機臺品質實時監控系統及方法
2023-10-26 16:43:07 2
專利名稱：機臺品質實時監控系統及方法
技術領域：
本發明是關於一種監控系統，特別是關於一種對生產現場機臺品質進行實時監控的系統及方法。
背景技術：
隨著市場需求的變化，市場的國際化程度越來越高，客戶對產品的交貨期限要求愈來愈短，對產品品質的要求愈來愈高，同時，代工工廠亦進入微利時代，企業競爭環境更加激烈。上述因素要求製造廠商嚴格控制產品品質，做到產品不良率最低，因此對機臺的品質管理就顯得愈來愈重要。但是目前的機臺信息採集大多使用人工操作，這樣所得到的資料缺乏時效性及準確性，而且，由於企業規模龐大，所收集的信息過於龐雜而難於整理分析，因而難以找出問題的重點，給企業帶來很大的困擾。
隨著信息技術的應用，已經出現了一些生產現場信息自動搜集的方法，現有技術對所收集到的生產現場信息，特別是機臺信息的顯示方式多採用原始報表輸出，而未就相關信息做出一定分析，其內容較難理解，這樣的結果就使品質管理人員及企業主管不能很好的掌握現場信息，影響企業正常生產排配。例如中國國家知識產權局於2003年7月9日公開的公開號為CN1428733A的專利申請案，其名稱為「信息採集及監控系統」。該專利申請案揭露一種適用於衝壓現場信息管理的信息採集及監控系統，該系統通過信息採集器及監控計算機實時採集和監控生產現場信息，但其只是將現場信息利用報表輸出，未能將不同的機臺信息通過可視化圖形輸出。
因此，企業特別是製造型企業亟需一種可實時採集生產現場信息的信息監控系統及方法，並將所得的機臺品質信息通過可視化圖形輸出。
發明內容本發明的主要目的在於提供一種機臺品質實時監控系統及方法，該系統可實時採集機臺品質信息，並將機臺品質信息以可視化圖形輸出。
本發明提供一種機臺品質實時監控系統，該機臺品質實時監控系統包括多個機臺及多個電磁感應器，其中電磁感應器用於實時感應機臺品質信息，生成磁感應信號，並將該磁感應信號轉換為計算機可識別的數字信息；一連結，用於連接各個機臺與電磁感應器；一監控計算機，用於從電磁感應器獲取轉換後的數字信息，並分析得出當前機臺品質信息；一輸出裝置，用於將機臺品質信息以可視化圖形方式輸出；一機臺狀況資料庫，用於存儲機臺品質信息；多個客戶端計算機，用於查詢並顯示機臺品質信息。
本發明還提供一種機臺品質實時監控方法，該機臺品質實時監控方法包括以下步驟首先，使用者根據個人帳號及密碼登入系統，設定基本資料，該基本資料包括模具基本資料、機臺基本資料及料號基本資料等。基本資料設定完畢後存儲至機臺狀況資料庫中，監控計算機從電磁感應器實時獲取機臺品質信息，接著，判斷當前機臺是否存在異常，若判斷機臺有異常，則查詢機臺異常狀態，分析異常原因，生成一異常圖形，並將該異常圖形存儲至機臺狀況資料庫中，以備以後再發生機臺異常時參考；若判斷機臺處於良好狀態，則產生該機臺實時生產圖形，並將該實時生產圖形存儲至機臺狀況資料庫中，流程結束。
通過本發明提供的機臺品質實時監控系統及方法，可實時採集機臺品質信息，並將所得的機臺品質信息通過可視化圖形輸出。
圖1是本發明機臺品質實時監控系統實施環境圖。
圖2是本發明機臺品質實時監控系統的數據流程圖。
圖3是本發明機臺品質實時監控系統的圖形化使用者接口圖。
圖4是本發明機臺品質實時監控系統的功能模塊圖。
圖5是本發明機臺品質實時監控系統的機臺不良率示意圖。
圖6是本發明機臺品質實時監控方法作業流程圖。
具體實施方式參閱圖1所示，是本發明機臺品質實時監控系統實施環境圖。多個機臺11分布於整個工廠的不同生產場所，每一機臺均附帶一操作面板(圖中未示出)，該操作面板上分布有各種操作按鈕，包括不良品計數、待料、試模、啟動、停止、暫停等。對應於每一機臺11均安裝有一電磁感應器12，該電磁感應器12可為不同功用的電磁感應器，分別表徵當前機臺品質的各種信息，如生產異常電磁感應器，指示當前機臺11的各種異常狀態；誤操作電磁感應器，用於指示操作人員的錯誤操作步驟。該電磁感應器12利用電磁感應裝置(圖中未示出)獲取機臺品質信息，生成磁感應信號，並將該磁感應信號轉換為計算機可識別的數字信息。電磁感應器12連結到監控計算機14，其將轉換後的數字信息傳輸至監控計算機14，做進一步處理。
監控計算機14可置於生產場所外的任意地點，其主要負責從電磁感應器12獲取數字信息，該監控計算機14中預先存儲有機臺的異常狀況，當機臺發生異常時，監控計算機14可根據對應的異常狀況生成異常圖形，並將其輸出至輸出裝置15，等待操作人員處理。監控計算機14通過分析從電磁感應器12獲取的數字信息來獲取機臺品質信息，生成可視化圖形的機臺品質信息，並將機臺品質信息存儲到機臺狀況資料庫16中。與監控計算機14相連的還有一輸出裝置15，該輸出裝置15可為一印表機，也可為一終端顯示裝置，用於列印或顯示監控計算機14所產生的可視化圖形。機臺狀況資料庫16存儲有基本資料、異常狀況等機臺品質信息。其中，基本資料包括模具基本資料、機臺基本資料及料號基本資料。異常狀況包括工作電壓不穩定、當前料號規格與設定的料號規格不符等。客戶端計算機17可從機臺狀況資料庫16中存取機臺品質信息，並將所獲取的機臺品質信息以可視化圖形顯示。整個生產場所的機臺11、電磁感應器12、監控計算機14、輸出裝置15、機臺狀況資料庫16及客戶端計算機17皆由連結13相連。連結13為一種通訊網絡，其可以為企業內部網Intranet或網際網路Internet。
參閱圖2所示，是本發明機臺品質實時監控系統的數據流程圖。該系統的數據流分為兩種一種是來自於機臺11的信息，另一種是來自於使用者設定的基本資料及生產排配，其中基本資料包括模具基本資料、機臺基本資料及料號基本資料；生產排配包括周排配及日排配。
首先說明來自於機臺11的信息，電磁感應器12從機臺11感應並生成磁感應信號，並將其轉換為計算機可識別的數字信息，由監控計算機14分析得出數位化的機臺品質信息，該機臺品質信息包括機臺狀況21、模具狀況22、計數信息23及異常狀況24。其中機臺狀況21為當前機臺狀態，包括未排配、待料、生產、試模、模修等。其中，未排配表示該機臺當前處於空閒狀態；待料表示該機臺已作排配，但還未開始生產；生產表示該機臺當前正在生產；試模表示該機臺目前正在試運行模具，沒有正式生產；模修表示該機臺上的模具處於修理狀態，操作人員可選擇更換模具或等待該模具修理完畢後再排配生產。操作人員可根據該機臺狀況21決定是否需要調整當前排配，以及未來的生產排配。模具狀況22表示該模具當前使用次數及累計使用次數。計數信息23包括當前工時及生產數量。當電磁感應器12感應到生產出現異常時，立即產生一磁感應信號，並將該磁感應信號轉換為計算機可識別的數字信息，產生異常狀況24，同時由輸出裝置15以可視化圖形輸出該異常狀況24，通知操作人員處理，根據此信息，操作人員可查找異常原因，進一步解決問題，儘可能保持生產的持續性。
其次說明來自於使用者設定的基本資料，使用者通過客戶端計算機17透過連結13訪問機臺狀況資料庫16，根據需求存取相關信息。信息擷取指令25用於從電磁感應器12實時獲取經過轉換的數字信息，並將所獲取的數字信息存儲於機臺狀況資料庫16中。
最後說明來自使用者設定的生產排配，該生產排配包括周排配26及日排配27，周排配26是根據生產計劃排配的某周的生產數量，包括年度、排配周次、料號、產品名稱、訂單號碼、工令號碼及工令數量等。在本實施例中，假設工廠為接單生產，則根據每一訂單決定生產排配，每一訂單包括產品名稱，每一產品名稱對應多種料號，一個工令號碼對應一種產品的生產，工令數量即為該種產品的生產數量。日排配27是根據周排配26作出的每日的生產排配，包括排配日期、排配起止時間、生產的產品種類及其數量、所需採用的機臺及模具等。操作人員可根據具體生產情況來調整每天的生產排配。周排配26及日排配27可以人工輸入，也可以將已經排配好的報表自動匯入。基本資料28包括機臺基本資料、模具基本資料、料號基本資料。其中機臺基本數據包括線別及機型，線別為一種產品的生產線，可對應一個機臺，也可對應多個機臺；模具基本資料包括模具號碼、與料號對應關係、標準使用次數、使用次數警告數等；料號基本資料包括生產原料號碼、原料來源、原料供貨商及原料數量等。
參閱圖3所示，是本發明機臺品質實時監控系統的圖形化使用者接口圖。使用者通過客戶端計算機17登入系統後，展現的即為該視圖，每一機臺11均以縮微圖標的形式出現，所有機臺11的排配位置與生產現場一致，便於熟悉現場的使用者迅速找到所管控的機臺11。使用者只要用滑鼠點擊要查看的機臺圖標，即可顯示當前機臺11對應的相關信息。該接口圖包括4個功能模塊基本資料、查看、查詢及圖形輸出。
參閱圖4，是本發明機臺品質實時監控系統的功能模塊圖，對應於圖3功能框上的各個模塊，基本資料模塊401用於顯示該機臺的基本數據，包括模具基本資料、機臺基本資料及料號基本資料。查看模塊403起切換畫面的功用，對應於接口上每一機臺，可以顯示該機臺相關信息，包括訂單、工令、料號、線別、機臺狀態、模具號碼及計數器。如點擊訂單，則顯示該機臺對應的訂單信息；點擊料號，則顯示該機臺對應的料號信息，以此類推，切換到不同的功能則顯示該功能對應的信息；查詢模塊405包括模具狀態及所有機臺狀態，其中模具狀態顯示當前模具的使用狀態，所有機臺狀態則顯示當前所有機臺的使用狀態；圖形輸出模塊407用於生成及輸出可視化圖形的機臺品質信息，包括實時生產圖形、異常圖形、機臺不良率圖形(如圖5所示)。其中實時生產圖形是當前時刻生產現場某一機臺的生產狀況圖形；異常圖形是某一時刻的生產異常狀況圖形，包括模具異常圖形、原料異常圖形及操作異常圖形等；機臺不良率圖形則顯示某一機臺在一段時間間隔內產生不良品的頻度，當生產現場出現不良品時，由操作人員手工按下不良品計數按鈕，監控計算機自動記錄不良品數量及其發生時刻，並將其儲存到機臺狀況資料庫16中。
參閱圖5所示，是本發明機臺品質實時監控系統的機臺不良率示意圖。使用者首先點擊選擇一機臺，接著點選圖形輸出模塊的機臺不良率圖形時，系統自動從機臺狀況資料庫16中調閱相關信息，產生一機臺不良率圖形，如圖中所示，可以看出，該機臺在13:30分達到最大不良狀態，經過維護人員處理後機臺不良率開始下降。
參閱圖6所示，是本發明機臺品質實時監控方法作業流程圖。首先，使用者根據個人帳號及密碼登入系統(步驟S61)，設定基本資料(步驟S62)，基本資料設定完畢後存入機臺狀況資料庫16中，監控計算機14利用信息擷取指令25從電磁感應器12實時獲取機臺品質信息(步驟S63)，接著，查詢模塊405發出詢問該機臺目前工作狀態是否異常(步驟S64)，若判斷機臺有異常，則查詢機臺狀態(步驟S65)，分析異常原因(步驟S66)，圖形輸出模塊407生成一異常圖形(步驟S67)，並將該異常圖形存儲至機臺狀況資料庫16中(步驟S68)，以備日後發生機臺異常查詢異常原因參考；若判斷機臺處於良好狀態，則產生該機臺實時生產圖形(步驟S69)，並將該實時生產圖形存儲至機臺狀況資料庫16中，流程結束。
權利要求
1.一種機臺品質實時監控系統，其可實時監控機臺品質，其特徵在於，該系統包括多個機臺；一機臺狀況資料庫，用於存儲機臺品質信息；多個電磁感應器，用於獲取機臺品質信息，生成磁感應信號，並將其轉化為計算機可識別的數字信息；一監控計算機，用於從電磁感應器獲取轉換後的數字信息，生成可視化圖形，並將所獲取之數字信息存儲至機臺狀況資料庫中；一連結，用於連接機臺、監控計算機及電磁感應器；一輸出裝置，用於將機臺品質信息以可視化圖形輸出；多個客戶端計算機，用於從機臺狀況資料庫中查詢機臺品質信息，並根據其產生可視化圖形。
2.如權利要求1所述的機臺品質實時監控系統，其特徵在於，其中的機臺品質信息包括機臺狀況、模具狀況、計數信息及異常狀況。
3.如權利要求1所述的機臺品質實時監控系統，其特徵在於，其中的機臺狀況資料庫中存儲基本資料，該基本資料包括機臺基本資料、模具基本資料及料號基本資料。
4.如權利要求3所述的機臺品質實時監控系統，其特徵在於，其中的機臺狀況資料庫還存儲機臺異常狀況，該異常狀況為磁感應信號轉換後的數字信息。
5.一種機臺品質實時監控方法，其可實時監控機臺品質，其特徵在於，該機臺品質實時監控方法包括以下步驟使用者根據個人帳號及密碼登入系統；設定基本資料，並將該基本資料存入機臺狀況資料庫中；監控計算機獲取轉換後的機臺品質信息的數字信息，經過分析得出該機臺的品質信息，並生成可視化圖形，判斷該機臺目前是否存在異常。
6.如權利要求5所述的機臺品質實時監控方法，其特徵在於，其中若判斷機臺有異常時，尚包括步驟查詢機臺狀態，分析異常原因，生成一異常圖形，並將該異常圖形存儲至機臺狀況資料庫中。
7.如權利要求5所述的機臺品質實時監控方法，其特徵在於，其中若判斷機臺處於良好狀態，尚包括步驟產生該機臺實時生產圖形，並將該實時生產圖形存儲至機臺狀況資料庫中。
8.如權利要求5所述的機臺品質實時監控方法，其特徵在於，其中的基本資料包括模具基本資料、機臺基本資料及料號基本資料。
9.如權利要求6所述的機臺品質實時監控方法，其特徵在於，還包括以下步驟當判斷機臺有異常後，操作員藉由機臺狀況資料庫中記錄之生產異常狀況信息處理該生產異常。
10.如權利要求6或7所述的機臺品質實時監控方法，其特徵在於，當生成異常圖形或實時生產圖形時，利用輸出裝置將該異常圖形或實時生產圖形輸出。
全文摘要
一種機臺品質實時監控系統，該系統包括有多個機臺及多個電磁感應器、一置於生產現場外的監控計算機、一機臺狀況資料庫及多個客戶端計算機。每一電磁感應器直接與一機臺相連，用以獲取該機臺品質信息，生成磁感應信號，並將其轉換為計算機可識別的數字信息；監控計算機通過一連接與現場的電磁感應器相連，從電磁感應器獲取機臺品質的數字信息，將其存儲於機臺狀況資料庫中，使用者通過客戶端計算機從機臺狀況資料庫獲取機臺品質的數字信息，分析該數字信息，產生可視化圖形。通過本發明，可實時採集機臺品質信息，實時監控機臺的品質狀況。
文檔編號G06F19/00GK1655167SQ200410015360
公開日2005年8月17日 申請日期2004年2月10日 優先權日2004年2月10日
發明者周輝, 吳向陽 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