Комплекс программно-аппаратных средств автоматизации процессов швейного производства Российский патент 2025 года по МПК G05B15/02 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Комплекс программно-аппаратных средств относится к системам автоматики и вычислительной техники. Техническим результатом является возможность сбора и последующей обработки данных о режиме работы оборудования, в частности, швейных машин, трудовых функциях, выполняемых работниками предприятия в процессе трудовой деятельности, а также характеристиках выпускаемых предприятием швейной промышленности изделий как в автоматизированном, так и в автоматическом режиме. Комплекс программно-аппаратных средств содержит в своем составе: сервер рабочих мест для сбора данных о выполнении производственного задания (1); автоматизированное рабочее место руководителя предприятия (2); сервер оборудования для сбора данных о работе швейных машин (3); маршрутизатор (4) для передачи данных на сервер рабочих мест для сбора данных о выполнении производственного задания.

Составными частями комплекса являются аппаратные устройства и программное обеспечение, входящие в состав подсистем комплекса программно-аппаратных средств, расположенных в структурных подразделениях предприятия (6), а именно: маршрутизаторы (5, 17) для передачи данных о выполнении производственного задания и о работе швейных машин структурного подразделения в информационную сеть предприятия; автоматизированное рабочее место руководителя структурного подразделения (7); автоматизированные рабочие места работников предприятия (8, 10, 12).

В состав автоматизированных рабочих мест работников предприятия входят: планшетный компьютер рабочего места (9, 11, 13); устройство измерения переменного тока, потребляемого швейной машиной на рабочем месте (14, 15, 16).

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известен комплекс программно-аппаратных средств автоматизации контроля и управления, содержащий общую шину данных и, по меньшей мере, один контроллер, содержащий модули ввода/вывода для ввода и обработки сигналов от датчиков и вывода сигналов управления исполнительными механизмами, и процессорные модули для управления модулями ввода/вывода и исполнительными механизмам посредством модулей ввода/вывода, при этом модули ввода/вывода и процессорные модули подключены к общей шине данных, совмещающей в себе функции системных шин контроллеров, полевых шин и локальной сети, с возможностью образования единой сети устройств и формирования ими запросов к любому из указанных устройств и ответов на адресованные им запросы. Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматизированного контроля и управления сложным технологическим объектом, и/или зданием, и/или группой территориально разделенных объектов с использованием средств автоматического управления (патент РФ №2349949, МПК G05B 19/418. Опубликовано 20.03.2009 г. Бюл. № 27).

Данный комплекс предназначен для управления сложным технологическим оборудованием. Для швейного предприятия рассматриваемый комплекс обладает излишней аппаратной избыточностью, что выражается в наличии в составе комплекса отдельного контроллера для каждого технологического участка, причем в составе контроллера должно быть, по меньшей мере, два крейта с установленными в них резервированными процессорными модулями и модулями ввода/вывода, а также набора дополнительных, вынесенных ближе к технологическому оборудованию модулей ввода/вывода и комбинированных модулей.

Известна также виртуальная система управления процессом выпуска однородной продукции предприятия, содержащая вычислительный комплекс с базой данных; подсистему получения информации и управления; магистраль интерфейсов; радиочастотные идентификаторы изделий выпускаемой продукции; считыватели идентификационных данных об изготавливаемых изделиях; устройства связи; производственный и виртуально-компьютерный комплекс; программный блок; три масштабирующих контроллера; устройство для хранения готовых изделий; блок поставки готовых изделий (патент РФ №2571598, МПК G05B 15/00. G05B 19/418, G06F 17/50. Опубликовано 20.12.2015 г. Бюл. № 35).

Недостатком данного комплекса является необходимость применения радиочастотных идентификаторов и считывателей их данных.

Задачей разработанного изобретения является создание комплекса программно-аппаратных средств автоматизации процессов швейного производства, позволяющего собирать, анализировать и представлять в качественном виде информацию о производственных и технологических процессах на предприятии швейной промышленности для осуществления контроля и управления производством, прогнозирования сроков и планирования производственных затрат при подготовке производства новых видов швейной продукции, а также для осуществления контроля за отклонениями при реализации технологических процессов и оценки влияния этих отклонений на функционирование производственной и технологической системы предприятия в целом. В составе разработанного комплекса программно-аппаратных средств автоматизации процессов швейного производства может быть произвольное количество автоматизированных рабочих мест и структурных подразделений предприятия.

Технический результат данного изобретения заключается в возможности собирать и обрабатывать данные о работе швейного оборудования на сервере оборудования для сбора данных о работе швейных машин в режиме реального времени, и по значениям переменного тока промышленной частоты, потребляемого швейным оборудованием, выполнять оценку степени загрузки оборудования, определять, какую технологическую операцию в данный момент выполняет работник и отслеживать выполнение производственного задания каждым конкретным работником. Кроме того, после выполнения определённого количества технологических операций и израсходования партии деталей одежды, выданной работнику, работник должен отсканировать штрихкод данной партии при помощи планшетного компьютера со встроенным сканером штрихкода и, таким образом, передать на сервер рабочих мест для сбора данных о выполнении производственного задания сведения о выполнении технологических операций с конкретной партией деталей одежды.

Объединение и учёт данных, полученных с сервера оборудования для сбора данных о работе швейных машин и сервера рабочих мест для сбора данных о выполнении производственного задания позволяет выполнять контроль за деятельностью каждого работника в режиме реального времени, оценивать степень загрузки оборудования и представлять информацию о работе предприятия в качественном виде для принятия обоснованных управленческих решений. Накопление и обработка данной информации в дальнейшем позволит выполнять прогнозирование сроков и планирование производственных затрат при подготовке производства новых видов швейной продукции.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Базовым элементом разработанного комплекса программно-аппаратных средств автоматизации процессов швейного производства является автоматизированное рабочее место швеи (8, 10, 12), оборудованное планшетным компьютером со встроенным сканером штрихкода (9, 11, 13) и устройством измерения переменного тока (14, 15, 16), потребляемого швейной машиной на рабочем месте. Получив партию деталей элементов одежды, швея на своём рабочем месте выполняет с этими деталями все необходимые технологические операции, предусмотренные технологической документацией и паспортом изделия.

Устройство измерения переменного тока выполняет сбор информации о режимах работы швейного оборудования, количестве и длительности интервалов работы и простоя, уровнях потребляемого тока и отправляет собранную информацию на сервер оборудования для сбора данных о работе швейных машин (3). Выполнив все необходимые технологические операции, швея регистрирует штрихкод данной партии деталей элементов одежды в автоматизированной системе при помощи планшетного компьютера, оборудованного сканером штрихкода. Данная информация с рабочих мест накапливается на планшетном компьютере, которым оборудовано автоматизированное рабочее место руководителя структурного подразделения (7), после чего, с определённой периодичностью, отправляется на сервер рабочих мест для сбора данных о выполнении производственного задания (1).

Каждое устройство измерения переменного тока является структурным элементом автоматизированного рабочего места работника предприятия и составляет с конкретной швейной машиной комплекс стационарных устройств. Передача данных с устройств измерения переменного тока на сервер оборудования для сбора данных о работе швейных машин выполняется по сети Ethernet. Для чего все устройства измерения переменного тока конкретного структурного подразделения (цеха) (6) подключены к маршрутизатору данного структурного подразделения (17). Данные предаются только в одну сторону - от устройств измерения переменного тока к серверу.

Каждый планшетный компьютер автоматизированного рабочего места также является структурным элементом рабочего места, однако имеется возможность перемещения планшетного компьютера с одного рабочего места на другое. Свойство мобильности планшетных компьютеров даёт возможность более гибко реагировать на изменения в структурном подразделении, как кадрового состава, так и состава оборудования. Передача данных с планшетных компьютеров автоматизированных рабочих мест на планшетный компьютер автоматизированного рабочего места руководителя структурного подразделения осуществляется по сети Wi-Fi. Планшетный компьютер автоматизированного рабочего места руководителя структурного подразделения передаёт данные на маршрутизатор структурного подразделения также по сети Wi-Fi.

Передача данных с маршрутизатора структурного подразделения (6) на сервер рабочих мест для сбора данных о выполнении производственного задания выполняется по сети Ethernet и является двунаправленной, то есть данные передаются как с планшетных компьютеров автоматизированных рабочих мест руководителей структурных подразделений и с планшетных компьютеров автоматизированных рабочих мест работников на сервер рабочих мест для сбора данных о выполнении производственного задания, так и в обратную сторону, в случае необходимости коррекции производственного задания. Передаваемые данные содержат: сведения о количестве выполненных на конкретном рабочем месте технологических операций, виде выполненных технологических операций, количестве и длительности меж- и внутри-операционных перерывов, скорости выполнения технологических операций, номере партии обрабатываемых деталей одежды, виде деталей одежды, времени, затраченном на обработку всей партии деталей одежды, сведения о работнике, выполняющем производственное задание на конкретном рабочем месте. Имеется возможность корректировки данных, их передачи и отображения на планшетном компьютере автоматизированного рабочего места руководителя структурного подразделения или на планшетном компьютере автоматизированного рабочего места работника.

Маршрутизатор (4) является общим для всех структурных подразделений предприятия и выполняет функцию передачи данных, полученных с автоматизированных рабочих мест руководителей структурных подразделений, на сервер рабочих мест для сбора данных о выполнении производственного задания.

Обработанные данные передаются с сервера оборудования для сбора данных о работе швейных машин и сервера рабочих мест для сбора данных о выполнении производственного задания на автоматизированное рабочее место руководителя предприятия.

Здесь осуществляется анализ данных обо всех выполненных технологических операциях, сопоставление данных, введённых в систему работниками на автоматизированных рабочих местах, с объективными данными о работе оборудования, полученными с устройств измерения переменного тока. Определяется количество изготовленной за смену продукции, тип этой продукции, а также интенсивность труда каждого работника. Обработанные данные представляются на автоматизированное рабочее место руководителя предприятия, как в количественном, так и в качественном виде - в виде графиков, диаграмм и т.п.

Располагая достоверной информацией о работе предприятия, руководство может принимать обоснованные управленческие решения и управлять производственными процессами в режиме реального времени. Кроме того, наличие полного комплекса сведений о работе предприятия и о характере производства того или иного вида продукции, позволяет выполнять прогнозирование сроков и необходимых материальных и производственных затрат при планировании производства новых видов продукции.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг.1 приведена структурная схема комплекса программно-аппаратных средств автоматизации процессов швейного производства:

- сервер рабочих мест для сбора данных о выполнении производственного задания (1);

- автоматизированное рабочее место руководителя предприятия (2);

- сервер оборудования для сбора данных о работе швейных машин (3);

- маршрутизатор (4) для передачи данных на сервер рабочих мест для сбора данных о выполнении производственного задания;

- маршрутизатор (5) для передачи данных о выполнении производственного задания из структурного подразделения в информационную сеть предприятия;

- структурное подразделение № 1 предприятия (6);

- автоматизированное рабочее место руководителя структурного подразделения (7);

- автоматизированное рабочее место № 1 работника предприятия (8);

- планшетный компьютер автоматизированного рабочего места № 1 (9);

- автоматизированное рабочее место № 2 работника предприятия (10);

- планшетный компьютер автоматизированного рабочего места № 2 (11);

- автоматизированное рабочее место № n работника предприятия (12);

- планшетный компьютер автоматизированного рабочего места № n (13);

- устройство измерения переменного тока, потребляемого швейной машинкой на рабочем месте № 1 (14);

- устройство измерения переменного тока, потребляемого швейной машинкой на рабочем месте № 2 (15);

- устройство измерения переменного тока, потребляемого швейной машинкой на рабочем месте № n (16);

- маршрутизатор (17) для передачи данных о работе швейных машин структурного подразделения в информационную сеть предприятия;

- структурное подразделение № 2 предприятия (18);

- структурное подразделение № n предприятия (19).

Комплекс программно-аппаратных средств относится к системам автоматики и вычислительной техники. Техническим результатом является возможность сбора и последующей обработки данных о выпускаемых предприятием швейной промышленности изделиях как в автоматизированном, так и в автоматическом режиме. Комплекс программно-аппаратных средств содержит в своем составе: сервер рабочих мест для сбора данных о выполнении производственного задания; автоматизированное рабочее место руководителя предприятия; сервер оборудования для сбора данных о работе швейных машин; маршрутизатор для передачи данных на сервер рабочих мест и маршрутизатор для передачи данных на сервер оборудования. Составными частями комплекса являются аппаратные устройства и программное обеспечение, входящие в состав подсистем комплекса программно-аппаратных средств, а именно: маршрутизаторы для передачи данных в информационную сеть предприятия; автоматизированное рабочее место руководителя структурного подразделения; автоматизированные рабочие места работников предприятия. Технический результат данного изобретения заключается в возможности собирать и обрабатывать данные о работе швейного оборудования в режиме реального времени, выполнять оценку степени загрузки оборудования и отслеживать выполнение производственного задания. 1 ил.

Комплекс программно-аппаратных средств автоматизации процессов швейного производства, содержащий в своем составе: сервер рабочих мест для сбора данных о выполнении производственного задания; автоматизированное рабочее место руководителя предприятия; сервер оборудования для сбора данных о работе швейных машин; маршрутизатор для передачи данных на сервер рабочих мест для сбора данных о выполнении производственного задания, аппаратные устройства и программное обеспечение, входящие в состав подсистем комплекса программно-аппаратных средств, расположенных в структурных подразделениях предприятия; маршрутизаторы для передачи данных в информационную сеть предприятия; автоматизированные рабочие места руководителей структурных подразделений; автоматизированные рабочие места работников предприятия, отличающийся тем, что в состав автоматизированных рабочих мест работников предприятия входят: планшетный компьютер автоматизированного рабочего места работника предприятия со встроенным сканером штрихкода и устройство измерения переменного тока, потребляемого швейной машиной на рабочем месте, которое является структурным элементом автоматизированного рабочего места работника предприятия и составляет с конкретной швейной машиной комплекс стационарных устройств, причём передача данных от устройств измерения переменного тока к серверу оборудования для сбора данных о работе швейных машин выполняется только в одну сторону - от устройств измерения переменного тока к серверу, а передача данных между планшетным компьютером автоматизированного рабочего места работника предприятия, планшетным компьютером автоматизированного рабочего места руководителя структурного подразделения и сервером рабочих мест для сбора данных о выполнении производственного задания является двунаправленной и передаваемые данные содержат: сведения о количестве выполненных на конкретном рабочем месте технологических операций, виде выполненных технологических операций, количестве и длительности меж- и внутриоперационных перерывов, скорости выполнения технологических операций, номере партии обрабатываемых деталей одежды, виде деталей одежды, времени, затраченном на обработку всей партии деталей одежды, сведения о работнике, выполняющем производственное задание на конкретном рабочем месте, кроме того, передача данных между компьютером автоматизированного рабочего места руководителя предприятия и сервером рабочих мест для сбора данных о выполнении производственного задания и сервером оборудования для сбора данных о работе швейных машин также является двунаправленной.