一种工厂智能化管理系统[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 112269357 A(43)申请公布日 2021.01.26

(21)申请号 202011037470.7(22)申请日 2020.09.28

(71)申请人 万达集团股份有限公司

地址 257500 山东省东营市垦利区永莘路

北

申请人 山东万达宝通轮胎有限公司(72)发明人 宋月涛　尚吉永　尚永峰　姜朝　

李建青　李学智　徐兴国　赵义东　崔福润　刘海波　孙金银　(74)专利代理机构 青岛高晓专利事务所(普通

合伙) 37104

代理人 张清东(51)Int.Cl.

G05B 19/418(2006.01)

权利要求书1页 说明书6页 附图1页

(54)发明名称

一种工厂智能化管理系统(57)摘要

具体涉及一本发明属于智能管理技术领域，

种工厂智能化管理系统，包括ERP系统、MES系统、WMS系统、CPM设备管理系统、AGV智能化搬运系统；所述ERP系统主要用于销售、采购、原材库存、财务管理等；所述MES系统主要用于轮胎生产过程控制；所述WMS系统主要用于轮胎库存管理；所述CPM设备管理系统主要为智能设备管理系统；所述AGV智能化搬运系统用于实现物料的智能化自动搬运。本发明通过条形码和数据交换进行无缝连接，实现了工厂从采购到生产到入库最终到销售终端客户中的全过程控制，实现了智慧工厂整个链条的循环管理。CN 112269357 ACN 112269357 A

权　利　要　求　书

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1.一种工厂智能化管理系统，其特征在于：包括ERP系统、MES系统、WMS系统、CPM设备管理系统、AGV智能化搬运系统；

所述ERP系统用于销售、采购、原材库存、财务管理等；所述MES系统用于轮胎生产过程控制；所述WMS系统用于轮胎库存管理；

所述CPM设备管理系统为智能设备管理系统；

所述AGV智能化搬运系统用于实现物料的智能化自动搬运。2.根据权利要求1所述的工厂智能化管理系统，其特征在于：所述工厂智能化管理系统还包括销售APP系统，所述销售APP系统用于实现B2B、B2C销售系统智能化管理。

3.根据权利要求1所述的工厂智能化管理系统，其特征在于：所述ERP系统包括销售管理模块、采购管理模块、库存管理模块和财务管理模块。

4.根据权利要求1-3任一所述的工厂智能化管理系统，其特征在于：所述MES系统包括密炼车间管控网络系统、半制品成型数字管控网络系统和轮胎条码物流管理系统三个大的管理系统。

5.根据权利要求4所述的工厂智能化管理系统，其特征在于：所述密炼车间管控网络系统包括生产管理网络系统和生产过程控制系统；所述生产管理网络系统将生产工艺指令传输至生产过程控制系统，生产过程控制系统将采集的生产数据返回至生产管理网络系统；所述生产过程控制系统包括上辅机上位机、全自动小料上位机、人工小料上位机、能源动力采集监控系统、上辅机PLC控制系统、小料PLC控制系统、仪表控制系统。

6.根据权利要求1所述的工厂智能化管理系统，其特征在于：所述WMS系统是集自动出入库、智能分类、定位监控于一体的智能仓储管理系统，包含了电子标签、传送装置、移动装置和定位监控四个部分。

7.根据权利要求1-3、5、6任一所述的工厂智能化管理系统，其特征在于：所述的工厂智能化管理系统还包括成品胎智能分拣输送系统，所述成品胎智能分拣输送系统涉及若干台动平衡组合机接口，自动分拣的入口处安装有若干组固定扫描站。

8.根据权利要求1-3、5、6任一所述的工厂智能化管理系统，其特征在于：所述CPM设备管理系统包括云平台、权限监控、审计、消息预警、接口、系统监控、缓存策略模块，涉及设备档案、数据采集、点巡检、维修保养、六源管理、首检管理、润滑管理、人员管理、工单管理、备件管理、统计分析、系统设置内容。

9.根据权利要求1-3、5、6所述的工厂智能化管理系统，其特征在于：所述销售APP系统包括经销商线上订单模块、多媒体推送模块、积分制奖励模块、线上支付功能模块、车主服务功能模块。

10.根据权利要求1-3、5、6所述的工厂智能化管理系统，其特征在于：所述AGV智能化搬运系统应用于密炼车间和高架库入库区域。

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技术领域

[0001]本发明属于智能管理技术领域，具体涉及一种工厂智能化管理系统。

背景技术

[0002]随着科技的快速发展，许多厂区在一定程度上实现了自动化、数字化和信息化管理。如中国专利公开了一种工厂管理系统，多个工厂中的每个工厂包括多个车间，每个车间包括多个生产线，每个生产线包括多个设备，工厂管理系统包括总服务器、与多个工厂一一对应的多个工厂服务器、与多个车间一一对应的多个车间工控机，与多个生产线一一对应的多个生产线工控机，其中，总服务器分别与多个工厂服务器通信连接，每个工厂服务器与对应的多个车间工控机通信连接，每个车间工控机与对应的多个生产线工控机通信连接，多个生产线工控机中的每个生产线工控机仅包括输出装置和通信装置，通信装置用于与对应的设备和对应的车间工控机通信，这样，工作人员通过生产线工控机只能进行信息的查看，而不能通过生产线工控机进行生产的控制。现有技术中对轮胎行业自动化程度还处于较低水平，因此，有必要设计一种轮胎行业自动化程度较高的工厂智能化管理系统。发明内容

[0003]本发明的发明目的在于克服现有技术存在的缺点，提出设计一种轮胎行业自动化程度较高的工厂智能化管理系统。

[0004]本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种工厂智能化管理系统，包括ERP系统、MES系统、WMS系统、CPM设备管理系统、AGV智能化搬运系统；

所述ERP系统主要用于销售、采购、原材库存、财务管理等；所述MES系统主要用于轮胎生产过程控制；所述WMS系统主要用于轮胎库存管理；

所述CPM设备管理系统主要为智能设备管理系统；

所述AGV智能化搬运系统用于实现物料的智能化自动搬运。[0005]进一步的，所述工厂智能化管理系统还包括销售APP系统，所述销售APP系统用于实现B2B、B2C销售系统智能化管理。[0006]进一步的，所述ERP系统包括销售管理模块、采购管理模块、库存管理模块和财务管理模块。

[0007]进一步的，所述MES系统包括密炼车间管控网络系统、半制品成型数字管控网络系统和轮胎条码物流管理系统三个大的管理系统。[0008]进一步的，所述密炼车间管控网络系统包括生产管理网络系统（MES）和生产过程控制系统（PCS）；所述生产管理网络系统将生产工艺指令传输至生产过程控制系统，生产过程控制系统将采集的生产数据返回至生产管理网络系统；所述生产过程控制系统包括上辅机上位机、全自动小料上位机、人工小料上位机、能源动力采集监控系统、上辅机PLC控制系

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统、小料PLC控制系统、仪表控制系统。[0009]进一步的，所述WMS系统是集自动出入库、智能分类、定位监控于一体的智能仓储管理系统，包含了电子标签、传送装置、移动装置和定位监控四个部分。[0010]进一步的，所述的工厂智能化管理系统还包括成品胎智能分拣输送系统，所述成品胎智能分拣输送系统共涉及若干台动平衡组合机接口，自动分拣的入口处安装有若干组固定扫描站。

[0011]进一步的，所述CPM设备管理系统包括云平台、权限监控、审计、消息预警、接口、系统监控、缓存策略等模块，涉及设备档案、数据采集、点巡检、维修保养、六源管理、首检管理、润滑管理、人员管理、工单管理、备件管理、统计分析、系统设置等内容。[0012]进一步的，所述销售APP系统包括经销商线上订单模块、多媒体推送模块、积分制奖励模块、线上支付功能模块、车主服务功能模块。[0013]进一步的，所述AGV智能化搬运系统主要应用于密炼车间和高架库入库区域。[0014]本发明与现有技术相比，具有以下优点：本发明各系统集自动出入库、智能分类、定位监控于一体的智能仓储管理系统，无需人工干预，出入库作业全部采用自动化控制，所有作业过程控制精准，具有可视化、智能化特点，出入库的效率与准确度大大提升，节省了大量的人力和空间，能够满足现代企业对于高效作业的具体需求；本发明通过条形码和数据交换进行无缝连接，实现了工厂从采购到生产到入库最终到销售终端客户中的全过程控制，实现了智慧工厂整个链条的循环管理。附图说明

[0015]图1为本发明密炼车间管控网络系统结构框图。

具体实施方式

[0016]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合说明书附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。[0017]实施例1：

本实施例所述的工厂智能化管理系统，包括ERP系统、MES系统、WMS系统、CPM设备管理系统、AGV智能化搬运系统；

所述ERP系统主要用于销售、采购、原材库存、财务管理等；所述MES系统主要用于轮胎生产过程控制；所述WMS系统主要用于轮胎库存管理；

所述CPM设备管理系统主要为智能设备管理系统；

所述AGV智能化搬运系统用于实现物料的智能化自动搬运；所述所述工厂智能化管理系统还包括销售APP系统，所述销售APP系统用于实现B2B、B2C销售系统智能化管理。

[0018]所述ERP系统包括销售管理模块、采购管理模块、库存管理模块和财务管理模块。[0019]具体的，所述销售管理模块：客户信息的管理和服务，包括建客户信息档案并进行分类管理；客户信用管理，对信用进行审核分级，以进一步审核客户交易作业；客户服务管理，客户投诉记录，原因分析，实现了对产品价格管理销售订单管理，便于对销售的统计与

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分析；

所述采购管理模块：建立供应商信息档案，并对其分类管理，进而对其进行针对性的控制，以达到较低的价格、良好的品质、及时的交货；材料价格管理：材料询价作业，用以核定各供应商的材料进货价格，以及采购与委外加工价格统计，进一步做到进价控制；

所述库存管理模块：为所有物料建立合理的库存，决定存货的保存方式，控制存货出于良好的可用状态；受到采购的物料，经过品质检验入库，并办理入库登帐手续；按照生产工单进行备料、发料，并办理出库手续；按照生产工单进行制成品的入库，并办理制成品的入库手续；多仓库管理，仓库下面可设多级分仓；仓库调拨、仓库盘点、价格管理、月结处理等库存管理功能；最高库存、最低库存查询与报警，库存一览表、进销存报表等详 尽报表；提供仓库流水帐，各个时期不同货品的进销存情况一目了然；先进盘点流程，盘点期间系统仍可正常进出货；

所述财务管理模块包括应收管理模块、应付管理模块、总账管理模块。[0020]所述MES系统包括密炼车间管控网络系统、半制品成型数字管控网络系统和轮胎条码物流管理系统三个大的管理系统。

[0021]所述密炼车间管控网络系统用于对原材料、称量和混炼等过程进行控制；所述半制品成型数字管控网络系统用于对半制品和成型等过程进行控制；所述轮胎条码物流管理系统用于对流化、检测、入库、出库、销售、三包等过程进行控制。[0022]如图1所示，所述密炼车间管控网络系统包括生产管理网络系统（MES）和生产过程控制系统（PCS）；具体的，所述生产管理网络系统将生产工艺指令传输至生产过程控制系统，生产过程控制系统将采集的生产数据返回至生产管理网络系统；所述生产工艺指令包括基础数据、计划管理、工艺管理、原料质量、胶料质量、原料管理、胶料管理、成本管理、设备管理、运行监控、报表管理、综合查询、系统管理等信息；所述生产过程控制系统包括上辅机上位机、全自动小料上位机、人工小料上位机、能源动力采集监控系统、上辅机PLC控制系统、小料PLC控制系统、仪表控制系统。

[0023]所述半制品成型数字管控网络系统的应用框架为：零度带束层生产线、钢丝压延生产线、复合挤出生产线、内衬层生产线、胎圈生产线、斜裁生产线、直裁生产线、成型系统、胚胎库存系统、领导分析系统等。

[0024]所述轮胎条码物流管理系统包括成型智能终端系统、硫化生产系统、成品质检管理系统、仓储物流管理系统、销售管理系统、三包理赔管理系统、决策支持系统；所述成型智能终端系统、硫化生产系统及成品质检管理系统主要通过条码扫描来采集生产现场的规格信息和质检过程中的品级信息，同时执行来自MES系统的作业指令，实现生产、仓储、物流、理赔、决策支持的全面信息化、条码化、网络化和实时化；轮胎条码物流系统在终端生产系统、上层管理系统。

[0025]所述WMS系统是集自动出入库、智能分类、定位监控于一体的智能仓储管理系统，包含了电子标签、传送装置、移动装置和定位监控四个部分；只要把打上电子标签的轮胎放上输送机，接下来就可以“托管”操作：

入库流程：硫化后的轮胎通过检验车间，合格后的产品进入入库准备区；将组好的托盘通过出入库系统入立体库；操作人员以条码扫描方式将信息录入计算机仓储管理系统，条码信息包含每条轮胎的条码记录和整个实托盘的条码信息，接受仓储管理系统的管控；入

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库系统由输送机系统和穿梭车构成；对每个实托盘外形（三维）、重量做相应检测，检测不合格的实托盘发出声光报警，并自动退出输送机系统，等待人工介入排除错误后重新进入。[0026]出库流程：出库系统由输送机单独构成或输送机结合穿梭车构成；从立体库取货，通过出库系统搬送至拆垛站台，由人工拆垛操作将整托盘的轮胎从托盘上取下后装入卡车；空托盘需要入库保管或直接返回生产区，以备生产车间使用或调用；在每个出库工位设有单条轮胎和整个实托盘条码扫描装置，用以逐条扫描非整盘出库的轮胎，扫描后能自动上传至仓库管理系统，用以更新该实托盘条码所包含的信息。[0027]出库回流流程：实托盘上的轮胎未全部出库，剩余轮胎（该托盘不再增加新入库轮胎）在没有任何人工介入的情况下可以自动返回高架库。

[0028]本实施例所述的工厂智能化管理系统还包括成品胎智能分拣输送系统，所述成品胎智能分拣输送系统共涉及12台动平衡组合机接口，自动分拣的入口处安装有 2 组（6 个）固定扫描站，外观检查合格的轮胎由连接输送线输送至循环分拣输送线，安装在循环分拣输送线的扫描站对轮胎进行自动连续扫描条形码，获取当前轮胎规格，系统根据当前轮胎规格查询MES系统“动平衡质检计划表”查出可以检测该规格的动平衡机列表，再根据动平衡机的“检测优先级”指定该轮胎的“目标动平衡机”，之后将“目标动平衡机”编号发送给 PLC 系统，PLC 系统接收到“目标动平衡机”编号后，控制相应的自动分拣装置，使轮胎流转到“目标动平衡机”待检输送线；每台动平衡机的入口处安装有一只固定扫描头，轮胎进入动平衡机之前，扫描头扫描出轮胎上的条码，可以获取当前轮胎规格，此时系统做出判断给出检测规格菜单，轮胎进入动平衡机开始检测；如果检测规格不符合，系统给出报警信号，人工处理异常。

[0029]为提高设备管理水平，打造设备管理智能化，信息化，新建了CPM设备管理系统。该系统以人为主导，利用计算机硬件、软件、网络设备、通信设备以及其他办公设备，进行信息的收集、传输、加工、储存、更新和维护，以战略竞优、提高效率为目的，支持高层决策、中层控制、基层运作的集成化的人机系统。CPM设备管理系统是本发明管理系统的一个子系统，它具有管理信息系统的共性，同时也具有其特殊性；CPM设备管理系统包括云平台、权限监控、审计、消息预警、接口、系统监控、缓存策略等模块，涉及设备档案、数据采集、点巡检、维修保养、六源管理、首检管理、润滑管理、人员管理、工单管理、备件管理、统计分析、系统设置等内容。

[0030]为了实现B2B、B2C销售系统智能化管理，建立销售APP系统，实现了经销商线上订单、多媒体推送、积分制奖励线上支付功能和车主服务功能等功能，实现了轮胎销售后的产品可追溯性，完善了客户体验，使公司和终端用户建立起沟通的桥梁，客户可以实时得到公司最新的产品信息，而公司也可以及时和客户沟通，及时完善产品体系，包括经销商线上订单模块、多媒体推送模块、积分制奖励模块、线上支付功能模块、车主服务功能模块。[0031]经销商线上订单模块：经销商通过系统进行预订单下单，系统后台收到预订单后会同时支持该经销商上级经销商以及区域经理的审核，并支持修改预订单，修改审核后订单通过ERP系统的库存同步（销售APP系统与ERP对接）确认是否有现货，若库存满足，经销商确认订单并完成支付，将进入发货配送阶段；若库存不满足，预订单将流转至计划调度员权限，进行生产计划安排（系统可支持对接MES系统，也可以在ERP系统中进行），计划调度员根据排产计划信息同步到经销商(包含生产商品数量及完成日期等)，采购商品生产完成后，

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系统会将订单推送至订购经销商的前端账户，经销商确认订单(可以修改)并付款完成后，订单进入发货配送环节，经销商确认收货后，业务闭环。[0032]多媒体推送模块：平台通过两个维度实现企业多媒体信息推送，包含企业的动态、行业新闻、新品发布、活动推送等；通过平台对经销商的账号会员个人中心进行站内消息推送，推送方式如同社交网站站内信，可包含营销活动、优惠券发送等，平台也要支持通过手机短信形式对于经销商账号绑定的手机号进行短信信息推送，更全面的保证经销商可以第一时间获取相关信息；代理商、经销商、4S店可通过APP、PC、微信小程序等客服进行互动沟通，建立标准理赔单实现线上理赔，对接ERP系统。[0033]积分制奖励模块：每个商品可进行积分规则的设定，可以自行编辑积分计算方式、积分换算比率等，全面进行积分管理。[0034]线上支付功能模块：实现线上支付，支持两种方式：线下支付完成之后上传银行凭证，财务进行验证；与当地银行进行合作建立线上大额支付。[0035]车主服务功能模块：平台内设车主服务功能，零售商可根据自己需求设置优惠服务，购买轮胎之后赠送增值服务。[0036]AGV智能化搬运系统，主要应用于两个车间：

（1）密炼车间一层和二层：

操作工采用叉车将胶冷线摆片完成的成桌胶料从胶冷线摆片工位防止胶料存放区，每班需要两台叉车摆放胶料；

操作工用叉车将二层摆片处完成的成桌胶料从胶冷线摆片工位放置胶料暂存区，然后根据生产计划再从暂存区放置密炼机胶料输送机下方；

（2）高架库入库区域：高架仓库入库区域，轮胎入库工作采用人工装笼后再采用叉车将轮胎货笼叉至高架库入库口，提高了劳动生产效率。[0037]本发明集自动出入库、智能分类、定位监控于一体的智能仓储管理系统，无需人工干预，出入库作业全部采用电脑自动化控制，所有作业过程控制精准，具有可视化、智能化特点，出入库的效率与准确度大大提升，节省了大量的人力和空间，能够满足现代企业对于高效作业的具体需求。[0038]实例性的，所述WES系统管理流程如下：

WES系统密炼车间流程：原材料经检验合格后入库，并在MES系统中打印批次号码，当领用生产原材料时，首先扫码验证原材料是否符合产品BOM，然后验证是否在保质期内，若均满足，则投料进行母炼胶生产，并记录母联胶的生产追溯信息，检验产品合格后，在流转卡片上盖章并记录在MES系统，验证产品是否符合产品BOM及是否符合最大最小停放时间，若均符合投料完成生成终炼胶，质检产品合格后在质保部盖合格章并在MES中生成质检机理，进入MES系统预备车间流程。

[0039]MES系统预备车间流程：半成品车间进行领料，检验终炼胶是否有生产信息及终炼胶条码是否已领用， 当终炼胶有生产信息及终炼胶条码已领用时，扫码验证（例如胎侧工序），验证终炼胶是否符合在制品boom、终炼胶是否符合最大最小停放时间、终炼胶是否对应上胶口、终炼胶是否质检合格，若均符合投料完成，生成胎侧信息并记录追溯信息（胎圈、内衬层、胎体等工序同理进行验证），质检产品合格后在流转卡片上进行盖章并于MES中记

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录，进入MES系统成型车间流程。[0040]MES系统成型车间流程：成型领料工根据卡片把半制品卡片拉到形影的成型机台扫码，验证半部件是否符合在制品boom、半部件是否符合最大最小停放时间、半制品是否质检合格、半部件是否有生产信息、半部件是否已使用，若均符合，各个半部件扫描完成（胎圈、胎侧、胎面、胎体、帘布、冠装条等）后，并把追溯信息添加到MES系统，检查半部件是否消耗完毕，如果未消耗完毕，则将胎胚退回进行返修或者当班工艺员进行处理，若消耗完毕，则生成胚胎，进入MES系统硫化车间流程。[0041]MES系统硫化车间流程：硫化拉胎工根据胚胎拉倒对应硫化生产机台，扫描胚胎条码、硫化机台条码，验证胚胎是否有生产信息、该胚胎号是否已硫化、胚胎号对应的胚胎信息是否符合在制品的计划BOM、该胚胎是否首检胚胎、胚胎是否和模具相对应、胚胎是否符合最大停放时间、胚胎外观是否标准，若均符合，则硫化完成，产出成品胎，并记录追溯信息，质检人员进行轮胎外观、病象检测，若外观不合格，则进行返修处理，若具有病疵，则将轮胎放到质检进行判级并记录到MES系统、将判级的二级品或者废品入到对应的库中，若合格或返修后合格，则轮胎进入MES系统动平衡检测流程。[0042]MES系统动平衡检测流程：在输送线上对轮胎进行称重扫码并记录轮胎条码、重量、称重时间，检验轮胎是否有硫化信息，若有，则检测出轮胎对应的规格，拨胎器根据轮胎队列将相应的规格拨到对应的通道，进行均动质检，记录轮胎的均动数据，并对轮胎均动判级并记录到MES中，检验均动是否合格，若不合格，则对轮胎进行处理检测并记录到MES，对废品、二级品进行入库或者其他处理，若均动合格，则轮胎进入WMS高架库或者平库， 入库工扫描轮胎条码进行装笼，并将信息提交到WMS系统。[0043]上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本发明权利要求书且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。

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