流水線企業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)

1、流水線企業(yè)生產(chǎn)管理多媒體MES系統(tǒng)系統(tǒng)實現(xiàn)背景及描述在當(dāng)前國際國內(nèi)環(huán)境下，物價持續(xù)上漲，企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營所有環(huán)節(jié)成本成倍增 加。作為企業(yè)如何減少損失是首要任務(wù)。人員工資在漲，生產(chǎn)效率不變，進一步增 加了企業(yè)的負(fù)擔(dān)。如何節(jié)省企業(yè)運作成本，提升在困境中求生存、發(fā)展的能力，是 每個企業(yè)管理者追求的LI標(biāo)。在人員與工種眾多、管理環(huán)節(jié)及方式復(fù)雜的密集型生 產(chǎn)企業(yè)里，由于工作內(nèi)容多樣化、不可預(yù)見化，將各級生產(chǎn)運作人員每日工作內(nèi)容 數(shù)字化是件困難的事情，即有條件下只能靠人工記錄工作事項，寵大的人工工作量 決定這是不可行的。在科技日新月異的今日，能不能利用現(xiàn)代化手段來實現(xiàn)這些管 理需求呢?答案是有的。我們系統(tǒng)的實

2、現(xiàn)方法是依托制造業(yè)的MES(制造執(zhí)行系 統(tǒng),manufacturing execution system),增加有效技術(shù)手段，可幕記錄生產(chǎn)運轉(zhuǎn)人 員關(guān)鍵工作內(nèi)容起始段時間、工作位置，將密集型生產(chǎn)企業(yè)每個環(huán)節(jié)每個人員工作 量數(shù)字化。并且通過錄像疊加技術(shù)，將關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)工作內(nèi)容及實時重要數(shù)據(jù)整合 到畫面加以保存，達到有據(jù)可查。在生產(chǎn)制造領(lǐng)域，制造執(zhí)行系統(tǒng)是一個H前的制造業(yè)的一個焦點學(xué)科，與傳 統(tǒng)的ERP系統(tǒng)不同,MES系統(tǒng)直接面向生產(chǎn)設(shè)備。MES系統(tǒng)的運行，依黑對生產(chǎn)現(xiàn)場 設(shè)備的各項運行參數(shù)進行在線監(jiān)控，并進行相應(yīng)的交互處理，然后通過各種方式， 向生產(chǎn)現(xiàn)場反饋各類處理結(jié)果，從而實現(xiàn)提高生產(chǎn)效率，降

3、低能耗，確保產(chǎn)品品 質(zhì)，最終達到降低生產(chǎn)成本，增加企業(yè)效益，增強企業(yè)市場競爭力的LI的。我們的系統(tǒng)應(yīng)用U前成熟的網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、音視頻多媒體技術(shù)、單片機與 嵌入式技術(shù)、面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)技術(shù)、大中型數(shù)據(jù)庫技術(shù)，結(jié)合企業(yè)已有的資源 管理(ERP)系統(tǒng)，辦公自動化(0A)系統(tǒng)，再加以相應(yīng)的軟件與硬件開發(fā)，從而整合 成我們的智能化、多媒體流水企業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)。具體如何量化呢?生產(chǎn)型企業(yè)現(xiàn)階段主要突出考慮以下兩種情況，我們給以相 關(guān)解決方案:1. 一線生產(chǎn)員工量化工作考核員工工作量一般以生產(chǎn)數(shù)量來考核，有的企業(yè)在后期還需要質(zhì)檢人員對關(guān)鍵 生產(chǎn)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)質(zhì)量進行考核。如何將這么多環(huán)節(jié)內(nèi)容考核結(jié)果適時

4、準(zhǔn)確的結(jié)合及 體現(xiàn)出來，并且保證考核LI標(biāo)正確無誤?這就是我們這套系統(tǒng)要做的。具體實現(xiàn)過 程大同小異，我們在此以極具代表性的針織企業(yè)為例。某針織企業(yè)的一線生產(chǎn)工 人，一人可以看守三到四臺針織圓機，除了正常的上下紗綻及下布疋外，還要實時 查看機器生產(chǎn)情況，及時發(fā)現(xiàn)解決問題。那么針對該員工我們需要記錄的工作內(nèi)容 數(shù)據(jù)及方式為：在每臺針織圓機上放置一單片機嵌入式終端，該終端如下圖所示：員工上下班時在需要交接紡織機臺打交接班卡。假如該公司規(guī)定8點為上下 班時間，交接班時間不超過正負(fù)5分鐘。交接時上下班人員互打下班卡、上班卡， 卡為公司通用考勤ID卡（卡信息可以經(jīng)考勤系統(tǒng)導(dǎo)入也可以自行初始化到MES數(shù)據(jù)

5、 庫）。這樣當(dāng)天當(dāng)班工作時間從打上班卡開始到打卡下班結(jié)束為區(qū)間計算，中間如 有急事外出經(jīng)請示班組長后找代班人員臨時代班，同樣需要打交接班卡。這樣一個 生產(chǎn)工人一天的工作時間地點都有記錄可查及統(tǒng)計。交完班后開始正常生產(chǎn)作業(yè)。拿到需要織造的布票（企業(yè)安排生產(chǎn)人員打印好的條形碼布票），準(zhǔn)備好生產(chǎn) 材料后用嵌入式終端所掛條碼掃描槍掃描數(shù)據(jù)后開動紡織圓機生產(chǎn)。嵌入式終端通 過傳感器接口采集紡織機器轉(zhuǎn)速信息并顯示在終端上，同時傳送轉(zhuǎn)速信息及轉(zhuǎn)數(shù)到 中心數(shù)據(jù)庫保存。中間若是發(fā)生紡織機器斷針或者設(shè)備故障等問題，需要通過嵌入式終端輸入 請求幫助代碼按確認(rèn)，后臺收到數(shù)據(jù)利用合成廣播系統(tǒng)語音合成請求內(nèi)容廣播到指 定

6、類型人員工作處，并輔以ERP系統(tǒng)顯示實時消息。相關(guān)維修人員收到請求后趕到請求機臺現(xiàn)場，在機臺上刷卡，終端讀取卡信 息保存到中心數(shù)據(jù)庫。機修人員檢查修理問題，這中間有可能產(chǎn)生轉(zhuǎn)數(shù)，布面有可 能是受損的調(diào)校布。維修結(jié)束后，該機修人員在終端上輸入具體維修問題通用定義 代碼并再次刷卡結(jié)束維修。機器恢復(fù)正常后繼續(xù)生產(chǎn)。達到紡織機器預(yù)設(shè)定的生產(chǎn)轉(zhuǎn)數(shù)后機器要自動停 機以完成下布工作。將布疋取出后包好，再次掃描開始生產(chǎn)時的布票號。前后兩次掃描過程表示該匹布完整生產(chǎn)結(jié)束。然后將布票號單扎于包裝好布 匹上，送入磅布處。磅布處收到該匹布后進行稱重掃描，稱得重量錄入數(shù)據(jù)庫，與所掃描布疋號 對應(yīng)。然后進入驗布流程。驗布

7、人員取得該單布后,ERP系統(tǒng)顯示該布主產(chǎn)情況，哪臺機器生產(chǎn)，山誰控 制生產(chǎn)過程，中間有無機器故障，若有故障維修則給出提醒。提醒內(nèi)容為該布自X 轉(zhuǎn)開始維修，維修時共產(chǎn)生Y轉(zhuǎn)數(shù)，給出預(yù)估起始長度范圍。這樣驗布人員會根據(jù)提醒著重檢查布面質(zhì)量，防止漏檢不合格布交付客戶， 有效增加產(chǎn)品檢驗合格率，減少客戶因布匹生產(chǎn)質(zhì)量產(chǎn)生的投訴及不滿，穩(wěn)固企業(yè) 整體生產(chǎn)水平及行業(yè)內(nèi)形象。2.生產(chǎn)班次直接管理人員量化考核一般生產(chǎn)班次除了一線直接生產(chǎn)工人外，還有配套的更高一級的技術(shù)型班組 長及領(lǐng)班，負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)處理生產(chǎn)過程中遇到的難題或者其他問題。那么這些人員的工 作量如何來量化考核呢?生產(chǎn)企業(yè)一切為了產(chǎn)品質(zhì)量，班組長或者領(lǐng)班

8、也應(yīng)該以圍 繞生產(chǎn)而展開工作。因此考核還是以直接、間接參與生產(chǎn)管理為主。在此我們繼續(xù) 以針織生產(chǎn)企業(yè)為例來說明。針織廠要求領(lǐng)班人員在生產(chǎn)過程中要按時巡視每一臺在產(chǎn)機器，U的是及時 發(fā)現(xiàn)一線員工未能發(fā)現(xiàn)的問題并幫助改正，進一步保證產(chǎn)品質(zhì)量。那么在該領(lǐng)班人員巡視到一臺機器時，要刷卡以示該機臺開始巡視。按規(guī)定 要求每臺機器巡視三分鐘。領(lǐng)班人員三分鐘內(nèi)巡視完未發(fā)現(xiàn)異常，再次刷卡以示結(jié) 束，前往下一臺機器繼續(xù)巡視。這樣領(lǐng)班或者班組長等一線直接參與生產(chǎn)人員當(dāng)班當(dāng)開的工作量就能全部掌 握。后臺數(shù)據(jù)庫第二天根據(jù)具體考核辦法規(guī)則計算該人員前一天工作效率，達到計 效目的。以上為生產(chǎn)環(huán)節(jié)工作人員具體量化示例。如果遇

9、到員工對計效考核內(nèi)容有爭議的時候，比如員工發(fā)現(xiàn)自己當(dāng)班實際織布過程中下布數(shù)量為20匹，而系統(tǒng)記錄少了一匹只有19匹，如何驗證？同 樣，如果后面驗布人員發(fā)現(xiàn)該匹布面有明顯生產(chǎn)錯誤導(dǎo)致的問題，而系統(tǒng)未提示有 維修過程，那就認(rèn)定為該值機員工疏忽職守，沒有及時發(fā)現(xiàn)問題并停機向上請求幫 助，而員工不予承認(rèn)錯誤。亦或是，明明系統(tǒng)記錄了該機臺應(yīng)該下布總?cè)?shù)合計重 量應(yīng)該為5000磅，而實際磅布結(jié)果顯示該機臺只有4500磅的數(shù)量，那么少了的 500磅去了哪里?是否為員工逃避處罰將因個人錯誤導(dǎo)致的次布丟到別的地方了？再 有，一機修人員在維修時候去倉庫領(lǐng)了配件，到現(xiàn)場后再次檢查發(fā)現(xiàn)不是該配件問 題所致故障，則未有

10、歸還所領(lǐng)配件，導(dǎo)致配件大量丟失如此類似生產(chǎn)問題很多，每個生產(chǎn)企業(yè)都會遇到，盡管形式不同，但是原因 基本上都是生產(chǎn)員丄因為個人原因不愿意履行公司處罰措施所致。那么這些問題如 何解決，避免爭議?就需要現(xiàn)場錄相事實來證明或者排除了。為了盡可能完善的避免問題爭執(zhí)，我們需要在關(guān)鍵生產(chǎn)位置設(shè)置監(jiān)控攝像機，記錄每天生產(chǎn)情況。更重要的是，我們還要將當(dāng)時生產(chǎn)內(nèi)容及現(xiàn)場采集到的所 有信息實時疊加到對應(yīng)畫面上保存。比如刷卡的卡內(nèi)容，所織布匹掃描時的條碼內(nèi) 容，有問題輸入代碼請求的內(nèi)容等等。總之，在每個涉及到生產(chǎn)管理的環(huán)節(jié)，都需要確保每個崗位的工作可靠及工 作質(zhì)量，并且能被數(shù)字化，達到有形的提高生產(chǎn)管理及減少不必要的

11、人力物力資源 浪費。這套系統(tǒng)在某針織廠實施這個項H后，有效杜絕因為產(chǎn)品質(zhì)量管理考核導(dǎo)致 的種種現(xiàn)象，深入實時的語音現(xiàn)場提醒能提高一線員工的工作效率，流水線巡視組 長及領(lǐng)班人員在每個環(huán)節(jié)上的工作都能被檢測并數(shù)字化。企業(yè)實現(xiàn)了人力資源利用 的最大化。同時，更為精確的監(jiān)控與統(tǒng)計機臺的狀態(tài)與運行效率，實施高度靈活的 調(diào)度作業(yè)，最大效率的利用機器的產(chǎn)能。將人力、設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)最完美的結(jié) 合起來，極大降低了企業(yè)的生產(chǎn)運行成本，也降低了次品率，提升了產(chǎn)品質(zhì)量，從 而能夠以更加從容的態(tài)度面對全球化的市場競爭。溫馨推薦您可前往口度文庫小程序享受更優(yōu)閱讀體驗不去了立即體驗系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如下圖所示，該套系統(tǒng)共分視

12、頻信號采集、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集、后臺數(shù)據(jù)處理、 圖像疊加保存、自動廣播兒部分組成。市話手機如圖方案中，現(xiàn)場視頻信號到光端機采用普通雙絞線傳輸，485總線采用485 專用傳輸線纜，手拉手連接方式，各個T型接點不超過10米距離。這種連接方案適合于中大型企業(yè)，圖像質(zhì)量有保障，光纖傳輸不會受額外干 擾，穩(wěn)定性比較強。還有種經(jīng)濟型的連接方案，即視頻信號到中心機房采用大對數(shù) 通信電纜，該方案不需要架設(shè)光纖傳輸部分，相對節(jié)省大筆開支，受制于大對數(shù)通 信電纜傳輸距離限制，正常無源傳輸在500米左右，相對于光纖傳輸來說穩(wěn)定性較 差，圖像質(zhì)量較容易受干擾，包括差模、共模干擾。大對數(shù)電纜傳輸方案相對來說 性價比較高些。系

13、統(tǒng)運行示意圖系統(tǒng)所用各類設(shè)備說明1.多功能數(shù)據(jù)采集器堪源丨485丨傳感器接口 I掃描搶1運行示意圖肌仆勺mh1 tn*(4. £na®CUI-?<Jhi*iain4. cna ®>n吋V在針織項LI里，每個大圓機機臺上安裝一個數(shù)據(jù)采集設(shè)備，釆集機臺運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 速、開停機狀態(tài)，ID卡刷卡數(shù)據(jù)，掃描生產(chǎn)標(biāo)識卡（針織上稱為布票號）數(shù)據(jù)， 人匸輸入操作代碼等。相應(yīng)采集到的信號實時顯示在LCD顯示屏上。現(xiàn)場每臺終端采集到的數(shù)據(jù)山PC104丄控機取得后經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實時上傳至監(jiān)控中 心數(shù)據(jù)服務(wù)器，供后臺疊加設(shè)備使用。之所以考慮以PC104 £控機現(xiàn)場處理再送入 網(wǎng)絡(luò)

14、，是因為現(xiàn)場設(shè)備為大型高負(fù)載設(shè)備，并且生產(chǎn)現(xiàn)場和中心機房不共地，啟動 運轉(zhuǎn)時各種高低頻信號頻繁影響485總線傳輸數(shù)據(jù)，造成上位機出錯甚至不通訊等 問題。而PC104工控機工作穩(wěn)定，能滿足工業(yè)惡劣使用環(huán)境的要求，再輔以Wince 軟件平臺，系統(tǒng)長時間無障礙運行成為可能。滿足效率統(tǒng)計誤差范圉要求。除了現(xiàn)場車間布置PC104嵌入式工控機這一方案外，我們還有一套廉價的方 案，即現(xiàn)場485總線直接延伸到機房控制中心接入主機，主機配置相應(yīng)采集程序充 當(dāng)上位機獲取所有下位機信號，通過網(wǎng)絡(luò)保存到相應(yīng)服務(wù)器。III于減少了現(xiàn)場的 PC104主機等配置，該方案相對來說簡單、費用少。但是483總線在遠(yuǎn)距離傳輸過 程

15、中容易受環(huán)境干擾，要采取一系列保護措施，需避免強電、共差模干擾。2.視頻信號采集視頻監(jiān)控配合現(xiàn)場多功能數(shù)據(jù)采集器，則將能發(fā)揮更大作用，原因有以下兒監(jiān)控效果更為直觀。相對單純的數(shù)據(jù)采集及分析，疊加了現(xiàn)場所有實時數(shù)據(jù)的畫面更直觀，事后查看舉證很具說服力。對于后期維護很有幫助。如果監(jiān)視畫面顯示該區(qū)域即無視頻信號也無采 集到的數(shù)據(jù)，則說明機器斷電維護（現(xiàn)場攝像機和數(shù)據(jù)采集終端同時自 被監(jiān)控機臺取電）。工廠工人流動性太大，因此需要監(jiān)控系統(tǒng)來監(jiān)看這些人的操作是否規(guī) 范，對于不規(guī)范操作引起的事故做到有證可查。3.數(shù)據(jù)視頻疊加器 .qWSpdme巳二;n現(xiàn)場過來的原始視頻信號輸入疊加器。經(jīng)配置好的網(wǎng)絡(luò)端從服務(wù)

16、器取得需要 疊加數(shù)據(jù)，實時混合到對應(yīng)通道的視頻畫面中。輸出端將疊加完的視頻信號輸出到 矩陣切換器，以供顯示墻使用。輸出的疊加信號同時分配到嵌入式硬盤錄像機進行 錄像保存。除了嵌入式疊加器，我們還有套廉價的軟件實現(xiàn)方案，基于非嵌入式系統(tǒng)。以X86平臺加普通視頻采集卡組建一套PC式視頻服務(wù)器，在此視頻服務(wù)器上 運行疊加軟件動態(tài)覆蓋需疊加內(nèi)容到相應(yīng)畫面即可，不過受制于視頻卡廠家的接口限制，錄像時不會保存覆蓋疊加的內(nèi)容到錄像文件里。但是山于采用PC式疊加、 錄像方式，總體建造成本有所減少，適合小規(guī)模應(yīng)用環(huán)境。后臺機監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)（大型針織廠MES系統(tǒng)監(jiān)控中心）（中小型針織廠MES系統(tǒng)監(jiān)控中心）每24路圖

17、像占用一臺主機，也可以選用矩陣進行切換輪流監(jiān)控。三.現(xiàn)場信息反饋方式1、自動廣播系統(tǒng):主動求助廣播：現(xiàn)場員工若是遇到緊急故障需要求助，只要按下數(shù)據(jù)采 集器上面算定義求助按鈕，輸入求助類型代碼即可。該生產(chǎn)區(qū)域與相對 應(yīng)的管理區(qū)域就會響起自動合成的語音請求廣播，并且后臺生成緊急問 題調(diào)度數(shù)據(jù)。負(fù)責(zé)調(diào)度人員相關(guān)頁面實時顯示請求內(nèi)容，以便指定人員 到現(xiàn)場維護。如果系統(tǒng)指定具體問題人員內(nèi)線電話，則廣播系統(tǒng)拔通該 指定號碼，對方接聽時播放經(jīng)合成的語音請求內(nèi)容。該請求記錄也會錄 入數(shù)據(jù)庫，方便查詢和統(tǒng)計。設(shè)備運行不正常廣播：現(xiàn)場采集到的設(shè)備運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)，實時存入后臺數(shù)據(jù) 庫。如果需對設(shè)備實行保守參數(shù)運轉(zhuǎn)，即不希

18、望操作人員擅自變動機器 運轉(zhuǎn)參數(shù)，可以設(shè)立特別警示參數(shù)范圍值，超過或者低于設(shè)定參數(shù)的， 則立刻合成語音廣播警告到該生產(chǎn)區(qū)域，提示操作人員改正。多次廣播 仍未改正的則將問題數(shù)據(jù)發(fā)至緊急惜況調(diào)度中心處理。電話撥入廣播：企業(yè)的管理或后勤人員，可根據(jù)各自的電話權(quán)限，部分 或全部選擇需要的廣播區(qū)域，進行電話撥入廣播。具備權(quán)限的管理人員 可在任何區(qū)域，通過手機，小靈通拔通本企業(yè)總機號碼，再拔入語音廣播系統(tǒng)的分機號，輸入工號和密碼驗證通過即可廣播。也可以在本公司內(nèi)線電話通過地方直接拔打語音廣播分機拔入號進行電話廣播，同樣需要驗證。語音合成廣播：中心值勤人員可以將文本內(nèi)容直接廣播到軟件選擇的區(qū) 域，方便快捷。廣播結(jié)束自動恢復(fù)原來狀態(tài)。背景音樂功能：本語音廣播系統(tǒng)可以定時播放指定音樂作為背景音樂全 廠或者部分廠廣播。組網(wǎng)方便：只要電話線能通達的地方，所有廣播內(nèi)容全部能送達。電話 線到達現(xiàn)場后通過專用的解碼模塊將所有電話語音信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)音頻 信號送入現(xiàn)場工業(yè)功放進行放大廣播。除以上功能以外，傳統(tǒng)背景廣播具有功能此系統(tǒng)都完全具