[发明专利]工厂物联网业务终端

说明书

技术领域

本发明涉及制造行业设备的数字信号处理控制技术领域，特别是涉及一种工厂物联网业务终端及应用上述终端对企业生产的关键绩效指标全局设备效率OEE的进行计算的自动测量单元与方法。

背景技术

我国制造业多年来采用的传统生产过程的特点是“由上而下”按计划生产。简单的说是从计划层到生产控制层：企业根据订单或市场等情况制定生产计划—生产计划到达生产现场—组织生产—产品派送。企业管理信息化建设的重点也大都放在计划层，以进行生产规划管理及一般事务处理。如ERP就是“位”于企业上层计划层，用于整合企业现有的生产资源，编制生产计划。在下层的生产控制层，企业主要采用自动化生产设备、自动化检测仪器、自动化物流搬运储存设备等解决具体生产的生产瓶颈，实现生产现场的自动化控制。

由于市场环境的变化和现代生产管理理念的不断更新，一个制造型企业能否良性运营，关键是使“计划”与“生产”密切配合，企业和车间管理人员可以在最短的时间内掌握生产现场的变化，作出准确的判断和快速的应对措施，保证生产计划得到合理而快速修正。虽然ERP和现场自动化系统已经发展到了非常成熟的程度，但是由于ERP系统的服务对象是企业管理的上层，一般对车间层的管理流程不提供直接和详细的支持。而现场自动化系统的功能主要在于现场设备和工艺参数的监控，它可以向管理人员提供现场检测和统计数据，但是本身并非真正意义上的管理系统。ERP系统和现场自动化系统之间出现了管理信息方面的“断层”，对于用户车间层面的调度和管理要求，它们往往显得束手无策或功能薄弱。

国内关于MES的研究、开发和应用只是近年来的事情，与国外存在较大差距。对于制造企业的数据采集和实时监控相对比较落后，企业想要知道工厂的实际生产情况只能通过人工统计的方式、或机器产生再由人工计算的方式，一方面实时性很差，另一方面容易出错，系统之间的关联性也极差。因此，建立对实现全面的制造企业数据采集系统、并由此再进行高效的业务管理有着极为重要的意义。国内MES厂商无法提供成熟的产品并满足产品化要求，一般不支持二次开发，产品可移植性差。国外的TE、ABB、Honeywell、GE、Seimens等公司为MES系统主要的供应商，但是与国内实际运行环境差异较大，而且价格也比较昂贵。

发明内容

为了克服现有技术中人工统计方法和实时采集的数据采集成本高、数据失真和停机影响原因等困难的状况，本发明提供了一种工厂物联网业务终端，该终端能准确地采集各类实时数据，节约人工，降低成本；进一步，本发明又提供了一种用于监控、自动采集生产过程中的加工信号、质量信号数据的信息，并自动计算全局设备效率OEE的自动测量单元，降低了数据采集成本，节约了人工；该自动测量单元不但能准确地测算出OEE，还能及时记录和反映各种原因导致的OEE损失分量，为企业生产的持续改进提供及时准确的数据支持。

本发明的技术方案是这样实现的：

工厂物联网业务终端，其特征是包括数据采集器，所述的数据采集器包括CPU及分别与CPU相连的键盘、电池、flash、RS232串口、以太网模块、I/O采集模块、时钟、显示屏。

FLASH用于程序及数据存储；显示屏幕提供用户界面的显示及用户的输入；键盘提供用户信息的输入；以太网模块提供基于标准的通信连接；I/O采集模块用以采集生产设备的高低电平；RS232串口支持产品工艺参数等串行数据流的采集；时钟提供实时的时间记忆，并提供中心定期或不定期的时间更新，保证时间的一致性。

作为优选，所述的数据采集器还包括用以刷卡的RFID模块，RFID模块连接CPU。

作为优选，所述的数据采集器还包括用以扫描条码的条码扫描模块，条码扫描模块连接CPU。

OEE：是英文overall equipment effectiveness的缩写，中文名称叫全局设备效率，即在一个确定的时间范围内，该设备有多少时间是在有效的生产产品，有多少时间是被浪费掉了，各种因素(如设备故障、缺料、调试、缺人、质量问题等)分别浪费掉多少，有此数据的支持，企业就能：

①，使生产计划安排得更加符合实际；

②，找到影响生产率的关键因素(特别是瓶颈工序的生产率)，并找到方法加以改进，从而提高生产率、理顺物流、降低成本。OEE数据的准确性和及时性决定了企业生产的改进方向、改进及时性和改进效果。

现有的OEE测量主要的方法有2种，都存在不同程度的缺陷