一种智能工厂物料自动出入库的方法与流程

1.本发明涉及仓储物流技术领域，尤其涉及一种智能工厂物料自动出入库的方法。


背景技术：

2.近年来，智能工厂建设已成为美欧企业推进智能制造发展的重要抓手和着力点，对我们的技术革新和生产力提出了更严峻的挑战。
3.目前的物料出入库主要存在一下问题：第一，现有物料进出库常是从物料存储入仓库开始进行物料的信息追踪，物料车间生产数据、检测数据缺失，无法做到物料过程信息管控质量追踪，无法满足智能工厂的需求。第二，现有的车间生产至物料进出库的过程中效率低，无法满足日益发展的技术需求。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种智能工厂物料自动出入库的方法。
5.为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种智能工厂物料自动出入库的方法，包括数字化管理系统、 mes系统、仓储管理系统wms系统、数据采集与控制系统wcs系统、仓储控制系统plc系统，自动识别系统、智能物料库、对接输送线、机器人、托盘；所述数字化管理系统与所述mes系统数据对接；仓储管理系统wms系统包括物料管理模块和货位管理模块，数据采集与控制系统wcs系统与wms系统进行信息交互，接受wms系统的指令，并将其发送给plc系统，从而驱动产线产生相应机械动作，并通过仓储控制系统获取设备状态、设备参数；自动识别系统为视觉识别系统；所述智能物料库包括货架、堆垛机；所述货架包括多个货位，每个货位都具有唯一的货位编码，货位编码为货位的唯一身份标识；包括以下步骤：s1：mes系统设置生产计划，存储物料检测数据；车间生产过程中，通过喷码机在物料上喷涂物料编码；物料完成后对物料进行检测；获取物料的物料编码以及物料检测数据上传至mes记录保存；所述物料检测数据包括物料的规格、属性、名称、数量、物料编码；s2：将完成生产的物料输送至上料区，并向数字化管理系统发送入库请求；数字化管理系统调度仓储管理系统wms系统，根据检测数据创建入库工单；所述入库工单包括货位编码、物料信息、托盘编码；所述物料信息是根据数字化管理系统调取的mes系统中存储的检测数据创建，包括物料的物料编码、摆放顺序；s3：物料校验；数据采集与控制系统wcs系统接收入库工单，控制机器人夹取托盘中的物料，根据物料信息下达视觉识别系统对物料进行物料编码识别，物料编码识别后与摆放顺序进行校
核，并反馈至数据采集与控制系统wcs系统；若校验合格后，则由数据采集与控制系统wcs系统调度智能物料库进行入库；s4：物料入库；数据采集与控制系统wcs系统，根据货位编码，通过堆垛机调取对应货位编码的货位的库内托盘，控制机器人将托盘内的物料倒入库内托盘，由调控堆垛机将库内托盘推入货位内完成物料的入库；s5：入库物料管理；仓储管理系统wms系统获取入库工单的物料信息、货位信息，并获取入库时间存储至物料管理模块；s6：创建出库工单；需要出库时，数字化管理系统创建出库工单，根据出库工单下发出库任务给仓储管理系统wms系统和数据采集与控制系统wcs系统；s7：物料出库；仓储管理系统wms系统根据出库任务获取出库工单，根据出库工单在物料管理模块中检索物料信息，获取待出库物料；待出库物料根据入库时间的先后顺序以及物料编码由小到大的顺序进行选取；数据采集与控制系统wcs系统获取待出库物料的货位编号以及物料编码，控制堆垛机调取货位编码的库位托盘，通过机器人识别物料编码并夹取待出库物料摆放至出库托盘内组合出库，待出库物料夹取完成后，由堆垛机退还库位托盘至货位内，完成物料的出库，并更新物料管理模块中物料的信息；s8：执行状况回馈；数字化管理系统实时跟进信息变化，并将执行作业的执行状况上报给mes系统。
6.优选地，所述物料管理模块存储有库存信息，所述库存信息包括物料信息、货位信息以及入库时间；所述货位管理模块存储有货位存储状态信息，货位编码；所述货位存储状态包括已存储、未存储、进行中；优选地，步骤s2具体为：车间将检测完成的物料按物料编码的顺序摆放至托盘，托盘上设有托盘编码，通过对接输送线，将托盘运输至上料区，上料区设有扫码器，所述扫码器扫描所述托盘编码，触发mes系统向数字化管理系统下发入库指令，数字化管理系统调度仓储管理系统wms系统检索货位存储状态为未存储状态，获取货位编码，根据检测数据创建入库工单，并将货位存储状态更新为进行中。
7.优选地，物料校验时，机器人扫描托盘编码，校验托盘编码与入库工单的托盘编码是否一致，若果一致则控制机器人夹取物料校验，不一致则退回等待处理，并向数字化管理系统反馈不良待处理信息。
8.优选地，托盘推入货位内完成物料的入库，更新货位存储状态为已存储，记录已存储状态更新的时间为入库时间。
9.优选地，托盘与库内物料托盘统一，货位内无库内托盘，数据采集与控制系统wcs系统控制机器人至堆垛机，堆垛机根据货位编码，将托盘入库推至货位编码的货位内完成入库。
10.优选地，出库工单包括物料名称，规格，属性，数量。
11.优选地，执行状况包括设备状态、设备参数、库存信息。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果为：（1）引入数字化管理系统，可以实现向下传达生产指令计划，向上收集产品生产信息，有效记录检测的过程信息和质量信息，为生产流程的优化和资源的统筹安排调度提供便捷；数字化管理系统与所述mes系统数据互通，可随时查阅设备、物料、作业、质量等相关的运行、任务情况，便于作业者、管理者及时作出调整。（2）通过软件、通用化工装等设计集成，可满足多类产品出入库作业，并省去了人工调取数据，根据数据进行多组选配出库的繁琐作业。（3）本发明通过车间完成生产检测任务后，数据记录上传至mes系统保存。产品由人工转运至物料库入库，入库时通过扫码设备识别产品信息并记录，数字化管控系调取车间检测数据，完成对入库产品的信息管理。当生产需求，产品出库时，根据产品信息自动调取对应产品，组合出库。依托数字化管控系统为核心，通过软、硬件系统集成，打通不同车间数据瓶颈，实现跨部门协作作业，对车间检测管理信息、产品信息、检测实际信息、质量信息等有效整合和管理，进一步提升各车间的制造能力、管理能力和协同能力，增强企业生产制造的核心竞争力。
附图说明
13.图1为本发明一种智能工厂物料自动出入库的方法的步骤流程图；图2为本发明一种智能工厂物料自动出入库的方法的结构流程示意图；图3为本发明一种智能工厂物料自动出入库的方法的执行作业流程图。
实施方式
14.为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
15.一种智能工厂物料自动出入库的方法，包括数字化管理系统、 mes系统、仓储管理系统wms系统、数据采集与控制系统wcs系统、仓储控制系统plc系统，自动识别系统、智能物料库、对接输送线、机器人、托盘等；所述数字化管理系统与所述mes系统数据对接，接收mes下发指令，根据指令控制物料自动出入库作业，并将作业信息同步至mes系统；引入数字化管理系统，可以实现向下传达生产指令计划，向上收集产品生产信息，有效记录检测的过程信息和质量信息，为生产流程的优化和资源的统筹安排调度提供便捷；数字化管理系统与所述mes系统数据互通，可随时查阅设备、物料、作业、质量等相关的运行、任务情况，便于作业者、管理者及时作出调整。
16.mes系统用于设置生产计划用于实时监控、追踪和控制生产过程的计算机化系统；仓储管理系统wms系统是仓储管理中的重要组成部分。它通过仓库管理软件对仓库货物进行出入库、移库调拨、盘点、拆装复核等操作。仓储管理系统wms系统包括物料管理模块和货位管理模块，所述物料管理模块存储有库存信息，所述库存信息包括物料信息、货位信息以及入库时间等，所述货位管理模块存储有货位存储状态信息，货位编码等，所述货位存储状态包括已存储、未存储、进行中等；数据采集与控制系统wcs系统是介于wms系统和plc系统之间的一层管理控制系统。一方面，它与wms系统进行信息交互，接受wms系统的指令，并将其发送给plc系统，从而
驱动产线产生相应机械动作；另一方面数据采集与控制系统wcs系统通过仓储控制系统获取设备状态、设备参数等。
17.仓储控制系统plc系统通过接口与智能物料库、机器人、自动识别系统、对接输送线连接，用于控制执行机械动作。
18.自动识别系统为视觉识别系统；所述智能物料库包括货架、堆垛机；所述货架包括多个货位，每个货位都具有唯一的货位编码，货位编码为货位的唯一身份标识。
19.包括以下步骤：s1：mes系统设置生产计划，存储物料检测数据；通过mes系统设置生产计划，所述生产计划包括生产任务名称、工艺参数信息，生产期限等，由mes系统调度车间执行生产；车间生产过程中，通过喷码机在物料上喷涂物料编码；物料完成后对物料进行检测；检测设备可以为三坐标检测设备，获取物料的物料编码以及物料检测数据上传至mes记录保存；所述物料编码为所述物料的唯一身份标识；所述物料检测数据包括物料的规格、属性、名称、数量、物料编码等等；s2：将完成生产的物料输送至上料区，并向数字化管理系统发送入库请求；车间将检测完成的物料（例如喷嘴）按物料编码的顺序摆放至托盘，托盘上设有托盘编码，通过对接输送线，将托盘运输至上料区，上料区设有扫码器，所述扫码器扫描所述托盘编码，触发mes系统向数字化管理系统下发入库指令，数字化管理系统调度仓储管理系统wms系统检索货位存储状态为未存储状态，获取货位编码，根据检测数据创建入库工单，并将货位存储状态更新为进行中；所述入库工单包括货位编码、物料信息、托盘编码；所述物料信息是根据数字化管理系统调取的mes系统中存储的检测数据创建，包括物料的物料编码、摆放顺序等；s3：物料校验；数据采集与控制系统wcs系统接收入库工单，控制机器人夹取托盘中的物料，根据物料信息下达视觉识别系统对物料进行物料编码识别，物料编码识别后与摆放顺序进行校核，并反馈至数据采集与控制系统wcs系统；若校验合格后，则由数据采集与控制系统wcs系统调度智能物料库进行入库；进一步的，机器人扫描托盘编码，校验托盘编码与入库工单的托盘编码是否一致，若果一致则控制机器人夹取物料校验，不一致则退回等待处理，并向数字化管理系统反馈不良待处理信息。不良待处理信息由人工进行处理，可以由人工介入，保证车间存储井然有序，防止出错。通过首先校验托盘编码，可快速获知托盘是否为准备入库的托盘，若不是则不必浪费时间再进行物料的校验。提高校验的准确性和时间效率。
20.机器人使用通用工装夹具，通过工装夹具通用性设计，实现项目多元化任务，提高单元使用率。
21.s4：物料入库；数据采集与控制系统wcs系统，根据货位编码，通过堆垛机调取对应货位编码的货位的库内托盘，控制机器人将托盘内的物料倒入库内托盘，由调控堆垛机将库内托盘推入货位内完成物料的入库，更新货位存储状态为已存储，记录货位存储状态更新的时间为入库时间；
进一步的，托盘与库内物料托盘统一，货位内无库内托盘，数据采集与控制系统wcs系统控制机器人至堆垛机，堆垛机根据货位编码，将托盘入库推至货位编码的货位内完成入库，实现无需倒盘，避免物料的摆放顺序发生混乱，物料摆放有序，有条理，方便物料的盘点与出库。
22.s5：入库物料管理；仓储管理系统wms系统获取入库工单的物料信息、货位信息，并获取入库时间存储至物料管理模块；s6：创建出库工单；需要出库时，数字化管理系统创建出库工单，根据出库工单下发出库任务给仓储管理系统wms系统和数据采集与控制系统wcs系统；出库工单包括物料名称，规格，属性，数量等；s7：物料出库；仓储管理系统wms系统根据出库任务获取出库工单，根据出库工单在物料管理模块中检索物料信息，获取待出库物料；待出库物料根据入库时间的先后顺序以及物料编码由小到大的顺序进行选取。数据采集与控制系统wcs系统获取待出库物料的货位编号以及物料编码，控制堆垛机调取货位编码的库位托盘，通过机器人识别物料编码并夹取待出库物料摆放至出库托盘内组合出库，待出库物料夹取完成后，由堆垛机退还库位托盘至货位内，完成物料的出库，并更新物料管理模块中物料的信息。
23.通过软件、通用化工装等设计集成，可满足多类产品出入库作业，并省去了人工调取数据，根据数据进行多组选配出库的繁琐作业。
24.s8：执行状况回馈；数字化管理系统实时跟进信息变化，并将执行作业的执行状况上报给mes系统；执行状况包括设备状态、设备参数、库存信息等。
25.通过数据采集与控制系统对检测单元、立库设备的检测过程实时数据采集，监控并分析异常信息为生产管理层优化生产管理技术、优化作业计划、优化检测流程、优化物流配送等技术提供实时、准确决策分析。
26.本发明通过车间完成生产检测任务后，数据记录上传至mes系统保存。产品由人工转运至物料库入库，入库时通过扫码设备识别产品信息并记录，数字化管控系调取车间检测数据，完成对入库产品的信息管理。当生产需求，产品出库时，根据产品信息自动调取对应产品，组合出库。依托数字化管控系统为核心，通过软、硬件系统集成，打通不同车间数据瓶颈，实现跨部门协作作业，对车间检测管理信息、产品信息、检测实际信息、质量信息等有效整合和管理，进一步提升各车间的制造能力、管理能力和协同能力，增强企业生产制造的核心竞争力。
27.本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。