基於組裝、包裝與稱重一體化的產品生產方法及系統與流程

2023-06-13 13:50:41 1

本發明涉及生產製造技術領域，更為具體地，涉及一種基於組裝、包裝與稱重一體化的產品生產方法及系統。

背景技術：

在製造企業生產的過程中，常規的生產流程是將各種原材料或配件根據順序拼裝起來，裝進一個包裝箱裡，然後稱一下包裝箱的重量，以防止漏裝原材料或配件；尤其是離散型電子製造企業尤為突出和常見。比如，要生產一塊智慧型手機，首先要組裝電池、後蓋、屏幕及其他配件，組裝過程中，要掃描電池條碼、後蓋條碼、屏幕條碼，以及其他要追溯查詢的配件條碼，掃描完成後，將所有配件條碼進行綁定存儲，方便後續查詢和追蹤這款手機使用了哪些配件，進而出現問題的時候可以查詢到是哪些供應商的供貨；組裝綁定條碼完成後，需要將組裝完的手機裝進一個包裝箱裡，同時列印出包裝箱的包裝標籤，包裝結束後，將包裝箱放在電子秤上，檢查重量是否在設定的上下限範圍內，以防止作業員在組裝過程中漏裝某些配件，重量合格，才可以發給用戶。

一般生產製造系統(MES)負責整個生產過程的管控，包括物料組裝、包裝和稱重的功能實現，從而實現追蹤和查詢該產品使用的所有物料號、包裝號和實際重量。通常的MES系統在實現這些功能時，是將以上三大步驟作為三道工序，即組裝上料工序、包裝工序和稱重工序，也就相對應的需要提供三臺PC電腦和三個掃碼槍，而且需要三個作業員在三個不同的工位進行實際操作。如果該產品的生產線有10條，則車間就要追加10倍的設備和人力成本投入。並且系統開發人員要開發三個不同界面的功能，同時要分開獨立部署。

技術實現要素：

鑑於上述問題，本發明的目的是提供一種基於組裝、包裝與稱重一體化的產品生產方法及系統，以解決上述背景技術中所提出的問題。

一方面，本發明提供一種基於組裝、包裝與稱重一體化的產品生產方法，包括：

根據掃描的產品條碼加載與產品條碼對應的預先配置的相關數據，相關數據包括物料清單、包裝標籤模板、包裝標籤模板列印規則、預設重量的上限值與下限值和電子秤的數據協議；其中，產品由至少兩個物料組裝而成；

在加載相關數據成功後，根據物料清單中各個物料的組裝順序，逐一掃描各個物料的物料條碼，並組裝物料，同時，根據物料清單中的物料條碼檢查規則對掃描過的物料條碼進行檢查；

在各個物料條碼通過檢查以及各個物料組裝完成形成產品後，根據包裝標籤模板和包裝標籤模板列印規則列印包裝標籤，以及分配包裝箱號；

將產品及配件按照包裝箱號裝進對應的包裝箱內，並在包裝箱上粘貼包裝標籤後，將包裝箱放在電子秤上；

通過解析電子秤的數據協議，獲得包裝箱的實際重量，並判斷包裝箱的實際重量是否在預設重量的上限值與下限值的範圍內；

當包裝箱的實際重量在預設重量的上限值與下限值的範圍內時，封裝該包裝箱。

另一方面，本發明還提供一種基於組裝、包裝與稱重一體化的產品生產系統，包括：

數據加載單元，用於根據掃描的產品條碼加載與產品條碼對應的預先配置的相關數據，相關數據包括物料清單、包裝標籤模板、包裝標籤模板列印規則、預設重量的上限值與下限值、重量單位和電子秤的數據協議；其中，產品由至少兩個物料組裝而成；

物料條碼掃描單元，用於在加載相關數據成功後，根據物料清單中各個物料的組裝順序，逐一掃描各個物料的物料條碼；

物料組裝單元，用於在掃描物料條碼後組裝對應的物料；

物料條碼檢測單元，用於根據物料清單中的物料條碼檢查規則對掃描過的物料條碼進行檢查；

包裝標籤列印單元，用於在各個物料條碼通過檢查以及各個物料組裝完成形成產品後，根據包裝標籤模板和包裝標籤模板列印規則列印包裝標籤；

包裝箱號分配單元，用於在各個物料條碼通過檢查以及各個物料組裝完成形成產品後，根據包裝標籤模板和包裝標籤模板列印規則分配包裝箱號；

產品包裝單元，用於將產品及配件按照包裝箱號裝進對應的包裝箱內；

包裝標籤粘貼單元，用於在包裝箱上粘貼包裝標籤；

包裝箱放置單元，用於將包裝箱放在電子秤上；

包裝箱稱重單元，用於通過解析電子秤的數據協議，獲得包裝箱的實際重量；

包裝箱重量判斷單元，用於判斷包裝箱的實際重量是否在預設重量的上限值與下限值的範圍內；

包裝箱封裝單元，用於當所述包裝箱的實際重量在預設重量的上限值與下限值的範圍內時，封裝該包裝箱。

本發明提供的基於組裝、包裝與稱重一體化的產品生產方法及系統，通過預先配置產品的相關數據，將組裝上料工序、包裝工序和稱重工序合併成一道工序，從而實現一條生產線只需要配置一個作業員，使用一臺PC電腦、一個掃碼槍和一臺印表機，就可以完成物料的組裝、包裝和稱重三個工序的動作和功能，因此，可以極大地節省成本、提高生產效率。

為了實現上述以及相關目的，本發明的一個或多個方面包括後面將詳細說明並在權利要求中特別指出的特徵。下面的說明以及附圖詳細說明了本發明的某些示例性方面。然而，這些方面指示的僅僅是可使用本發明的原理的各種方式中的一些方式。此外，本發明旨在包括所有這些方面以及它們的等同物。

附圖說明

通過參考以下結合附圖的說明及權利要求書的內容，並且隨著對本發明的更全面理解，本發明的其它目的及結果將更加明白及易於理解。在附圖中：

圖1為根據本發明實施例的基於組裝、包裝與稱重一體化的產品生產方法的流程示意圖；

圖2為根據本發明實施例的基於組裝、包裝與稱重一體化的產品生產系統的邏輯結構框圖。

在所有附圖中相同的標號指示相似或相應的特徵或功能。

具體實施方式

在下面的描述中，出於說明的目的，為了提供對一個或多個實施例的全面理解，闡述了許多具體細節。然而，很明顯，也可以在沒有這些具體細節的情況下實現這些實施例。在其它例子中，為了便於描述一個或多個實施例，公知的結構和設備以方框圖的形式示出。

本發明的整體思路為預先在本發明提供的生產系統內配置組裝上料工序、包裝工序和稱重工序的相關數據、將三道工序合併為一道工序，對於一條生產線，只需要配置一個作業員，使用一臺PC電腦、一個掃碼槍和一臺印表機就能夠實現產品的生產。

以下將結合附圖對本發明的具體實施例進行詳細描述。

圖1示出了根據本發明實施例的基於組裝、包裝與稱重一體化的產品生產方法的流程。

如圖1所示，本發明提供的基於組裝、包裝與稱重一體化的產品生產方法，包括：

S110：根據掃描的產品條碼加載與產品條碼對應的預先配置的相關數據，相關數據包括物料清單、包裝標籤模板、包裝標籤模板列印規則、預設重量的上限值與下限值和電子秤的數據協議；其中，產品由至少兩個物料組裝而成。

例如：產品為手機，物料包括電池、後蓋和屏幕等等，而產品的配件包括數據線和充電器等等。不同的產品對應有各自的產品條碼，在產品被組裝前，產品條碼已經配置好，每類產品條碼均對應有預先配置的相關數據。

預先配置的與產品條碼對應的相關數據包括：

1、各類產品的物料清單，物料清單包括組成每類產品的各個物料的組裝順序和各個物料條碼的檢查規則；

2、各類產品的包裝標籤模板和包裝標籤模板列印規則，即：本次包裝使用哪一個模板，該模板內容裡的各個列印項的規則；

3、將每類產品及其配件裝進包裝箱後的整體重量的上限值和下限值；

4、電子秤的數據協議格式。

本發明提供的生產系統的主界面分為掃碼區、指示區、數據顯示區和報警提示；四個區域的功能分別如下：

掃碼區：主要包括掃碼框，用於作業員掃描各類條碼；

指示區：用於提示作業員下一步要進行的動作；

數據顯示區：用於顯示掃描的條碼數量、重量數據等等；

報警提示區：用於提示作業員每次動作的結果，比如掃描產品條碼成功，掃描物料條碼檢查錯誤，重量低於下限等提示。

掃描產品條碼是通過作業員人工操作的，作業員在掃碼區掃描產品條碼，根據掃描的產品條碼，在生產系統中查詢該產品條碼所屬的產品，然後加載該產品對應的物料清單、包裝標籤模板、包裝標籤模板列印規則、預設重量的上限值與下限值和電子秤的數據協議。

S120：在加載相關數據成功後，根據物料清單中各個物料的組裝順序，逐一掃描各個物料的物料條碼，並組裝物料，同時，根據物料清單中的物料條碼檢查規則對掃描過的物料條碼進行檢查。

每個物料對應有物料條碼，作業員在掃描物料條碼後組裝物料。在本發明中，作業員採用邊掃描邊組裝的方式進行操作，即：掃描一個物料條碼，組成與該物料條碼對應的物料。

為了防止物料組裝出錯，在作業員掃描物料條碼錄入到生產系統後，生產系統根據加載的物料條碼的檢查規則自動對錄入的物料條碼進行檢查，以防止物料組裝出錯。

S130：在各個物料條碼通過檢查以及各個物料組裝完成形成產品後，根據包裝標籤模板和包裝標籤模板列印規則列印包裝標籤，以及分配包裝箱號。

在組裝某產品的各個物料的物流條碼通過生產系統的檢查，以及，各個物料組裝完成形成該產品後，記錄產品的產品條碼與對應的各物料的物料條碼的對應關係，生產系統界面的報警提示區顯示組裝上料完成，然後生產系統自動根據加載的包裝標籤模板和包裝標籤模板列印規則，分配包裝箱號，並列印出包裝標籤。

記錄產品的產品條碼與對應的各物料的物料條碼的對應關係是為了後續便於追蹤產品使用了哪些物料，通過該對應關係查詢產品由哪些物料組裝而成。

為了後續方便查詢產品的位於哪個包裝箱內，在將分配的包裝箱號與產品進行綁定，形成產品與包裝箱號的綁定關係，通過該綁定關係就可以獲知產品裝進哪個包裝箱內。

在將包裝箱號與產品綁定後，生產系統界面的報警提示區顯示包裝成功，並提示粘貼包裝標籤和將產品放在電子秤上稱重。

如果有物料條碼檢查錯誤，生產系統界面的報警提示區會提示物料條碼檢查錯誤，需重新掃入該物料正確的物料條碼，否則組裝上料無法成功，後續的工序也就無法繼續進行。

S140：將產品及配件按照包裝箱號裝進對應的包裝箱內，並在包裝箱上粘貼包裝標籤後，將包裝箱放在電子秤上。

將組裝好的產品及其配件按照分配的包裝箱號裝進對應的包裝箱內，並將列印出的包裝標籤貼在該包裝箱上，之後，將貼有包裝標籤的包裝箱放在電子秤上進行稱重。

S150：通過解析電子秤的數據協議，獲得包裝箱的實際重量，並判斷包裝箱的實際重量是否在預設重量的上限值與下限值的範圍內。

生產系統對加載的電子秤的數據協議進行解析，獲得裝有產品及其配件的包裝箱的實際重量，並顯示在生產系統界面的數據顯示區，然後，判斷該包裝箱的實際重量是否在預設重量的上限值與下限值的範圍內。

預設重量的上限值與下限值為產品的重量、配件的重量和包裝箱的重量之和。如果包裝箱的實際重量超過預設重量的上限值，說明多裝了配件，需要從包裝箱內將多餘的配件取出，重新稱重，直到包裝箱的實際重量在預設重量的上限值與下限值的範圍內；如果包裝箱的實際重量低於預設重量的下限值，說明漏裝了配件，需要在包裝箱內補裝配件，再重新稱重，直到包裝箱的實際重量在預設重量的上限值與下限值的範圍內。

S160：當包裝箱的實際重量在預設重量的上限值與下限值的範圍內時，封裝該包裝箱。

當包裝箱的實際重量在預設重量的上限值與下限值的範圍內時，包裝箱屬於合格重量，此時對該包裝箱進封裝。

上述步驟S110-S160詳細描述了某類產品的生產過程，在完成一類產品的生產後，掃描下一類產品的產品條碼，繼續下一輪操作。

上述內容詳細描述了本發明提供的基於組裝、包裝與稱重一體化的產品生產方法。與上傳方法相對應，本發明還提供一種基於組裝、包裝與稱重一體化的產品生產系統。

圖2示出了根據本發明實施例的基於組裝、包裝與稱重一體化的產品生產系統的邏輯結構。

如圖2所示，本發明實施例提供的基於組裝、包裝與稱重一體化的產品生產系統200包括：數據加載單元201、物料條碼掃描單元202、物料組裝單元203、物料條碼檢測單元204、包裝標籤列印單元205、包裝箱號分配單元206、產品包裝單元207、包裝標籤粘貼單元208、包裝箱放置單元209、包裝箱稱重單元210、包裝箱重量判斷單元211、包裝箱封裝單元212。

其中，數據加載單元201用於根據掃描的產品條碼加載與產品條碼對應的預先配置的相關數據，相關數據包括物料清單、包裝標籤模板、包裝標籤模板列印規則、預設重量的上限值與下限值、重量單位和電子秤的數據協議；其中，產品由至少兩個物料組裝而成。

物料清單包括組成每類產品的各個物料的組裝順序和各個物料條碼的檢查規則。

物料條碼掃描單元202用於在加載相關數據成功後，根據物料清單中各個物料的組裝順序，逐一掃描各個物料的物料條碼。

物料組裝單元203用於在掃描物料條碼後組裝對應的物料。

物料條碼檢測單元204用於根據物料清單中的物料條碼檢查規則對掃描過的物料條碼進行檢查。

包裝標籤列印單元205用於在各個物料條碼通過檢查以及各個物料組裝完成形成產品後，根據包裝標籤模板和包裝標籤模板列印規則列印包裝標籤。

包裝箱號分配單元206用於在各個物料條碼通過檢查以及各個物料組裝完成形成產品後，根據包裝標籤模板和包裝標籤模板列印規則分配包裝箱號。

產品包裝單元207用於將產品及配件按照包裝箱號裝進對應的包裝箱內。

包裝標籤粘貼單元208用於在包裝箱上粘貼包裝標籤。

包裝箱放置單元209用於將包裝箱放在電子秤上。

包裝箱稱重單元210用於通過解析電子秤的數據協議，獲得包裝箱的實際重量。

包裝箱重量判斷單元211用於判斷包裝箱的實際重量是否在預設重量的上限值與下限值的範圍內。

預設重量的上限值與下限值為包裝箱的重量與產品的重量和配件的重量之和。

包裝箱封裝單元212用於當所述包裝箱的實際重量在預設重量的上限值與下限值的範圍內時，封裝該包裝箱。

在本發明的一個具體實施方式中，基於組裝、包裝與稱重一體化的產品生產系統，還包括：

產品記錄單元213，用於在各個物料條碼通過檢查後，記錄產品條碼和各個物料條碼的對應關係，便於後續追蹤產品由哪些物料組裝而成。

產品綁定單元214，用於在根據包裝標籤模板和包裝標籤模板生成分配包裝箱號後，對包裝箱號和產品進行綁定，便於後續查詢產品位於哪個包裝箱內。

配件補全單元215，用於在包裝箱的實際重量低於預設重量的下限值時，將遺漏的配件補裝進包裝箱。

如果包裝箱的實際重量低於預設重量的下限值，說明有產品的配件漏裝，需要將漏裝的配件補裝進包裝箱。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應所述以權利要求的保護範圍為準。