一种物料跟踪系统设计装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种物料跟踪系统设计装置及方法。该装置包括：控件存储单元，存储有至少一个控件，每个控件将生产线中的一个元件标准化为一个3D对象，且每个控件具有属性信息；场景设计单元，从所述控件存储单元中选出一个或多个控件，且为每个选出的控件设定相应的属性信息，从而形成一个生产线场景；3D引擎单元，根据所述场景设计单元提供的所选控件及所选控件的属性信息显示该生产线场景的3D图形图像；数据库关联单元，各控件的属性信息与物料数据库中的反映所述生产线中相应元件状况的数据相关联，从而使用所述物料数据库中的数据更新所述各控件的属性信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及物料跟踪系统设计领域，特别是指。
技术介绍
制造(生产)过程管理的作用是把企业有关产品的质量、产量、成本等相关的综合生产指标目标值转化为制造过程的作业计划、作业标准和工艺标准，从而产生合适的控制指令和生产指令，驱动设备控制系统使生产线在正确的时间完成正确的动作，生产出合格的产品，从而使实际的生产指标处于综合生产指标的目标值范围内。随着信息技术和现代管理技术的发展，使得计算机管理系统代替传统的人工管理成为可能，因而产生了制造执行系统(MES)。MES提供实现从订单下达到完成产品的生产活动优化所需的信息；并运用及时准确的数据，指导、启动、响应并记录车间生产活动，能够对生产条件的变化做出迅速的响应，从而减少非增值活动，提闻效率。MES系统中非常重要的一个功能便是物料跟踪(又称物料追踪，materialtracking, MT)，物料跟踪可以查询到某一物料现在处于哪一生产制造环节、当前的物理属性等等。比如钢铁企业中的钢丝产品线，单就物料在生产线上的过程而言，便可以根据物料跟踪了解某一物料现在位于生产线的位置、温度、直径等等物理特性。中国专利申请CN101482744 “ERW焊管生产线物料跟踪系统”中就公开了一种物料跟踪系统，可以在ERW焊管制造过程中，从原料热轧卷板、纵剪分条、ERW焊管、焊后精整、整体调质、管加工等工艺的全部生产过程进行物料跟踪。根据该专利申请，在实现物料跟踪的过程中使用条形码打印与扫描、在线喷印、钢管序列号自动生成、管端刻字、钢管数据采集与管理、生产管理等手段，对焊管从原材料到成品管的生产过程中的每一步骤进行记录、编码、识别、标记和控制，以达到对生产过程中每根钢管的各机组主要参数都能进行有效记录，与无损探伤设备配合记录下原材料、半成品和成品中存在的缺点并标记，从而实现对每一根钢管的生产过程进行追溯。可实现分析不合格品产生的原因、时间、生产班次人员及当时的工艺参数，及时发现问题并解决问题，也便于生产管理和考核。如果需要直观地掌握物料在生产线上的状态，需要根据该生产线的属性，以2D或3D立体模型的形式将生产线显示出来，并且将物料体现在该生产线上。产品车间为了实现(2D或3D)的物料跟踪系统，专业设计师和软件工程师必须密切协作。首先，专业设计师运用设计工具对产品线及产品线上的所有机器进行设计和建模，然后，专业的软件工程师运用编程语言将设计转换成实际应用。因此，当构造同样的MT模块时，对不同炼钢企业的生产车间来说，有大量重复性的工作要做，浪费大量的人力、物力和时间。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供，其能提供简单的设计平台，尽可能的减少重复工作带来的资源浪费。因此，本专利技术实施例提供的一种物料跟踪系统设计装置，包括控件存储单元，其存储有至少一个控件，每个控件为对生产线中的一个元件进行标准化后形成的3D对象，且每个控件具有属性信息，所述属性信息至少包括所述元件在所述生产线中的位置信息；场景设计单元，对于一生产线的设计，其响应于控件选择指令而从所述控件存储单元中选出用于该生产线的一个或多个控件，且响应于属性设置指令而为每个选出的控件设定相应的属性信息，从而形成一个生产线场景，该生产线场景具有场景属性信息，该场景属性信息至少包括3D观察视角；3D引擎单元，根据所述场景设计单元提供的所选控件、每个所选控件的属性信息和场景属性信息显示该生产线场景的3D图形图像；数据库关联单元，将所生成的生产线场景中的各控件的属性信息与物料数据库中的反映所述生产线中相应元件状况的数据相关联，从而使用所述物料数据库中的数据更新所述各控件的属性信息。上述实施例中提供了一种物料跟踪系统设计平台，在这个平台上提供了若干控件，每个控件是将生产线中的一个元件标准化成一个3D对象，且用控件属性信息来至少描述该对应元件在生产线中位置。由于控件是标准化的，对于不同的生产线中的相同元件可以采用相同的控件，所以设计人员可灵活地从控件存储单元中选择所需的控件，而无需针对每一个生产线都单独设计并编写元件的代码。而且，在场景设计单元中，可根据实际生产线的需求，从控件存储单元中选择一个或多个控件以及设定所选控件的属性信息，从而形成一个生产线的场景。优选地，该场景还可存储有诸如观察视角的场景属性信息，再由3D引擎单元实现3D图形图像的显示。由此，设计人员可以利用该场景设计单元而灵活地配置不同的生产线，而无需了解其具体的代码实现过程。甚至，设计人员可以在不具有代码编写能力的情况下，就可以利用该场景设计单元，设计出用于物料跟踪系统。优选地，本专利技术提出的设计装置还可以包括代码生成单元，用于将所述场景设计单元提供的所选控件、该控件的属性信息以及优选的所述场景属性信息转换成计算机可执行的代码，例如生成可执行的应用程序。由此，利用设计平台，设计人员无需进行复杂的代码编写就可以获得一个可用于一个实际生产线的物料跟踪应用软件，其可以实时显示当前生产线上的物料状况。这样，可显著降低设计人员的工作负荷。优选地，数据库关联单元在进行关联时可以根据物料数据库的ID信息或存储路径进行关联。此外，为了确保物料数据的信息安全，可以在关联到物料数据库时，输入物料数据库对应的服务名称、主机名称、端口号、用户名和密码等，以确认该物料数据库可被安全地关联到该物料跟踪系统。其中，所述物料数据库为从生产线上获取的实时数据的动态数据库，即所存储的数据为根据生产线上实际状况实时更新的数据。更为优选地，在本专利技术提出的设计装置中还可以对所生成的生产线场景进行测试，即数据库关联单元所关联到的物料数据库为一个出于测试目的而人工生成的测试数据库，其中的数据可以是预先人工设定的，或者预先从一个标准生产线上获得的标准数据库。这样的好处是在设计阶段就可以利用这一测试数据库检测出当前做的生产线场景设计是否成功。如果，其测试结果不理想，则可继续在场景设计单元中进行修改，例如更改控件，修改控件属性等。优选地，场景设计单元中还可以设置不同的场景属性信息，例如观察视角、显示比例、场景光线、背景色彩中的一个或多个。这样的好处是可以由设计者灵活地选择合适的视角或比例等来恰当地显示生产线上的物料处理过程。优选地，在本专利技术提出的设计平台上，还提供了 3D操作单元，其可以例如实现成一个3D widget，用于旋转或缩放生产线场景。这提供了多方位的显示，以便于了解物料的加工过程和状态。上述生产线上的元件例如可包括生产线上各个工位的处理线、加工设备、支架以及生产线上加工的物料中的一个。对于每个元件，其相应的控件可具有其自身的属性信息，比如尺寸信息、形状信息等等。优选地，生产线上待加工的物料可在场景设计单元中加以约定，并且在场景中添加与该物料对应的控件。但是，该控件在生产线的初始场景下，即尚无物料馈送到该生产线上时，该控件可以不显示在场景下。而在整个生产线运行过程中，与该物料对应的控件才根据物料数据库中实时的物料数据更新其控件属性信息，并相应地显示在场景中。本专利技术提出的设计平台例如可以用来设计一个针对钢丝卷冷却生产线的物料跟踪系统。对于该钢丝卷冷却线，生产线上的元件例如包括直线冷却线、拐角冷却线、用于悬挂钢丝的钩子、装载机和卸载机中之一，且物料例如为钢丝卷。相应地，对于例如冷却线而言，其控件的属性信息例如包括长度值、宽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物料跟踪系统设计装置，其特征在于，包括：控件存储单元(11)，存储有至少一个控件，每个控件为对生产线中的一个元件进行标准化后形成的3D对象，且每个控件具有属性信息，所述属性信息至少包括所述元件在所述生产线中的位置信息；场景设计单元(12)，对于一生产线的设计，其响应于控件选择指令而从所述控件存储单元(11)中选出用于该生产线的一个或多个控件，且响应于属性设置指令而为每个选出的控件设定相应的属性信息，从而形成一个生产线场景，该生产线场景具有场景属性信息，该场景属性信息至少包括3D观察视角；3D引擎单元(13)，根据所述场景设计单元(12)提供的所选控件、每个所选控件的属性信息和场景属性信息显示该生产线场景的3D图形图像；数据库关联单元(14)，将所述生产线场景中的各控件的属性信息与一物料数据库(DB)中的反映所述生产线中相应元件状况的数据相关联，从而用所述物料数据库中的数据更新所述各控件的属性信息。

【技术特征摘要】
1.一种物料跟踪系统设计装置，其特征在于，包括 控件存储单元(11)，存储有至少一个控件，每个控件为对生产线中的一个元件进行标准化后形成的3D对象，且每个控件具有属性信息，所述属性信息至少包括所述元件在所述生产线中的位置信息； 场景设计单元(12)，对于一生产线的设计，其响应于控件选择指令而从所述控件存储单元(11)中选出用于该生产线的一个或多个控件，且响应于属性设置指令而为每个选出的控件设定相应的属性信息，从而形成一个生产线场景，该生产线场景具有场景属性信息，该场景属性信息至少包括3D观察视角； 3D引擎单元(13)，根据所述场景设计单元(12)提供的所选控件、每个所选控件的属性信息和场景属性信息显示该生产线场景的3D图形图像； 数据库关联单元(14)，将所述生产线场景中的各控件的属性信息与一物料数据库(DB)中的反映所述生产线中相应元件状况的数据相关联，从而用所述物料数据库中的数据更新所述各控件的属性信息。2.如权利要求1所述的设计装置，其特征在于，还包括 代码生成单元(15)，用于根据由所述场景设计单元(12)提供的所述生产线场景中的各所选控件、各控件的属性信息以及所述场景属性信息，生成相应的计算机可执行的代码，该代码在运行时能够实现针对该生产线场景的3D显示。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述物料数据库所存储的数据为根据生产线上实际状况动态变化的数据。4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在测试阶段，所述物料数据库所存储的数据为人工输入的数据。5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述场景属性信息还包括观察视角、显示比例、场景光线、背景色彩中的一个或多个；且 所述场景设计单元(12)能够响应于场景设置指令而设置所述场景属性信息。6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述3D引擎单元(13)包括3D操作单元，用于旋转或缩放所述生产线场景的3D图形图像。7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述元件包括生产线上各个工位的处理线、加工设备、支架、以及生产线上加工的物料中的一个或多个。8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，在场景设计单...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳杨华，杜万古，李智昊，
申请(专利权)人：西门子中国有限公司，
类型：发明
国别省市：