生產設備監控系統及方法
2023-10-08 12:16:54
專利名稱：生產設備監控系統及方法
技術領域：
本發明涉及一種生產設備監控系統及方法，尤其涉及一種表面貼裝(Surface Mount Technology，SMT)設備的監控系統及方法。
背景技術：
由於電子產品快速發展和廣泛應用，對於電路板產品的品質與工藝的要求也越來越高，早期的手工焊接技術早已無法滿足當前人們對電子產品的要求。越來越多的電子產品採用了表面貼裝(SurfaceMount Technology，SMT)技術生產，因此對於生產設備的監控也就逐漸成為了一個日益重要的任務。傳統的做法是由工程師採用人工定時監控的方式在生產設備所在地定期進行直接觀察管理以及維修、保養等。這種做法極為不便，同時對於生產設備出現的隨機問題無法及時發現，進而導致產品良率的降低，嚴重製約了生產線的效率、速度以及品質。
發明內容本發明所要解決的技術問題在於提供一種生產設備的監控系統，其可通過網絡獲取所有生產設備的設備保養數據、產品良率狀況以及配件管理狀況。
本發明所要解決的另一技術問題在於提供一種生產設備監控方法，其可藉由生產設備與監控系統各模塊的連結，通過網絡獲取所有生產設備的數據並在生產設備處於非正常狀態下對終端用戶發出警告指示。
為解決上述技術問題，同時便於理解本發明，本發明的實施方式中提供的生產設備監控系統為一種表面貼裝(Surface MountTechnology，SMT)設備監控系統，包括一數據採集模塊，用於從SMT設備獲取生產設備動態數據；一數據儲存模塊，與數據採集模塊相連接，用於儲存SMT設備的基本設備數據並實時接收數據採集模塊傳輸的SMT設備動態數據；一系統監控模塊，與數據儲存模塊相連，用於將數據採集模塊所採集的SMT設備動態數據與系統參數比較，以產生各種系統指令，並將該指令傳輸至數據儲存模塊；一用戶界面，通過網絡與數據儲存模塊連接，用於顯示各種系統指令；以及一配件管理模塊，與數據儲存模塊相連接，用於顯示SMT設備配件庫存，在庫存低於安全庫存時產生對終端用戶發出警告指示。
本發明提供的另一實施方式為一種生產設備監控方法，為了便於理解本發明，本發明所提供的實施方式為一種SMT設備監控方法，該方法包括有如下步驟(a)實時採集SMT設備的動態數據；(b)建立所有SMT設備基本數據以及生產設備所有配件基本數據，設定系統各項參數，該等參數包括SMT設備保養參數、SMT設備維修參數、SMT設備缺陷率參數；(c)將動態數據與系統參數進行比對，判斷SMT設備是否正常運作，若SMT設備正常運作，配件庫存滿足需求，則將所有接收的動態數據保存；若系統非正常運作，則根據比對結果進行相應處理。
本發明採用計算機自動監控生產設備，使得生產管理部門的負荷可大大減輕，對於生產現場的運作更加及時且具體到數位化，品管部門對品質管理也更加及時準確，無須浪費時間於不良數據的採集與稽核，同時，對於工程部門更加合理的工程參數，治具改善分析以及工程控制提供精確的數據參考及報表，對生產部門計劃控制更加有依據，生產排配也更加準確。
圖1為本發明SMT設備監控系統的功能模塊圖。
圖2為圖1中所示的系統監控模塊的方塊圖。
圖3為本發明SMT設備監控系統的作業流程圖。
圖4為本發明SMT設備監控系統的保養作業流程圖。
圖5為本發明SMT設備監控系統的維修作業流程圖。
圖6為本發明SMT設備監控系統的缺陷率監控作業流程圖。
圖7為本發明SMT設備監控系統的配件管理流程圖。
具體實施方式圖1所示為本發明實施方式中生產設備監控系統的功能模塊圖。本實施方式中該生產設備為一表面貼裝(Surface Mount Technology，SMT)設備。該系統包括一數據儲存模塊10、系統監控模塊20、數據採集模塊50、配件管理模塊70、以及用戶界面80。在本發明的實施方式中，數據採集模塊50通過網絡與SMT設備60建立連接，用於實時採集SMT設備60的動態數據，並將所採集的數據傳輸至數據儲存模塊10。數據儲存模塊10用於儲存SMT設備60的所有數據。在本實施方式中，SMT設備60的數據包括SMT設備的基本數據如SMT設備類型、保養參數、SMT設備爐溫參數、SMT設備缺陷率警戒值、以及SMT設備60的動態數據等。數據儲存模塊10進一步包括一數據輸入界面12，以及一數據查詢分析界面16。數據輸入界面12用於接收客戶端傳輸至該系統的所有信息。數據查詢分析界面16用於對數據儲存模塊10中的所有數據提供新增、刪除、查詢等維護功能，並根據用戶需求將數據儲存模塊10中的所有數據生成相應的數據報表。
系統監控模塊20讀取數據儲存模塊10中的SMT設備的動態數據，並與其所儲存的基本數據比較，判斷是否符合系統預設的參數，根據判定結果產生相應的系統指令，傳輸至數據儲存模塊10。在本實施方式中系統指令包括SMT設備保養指令、SMT設備維修指令等。
配件管理模塊70用於儲存所有SMT設備配件的基本數據，其與數據儲存模塊10相連，使得數據儲存模塊10可通過讀取所有SMT設備配件的基本數據，實現對當前配件庫存的查詢。配件管理模塊70還包括一配件庫存基本數據界面72、一配件入庫界面76以及一配件出庫界面78，配件庫存基本數據界面72用於對當前配件庫存提供查詢功能，並根據用戶需求將配件管理模塊中的所有配件數據生成相應的數據報表，配件入庫界面76用於輸入所有入庫配件的基本數據，並在配件入庫同時更新配件管理模塊70中的庫存數據。配件出庫界面78用於記錄所有出庫配件的數據，並在配件出庫的同時更新配件管理模塊70中的配件庫存數據。當配件庫存低於安全庫存時，配件管理模塊70將自動產生系統警告，並通過數據儲存模塊10傳輸至用戶界面80。
圖2為圖1中所示系統監控模塊20的方塊圖。該模塊包括一保養監控子模塊22、設備維修子模塊24、缺陷率監控子模塊26。
保養監控子模塊22用於從數據儲存模塊10中讀取設備保養記錄以及保養狀態，並與預設的保養參數進行比較，以產生一設備保養指令，經由數據儲存模塊10傳輸至用戶界面80。
設備維修子模塊24用於將數據儲存模塊10中的設備維修記錄及設備維修狀態與設備維修參數進行比較，以產生一設備維修指令，經由數據儲存模塊10傳輸至用戶界面80。
缺陷率監控子模塊26通過數據採集模塊50實時採集生產設備60所產生的缺陷數據，並對缺陷數據進行匯總，將所有資料傳輸至數據儲存模塊10。本實施方式中的缺陷數據為焊接品質程序缺陷的百萬分率(Parts per million，PPM)。同時，缺陷率監控子模塊26將上述缺陷數據與設定的缺陷率標準進行比較，在缺陷率超標時，產生系統警告，並通過用戶界面80將該警告傳輸至終端用戶。
圖3為本發明SMT設備監控系統的作業流程圖。首先，資料採集模塊50實時採集SMT設備的動態數據(步驟S301)。用戶通過資料儲存模塊10的資料錄入接口12建立所有SMT設備的基本資料，同時設定各項系統參數(步驟S303)。系統依據所採集的動態資料與系統參數進行比對，判斷SMT設備是否正常運行(步驟S305)，若SMT設備非正常運行，則系統將對SMT設備進行相應的處理(步驟S307)，若SMT設備正常運行則將所採集的SMT設備動態資料進行保存(步驟S309)。
圖4所示為圖3中步驟S305的一種實施方式的進一步說明，為本發明生產設備監控系統的保養作業流程圖。本實施方式中的生產設備為一表面貼裝(Surface Mount Technology，SMT)設備。首先，用戶通過數據儲存模塊10的數據輸入界面12建立所有SMT設備保養基本數據(步驟S401)，並於系統監控模塊20的保養監控子模塊22中設定各種SMT設備保養參數(步驟S403)。本實施方式所涉及的保養參數包括保養周期等。保養監控子模塊22根據保養參數將保養指令發送至用戶界面80(步驟S405)，隨後，保養監控子模塊22讀取數據儲存模塊10中的數據判斷用戶是否接收保養指令(步驟S407)。如果用戶接收指令，則保養監控子模塊22通過數據採集模塊50讀取SMT設備動態數據，確認保養指令的執行(步驟S409)，將該次保養記錄傳輸至數據儲存模塊10進行儲存(步驟S411)。通過數據儲存模塊10的數據查詢分析界面16向終端用戶提供SMT設備保養記錄查詢及保養記錄統計(步驟S413)。在步驟S307中，如果用戶未接受保養指令，則保養監控子模塊22繼續判斷用戶是否申請保養延遲(步驟S415)。若用戶提出申請，保養監控子模塊22將該申請傳輸至數據儲存模塊10進行保存(步驟S411)。若用戶未提出保養延遲申請，則保養監控子模塊22在判斷用戶未接受保養指令的同時發出系統警告並通過數據儲存模塊10傳輸至用戶界面80(步驟S417)。
圖5所示為圖3中步驟S305的另一種實施方式的進一步說明，為本發明生產設備監控系統的維修作業流程圖。本實施方式中的生產設備為一表面貼裝(Surface Mount Technology，SMT)設備。首先，數據儲存模塊10建立所有SMT設備的基本數據(步驟S501)，設備維修子模塊24通過數據輸入界面12接受客戶端提出的設備維修請求(步驟S503)，並判斷是否需要更換SMT設備配件(步驟S505)。如需更換，則設備維修子模塊24通過數據查詢分析界面16與配件管理模塊70建立連接，進行配件查詢(步驟S507)，並提出配件需求(步驟S509)，配件領取之後，配件管理模塊50將自動扣除配件庫存(步驟S511)，設備維修之後，數據輸入界面12接收用戶輸入的維修記錄，該記錄將自動保存在數據儲存模塊10中(步驟S513)，並通過數據查詢分析界面16對用戶提供查詢功能；如無須更換配件，系統在用戶維修的後將自動保存維修記錄(步驟S515)。
圖6所示為圖3中步驟S305的再一種實施方式的進一步說明，為本發明生產設備監控系統的缺陷率監控作業流程圖。本實施方式中的生產設備為一表面貼裝(Surface Mount Technology，SMT)設備。首先，用戶通過登陸系統在數據儲存模塊10中建立所有SMT設備的基本數據(步驟S601)，在缺陷率監控子模塊26中設定缺陷率標準(步驟S603)，例如，PPM標準。數據採集模塊50實時接收SMT設備的動態數據(步驟S605)，並將該數據傳輸至缺陷率監控子模塊26與設定的缺陷率標準，如PPM標準進行比對(步驟S607)。若該數據未超出缺陷率標準，則將該數據傳輸至數據儲存模塊10並保存，同時生成相應的文件報表(步驟S609)；若該數據超出設定的缺陷率標準，例如，PPM標準，則缺陷率監控子模塊26將自動產生一系統警告，並將該警告傳輸至用戶界面80(步驟S611)。
圖7所示為本發明生產設備監控系統的配件管理流程圖。本實施方式中的生產設備為一表面貼裝(Surface Mount Technology，SMT)設備。首先，用戶通過配件入庫界面76在配件管理模塊70中建立所有配件基本數據(步驟S701)，並設定配件庫存警戒值(步驟S703)，分析當前庫存是否低於配件庫存警戒值(步驟S705)。若當前庫存未低於庫存警戒值，則接受系統維修模塊24發出的配件需求(步驟S707)，並根據該需求分析當前庫存狀況(S709)，判斷是否需要採購(步驟S711)，若需要採購，則進行採購作業，補充當前庫存(步驟S713)，通過配件出庫界面78進行配件領取確認(步驟S715)，隨後進行庫存結算，並生成相應的報表(步驟S717)；若無須採購，則直接進行配件領取確認(步驟S715)。若當前庫存低於庫存警戒值時，則直接進行採購作業，補充庫存(步驟S713)。
權利要求
1.一種生產設備監控系統，用於通過網絡獲取生產設備的動態數據實現對生產設備的實時監控，其特徵在於該監控系統包括一數據採集模塊，用於實時從生產設備獲取動態數據；一數據儲存模塊，與上述數據採集模塊通訊連接，用於存儲所有生產設備的基本數據並實時接收上述數據採集模塊傳輸的生產設備動態數據；一系統監控模塊，與數據儲存模塊相連，用於將數據採集模塊所採集的生產設備動態數據與系統參數比較，以產生各種系統指令，並將該指令傳輸至數據儲存模塊；以及一用戶界面，通過網絡與數據儲存模塊連接，用於顯示各種系統指令。
2.如權利要求1所述的生產設備監控系統，其特徵在於該生產設備為一表面貼裝設備。
3.如權利要求1所述的生產設備監控系統，其特徵在於進一步包括一配件管理模塊，用於儲存生產設備配件的庫存，在庫存低於安全庫存時產生警示。
4.如權利要求3所述的生產設備監控系統，其特徵在於配件管理模塊包括一配件庫存基本數據界面，用於儲存庫存配件的基本數據。
5.如權利要求3所述的生產設備監控系統，其特徵在於配件管理模塊還包括一配件入庫界面，用於儲存新入庫的配件基本數據，並更新配件庫存。
6.如權利要求3所述的生產設備監控系統，其特徵在於配件管理模塊還包括一配件出庫界面，用於儲存出庫配件數據並更新配件庫存。
7.如權利要求1所述的生產設備監控系統，其特徵在於系統監控模塊包括一保養監控子模塊，用於產生生產設備保養指令以及將生產設備的保養記錄傳輸至數據儲存模塊。
8.如權利要求1所述的生產設備監控系統，其特徵在於系統監控模塊還包括一設備維修子模塊，與數據儲存模塊相連接，用於產生生產設備維修指令，並將生產設備的維修記錄傳輸至數據儲存模塊。
9.如權利要求1所述的生產設備監控系統，其特徵在於系統監控模塊包括一缺陷率監控子模塊，用於產生缺陷率監控指令，實時從生產設備自動獲取該設備的缺陷率，並將該缺陷率傳輸至數據儲存模塊中。
10.如權利要求1所述的生產設備監控系統，其特徵在於數據儲存模塊包括一數據輸入界面，用於接收客戶端傳輸至該系統的所有信息。
11.如權利要求1所述的生產設備監控系統，其特徵在於數據儲存模塊還包括一數據查詢分析界面，用於維護數據儲存模塊中的基本數據並將數據儲存模塊中的所有數據根據需求，生成相應的數據報表。
12.如權利要求11所述的生產設備監控系統，其特徵在於所述數據儲存模塊的維護包括數據的新增、刪除、查詢。
13.一種生產設備監控方法，其特徵在於，該方法包括如下步驟實時採集生產設備動態數據；建立所有生產設備的基本數據，設定系統各項參數，該等參數包括生產設備保養參數、生產設備維修參數、生產設備缺陷率參數；以及依據所採集的動態數據與系統參數比對，判斷生產設備是否正常運作，若生產設備正常運作，則將所有接收的動態數據保存；若系統非正常運作，則根據比對結果進行相應處理，並將處理結果儲存。
14.如權利要求13所述的生產設備監控方法，其特徵在於所述的生產設備為表面貼裝設備。
15.如權利要求13所述的生產設備監控方法，其特徵在於所述動態數據與系統參數比對包括動態數據與生產設備保養的系統參數的比對。
16.如權利要求13所述的生產設備監控方法，其特徵在於所述動態數據與系統參數比對包括動態數據與生產設備維修的系統參數比對。
17.如權利要求13所述的生產設備監控方法，其特徵在於所述動態數據與系統參數比對包括動態數據與生產設備缺陷率的系統參數比對。
18.如權利要求13所述的生產設備監控方法，其特徵在於更包括建立生產設備所有配件的基本數據的步驟。
19.如權利要求18所述的生產設備監控方法，其特徵在於更包括查詢生產設備配件數據的步驟。
20.如權利要求19所述的生產設備監控方法，其特徵在於更包括接收生產設備配件需求的步驟。
21.如權利要求20所述的生產設備監控方法，其特徵在於更包括分析配件需求與配件庫存的步驟，若庫存不足，則系統自動產生請購指令。
22.如權利要求18所述的生產設備監控方法，其特徵在於更包括確認生產設備配件領取的步驟。
全文摘要
本發明提供一種生產設備監控系統及方法。用於通過網絡獲取生產設備的動態數據實現對生產設備的實時監控，該監控系統包括一數據採集模塊，用於實時從生產設備獲取數據；一數據儲存模塊，與數據採集模塊通訊連接，用於存儲所有生產設備的基本數據並實時接收數據採集模塊傳輸的生產設備動態數據；一系統監控模塊，與數據儲存模塊相連，用於將數據採集模塊所採集的生產設備動態數據與系統參數比較，產生各種系統指令，並將該指令傳輸至數據儲存模塊；一用戶界面，通過網絡與數據儲存模塊連接，用於顯示各種系統指令。由於本發明採用計算機自動監控生產設備，使得生產現場數據的採集更加精確，對於生產部門的計劃控制更加有依據，生產排配更加準確。
文檔編號G06F19/00GK1858727SQ200510034568
公開日2006年11月8日 申請日期2005年5月6日 優先權日2005年5月6日
發明者張光元, 丁紅亮, 王暉, 史維忠, 林大益, 彭利霞, 李會兵 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司