一、主要应用领域本发明专利(CN 114049094 A)属于智能制造技术领域,具体涉及制造业车间数字化管理系统的设计与应用。该系统聚焦于解决传统制造车间在向智能工厂转型过程中面临的生产数据管理、协同工作效率及决策支持等问题,通过集成信息技术与精益管理理念,实现车间层级的智能化、协同化和无纸化运营。二、解决的技术问题传统制造业车间普遍存在以下痛点,制约了生产效率与管理水平的提升:
生产数据管理困难:依赖纸质报表记录和传递信息,导致数据滞后、易出错,且难以实时共享与追踪。
协同工作效率低下:部门间、工位间信息孤岛现象严重,缺乏高效的信息传递与协作机制,影响生产调度的敏捷性。
数据应用程度低:生产数据、质量文件等未能有效沉淀与分析,难以支持问题追溯和持续优化。
决策支持能力不足:管理层无法实时获取车间状态数据(如设备运行、在制品状态、质量异常),导致计划调整滞后,影响整体生产效率。
三、关键技术方案本发明提出了一种多层次、模块化的信息系统架构,其核心组成与运作方式如下:
系统架构设计系统包含五大核心模块:

服务模块:基于SQL Server数据库的服务器集群,负责数据存储、分析与交互。
客户端:部署于车间各工位的触摸屏终端(HMI),提供人机交互界面。
主管理员模块:具备最高权限,可管理区域模块权限、发布全局通知并查看所有数据。
区域管理模块:按物理或逻辑区域划分,负责本区域信息发布、审核与监控。
巡检模块:通过移动终端收集自动化系统未覆盖的异常数据(如设备腐蚀、异响),并上传至服务模块。
协同与通知机制
分级权限与定向通知:主管理员可向全区发布通知,区域管理员可向本区工位发送信息。通知支持文字、图片、视频等多种格式,并通过屏幕抖动或闪烁实时提醒人员。
确认与反馈机制:接收方需通过指纹或签名确认通知,上级可实时查看阅读状态,确保信息传达到位。
数据采集与整合
自动化数据接入:生产设备实时向服务模块传输运行数据。
人工巡检补充:巡检人员通过移动终端录入无法自动采集的异常信息(如泄漏、震动),形成完整数据链。
标准化与知识管理
标准化作业指导:服务模块存储并动态更新作业标准,员工可通过客户端随时查看,确保操作规范。
培训课程管理:系统根据工位需求推送定制化培训内容,管理员可跟踪学习进度与效果。
交接与溯源机制
工位交接流程:同一工位不同账号交接时,需登记品质、安全、设备状态等信息,双方确认后方可切换,确保责任明晰与数据连续性。
数据分析与决策支持
服务模块对采集的数据进行统计分析,构建生产质量追踪体系,支持问题精准定位与改进策略生成。同时积累企业知识库,为持续优化提供数据支撑。
四、达到的有益效果
提升生产效率通过无纸化数据采集、实时通知与协同机制,显著减少信息传递延迟和人工错误,缩短生产调度周期,降低无效流程时间。
增强质量控制与可追溯性完整记录生产过程中的设备状态、工艺参数及人员操作,实现问题快速溯源与缺陷防控,提升产品一致性与品牌信誉。
优化资源配置与决策管理层可实时监控车间状态,基于数据驱动制定或调整生产计划,提高设备利用率和资源分配效率。
促进精益文化落地通过标准化作业指导、培训课程及持续改进机制,将精益管理理念固化到日常操作中,提升全员参与度和执行力。
降低运营成本减少纸质文档消耗、重复调度及异常停机损失,同时通过预防性维护和快速响应降低维修与质量成本。
五、总结本发明通过构建一个集成数据采集、协同工作、知识管理和决策支持于一体的车间级信息系统,有效解决了传统制造业在数字化转型中的核心痛点。其模块化设计、权限分级机制及数据驱动理念,不仅提升了车间操作的透明度和敏捷性,也为企业实现精益生产和智能制造提供了坚实的技术基础。该系统兼具实用性与扩展性,适用于离散制造、流程工业等多种场景,具有较高的推广价值。