技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)過程中的效率評估和機(jī)臺監(jiān)控的實時數(shù)據(jù)采集、分析計算和效率評估的自動化系統(tǒng)和方法,涉及啤酒、白酒和飲料等灌裝生產(chǎn)線生產(chǎn)過程，也涉及到視覺傳感器、視覺測量方法、PLC控制器和計算機(jī)信息平臺等相關(guān)技術(shù)。

背景技術(shù)

灌裝生產(chǎn)線一般由卸垛機(jī)、洗瓶機(jī)、空瓶檢驗機(jī)、灌酒機(jī)、滿瓶檢驗機(jī)、殺菌機(jī)、貼標(biāo)機(jī)、裝箱機(jī)、封箱機(jī)、碼垛機(jī)等組成。目前我國灌裝生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展很快，設(shè)備制造業(yè)提高了很多，技術(shù)水平也提升不少，但是灌裝生產(chǎn)線上故障率依然比較高，而且由外部原因?qū)е碌母黝愅C(jī)也比較多，經(jīng)常因為物流部，公共事業(yè)部，釀造部等其他原因造成生產(chǎn)線停機(jī)， 關(guān)鍵的是大部分包裝企業(yè)沒有形成一個統(tǒng)一有效的生產(chǎn)線效率評估系統(tǒng)，很難去量化估計目前生產(chǎn)線和企業(yè)究竟有什么樣的問題。另外，企業(yè)包裝生產(chǎn)線管理方面也存在一定的不足：分廠車間之間沒有統(tǒng)一的控制系統(tǒng)，對生產(chǎn)造成一定的浪費；生產(chǎn)車間包裝線現(xiàn)場與管理人員信息交互存在及時性與準(zhǔn)確性方面的問題，進(jìn)而影響生產(chǎn)效率。為了解決包裝線信息管理的瓶頸和生產(chǎn)線效率評估的問題，并為生產(chǎn)決策提供依據(jù)，建立線效率評估勢必所趨。一般來說，生產(chǎn)線效率評估系統(tǒng)是人員、過程、數(shù)據(jù)庫和設(shè)備有組織的集合，是加快完成管理者與執(zhí)行者之間信息交換的一種方法，可為管理人員和決策者提供生產(chǎn)線日常信息，其目標(biāo)是要在建立的計算機(jī)信息系統(tǒng)平臺上把原有的管理模式和生產(chǎn)信息進(jìn)行整合和完善。

包裝生產(chǎn)線有四種KPI指標(biāo)來評價整個企業(yè)管理程度以及生產(chǎn)效率。總資產(chǎn)利用率是體現(xiàn)資產(chǎn)充分利用的評價指標(biāo)，保持在合理區(qū)間，可以避免超負(fù)荷運轉(zhuǎn)，也要避免資源過分浪費。線毛產(chǎn)出率包含生產(chǎn)過程中造成停機(jī)的所有時間, 是工廠生產(chǎn)管理層的線效率指標(biāo),用來評價工廠生產(chǎn)組織系統(tǒng)綜合管理能力。總設(shè)備利用率是去除了計劃停機(jī)時間, 如預(yù)防性維修和各種清洗以及品種轉(zhuǎn)換時間， 綜合體現(xiàn)了生產(chǎn)跨部門之間的協(xié)調(diào)水平。一般用來評價灌裝總車間綜合管理能力。線效率是排除所有外部原因停機(jī)時間, 設(shè)備在除去外部因素情況下運轉(zhuǎn), 此指標(biāo)用來衡量灌裝生產(chǎn)線和設(shè)備維護(hù)部門的管理水平。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要目的在于對企業(yè)生產(chǎn)線效率進(jìn)行有效評估設(shè)立，同時對生產(chǎn)過程中相關(guān)機(jī)臺做運行情況進(jìn)行實時動態(tài)監(jiān)控，另外，用戶通過訪問該系統(tǒng)快速發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)問題和設(shè)備停機(jī)故障等原因以迅速做出診斷。

為實現(xiàn)本發(fā)明上述的目的，設(shè)計了一套效率評估監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)的主要特點是量化了灌裝生產(chǎn)線四項評估指標(biāo)，包括總資產(chǎn)利用率，線產(chǎn)出率，總設(shè)備利用率和線效率，同時實現(xiàn)了設(shè)備故障的實時監(jiān)控，有能力對生產(chǎn)過程中各類故障進(jìn)行定期跟蹤與維護(hù)，也實現(xiàn)了生產(chǎn)線的信息化和數(shù)字化，在智能制造領(lǐng)域有了巨大的跨越。

本發(fā)明中，所述的效率評估系統(tǒng)涵蓋了各類灌裝生產(chǎn)線，包括啤酒、白酒、飲料等這一類的產(chǎn)品包裝線。

構(gòu)建速率V-曲線圖。繪制所有設(shè)備速率值產(chǎn)生的曲線叫做速率V-曲線，通過此曲線圖可以鎖定影響生產(chǎn)線效率的關(guān)鍵設(shè)備。通常，生產(chǎn)線的設(shè)計是圍繞著一個關(guān)鍵的機(jī)器設(shè)計的，在生產(chǎn)線上它是一個速率最慢且最昂貴的機(jī)器，這個關(guān)鍵設(shè)備通常指灌裝機(jī)，灌裝線性能主要是由這臺機(jī)器衡量的，它運行，生產(chǎn)線就運行，它運行慢，生產(chǎn)線就慢，所有的設(shè)備都應(yīng)該比關(guān)鍵設(shè)備運行的快。圖1描述了V-曲線分布情況。一般來說，設(shè)備速率的獲取有兩種方式。 第一種是按照生產(chǎn)線各設(shè)備額定性能速率參數(shù)直接獲取，此方法比較簡單，也容易給出結(jié)果。建議在設(shè)備老化程度不高的情況下采用此方法。 第二種是按照生產(chǎn)線上面實際速率來獲取，此方法適用于設(shè)備老化相對偏高，實際速率和額定速率偏差較大的情況下采用，具體實施辦法是在各設(shè)備出口地方安裝計數(shù)器即可。只要在設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的情況下，計數(shù)總和除以運行時間就是實際運行速率。