Автоматизированная система управления производственным процессом при производстве системы элементов для возведения жилых или общественных зданий и ее части Российский патент 2023 года по МПК G05B15/00 

Настоящая группа изобретений относится к автоматизированной системе управления производственным процессом при производстве системы элементов для возведения жилых или общественных зданий. Заявляемая группа изобретений может быть использована для управления различными процессами при производстве системы элементов для возведения жилых или общественных зданий.

Из уровня техники известна автоматизированная система управления производственными процессами, описанная в EP0488246 A2,03.06.1992, и содержащая: модуль оценки времени выполнения заказа, модуль планирование потребности в материалах (MRP), исполнительный модуль, модуль расчета потребности в работе, модуль анализа проблем, модуль регулирования производственных возможностей (мощности), модуль ввода/вывода данных, модуль хранения данных, модуль создания данных начального плана, модуль создания основного производственного графика (MPS) модуль оценки потребности в работе, модулю выполнения MRP, модуль настройки даты завершения продукта, модуль настройки цеха.

Однако, объем функциональных возможностей известной автоматизированной системы управления производственными процессами являются достаточно малым.

Таким образом, задачей заявленной группы изобретений является устранение недостатков известного уровня техники, а технический результат заявленной группы изобретений заключается в создание автоматизированной системы управления производственным процессом при производстве системы элементов для возведения жилых или общественных зданий, позволяющей:

- эффективно использовать производственные мощности, в частности, избегать незапланированных простоев, оптимизировать загрузку производства, своевременно осуществлять модернизацию, создавать эффективные, по выбранному критерию, маршруты;

- эффективно распределять во времени производство изделий, в частности их номенклатуру и количество, в соотнесении с планом строительства, и эффективно распределять во времени потребляемые производством ресурсы и комплектующие, также в соотнесении с планом строительства;

- сократить общее время производства, за счет полной или частичной автоматизации переналадки, своевременного внесения изменений в технологические процессы производства с учетом особенностей используемых материалов и инструментов, выстраивания иерархии управляющих сигналов производственными процессами, в частности заданий, автоматизации и контроля за подачей материалов, заготовок и смесей, автоматизации складов, использования систем маркировки и автоматизированного контроля качества.

В итоге применение автоматизированной системы управления производственным процессом при производстве системы элементов для возведения жилых или общественных зданий позволяет расширить объемы возведения объектов капитального строительства, в том числе социального жилья.

Упомянутый технический результат достигается за счет автоматизированной системы управления производственным процессом при производстве системы элементов для возведения жилых или общественных зданий, которая включает следующие соединенные между собой элементы: модуль ввода, модуль планирования и контроля использования производственных мощностей, модуль управления основными и вспомогательными линиями производственной цепочки и модуль контроля за основными и вспомогательными линиями производственной цепочки,

при этом, модуль планирования и контроля использования производственных мощностей включает, следующие соединенные между собой элементы:

- блок учета производственных мощностей;

- блок контроля максимального использования оборудования главных технологических линий;

- блок контроля производственных мощностей, контролирующего наличие ошибок пропускной способности;

- блок проверки соответствия производительности ведущей технологической линии и второстепенных линий;

- блок принятия мер по ликвидации ошибок пропускной способности;

- блок баланса производственной мощности, учитывающего наличие мощностей на начало отчетного периода и их изменения в течение отчетного периода;

- блок расчета производственных мощностей предприятия и расчета среднегодовой мощности предприятия;

- блок учета систематически изменяемой номенклатуры продукции;

- блок контроля планового фонда времени работы оборудования на соответствие календарному фонду времени;

- блок расчета потери рабочего времени на проведение ремонтов и профилактических мероприятий, а также технологических простоев в том числе связанных с переналадками;

- блок контроля норм времени на проведение ремонтов технологического оборудования, переналадку, количества переналадок их среднее время;

- блок расчета производительности оборудования, сигнализирующего о пределе выработки оборудования;

- блок расчета среднегодовой мощности предприятия;

- блок формирования транспортно-монтажных карт с составлением идентификационных кодовых обозначений, разбивочных карт рейсокомплектов изделий, карт последовательности монтажа элементов,

а модуль управления основными и вспомогательными линиями производственной цепочки включает, следующие соединенные между собой элементы:

- блок автоматизированной выработки организационно-управленческих решений обеспечивающего включение объекта в производственный план предприятия;

- блок расчета плана потребности в изделиях предприятия и расчета плана загрузки предприятия;

- по меньшей мере, один блок расчета и заявок потребного сортамента, и/или количества металлопроката, и/или материалов, и/или компонентов пенобетона;

- блок заявок на конвейерное производство;

- блок формирования стоимостной базы элементов;

- блок моделирования пути выполнения заказа с увязкой графика строительства объекта;

- блок выдачи заданий на включение заявок на изготовление элементов;

- базы данных моделей зданий;

- базы данных типовых элементов;

- блок обеспечения согласования работы производственных линий.

Модуль контроля за основными и вспомогательными линиями производственной цепочки включает, следующие соединенные между собой элементы:

- блок обеспечения переналадки технологического и транспортного оборудования;

- блок контроля технологического процесса на следующих уровнях: ввод-вывод сигналов; цифровая обработка сигналов; управление механизмами с учетом их фактического и системного состояния; обучение и адаптация к свойствам материалов; управление множеством агрегатов с учетом поступающих заданий, инструкций, директив, а также состояния агрегатов, механизмов и управляющей программы; планирование и регулирование потока заданий агрегатам;

- блок решения задач обучения и адаптации к свойствам материалов;

- блок решения задач управления множеством агрегатов с учетом поступающих заданий, инструкций, директив, а также состояния агрегатов, механизмов и управляющей программы;

- блок планирования и регулирования потока частных заданий агрегатам с целью оптимизации использования ресурсов оборудования;

- по меньшей мере, один блок подачи смеси и/или заготовок и/или комплектующих;

- блок адресной подачи металлопроката и металлических деталей и адресной подачи бетонных смесей;

- блок диспетчерского автоматизированного управления приемом исходных материалов, комплектующих изделий и компонентов;

- блок контроля качества изделий;

- блок маркировки изделий;

- по меньшей мере, один блок управления автоматизированными складами;

- блок диагностики состояния и сохранения данных о текущем состоянии технических средств системы управления и питающих сетей;

- средства непосредственного управления технологическим процессом.

Заявляемая автоматизированная система управления производственным процессом при производстве системы элементов для возведения жилых или общественных зданий работает следующим образом.

Посредством модуля ввода, в модуль управления основными и вспомогательными линиями производственной цепочки предоставляется заявка на конвейерное производство, в том числе: заказные спецификации изделий системы элементов и график строительства объектов.

Блок автоматизированной выработки организационно-управленческих решений при постановке задачи на включение заявки в производственный план предприятия собирает информацию от: блока учета производственных мощностей; блока контроля максимального использования оборудования главных технологических линий и блока проверки соответствия производительности ведущей технологической линии и второстепенных линий.

После обработки полученной информации блок автоматизированной выработки организационно-управленческих решений выдает команду на подготовку включения заявки в производственный план:

- блоку расчета производственных мощностей предприятия,

- блоку учета систематически изменяемой номенклатуры продукции,

- блоку баланса производственной мощности,

- блоку контроля планового фонда времени работы оборудования,

- блоку расчета потери времени на проведение ремонтов и профилактических мероприятий

- блоку расчета производительности оборудования,

- блоку расчета среднегодовой мощности предприятия.

Одновременно с подготовкой включения заявки в производственный план предприятия, опрашивает и выдает команду на материально-техническое обеспечение заявки следующим блокам:

- блоку расчета плана потребности в изделиях предприятия и расчета плана загрузки предприятия,

- опрашивает базу данных моделей зданий,

- опрашивает базу данных типовых элементов,

- блоку расчета заявок потребного сортамента металлопроката и компонентов пенобетона,

- блоку моделирования пути выполнения заказа с увязкой графика строительства объекта,

- блоку формирования стоимостной базы элементов.

После выполнения подготовительных действий по включению заявки в производственный план, принимается решение на включение заявки в производственный план предприятия и выдается задание блоку заявок на конвейерное производство, блоку выдачи заданий на включение заявок на изготовление элементов и модулю контроля основными и вспомогательными линиями производственной цепочки.

По мере исполнения заявки на производство, формируется отчетная документация и контролируется ход работ с помощью следующих элементов:

- блок обеспечения переналадки технологического и транспортного оборудования,

- блок контроля технологического процесса,

- блок решения задач управления множеством агрегатов с учетом поступающих заданий,

- блок управления автоматизированными складами,

- блок планирования и регулирования потока частных заданий агрегатам,

- блок диспетчерского автоматизированного управления приемом исходных материалов, комплектующих изделий и компонентов,

- блок адресной подачи металлопроката и металлических деталей и адресной подачи бетонных смесей,

- блок контроля качества изделий,

- блок маркировки изделий,

Также формируется складская программа с составлением транспортно-монтажных карт, идентификационных кодовых обозначений, разбивочных карт рейсокомплектов изделий, карт последовательности монтажа элементов.

Для осуществления своих функций автоматизированная система управления производственным процессом при производстве системы элементов для возведения жилых или общественных зданий, в частности блок автоматизированной выработки организационно-управленческих решений, может использовать, как детерминированные (жесткие) алгоритмы, так и гибкие – стохастические (вероятностные) и эвристические алгоритм, в частности, алгоритмы нечеткой логики или искусственный интеллект обученный с подкреплением.

Средства реализации коммуникационной функции модуля планирования и контроля использования производственных мощностей включают, в частности, средства контроля каждой единицы оборудования технологической цепочки посредством датчиков и контроллеров, а также системы видеонаблюдения.

Модуль управления основными и вспомогательными линиями производственной цепочки включает, в частности, весь набор материальных средств контроля использования технологического оборудования и средств постановки задач каждому исполнительному механизму.

Модуль контроля за основными и вспомогательными линиями производственной цепочки включает средства управления, в частности, исполнительными механизмами производственного оборудования, средствами измерения (в частности датчики), дозаторами, манипуляторами, автоматизированными складами, конвейерами и т.д.

Группа изобретений относится к автоматизированной системе управления производственным процессом и может быть использована для управления различными процессами при производстве системы элементов для возведения жилых или общественных зданий. Технический результат заключается в сокращении времени производства, за счет полной автоматизации переналадки, своевременного внесения изменений в технологические процессы производства с учетом особенностей используемых материалов и инструментов. Автоматизированная система управления производственным процессом при производстве системы элементов для строительства жилых или общественных зданий включает следующие соединенные между собой элементы: модуль ввода, модуль планирования и контроля использования производственных мощностей, модуль управления основными и вспомогательными линиями производственной цепочки и модуль контроля за основными и вспомогательными линиями производственной цепочки. 2 н.п. ф-лы.

1. Модуль контроля за основными и вспомогательными линиями производственной цепочки, включающий следующие соединенные между собой элементы:

- блок обеспечения переналадки технологического и транспортного оборудования;

- блок контроля технологического процесса на следующих уровнях: ввод-вывод сигналов; цифровая обработка сигналов; управление механизмами с учетом их фактического и системного состояния; обучение и адаптация к свойствам материалов; управление множеством агрегатов с учетом поступающих заданий, инструкций, директив, а также состояния агрегатов, механизмов и управляющей программы; планирование и регулирование потока заданий агрегатам;

- блок решения задач обучения и адаптации к свойствам материалов;

- блок решения задач управления множеством агрегатов с учетом поступающих заданий, инструкций, директив, а также состояния агрегатов, механизмов и управляющей программы;

- блок планирования и регулирования потока частных заданий агрегатам с целью оптимизации использования ресурсов оборудования;

- по меньшей мере, один блок подачи смеси, и/или заготовок, и/или комплектующих;

- блок адресной подачи металлопроката и металлических деталей и адресной подачи бетонных смесей;

- блок диспетчерского автоматизированного управления приемом исходных материалов, комплектующих изделий и компонентов;

- блок контроля качества изделий;

- блок маркировки изделий;

- по меньшей мере, один блок управления автоматизированными складами;

- блок диагностики состояния и сохранения данных о текущем состоянии технических средств системы управления и питающих сетей;

- средства непосредственного управления технологическим процессом.

2. Автоматизированная система управления производственным процессом при производстве системы элементов для возведения жилых или общественных зданий, включающая следующие соединенные между собой элементы: модуль ввода, модуль планирования и контроля использования производственных мощностей, модуль управления основными и вспомогательными линиями производственной цепочки и модуль контроля за основными и вспомогательными линиями производственной цепочки по п. 1,

при этом модуль планирования и контроля использования производственных мощностей включает следующие соединенные между собой элементы:

- блок учета производственных мощностей;

- блок контроля максимального использования оборудования главных технологических линий;

- блок контроля производственных мощностей, контролирующего наличие ошибок пропускной способности;

- блок проверки соответствия производительности ведущей технологической линии и второстепенных линий;

- блок принятия мер по ликвидации ошибок пропускной способности;

- блок баланса производственной мощности, учитывающего наличие мощностей на начало отчетного периода и их изменения в течение отчетного периода;

- блок расчета производственных мощностей предприятия и расчета среднегодовой мощности предприятия;

- блок учета систематически изменяемой номенклатуры продукции;

- блок контроля планового фонда времени работы оборудования на соответствие календарному фонду времени;

- блок расчета потери рабочего времени на проведение ремонтов и профилактических мероприятий, а также технологических простоев, в том числе связанных с переналадками;

- блок контроля норм времени на проведение ремонтов технологического оборудования, переналадку, количества переналадок их среднее время;

- блок расчета производительности оборудования, сигнализирующего о пределе выработки оборудования;

- блок расчета среднегодовой мощности предприятия;

- блок формирования транспортно-монтажных карт с составлением идентификационных кодовых обозначений, разбивочных карт рейсокомплектов изделий, карт последовательности монтажа элементов,

а модуль управления основными и вспомогательными линиями производственной цепочки включает следующие соединенные между собой элементы:

- блок автоматизированной выработки организационно-управленческих решений обеспечивающего включение объекта в производственный план предприятия;

- блок расчета плана потребности в изделиях предприятия и расчета плана загрузки предприятия;

- по меньшей мере, один блок расчета и заявок потребного сортамента, и/или количества металлопроката, и/или материалов, и/или компонентов пенобетона;

- блок заявок на конвейерное производство;

- блок формирования стоимостной базы элементов;

- блок моделирования пути выполнения заказа с увязкой графика строительства объекта;

- блок выдачи заданий на включение заявок на изготовление элементов;

- базы данных моделей зданий;

- базы данных типовых элементов;

- блок обеспечения согласования работы производственных линий.