精密铜管制造物流系统和执行方法技术方案

本发明专利技术公开了一种精密铜管制造物流的系统和方法。精密铜管制造物流系统包括一配置模块、一资源模块、一集成模块、一调度模块、一客户端模块以及一存储模块。配置模块用以提供物流规则；资源模块用以提供包括生产设备、生产任务、在制品、料筐等等在内的信息；集成模块用以连接MES、APS或者MRP，实现对制造状态的监控；调度模块用以提供优化的物流指令；客户端模块用以向物流人员提供可视化操作界面；存储模块用以保存所有相关物流数据。本发明专利技术公开的精密铜管制造物流的系统和方法支持多种物流模式，支持人工操作和自动化物流搬运系统，提升制造物流的准确性和效率，帮助企业向先进制造转型。

Logistics system and execution method of precision copper tube manufacturing

【技术实现步骤摘要】
精密铜管制造物流系统和执行方法
本专利技术属于制造执行、物料控制、工厂自动化控制、信息科技等
，涉及一种制造物流的系统和方法，尤其涉及一种精密铜管制造物流系统和执行方法。
技术介绍
精密铜管制造属于流程型制造模式，物料(即在制品)按照工艺流程连续经过多个加工工序产生出一种或多种成品。在精密铜管制造车间内，在制品被从一个工序运送到下一个工序，为了避免设备待料影响生产效率，工序之间设置有在制品存放区(称之为待转区)，用于存放上道工序送来的未被使用的在制品。通常，在制品使用料筐、木托或木箱等载具进行流转，一个待转区可以为同一工序的多台生产设备提供在制品；未装有在制品的空料筐也会存放在待转区中。精密铜管在制品在不同的加工阶段具有不同的形态，需要相应的载具进行流转，例如在铸造、铣面、轧制等前端工序在制品直接通过生产设备进行流转不需要载具，从联合拉拔工序开始到成盘或者切割为直管前使用料筐进行流转，成盘或者切割为直管后使用木托或者木箱进行流转。铜管料筐是一种圆形的、中心有可用于钩挂的装置，具有唯一的编号，是在制品流转过程中重要的、可重复利用的资源；通常，在制品与料筐有对应关系，一个料筐中存放一个生产编号的在制品或者同一来料且相同规格的多个生产编号的在制品，比如同一来料断成多段并放在同一下料筐中。木托或者木箱属于消耗品，一般与在制品没有对应关系；通常，几盘铜盘管摞放到一个木托上进行周转，一捆或者多捆铜直管放到一个木箱中进行周转。在制品在成盘或者切割为直管前重500～1500公斤，通常在1吨左右，用于流转的料筐直径超过3000毫米、高度超过1400毫米、重量约1.2吨以上。因此，使用料筐进行在制品流转时，具有重量重、体积大等特点，需要使用特定的设施进行运输，如桥式起重机(即行车)、辊道、叉车等等。通常，使用料筐进行流转的在制品在待转区存放时采用堆叠的方式(除了使用辊道流转的情况)，为了保证物流的效率，相同规格的在制品尽量堆放在一起。在制品流转过程中包括生产备料、生产卸料、在制品调拨以及载具周转等操作。生产备料是指将在制品及载具装载到生产设备上以备生产；生产卸料是指将在制品运从生产设备上卸载下来运送到其他地方，包括加工完成正常下料、不合格报废下料以及异常情况下未加工完成推迟加工下料等；在制品调拨是指将在制品从一个生产区域或者待转区运送到另一个生产区域或者待转区；载具周转是指将未装载在制品的空载具从一个地方运送到另一个地方，通常是指空料筐的周转，包括从生产设备上料区到下料区，从生产设备到待转区，从待转区到生产设备等等。精密铜管制造过程中，在制品流转往往需要几个连续的操作(称之为联动操作)，比如使用料筐周转的工序生产备料操作可能包括：将空料筐运送到生产设备下料区工作位，将正确的来料在制品运送到生产设备上料区工作位；加工完成后的生产卸料操作可能包括：将加工完成的在制品从生产设备下料区工作位运走，将生产设备上料区工作位的空料筐运送到下料区工作位，将正确的来料在制品运送到生产设备加工区工作位；如果生产设备来料在制品和下料在制品不能通用料筐时，则需要将生产设备上料区加工位的空料筐运走，并为生产设备下料区工作位放置合适的空料筐。可能的情况是，上述的联动操作需要两台或更多物流设备相互配合完成。在传统精密铜管制造过程中，生产人员或者专职物流人员自主决定在制品的去向，在制品流转的效率和准确性依赖于人员的经验。当生产负荷显著增加时(比如在生产旺季)，在制品的种类和数量大幅增加，在制品准确流转的难度和人员的劳动强度随之增加，上料错误率升高，制造效率下降。因此，自动化物料搬运系统(AutomatedMaterialHandlingSystem，AMHS)正逐渐被应用到精密铜管制造工厂，用以完成比人工更高效、更准确的物流操作。随着客户对产品个性化、质量保证和及时交付需求的日益强烈，传统精密铜管制造企业被迫向先进制造转型，以实现更高的制造效率、更低的制造成本和更大的利润。因此，制造执行系统(ManufacturingExecutionSystem，MES)和高级计划与排程(AdvancedPlanningandScheduling，APS)系统或者物料需求计划(MaterialRequirementPlanning，MRP)系统被引入到制造过程中来，帮助企业实现对产品质量和生产进度全面精准的控制。MES、APS或者MRP已经成为精密铜管先进制造过程不可或缺的管理系统。但是现存的MES、APS或者MRP系统缺乏针对精密铜管制造物流的控制机制；虽然其他先进制造行业(比如晶片制造)存在物料控制系统(MaterialControlSystem，MCS)，但不适用于精密铜管制造行业。中国专利申请公布号CN107301517A申请公布日期2017.10.27的专利文件公布了一种铸轧铜管生产过程中的在制品物流导航系统和方法，利用智能移动终端向物流人员推荐在制品去向和定位所需要的在制品。但该公开的系统和方法是面向使用智能移动终端的物流人员，对于不使用智能移动终端进行在制品流转的情况缺乏支持，不能对自动化物料搬运系统提供有效支撑；同时，该公开的系统和方法缺少空料筐周转的管理，缺少对异常情况(如推迟加工)的物流操作，不支持在制品物流联动操作。因此，传统精密铜管制造企业在向先进制造转型的过程中，低效的在制品物流逐渐成为其制约因素；特别是希望使用自动化物料搬运系统的精密铜管制造企业，更加渴望一种高效的制造物流系统。
技术实现思路
鉴于上述情况，本专利技术公开了一种用于精密铜管制造物流系统和执行方法，利用软件系统和技术通过对精密铜管制造过程的实时制造状态进行监控，向负责制造物流的人员或者自动化物料搬运系统发出合理化物流指令，提升制造物流的准确性和效率，保证生产过程高效、顺畅地进行。本专利技术公开的一种制造物流系统适用于一精密铜管制造工厂，该工厂至少包括一个生产车间，其中每一生产车间至少包括一个生产区域，生产区域内分布着相应工序的生产设备、待转区以及相关在制品物流设施；该制造物流系统包括：物流配置模块，该模块用以提供在制品物流规则；物流资源模块，该模块用以提供生产设备、在制品、生产任务、待转区、载具(即料筐)、物流设施的信息；集成模块，该模块用以连接制造执行系统(MES)、高级计划与排程系统(APS)或者物料需求计划系统(MRP)；调度模块，该模块用以输出物流指令；客户端模块，该模块用以向物流人员提供可视化操作界面；以及存储模块，该模块用以存储上述模块中的相关物流数据。优选地，上述的制造物流系统，所述的物流配置模块包括：工厂布局单元，该工厂布局单元用以提供工厂、车间、生产区域等参数；制造工艺单元，该制造工艺单元用以提供包括制造工序、产品类别、产品及工艺流程等工艺参数；物流参数单元，该物流参数单元用以提供生产设备的物流参数，包括上料和/或下料采用的物流方式、物流优先级类型(设备优先或者待转区优先)、优先级时间阈值等，其中物流方式包括辊道、专人驾驶行车、地面操作行车、自动化行车、无人搬运车(AGV)等等；堆放规则单元，该堆放规则本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种精密铜管制造物流系统，其特征是：适用于一精密铜管制造工厂，该工厂至少包括一个生产车间，其中每一生产车间至少包括一个生产区域，生产区域内分布着相应工序的生产设备、待转区以及相关在制品物流设施；该制造物流系统包括：物流配置模块，该模块用以提供在制品物流规则；物流资源模块，该模块用以提供生产设备、在制品、生产任务、待转区、载具、物流设施的信息；集成模块，该模块用以连接制造执行系统、高级计划与排程系统或者物料需求计划系统；调度模块，该模块用以输出物流指令；客户端模块，该模块用以向物流人员提供可视化操作界面；以及存储模块，该模块用以存储上述模块中的相关物流数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种精密铜管制造物流系统，其特征是：适用于一精密铜管制造工厂，该工厂至少包括一个生产车间，其中每一生产车间至少包括一个生产区域，生产区域内分布着相应工序的生产设备、待转区以及相关在制品物流设施；该制造物流系统包括：物流配置模块，该模块用以提供在制品物流规则；物流资源模块，该模块用以提供生产设备、在制品、生产任务、待转区、载具、物流设施的信息；集成模块，该模块用以连接制造执行系统、高级计划与排程系统或者物料需求计划系统；调度模块，该模块用以输出物流指令；客户端模块，该模块用以向物流人员提供可视化操作界面；以及存储模块，该模块用以存储上述模块中的相关物流数据。


2.根据权利要求1所述的一种精密铜管制造物流系统，其特征是：所述的物流配置模块包括：工厂布局单元，该工厂布局单元用以提供包括工厂、车间和生产区域参数；制造工艺单元，该制造工艺单元用以提供包括制造工序、产品类别、产品及工艺流程的工艺参数；物流参数单元，该物流参数单元用以提供生产设备的物流参数，包括上料、下料采用的物流方式、物流优先级类型、优先级时间阈值，其中物流方式包括辊道、专人驾驶行车、地面操作行车、自动化行车和无人搬运车；堆放规则单元，该堆放规则单元用以提供在制品或者空料筐在待转区的堆放规则；物流路径单元，该物流路径单元用以提供在制品或者料筐的运输路径，路径信息包括路径端点位置、路径长度、标准运输时间的信息；消息处理逻辑单元，该消息处理逻辑单元用以提供消息处理逻辑。


3.根据权利要求1所述的一种精密铜管制造物流系统，其特征是：所述的物流资源模块包括：生产设备单元，该生产设备单元用以提供生产设备工作参数和状态信息；在制品单元，该在制品单元用以提供在制品信息；生产任务单元，该生产任务单元用以提供生产任务信息；待转区单元，该待转区单元用以提供待转区和存储位信息；物流设施单元，该物流设施单元用于提供物流设备及跨域运输设施的工作参数和状态信息；以及载具单元，该载具单元用于提供载具参数和状态信息；
所述的生产任务信息包括生产设备、产品、来料产品、生产量、批次、状态和优先级信息；
所述的在制品信息包括：产品、生产工序、去向工序、生产任务、生产设备、制造状态、质量状态、质量等级、使用的料筐和存放位置的信息；加工中的在制品信息还包括预计剩余加工时间信息。


4.根据权利要求1所述的一种精密铜管制造物流系统，其特征是：所述的集成模块包括：制造系统适配单元，该制造系统适配单元用以连接制造执行系统获取实时制造状态，该制造系统适配单元还用以响应制造执行系统对物流资源信息及物流指令的请求；计划系统适配单元，该计划系统适配单元用以连接高级计划与排程系统或者物料需求计划用以获取实时生产任务状态并将其同步到所述物流资源模块中。


5.根据权利要求1所述的一种精密铜管制造物流系统，其特征是：所述的调度模块包括：生产任务监控单元，该生产任务监控单元用以提供正在加工中的生产任务；生产状态监控单元，该生产状态监控单元用以提供实时的生产状态；物流调度单元，该物流调度单元用以输出物流指令；消息处理单元，该消息处理单元用以接收消息并进行处理；
所述的物流指令包括：物流设备、类型、来源、运载对象、起点对象、起点坐标、终点对象、终点坐标、指令状态、执行状态、生成时间、执行时间和结束时间；其中，指令类型包括：在制品运输、载具运输和物流设施空负载运动；指令来源包括某个生产任务、某个生产设备；指令状态包括：待确认、待执行、执行中、执行中断和结束；指令执行状态包括：等待物流设备就绪、等待运载对象就绪、等待终点对象就绪、执行中和执行完毕；
所述的消息包括：消息类型、消息数据、消息主体、消息状态和生成时间。


6.根据权利要求1所述的一种精密铜管制造物流系统，其特征是：所述的客户端模块向物流人员提供操作界面，配置展示的信息。


7.根据权利要求1所述的一种精密铜管制造物流系统，其特征是：所述的存储模块包括采用文件系统、关系型数据和结构化文件来实现。


8.一种精密铜管制造物流系统的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军锋，徐广东，朱莉香，
申请(专利权)人：暖流信息科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31