瓶颈工位分析方法、分析设备及计算机存储介质与流程

1.本发明属于柔性制造技术领域，具体涉及一种自动化生产线的瓶颈工位分析方法、分析设备及计算机存储介质。


背景技术：

2.随着生产线的自动化程度越来越高，生产线的各个工位之间的产能影响非常大，某个工位产生瓶颈则会影响整个生产线的产能。一般情况下，需要对生产线的产能情况进行分析，找出瓶颈工位。目前普遍做法是通过plc进行节拍统计，从工位开始到工位结束，累计统计若干个工艺循环，然后人工进行特征值计算，得出该工位的节拍。以上方法花费的时间较长，效率较低且计算有误差。生产管理者无法针对实际生产情况作出工艺调整和优化，限制了生产效率和生产质量的提高。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本发明提供一种自动化生产线的瓶颈工位分析方法、分析设备及计算机存储介质，以解决现有技术中的瓶颈工位查找效率低且不准确的问题。
4.本发明其中一个实施例提供了一种瓶颈工位分析方法，包括以下步骤：
5.根据生产线的生产节拍生成节拍墙信息；
6.根据节拍墙信息初步确定瓶颈工位信息；
7.根据初步确定的瓶颈工位的堵缺料情况，前一工位的堵缺料情况以及后一工位的堵缺料情况，再次确定瓶颈工位信息。
8.在其中一个实施例中，在再次确定瓶颈工位信息的过程中，
9.若初步确定的瓶颈工位的满位状态多，则后一工位慢；
10.若初步确定的瓶颈工位的空位状态多，则前一工位慢；
11.若初步确定的瓶颈工位的空位状态和满位状态都少，则实际确定为的瓶颈工位。
12.在其中一个实施例中，所述瓶颈工位分析方法还包括以下步骤：
13.在得到实际确定的瓶颈工位信息之后，对实际确定的瓶颈工位进行调整。
14.在其中一个实施例中，所述节拍墙信息包括：各个工位的工位循环节拍以及工位有效节拍。
15.在其中一个实施例中，根据节拍墙信息初步确定瓶颈工位信息的过程包括：
16.将各个工位的工位循环节拍进行两两比较，得出工位循环节拍最高的第一循环节拍以及工位循环节拍次高的第二循环节拍；
17.将各个工位的工位有效节拍进行两两比较，得出工位有效节拍最高的第一有效节拍以及工位有效节拍次高的第二有效节拍；
18.判断各个工位是否同时包括第一循环节拍和第一有效节拍，或者第一循环节拍和第二有效节拍，或者第二循环节拍和第一有效节拍，或者第二循环节拍和第二有效节拍，若是，则将该工位作为初步确定的瓶颈工位。
19.在其中一个实施例中，根据节拍墙信息初步确定瓶颈工位信息的过程包括：
20.将各个工位的工位循环节拍与预设循环节拍相比较，得出若干个循环节拍高于预设循环节拍的第三循环节拍；
21.将各个工位的工位有效节拍与预设有效节拍相比较，得出若干个有效节拍高于预设有效节拍的第三有效节拍；
22.判断各个工位是否同时包括第三循环节拍和第三有效节拍，若是，则将该工位作为初步确定的瓶颈工位。
23.在其中一个实施例中，所述堵缺料情况包括：工位状态绝对值统计、工位状态相对值统计。
24.在其中一个实施例中，所述工位状态绝对值统计包括：
25.工位处于空位状态的持续时间；
26.工位处于满位状态的持续时间；以及
27.工位处于设备故障的持续时间。
28.在其中一个实施例中，所述工位状态相对值统计包括：
29.工位处于自动状态的持续时间与总时间的比值；
30.工位处于手动状态的持续时间与总时间的比值；
31.工位处于设备故障状态的持续时间与总时间的比值；
32.工位处于缺料状态的持续时间与总时间的比值；
33.工位处于堵料状态的持续时间与总时间的比值。
34.本发明其中一个实施例还提供了一种瓶颈工位分析设备，包括：
35.至少一个处理器；以及，
36.与所述至少一个处理器连接的存储器；其中，所述存储器上存储有可被至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器在执行时能够实现如以上任意一项实施例所述的瓶颈工位分析方法。
37.本发明其中一个实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如以上任意一项实施例所述的瓶颈工位分析方法的步骤。
38.在以上实施例提供的瓶颈工位分析方法中，可以通过节拍墙信息初步确定瓶颈工位信息，再通过初步确定的瓶颈工位、其前一工位、其后一工位的堵缺料情况，再次确定瓶颈工位信息，从而使瓶颈工位的确定更加高效、准确。
附图说明
39.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
40.图1为本发明其中一实施例提供的瓶颈工位分析方法的流程示意图；
41.图2是图1中所生成的节拍墙的示意图；
42.图3为图1中的初步确定瓶颈工位的其中一个实施例的流程示意图；
43.图4为图1中的初步确定瓶颈工位的另一个实施例的流程示意图；
44.图5是图1的缺堵料情况中的工位状态绝对值统计图表；
45.图6是图1的缺堵料情况中的工位状态相对值统计图表；
46.图7为本发明其中一实施例提供的瓶颈工位分析设备的模块示意图。
具体实施方式
47.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
48.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
49.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
50.为了更好地对本技术中的技术方案进行描述，以下先对部分技术名词进行解释：
51.工位：一条生产线上分为多个工位，每个工位为一个固定区域用于进行特定工艺的加工。
52.生产节拍：在生产过程中，通常把加工完成一道工序工艺的所有生产动作叫一个生产节拍。每个生产节拍可能由一个动作组或多个动作组组成，而且每个动作组由许多生产动作组成。
53.工艺时序甘特图：以工位为基本单位，纵坐标为工艺动作，横坐标为时间，数字化显示工位工艺流程。
54.动作稳定性：反应设备动作的动作时长的波动状况，计算每次动作时长与动作平均值偏离的差异。
55.堵料：某工位处于堵料状态，则其下一步出料条件不满足，后工位未加工完时的停机等待状态。
56.缺料：某工位处于堵料状态，则其上一步入料条件不满足，前工位未加工完时的停机等待状态。
57.请参见图1，本发明其中一个实施例提供了一种瓶颈工位分析方法。所述瓶颈工位分析方法包括以下步骤：
58.根据生产线的生产节拍生成节拍墙信息；
59.根据节拍墙信息初步确定瓶颈工位信息；
60.根据初步确定的瓶颈工位的堵缺料情况，前一工位的堵缺料情况以及后一工位的堵缺料情况，再次确定瓶颈工位信息。
61.在以上实施例提供的瓶颈工位分析方法中，可以通过节拍墙信息初步确定瓶颈工位信息，再通过初步确定的瓶颈工位、其前一工位、其后一工位的堵缺料情况，再次确定瓶颈工位信息，从而使瓶颈工位的确定更加高效、准确。
62.具体地，本发明实施例提供的瓶颈工位分析方法可以应用于自动化生产线上，用于检测自动化生产线上的瓶颈工位。所述自动化生产线可以生产各种类型的产品，包括汽车、空调、冰箱或者手机等。
63.在其中一个实施例中，根据生产线的生产节拍所生成的节拍墙信息如图2所示。所述节拍墙信息包括生产线中任意一个工位的工位循环节拍以及工位有效节拍。例如，在一个自动化生产线中，其工位包括工位1、工位2、工位3、工位4、工位5、工位6等工位信息。此时，所述节拍墙所展示的就是工位1-工位6等几个工位的工位循环节拍和工位有效节拍的时间信息。例如，从图2给出的节拍墙中可以看出，在本实施例中，工位1中的工位循环节拍为352秒，工位有效节拍为200秒；工位2中的工位循环节拍为350秒，工位有效节拍为80秒；工位3中的工位循环节拍为351秒，工位有效节拍为140秒；工位4中的工位循环节拍为350秒，工位有效节拍为90秒；工位5中的工位循环节拍为348秒，工位有效节拍为110秒；工位6中的工位循环节拍为350秒，工位有效节拍为150秒。此时，工位循环节拍和工位有效节拍都比较高的工位即为初步确定的瓶颈工位。例如，在本实施例中，工位1中的工位循环节拍和工位有效节拍都比其他工位的工位循环节拍和工位有效节拍要高。因此，将工位1作为初步确定的瓶颈工位。
64.请一并参见图3，在其中一个实施例中，根据节拍墙信息初步确定瓶颈工位信息的过程包括：
65.将各个工位的工位循环节拍进行两两比较，得出工位循环节拍最高的第一循环节拍以及工位循环节拍次高的第二循环节拍；
66.将各个工位的工位有效节拍进行两两比较，得出工位有效节拍最高的第一有效节拍以及工位有效节拍次高的第二有效节拍；
67.判断各个工位是否同时包括第一循环节拍和第一有效节拍，或者第一循环节拍和第二有效节拍，或者第二循环节拍和第一有效节拍，或者第二循环节拍和第二有效节拍，若是，则将该工位作为初步确定的瓶颈工位。
68.具体地，将各个工位的工位循环节拍进行两两比较，得出工位循环节拍最高的第一循环节拍以及工位循环节拍次高的第二循环节拍。在本实施例中，工位循环节拍最高的工位为工位1，即第一循环节拍为352秒；工位循环节拍次高的工位为工位3，即第二循环节拍为351秒。
69.具体地，将各个工位的工位有效节拍进行两两比较，得出工位有效节拍最高的第一有效节拍以及工位有效节拍次高的第二有效节拍。在本实施例中，工位有效节拍最高的工位为工位1，即第一有效节拍为200秒。工位有效节拍次高的工位为工位6，即第二有效节拍为150秒。
70.具体地，判断各个工位是否同时包括第一循环节拍和第一有效节拍，或者第一循环节拍和第二有效节拍，或者第二循环节拍和第一有效节拍，或者第二循环节拍和第二有
效节拍，若是，则将该工位作为初步确定的瓶颈工位。在本实施例中，工位1同时包括第一循环节拍和第一有效节拍。因此，可以将工位1作为初步确定的瓶颈工位。工位3仅包括第二循环节拍，但不包括第一有效节拍或者第二有效节拍。因此，工位3不属于瓶颈工位。同样地，工位6仅包括第二有效节拍，但不包括第一循环节拍和第二循环节拍。因此，工位6也不属于瓶颈工位。工位2、工位4和工位5既不包括第一循环节拍和第二循环节拍，也不包括第一有效节拍和第二有效节拍，同样也不属于瓶颈工位。
71.根据需要，根据节拍墙信息初步确定瓶颈工位信息的过程并不限于以上实施方式。请一并参见图4，在另一实施例中，根据节拍墙信息初步确定瓶颈工位信息的过程包括：
72.将各个工位的工位循环节拍与预设循环节拍相比较，得出若干个循环节拍高于预设循环节拍的第三循环节拍；
73.将各个工位的工位有效节拍与预设有效节拍相比较，得出若干个有效节拍高于预设有效节拍的第三有效节拍；
74.判断各个工位是否同时包括第三循环节拍和第三有效节拍，若是，则将该工位作为初步确定的瓶颈工位。
75.例如，将预设循环节拍设置为350秒，将预设有效节拍设置为150秒。此时，高于预设循环节拍的第三循环节拍为工位1的工位循环节拍352秒，以及工位2的工位循环节拍351秒。此时，高于预设有效节拍的第三有效节拍为工位1的工位有效节拍200秒。由此可知，同时包括第三循环节拍和第三有效节拍的工位即为工位1，则将工位1作为初步确定的瓶颈工位。
76.在其中一个实施例中，所述堵缺料情况包括：工位状态绝对值统计、工位状态相对值统计。
77.在其中一个实施例中，所述工位状态绝对值统计包括：
78.工位处于空位状态的持续时间；
79.工位处于满位状态的持续时间；以及
80.工位处于设备故障的持续时间。
81.图5为本发明其中一个实施例提供的工位状态绝对值统计图表。如图5所示，工位1中的空位状态持续时间为1800min，设备故障持续时间为60min。此时说明工位1中仅有缺料的情况，而无堵料的情况。此情况说明该工位时长全线缺料，后一工位(即工位2)比较快。又例如，工位2中的空位状态持续时间为1520min，满位状态持续时间为930min，设备故障持续时间为60min。此情况说明，该工位存在堵料情况，后工位慢。此时，“根据初步确定的瓶颈工位的堵缺料情况，前一工位的堵缺料情况以及后一工位的堵缺料情况，再次确定瓶颈工位信息”的步骤具体为：根据工位1(初步确定的瓶颈工位)的缺堵料情况以及工位2(后一工位)的缺堵料情况，再次确定瓶颈工位信息。在实际生产过程中，在得到初步确定的瓶颈工位和再次确定的瓶颈工位信息之后，需要在产线的生产现场进行观察，以验证结论的正确性。
82.在其中一个实施例中，所述工位状态相对值统计包括：
83.工位处于自动状态的持续时间与总时间的比值；
84.工位处于手动状态的持续时间与总时间的比值；
85.工位处于设备故障状态的持续时间与总时间的比值；
86.工位处于缺料状态的持续时间与总时间的比值；
87.工位处于堵料状态的持续时间与总时间的比值。
88.图6为本发明另一个实施例提供的工位状态相对值统计图表。从图6中可以看出，工位1在自动状态下的持续时间与总时间的比值为10％，在缺料状态下的持续时间与总时间的比值为32％，在堵料状态下的持续时间与总时间的比值为58％。工位2在自动状态下的持续时间与总时间的比值为14％，在缺料状态下的持续时间与总时间的比值为34％，在堵料状态下的持续时间与总时间的比值为52％。此时，由图4中可以看出，工位1并非为瓶颈工位。
89.在其中一个实施例中，在再次确定瓶颈工位信息的过程中，
90.若初步确定的瓶颈工位的满位状态多，则后一工位慢；
91.若初步确定的瓶颈工位的空位状态多，则前一工位慢；
92.若初步确定的瓶颈工位的空位状态和满位状态都少，则实际确定为的瓶颈工位。
93.实际上，在实际确定瓶颈工位的时候，所述空位状态和满位状态少的含义包括：
94.所述空位状态的持续时间小于某一预设值，或者所述满位状态的持续时间小于某一预设值。
95.又或者是，所述空位状态的持续时间与总时间的比值小于某一预设比值，或者所述满位状态的持续时间与总时间的比值小于某一预设比值。
96.其中，相应的预设值或者预设比值可以由产线工作人员根据实际情况确定。例如，可以将预设值设置为30％。此时，当某一工位的空位状态的持续时间与总时间的比值小于30％，以及某一工位的满位状态的持续时间与总时间的比值也小于30％时，则可以确定该工位为实际确定的瓶颈工位。
97.在其中一个实施例中，所述瓶颈工位分析方法还包括以下步骤：
98.在得到实际确定的瓶颈工位信息之后，对实际确定的瓶颈工位进行调整。在本实施例中，对实际确定的瓶颈工位进行调整的方式包括：更换设备，更新设备的控制程序或者调整设备的工作参数等。实际上，本领域技术人员可以根据实际需要选择对实际确定的瓶颈工位进行调整的方式，在此不再赘述。
99.在其中一个实施例中，所述堵缺料情况包括：工位状态绝对值统计、工位状态相对值统计。
100.请参见图7，本发明其中一个实施例还提供了一种瓶颈工位分析设备200，包括：
101.至少一个处理器210；以及，
102.与所述至少一个处理器210连接的存储器220；其中，所述存储器220上存储有可被至少一个处理器210执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器210执行，以使所述至少一个处理器210在执行时能够实现如以上任意一项实施例所述的瓶颈工位分析方法。在本实施例中，所述存储器220上存储有计算机程序240。所述处理器210和所述存储器220通过通讯总线230连接。
103.本发明其中一个实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如以上任意一项实施例所述的瓶颈工位分析方法的步骤。
104.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本
发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。