[發明專利]一種數字化車間透明工廠系統

在審

• 申請號: 202110869613.9
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN113485275A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 林國義;陳禹卓
• 申請（專利權）人: 蘇州紫軾云旸智能科技有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 蘇州博格華瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 32558
• 代理人: 張燕

本發明公開了一種數字化車間透明工廠系統，包括：數據采集模塊、用戶終端模塊以及數據傳輸處理模塊，數據采集模塊包括：設備狀態管理單元、質量分析單元、排產單元、數據分析單元以及工藝下達單元；設備狀態管理單元包括：當前設備狀態單元和歷史設備狀態單元，當前設備狀態單元用于實時顯示當前車間所有設備的運行、休息兩種狀態，以當前有無電流值分別代表運行和休息，并分別對電流值大于0和等于0的狀態進行記錄，統計持續的時間；歷史設備狀態單元按秒、分、時統計各臺車床運行、休息兩種狀態的時間并通過顯示單元將數據轉換進行顯示；數據傳輸處理模塊包括：若干個運算子模塊，通過運算子模塊實現采集數據的同步實時處理。

技術領域

本發明涉及數字化車間研究技術領域，尤其涉及一種數字化車間透明工廠系統。

背景技術

數字化工廠以產品全生命周期的相關數據為基礎，在計算機虛擬環境中，對整個生產過程進行仿真、評估和優化，并進一步擴展到整個產品生命周期的新型生產組織方式。數字化工廠是現代數字制造技術與計算機仿真技術相結合的產物，同時具有其鮮明的特征。它的出現給基礎制造業注入了新的活力，主要作為溝通產品設計和產品制造之間的橋梁。數字化工廠規劃系統通過同一的數據平臺，通過具體的規劃設計和驗證預見所有的制造任務，在進步質量的同時減少設計時間，加速產品開發周期，消除浪費，減少為了完成某項任務所需的資源數目等，實現主機廠內部、生產線供給商、工裝夾具供給商等的并行工程。

數字化工廠是企業數字化輔助工程新的發展階段，包括產品開發數字化、生產準備數字化、制造數字化、管理數字化、營銷數字化。除了要對產品開發過程進行建模與仿真外，還要根據產品的變化對生產系統的重組和運行進行仿真，使生產系統在投入運行前就了解系統的使用性能，分析其可靠性、經濟性、質量、工期等，為生產過程優化和網絡制造提供支持。數字化車間是數字化、網絡化技術在生產車間上的綜合應用，它將數控車床與工藝設計系統、生產組織系統和其它管理系統的信息進行集成，形成綜合信息流自動化的集成制造系統。從整體上改善生產的組織與管理，提高制造系統的柔性，提高數字化車床的效率。數控機床作為制造終端，直接承載著零件加工制造的任務。近年來伴隨計算機網絡技術的迅猛發展，數控機床的應用方式也逐步發生改變，借助于網絡機床間可以實現加工程序的傳輸與共享，數控機床與企業服務器可以進行重要機床數據的備份，甚至車床運行狀態監控、遠程故障診斷與維修等工作。

然而，傳統加工過程中對機床的故障處理存在明顯不足，工程人員將海量的加工過程數據視為數據垃圾而丟棄，造成嚴重的數字浪費。其次，傳統的數據傳輸處理不能夠對數字化車間的工業數據進行實時同步處理，展示數字化車間的整體健康狀況和數控機床的實時狀態。因此，亟需一種較為專業的數字化車間系統，利用機床自身的數據建立有效的工業數據網絡化傳輸框架，以實現傳統制造業的真正數字化。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足，提供一種數字化車間透明工廠系統。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案為：一種數字化車間透明工廠系統，包括：數據采集模塊、用戶終端模塊以及數據傳輸處理模塊，所述數據采集模塊包括：設備狀態管理單元、質量分析單元、排產單元、數據分析單元以及工藝下達單元。

所述設備狀態管理單元包括：當前設備狀態單元和歷史設備狀態單元，當前設備狀態單元用于實時顯示當前車間所有設備的運行、休息兩種狀態，以當前有無電流值分別代表運行和休息，并分別對電流值大于0和等于0的狀態進行記錄，統計持續的時間；歷史設備狀態單元按秒、分、時統計各臺車床運行、休息兩種狀態的時間并通過顯示單元將數據轉換進行顯示。

所述數據傳輸處理模塊包括：若干個運算子模塊，所述運算子模塊通過Lambda流式數據架構和Hadoop分布式系統實現采集數據的同步實時處理。

本發明一個較佳實施例中，所述數據采集模塊用于實時采集車間的數據信息，并將實時采集數據傳輸至數據處理層。

本發明一個較佳實施例中，所述質量分析單元用于分析產品質量情況，同時對產品缺陷進行監測。