[发明专利]具有与生产线机器控制器交换数据的能力的过程控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及制造生产线系统和方法。具体地，本发明涉及使生产 过程控制系统(PCS)与生产线机器控制器结合以记录和追踪关于生 产线过程的数据的系统和方法。

背景技术

目前，汽车制造商投入大量资源用于质量过程改善。现有的质量 努力已导致致力于改善生产过程的各个方面的生产线系统及方法的 开发和实施。例如，美国专利6,876,898，其通过引用组合于此，涉 及确认对生产线中的零件执行工作的工作站的方法，该方法帮助生产 公司人员确定生产线上的哪些工作站对生产有缺陷零件负责。随着每 一零件前进通过工作站，用识别对该零件执行工作的每一工作站的指 示符标记零件。如美国专利7,086,518中所述并通过引用组合于此， 另一例子为绕过生产线上正生产有缺陷零件的工作站的系统和方法。 最后，美国专利7,260,441，其通过引用组合于此，涉及在生产运行 期间检查零件的系统和方法，其中所述零件由自动装卸机提供给工作 站。

尽管现有技术系统和方法提供关于在生产线机器的特定工作站 和自动装卸机处发生的活动的信息，但它们不提供关于整个生产过程 的信息及不追踪或提供关于已通过工作站处理的零件的信息。在当前 系统中，尚未完成机械加工过程中的所有必需步骤的零件在生产线上 继续前进是可能的。当工作站正对零件进行操作时，由于工作站处发 生的故障可能错过某一过程。这对监视过程的公司人员表现为该零件 完成了所述过程，但实际上其并未完成。零件可能在尚未完成重要过 程的情况下继续通过生产线。在其它情况下，由于生产线中的整个区 域因为维护而关闭，可能错过一个或多个过程。避免非运转设备的努 力可能导致零件在尚未完成某些过程的情况下继续通过生产线。在任 一情况下，尚未完成处理的零件可能继续通过生产线并在所得到的产 品中导致质量问题。

在许多情况下，事实上，零件错过生产过程对人工检查员甚或计 算机化的检查系统均不明显。当检测到归因于错过生产过程的缺陷 时，零件可被“加标签”使得保留标签附着到零件上以表明该零件不 应用于生产。这些零件可进一步与生产过程物理上分离或隔离。然而， 依靠这样的物理手段检测错过过程引起的缺陷及进一步隔离这些零 件在从生产线消除有缺陷零件及确保有缺陷零件不被再引入生产过 程方面不总是有效。生产线上的公司人员可能未认识到零件有缺陷或 者未认识到零件已被隔离(如由于标签不正确或跌落或由于零件不在 隔离区域中)而将该零件再引入生产过程。所引起的问题可能直到随 后的生产过程甚或生产过程完成之后仍未被检测到，这时确定问题来 源更加困难。

需要一种使用零件可追踪信息和生产过程信息减少因错过过程 引起的零件缺陷的系统和方法。也需要一种使生产过程控制系统与生 产线机器控制器结合以增大对每一零件均完成生产线中的所有过程 的可能性的系统和方法。还需要一种使用零件质量和可追踪信息减少 在自动化生产线中定位可疑零件所需时间的系统和方法。需要一种提 高零件质量和可追踪性以确保已隔离的零件从自动化生产线永久消 除的系统和方法。还需要一种将关于特定工作站和自动装卸机处发生 的活动的信息与整个生产过程结合以提高产品质量的系统和方法。

发明内容

本发明涉及用于将生产线过程控制系统(PCS)与生产线机器控 制器结合以确保生产线上的过程完成的系统和方法。PCS数据通信给 生产线机器控制器，该控制器使用PCS数据确定零件是否应被接受 从而进行机械加工或以一些其它方式进行处理。之后，关于机械加工 过程完成的信息通信给PCS。PCS和生产线机器控制器之间的双向通 信支持零件和生产过程可追踪性，增大对特定零件完成生产线中的所 有过程的可能性，及减少由于错过过程引起的零件缺陷。

PCS可用实时数据库实现以随零件沿生产线继续而产生和更新 每一零件的过程历史纪录。PCS收集数据、控制零件流、及确保每一 零件按规定顺序通过生产线过程。可将“电子标志”应用于零件历史 纪录以确保在特定零件被生产线机器或生产设备的其它部分接受之 前完成和记录质量检验和修理。当PCS用质量站实现时，零件历史 纪录可被修改使得这些零件可被引导通过随后的过程、隔离或包含在 特定位置、或从生产线去除。另外，所收集的历史零件数据可用于零 件定位、批控制和可追踪性。