稼動(dòng)率計(jì)算方法及其系統(tǒng)和嵌入式裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種加工機(jī)臺(tái)的稼動(dòng)率計(jì)算技術(shù)領(lǐng)域,特別是指一種加工機(jī)臺(tái)的稼動(dòng)率計(jì)算方法及其系統(tǒng)和嵌入式裝置的技術(shù)領(lǐng)域，所述稼動(dòng)率計(jì)算方法可通過嵌入式裝置與稼動(dòng)率計(jì)算系統(tǒng)來執(zhí)行。
【背景技術(shù)】
[0002]加工機(jī)臺(tái)，尤其是電腦數(shù)值控制(Computer Numerical Control, CNC)工具機(jī)為一種已經(jīng)被廣泛地使用于制造各種機(jī)器設(shè)備的工具機(jī)器。傳統(tǒng)上，當(dāng)使用加工機(jī)臺(tái)對(duì)工件進(jìn)行加工前，必須先載入或編輯加工程序以進(jìn)行加工，而管理者能夠在遠(yuǎn)端管理加工機(jī)臺(tái)。管理者會(huì)希望能從一遠(yuǎn)端平臺(tái)來取得加工機(jī)臺(tái)的加工生產(chǎn)狀態(tài)與信息，例如加工機(jī)臺(tái)是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)、是否有異常信號(hào)、加工程序數(shù)據(jù)、操作員工數(shù)據(jù)、機(jī)臺(tái)稼動(dòng)率(machineutilizat1n)等。
[0003]稼動(dòng)率亦稱為“產(chǎn)能利用率”，是用來衡量機(jī)器設(shè)備使用效率的重要指標(biāo)之一。簡(jiǎn)單來說，稼動(dòng)率為機(jī)器設(shè)備的實(shí)際加工時(shí)間和可以運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間的比率，也就是機(jī)器設(shè)備負(fù)荷時(shí)間扣除掉停機(jī)時(shí)間后和負(fù)荷的比率，停機(jī)時(shí)間可能是機(jī)器設(shè)備維修、保養(yǎng)，或是無工件需進(jìn)行加工等。一般來說，稼動(dòng)率越高可表示機(jī)器設(shè)備使用效率越高，產(chǎn)能越佳，而常見的稼動(dòng)率計(jì)算公式如后所列:稼動(dòng)率=(負(fù)荷時(shí)間-停機(jī)時(shí)間)/負(fù)荷時(shí)間，其中(負(fù)荷時(shí)間-停機(jī)時(shí)間)即為實(shí)際加工時(shí)間。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)下，工廠內(nèi)大部分的設(shè)備都是由可程序邏輯控制器(ProgrammableLogic Controller，PLC)來予以控制其工作流程或相關(guān)動(dòng)作。為了獲得工廠內(nèi)各個(gè)設(shè)備的稼動(dòng)率以進(jìn)一步分析各設(shè)備的產(chǎn)能利用率的相關(guān)信息，現(xiàn)有技術(shù)多采用人工回報(bào)方式；也即設(shè)備的操作人員需要在設(shè)備進(jìn)行加工前掃描待加工的工件的條形碼并且記錄于系統(tǒng)，或是由操作人員記錄設(shè)備的加工時(shí)間于紙本上，再由人工方式記錄于系統(tǒng)。然而，如果稼動(dòng)率的計(jì)算方式采用人工回報(bào)的方式容易產(chǎn)生不準(zhǔn)確的問題，并且無法準(zhǔn)確地反映出設(shè)備的稼動(dòng)時(shí)間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本披露內(nèi)容提供一種自動(dòng)化計(jì)算加工機(jī)臺(tái)的稼動(dòng)率的方法，特別適用于具有PLC的加工機(jī)臺(tái)。本披露內(nèi)容的方法及系統(tǒng)具有可擴(kuò)充性，不需要為多種不同廠牌、型號(hào)的PLC或加工機(jī)臺(tái)來分別進(jìn)行接口連接(如經(jīng)由硬件和軟件接口來進(jìn)行連接)，即可自動(dòng)為不同加工機(jī)臺(tái)來分別建立對(duì)應(yīng)的動(dòng)作規(guī)則，來計(jì)算不同加工機(jī)臺(tái)的稼動(dòng)率。
[0006]本發(fā)明實(shí)施例提供一種稼動(dòng)率計(jì)算方法，用以計(jì)算加工機(jī)臺(tái)的稼動(dòng)率，所述加工機(jī)臺(tái)連接可程序邏輯控制器，可程序邏輯控制器連接嵌入式裝置，嵌入式裝置連接稼動(dòng)率計(jì)算系統(tǒng)，嵌入式裝置包括輸入/輸出端口獲取模塊與控制器，控制器連接輸入/輸出端口獲取模塊，以將運(yùn)作信號(hào)傳送至稼動(dòng)率計(jì)算系統(tǒng)以計(jì)算稼動(dòng)率，其中稼動(dòng)率計(jì)算系統(tǒng)儲(chǔ)存加工機(jī)臺(tái)動(dòng)作規(guī)則，所述可程序邏輯控制器具有多組輸入/輸出端口，并且稼動(dòng)率計(jì)算方法包括以下步驟:通過輸入/輸出端口獲取模塊掃描輸入/輸出端口的運(yùn)作信號(hào)；通過稼動(dòng)率計(jì)算系統(tǒng)依時(shí)間持續(xù)接收運(yùn)作信號(hào)；通過稼動(dòng)率計(jì)算系統(tǒng)依據(jù)運(yùn)作信號(hào)和加工機(jī)臺(tái)動(dòng)作規(guī)則以判斷加工機(jī)臺(tái)是否在進(jìn)行加工；如果加工機(jī)臺(tái)在進(jìn)行加工，則記錄加工機(jī)臺(tái)的加工時(shí)間數(shù)據(jù)；依據(jù)加工時(shí)間數(shù)據(jù)和應(yīng)加工時(shí)間數(shù)據(jù)產(chǎn)生稼動(dòng)率，其中加工機(jī)臺(tái)動(dòng)作規(guī)則為記錄對(duì)應(yīng)加工機(jī)臺(tái)進(jìn)行加工時(shí)的至少一加工特征輸入/輸出端口，所述加工特征輸入/輸出端口為多個(gè)輸入/輸出端口的其中之一。
[0007]在本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例中，其中加工機(jī)臺(tái)動(dòng)作規(guī)則經(jīng)由稼動(dòng)率計(jì)算系統(tǒng)所設(shè)定的加工參考時(shí)間與閑置參考時(shí)間，由控制器根據(jù)加工參考時(shí)間取得加工參考時(shí)間對(duì)應(yīng)的多個(gè)輸入/輸出端口的運(yùn)作信號(hào)，以及根據(jù)閑置參考時(shí)間取得閑置參考時(shí)間對(duì)應(yīng)的多個(gè)輸入/輸出端口的該運(yùn)作信號(hào)，進(jìn)而依據(jù)對(duì)應(yīng)加工參考時(shí)間的運(yùn)作信號(hào)和對(duì)應(yīng)所述閑置參考時(shí)間的運(yùn)作信號(hào)的差異，決定至少一加工特征輸入/輸出端口，其中加工機(jī)臺(tái)依據(jù)加工參考時(shí)間進(jìn)行加工，以及依據(jù)閑置參考時(shí)間未進(jìn)行加工。
[0008]在本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例中，其中加工機(jī)臺(tái)動(dòng)作規(guī)則經(jīng)由控制器記錄加工機(jī)臺(tái)進(jìn)行加工時(shí)的運(yùn)作信號(hào)以及未進(jìn)行加工時(shí)的運(yùn)作信號(hào)，并傳送到由稼動(dòng)率計(jì)算系統(tǒng)以依據(jù)所記錄應(yīng)進(jìn)行加工時(shí)的運(yùn)作信號(hào)和未進(jìn)行加工時(shí)的運(yùn)作信號(hào)的差異，決定至少一加工特征輸入/輸出端口。
[0009]在本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例中，其中加工機(jī)臺(tái)動(dòng)作規(guī)則為加工特征輸入/輸出端口均有輸出運(yùn)作信號(hào)，而加工時(shí)間數(shù)據(jù)為累計(jì)加工特征輸入/輸出端口均有輸出運(yùn)作信號(hào)的時(shí)間。
[0010]在本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例中，其中加工機(jī)臺(tái)動(dòng)作規(guī)則為比對(duì)加工特征輸入/輸出端口于一時(shí)間區(qū)間的比對(duì)運(yùn)作信號(hào)，而加工時(shí)間數(shù)據(jù)為累計(jì)加工特征輸入/輸出端口所輸出的輸出運(yùn)作信號(hào)、且輸出運(yùn)作信號(hào)符合加工特征輸入/輸出端口的比對(duì)運(yùn)作信號(hào)的時(shí)間。
[0011]在本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例中，其中稼動(dòng)率計(jì)算系統(tǒng)系經(jīng)由一數(shù)據(jù)庫儲(chǔ)存加工機(jī)臺(tái)動(dòng)作規(guī)則。
[0012]在本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例中，其中稼動(dòng)率計(jì)算系統(tǒng)還用以經(jīng)由多個(gè)嵌入式裝置連接多個(gè)加工機(jī)臺(tái)，且用以判斷多個(gè)加工機(jī)臺(tái)中的特定加工機(jī)臺(tái)是否已注冊(cè)，當(dāng)判斷特定加工機(jī)臺(tái)已注冊(cè)時(shí)，則經(jīng)由特定加工機(jī)臺(tái)所對(duì)應(yīng)控制器通過輸入/輸出端口獲取模塊掃描該輸入/輸出端口的運(yùn)作狀態(tài)。
[0013]在本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例中，其中稼動(dòng)率計(jì)算系統(tǒng)還依據(jù)所產(chǎn)生的稼動(dòng)率產(chǎn)生稼動(dòng)率報(bào)表。
[0014]本發(fā)明實(shí)施例另提供一種嵌入式裝置，嵌入式裝置連接稼動(dòng)率計(jì)算系統(tǒng)和加工機(jī)臺(tái)的可程序邏輯控制器，用以計(jì)算加工機(jī)臺(tái)的稼動(dòng)率，其中可程序邏輯控制器具有多組輸入/輸出端口。嵌入式裝置包括輸入/輸出端口獲取模塊與控制器。輸入/輸出端口獲取模塊用以掃描多個(gè)輸入/輸出端口的運(yùn)作信號(hào)?？刂破鬟B接輸入/輸出端口獲取模塊，將運(yùn)作信號(hào)傳送至稼動(dòng)率計(jì)算系統(tǒng)以計(jì)算稼動(dòng)率。稼動(dòng)率計(jì)算系統(tǒng)儲(chǔ)存有加工機(jī)臺(tái)動(dòng)作規(guī)則，依時(shí)間持續(xù)接收運(yùn)作信號(hào)，且依據(jù)運(yùn)作信號(hào)和加工機(jī)臺(tái)動(dòng)作規(guī)則以判斷加工機(jī)臺(tái)是否在進(jìn)行加工，并記錄加工機(jī)臺(tái)的加工時(shí)間數(shù)據(jù)，再依據(jù)加工時(shí)間數(shù)據(jù)和應(yīng)加工時(shí)間數(shù)據(jù)產(chǎn)生稼動(dòng)率，而加工機(jī)臺(tái)動(dòng)作規(guī)則為記錄對(duì)應(yīng)加工機(jī)臺(tái)進(jìn)行加工時(shí)的至少一加工特征輸入/輸出端口，加工特征輸入/輸出端口為多個(gè)輸入/輸出端口的其中之一。
[0015]本發(fā)明實(shí)施例再提供一種稼動(dòng)率計(jì)算系統(tǒng)，經(jīng)由嵌入式裝置連接加工機(jī)臺(tái)的可程序邏輯控制器，用以計(jì)算加工機(jī)臺(tái)的稼動(dòng)率，其中可程序邏輯控制器具有多組輸入/輸出端口，所述嵌入式裝置包括輸入/輸出端口獲取模塊以掃描多個(gè)輸入/輸出端口的運(yùn)作信號(hào)，以及包括控制器以將運(yùn)作信號(hào)傳送至稼動(dòng)率計(jì)算系統(tǒng)以計(jì)算稼動(dòng)率，且稼動(dòng)率計(jì)算系統(tǒng)包括儲(chǔ)存單元、判斷單元與計(jì)算單元。
[0016]綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例所提出的稼動(dòng)率計(jì)算方法及其系統(tǒng)和嵌入式裝置，通過在加工參考時(shí)間與閑置參考時(shí)間來掃描各個(gè)運(yùn)作信號(hào)以找出加工特征輸入/輸出端口并產(chǎn)生加工機(jī)臺(tái)動(dòng)作規(guī)則。接著，檢測(cè)所述加工特征輸入/輸出端口的運(yùn)作信號(hào)來決定加工機(jī)臺(tái)是否真正在對(duì)工件進(jìn)行加工程序，進(jìn)而來計(jì)算稼動(dòng)率與產(chǎn)生稼動(dòng)率報(bào)表，以期能提高加工機(jī)臺(tái)的設(shè)備稼動(dòng)率(Equipment utilizat1n-rate)。
[0017]為使能更進(jìn)一步了解本發(fā)明的特征及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅是用來說明本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的權(quán)利要求范圍作任何的限制。
【附圖說明】
[0018]圖1為根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例所繪示的嵌入式裝置的區(qū)塊示意圖。
[0019]圖2為根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例所繪示的運(yùn)作信號(hào)的波形圖。
[0020]圖3為根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例所繪示的稼動(dòng)率計(jì)算系統(tǒng)的示意圖。
[0021]圖4為根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例所繪示的多個(gè)嵌入式裝置的示意圖。
[0022]圖5為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的稼動(dòng)率計(jì)算方法的流程圖。
[0023]【符號(hào)說明】
[0024]110:加工機(jī)臺(tái)
[0025]112:可程序邏輯控制器
[0026]120:嵌入式裝置
[0027]122:輸入/輸出端口獲取模塊
[0028]124:控制器
[0029]130:稼動(dòng)率計(jì)算系統(tǒng)
[0030]132:儲(chǔ)存單元
[0031]134:判斷單元
[0032]136:計(jì)算單元
[0033]ES1、ES2、ES3、ES4、ES5、ES6、ES7、ES8:嵌入式裝置
[0034]M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8:加工機(jī)臺(tái)
[0035]1/01、1/02、1/03、1/04、1/05、1/06、1/07、1/08:輸入 / 輸出端口
[0036]Tl:加工參考時(shí)間
[0037]T2:閑置參考時(shí)間
[0038]S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8:運(yùn)作信號(hào)
[0039]S510、S520、S530、S540、S560:流程
[0040]URS:稼動(dòng)率計(jì)算系統(tǒng)
【具體實(shí)施方式】
[0041]在下文將參看隨附圖