頻繁，沒有形成標準作業(yè)程序和工時資料，使得實 際的作業(yè)排產不夠準確，造成管理不佳，交貨期不確定。企業(yè)生產準備工作往往不能保證良好的計劃性或無法保證按計劃執(zhí)行，因而無法 提供對于生產的有力支持甚至造成生產的延誤。沒有適合生產復雜環(huán)境應用的無線射頻識別RFID智能數據采集終端，生產數據 仍然采用人工抄錄，導致生產實時信息記錄不全。生產派工單下達后，要使得生產按照事先安排的生產日程如期推進，必須不斷地 核查其生產進度。由于生產企業(yè)大都采用紙質派工單，人工抄錄，事后再錄入與ERP相關的 系統(tǒng)，會導致出現(xiàn)生產問題不能及時決策與控制。產能負荷分析和需求預測計劃的改進。由于數據是事后錄入系統(tǒng)，沒有實時的統(tǒng) 計數據和產能分析過程，產銷方面有時無法準確界定何時可以交貨；由于需求預測的困難， 無法避免生產的波動性。由于生產過程的源頭質量問題往往與生產流程的關鍵生產數據、質量數據以及出 入庫核準核銷記錄等信息有關，如何根據RFID標簽快速追蹤追溯到其生產過程的相關生 產及質量記錄信息，是本項目擬解決的一個重要的技術問題。生產現(xiàn)場管理問題1)實時信息采集技術和手段相對落后，以紙張傳遞、手工抄錄為主；2)信息不及時、不準確、不完備、不一致，滯后錄入；3)車間跟蹤監(jiān)控能力較弱，不能實時監(jiān)控生產情況；4)設計、生產計劃頻繁變更對計劃執(zhí)行的沖擊大；5)生產調度和現(xiàn)場管控的水平較低；多車間生產數據采集、共享、同步、反饋機制不靈活。
發(fā)明內容本實用新型一種制造業(yè)生產過程動態(tài)數據采集器，是針對目前的生產企業(yè)大都采 取手工錄入生產過程數據信息，從而導致管理所依托的數據信息不實時、也可能不真實；因 為不實時，因而也無法及時跟蹤與處理，為質量事故的追溯不能提供有效的保障。本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的一種制造業(yè)生產過程動態(tài)數據采集器，包含有電源部分、通訊模塊、處理芯片、射 頻模塊、輸入模塊、顯示模塊；所述的電源部分與通訊模塊、處理芯片、射頻模塊、輸入模塊、顯示模塊連接；所述的處理芯片與通訊模塊、射頻模塊、輸入模塊、顯示模塊分別連接，所述 的通訊模塊包括有線通信接口或無線通訊接口。所述有線通信接口是RS232通信接口。所述有線通信接口是RS422通信接口。所述有線通信接口是TCP/IP網絡通信接口。所述無線通訊接口是433MHz無線通訊接口。本實用新型與已有技術相比達到的有益效果是1.解決了 ERP在物資和產品數據采集、數據準確性和實時輸入等方面的問題，是 實現(xiàn)生產型企業(yè)整體信息化的樞紐，達到生產信息的實時化、可視化、無紙化、智能化。2.本項目是處于管理層和車間操作控制系統(tǒng)SFC之間的執(zhí)行層，主要負責生產過 程實時信息的監(jiān)視、管理和調度，隨時與企業(yè)數據庫中的標準信息進行比對，確保生產工藝 和生產流程的準確性，保證正確的崗位員工按照正確的方法生產正確的產品。如果員工出 現(xiàn)差錯，系統(tǒng)會及時提示并告警，確保系統(tǒng)的閉環(huán)運行。3.本實用新型通過RFID技術、無線通信技術，用于制造業(yè)產品的全生命周期的 跟蹤與管理，特別是企業(yè)內部物料及在制品的追蹤與管理系統(tǒng)，可使工序間物流更加順暢， 生產效率明顯提高，縮短制造周期，減少在制品，降低資料進入時間，縮短前置時間，取消書 面作業(yè)，減少排產調度輔助人員，減低生產成本。同時，實施批次管理，明確質量責任，提高 工人的責任意識，對生產過程及生產質量進行動態(tài)實時監(jiān)控，大大降低廢品率，改善產品品 質，創(chuàng)造良好的經濟效益。對促進信息化與工業(yè)化融合以及傳統(tǒng)產業(yè)的改造提升有非常重 要和積極的作用。4.運用RFID對生產過程中諸多對象的身份綁定，可以改善傳統(tǒng)工作模式，實現(xiàn)生 產企業(yè)對產品生產全過程的控制和追溯，開發(fā)一個完整的產業(yè)鏈的生產過程控制體系。實 現(xiàn)過程監(jiān)控與質量跟蹤是項目的核心，目的是形成企業(yè)的閉環(huán)生產，保證向客戶提供優(yōu)質 的產品。在車間生產環(huán)節(jié)，用RFID卡作為員工卡和物料批次卡，能夠重復使用，可實現(xiàn)車間 生產無紙化作業(yè)。5.從發(fā)展的眼光看，在生產企業(yè)利用RFID技術對原材料供應商、原材料采購到半 成品加工、成品制造、批發(fā)、配送到零售，貫穿到產供銷供應鏈的每一個環(huán)節(jié)，直到最終消費 者，是所有生產企業(yè)進行質量監(jiān)管的必要流程，也是企業(yè)管理的重要內容。

圖1為本實用新型結構圖。
具體實施方式
一種制造業(yè)生產過程動態(tài)數據采集器，參見圖1包含有電源部分1、通訊模塊2 (RS-232或100M LAN或433M高頻通信接口方式)、處理芯片4(型號是三星s3c44B0 ARM7)、 射頻模塊5(型號是NXP CM2455 13. 56M)、輸入模塊3 (4X7矩陣薄膜鍵盤)、顯示模塊6 (5. 2寸高分辨率藍黑工業(yè)屏)。所述的電源部分與通訊模塊、處理芯片、射頻模塊、輸入模塊、顯示模塊連接，向通 訊模塊、處理芯片、射頻模塊、輸入模塊、顯示模塊提供電源；所述的處理芯片與通訊模塊、射頻模塊、輸入模塊、顯示模塊連接，所述控制芯片按照接收到的計算機指令進行處理并對 射頻模塊進行控制；所述控制芯片接收所述輸入模塊發(fā)出的指令進行處理；所述控制芯片 把需要顯示的信息通過顯示模塊顯示給用戶。所述通訊模塊通過RS232通信線或TCP/IP網絡通信線或RS422通信線或433MHz 無線傳輸通訊接口方式與計算機連接，數據通過通訊模塊傳輸到所述處理芯片上進行數據處理。各個部件的功能為電源部分是本實用新型的能量提供部件；通訊部分采用有線 或無線傳輸通訊接口方式，負責與計算機進行數據交互，接收計算機命令并向處理芯片發(fā) 送命令，處理芯片處理命令并通過顯示模塊顯示處理結果，且通過通訊部分反饋執(zhí)行情況 給計算機；處理芯片負責處理計算機命令、用戶通過輸入模塊輸入的指令并控制射頻部分工 作以及顯示模塊顯示處理情況；射頻模塊能夠讀取125KHz、13. 56MHz頻率的RFID卡，其與處理芯片連接，負責按 控制芯片的指令工作。輸入模塊采用一體化輕觸鍵盤，與處理芯片連接，用戶可以通過一體化輕觸鍵盤 對本實用新型輸入操作命令，命令進入處理芯片進行相應操作。顯示模塊采用液晶顯示，分辨率為320*240，藍底白字，與處理芯片連接負責顯示 處理信息，包括工作任務、用戶指令處理結果等相關信息。本實用新型基于RFID的以制造業(yè)生產車間為應用背景，以非數據設備數據采集 為核心，針對車間生產線上的物料、在制品而研發(fā)的工業(yè)生產流程自動化管理系統(tǒng)，對生產 過程中的物料和在制品信息進行精確采集、整合、集成、分析和共享的終端設備，是車間制 造管理系統(tǒng)的核心內容。本實用新型工作流程首先在生產車間的工位上安裝本實用新型設備并通 RS232、TCP/IP、RS422及433MHz無線傳輸通訊接口方式與服務器7連接。電源部分接上 穩(wěn)壓電源后向其他各個部件提供能量。工位上的員工憑13. 56MHz用戶卡在射頻模塊上刷 卡，射頻模塊把讀取到的信息發(fā)送到處理芯片，處理芯片將信息通過通訊模塊傳送到服務 器上，服務器根據收到的用戶信息以及生產任務計劃通過通訊模塊向發(fā)送本實用新型發(fā)送 生產任務信息，本實用新型通過顯示模塊顯示收到的工作任務指示，工位上的員工就可以 根據所顯示的任務信息進行工作。生產材料上附有RFID標簽，對材料加工前必須在射頻模塊上讀取標簽信息，讀取 到的材料加工的信息會經過處理芯片處理并通過通訊模塊發(fā)送到服務器上記錄、分析、處 理?，F(xiàn)場實時采集物料、物品、工位、人員的信息，精確掌握、控制生產流程、物料及在物品走 向，建立產品個體實時檔案，并實現(xiàn)對產品個檔的記錄追加、跟蹤反饋、整理、分析和共享等 信息管理功能。工作過程中員工可以通過輸入模塊輸入指令，包括查詢生產計劃、生產工藝(圖 紙)、產品批次等信息指令，處理芯片會把信息通過通訊模塊向服務器發(fā)送信息請求，服務 器會處理請求后把處理結果通過通訊模塊發(fā)回本實用新型上，返回的信息會通過顯示模塊 顯示給查詢的員工?；跍蚀_、實時的生產過程狀態(tài)信息，指導工作人員、生產設備和物料 協(xié)調生產，實現(xiàn)準時、準確的生產執(zhí)行目標。實現(xiàn)車間的無紙化作業(yè)。[0042] 本實用新型能采集設備狀況信息、加工數量、加工情況、質量信息等實時車間信 息；監(jiān)視、收集和組織底層控制操作數據，通過基于有限資源能力的作業(yè)排序和調度來代優(yōu) 化車間性能，提供構建企業(yè)數據庫的生產信息數據，生成質量分析與統(tǒng)計報表，實現(xiàn)綜合查 詢和圖形、圖表。
權利要求制造業(yè)生產過程動態(tài)數據采集器，其特征在于，包含有電源部分、通訊模塊、處理芯片、射頻模塊、輸入模塊、顯示模塊；所述的電源部分與通訊模塊、處理芯片、射頻模塊、輸入模塊、顯示模塊連接；所述的處理芯片與通訊模塊、射頻模塊、輸入模塊、顯示模塊分別連接，所述的通訊模塊包括有線通信接口或無線通訊接口。
2.根據權利要求1所述的制造業(yè)生產過程動態(tài)數據采集器，其特征在于，所述有線通 信接口是RS232通信接口。
3.根據權利要求1所述的制造業(yè)生產過程動態(tài)數據采集器，其特征在于，所述有線通 信接口是RS422通信接口。
4.根據權利要求1所述的制造業(yè)生產過程動態(tài)數據采集器，其特征在于，所述有線通 信接口是TCP/IP網絡通信接口。
5.根據權利要求1所述的制造業(yè)生產過程動態(tài)數據采集器，其特征在于，所述無線通 訊接口是433MHz無線通訊接口。
專利摘要本實用新型一種制造業(yè)生產過程動態(tài)數據采集器，包含有電源部分、通訊模塊、處理芯片、射頻模塊、輸入模塊、顯示模塊。所述的電源部分與通訊模塊、處理芯片、射頻模塊、輸入模塊、顯示模塊通過電連接相連；所述的處理芯片與射頻模塊、輸入模塊、顯示模塊分別連接；所述的通訊模塊通過通信線或無線傳輸通訊接口方式與計算機連接。所述通訊模塊通過RS232、TCP/IP、RS422通信線或433MHz無線傳輸通訊接口方式與計算機連接。本實用新型的有益效果是解決了ERP在物資和產品數據采集、數據準確性和實時輸入等方面的問題，是實現(xiàn)生產型企業(yè)整體信息化的樞紐，達到生產信息的實時化、可視化、無紙化、智能化。
文檔編號G06K7/10GK201741274SQ201020260709
公開日2011年2月9日 申請日期2010年7月16日 優(yōu)先權日2010年7月16日
發(fā)明者劉剛, 肖志良, 胡建鐵 申請人:佛山市安訊智能科技有限公司