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根据物联网技能的离散制作企业质量信息收集体系规划

基于物联网技术的离散制造企业质量信息采集系统设计-将物联网相关技术引入到离散制造企业产品质量监管过程中,利用现代信息技术、网络技术等对产品生产过程的贡量信息进行无间歇自动采集,在保证信息采集实时性的同

  环绕离散制作企业质量精细化办理的要求,引进物联网的思维,凭借于激光雕琢技能、图画辨认技能、条码技能等,以产品号为主线,将现场质量查验与出产作业严密集成,构成一个完好的质量信息搜集体系,不只完结了正向、实时的出产盯梢、质量监控,还可以完结各类信息的逆向追溯,为质量剖析、职责断定等供给支撑。

  离散制作业的出产具有不连续性,出产加工信息与产品自身的物理无关性导致实物流与信息流严峻脱节,办理人员无法对出产进程进行实时监控和办理。传统的质量信息搜集和处理办法难以完结出产进程实时监控的方针,降低了质量操控的效果。先进办理思维的不断涌现和信息技能的快速开展为企业精细化办理供给了有力支撑,将物联网(Internet of things,lOT)技能运用于质量信息搜集进程中,从头规划并构建质量信息搜集事务模型,并处理杂乱环境下的图画辨认及数据传输等问题,对企业产品质量和办理水平的进步具有重要含义。

  1、规划思路

  1.1物联网技能的引进

  物联网是经过射频辨认技能(RFID)、红外感应技能、全球定位体系和激光扫描器等信息传感设备,按约好的协议,把物品与互联网相衔接,进行信息交流和通讯,以完结智能化辨认、定位、盯梢、监控和办理的一种网络技能。

  物联网技能现已浸透到了日子中的各个职业,在进步日子质量等方面起到了不行替代的效果,但在产品质量检测方面的运用还根本处于空白状况。当时离散制作企业质量信息的搜集大都选用人工输入和手动处理的办法,这种办法不只消耗很多的工时,降低了出产、办理功率,并且简单:构成信息搜集的滞后性和不精确性。将物联网相关技能引进到离散制作企业产品质量监管进程中,运用现代信息技能、网络技能等对产品出产进程的贡量信息进行无间歇主动搜集,在确保信息搜集实时性的一起,还可以完结数据搜集的主动化、智能化处理,为出产进程监控和质量追溯供给实时数据支撑。

  1.2体系规划思路

  要进步离散制作企业出产质量办理水平,就必须对出产进程中的在制品和要害/重要零部件进行实时盯梢,以掌控出产节拍及相应出产物流信息,保证出产的有序高效运转;与此一起,搜集在制品出产的进程数据和零部件数据,可认为产品质量追溯供给支撑。体系总体规划思路是运用产品号标识监控产品的出产进程和物流进程,根本流程是运用激光雕琢技能将按必定规矩生成的产品号雕琢在在制品或要害/重要零部件上,在不方便或无法经过雕琢进行信息记载时可将打印的条形码张贴或系挂在零部件上,在产品出产、查验、实验、查验、入库等各个环节运用PDA等设备对产品号、质量等信息进行搜集、辨认,完结产品出产进程信息的快速搜集与实时监控。

  

  质量操控作为企业经营进程的重要组成部分,贯穿于产品生命周期的全进程,与企业环境严密相关,特别是计算机技能的快速开展,对质量办理的开展也有很大的影响,在该环境下的质量操控与传统的质量操控在结构、运作机制、效果规模等方面有很大的不同。因而,需求归纳运用质量办理、现代集成办理等相关理论与办法,凭借于物联网相关技能,对离散制作企业质量操控及办理模式进行研讨和再规划。研讨内容首要包含如下4个方面。

  a.研讨物联网环境下离散制作企业质量办理需求。

  以产品号为主线,依据BPR思维研讨离散制作企业的质量操控活动,研讨物联网环境下企业质量办理的规矩,经过对“载体一进程一活动一事务方针一数据”的深入剖析,描绘企业质量办理和操控的需求。

  b.构建物联网环境下质量信息搜集事务模型。

  以产品构成进程为主线,树立依据产品出产制作进程的质量信息搜集模型。凭借先进的技能手段完结产品构成全进程的质量信息的搜集与处理,完结质量监控与继续改善的方针。

  c.研讨杂乱环境下的图画辨认技能。

  因为产品号是经过激光刻录在产品的外表,导致在搜集产品号图画时或许遭到油污、强弱光等不利要素的影响,因而需求研讨杂乱布景下的方针图画辨认技能,首要包含图画预处理技能、图画特征提取技能、方针辨认技能和多分类器集成技能等。

  d.研讨依据SOCKET的PDA等搜集设备与体系间数据传输技能。

  因为离散制作企业加工场所的涣散性,以及大型设备设备对信号的搅扰影响,依据无线的通讯办法很难满足快速、精确的要求,因而体系在处理PDA等主动搜集设备与PC间数据传输时选用依据USB衔接办法。依据实时性、可靠性、可扩展性等方面的要求,体系选用SOCKET通讯协议,运用XML界说客户机服务器之间的音讯和数据交流格局。

  2、体系事务进程规划

  离散制作企业出产进程杂乱,出产数据多,且数据的搜集、保护和检索作业量大,为了能快速、精确地搜集数据,还必须规范整个搜集的进程。针对离散制作企业出产安排的特色,经过归类剖析,将产品质量信息的搜集和处理首要划分为如下6个根本环节。

  a.产品号生成。

  运用激光雕琢机将依照规矩生成的产品号雕琢在在制品或要害/重要零部件上,或将按规矩打印的条形码张贴或系挂在零部件上,处理人工编写、刻录、喷涂简单构成的重号、错号等问题。产品号生成需具有主动生成、手艺修改、主动校对、错重号报警等功用,可以将本批次刻制的产品号精确地传递到后续工序或查验检测点。

  b.加工进程信息搜集。

  在待查验工位,查验员运用PDA、扫描仪等主动搜集设备对产品号进行搜集与辨认,一起扫描工、查验人职工号及产品质量信息。假如查验员需求对某个质量要素进行超差处理,可运用PDA等对存储有质量信息分类的条形码进行扫描,并将超差处理办法存储在体系中,与产品号主动相关。体系依据产品号搜集成果主动构成对在制品或要害/重要零部件加工进展及质量状况的监控。

  c.实验信息搜集。

  对竣工产品需求打开终究实验。运用PDA等设备搜集产品号,并经过USB或RS-232接口与实验设备衔接,完结实验信息的主动搜集。若实验不合格,则主动记载实验中的不合格信息,便于返修和产品质量追溯。针对外场实验,体系还需求供给实验数据的导入、导出功用。

  d.抽检。

  针对实验合格的产品,按产品类型挑选不同的抽检方案,并按抽检方案安排和抽取实验用产品。经过PDA等设备搜集产品号信息,并记载查验成果信息,对抽检不合格的产品需保护不合格原因、修正办法以及修正的成果等信息,一起树立盯梢、监控档案。

  e.包装及校验。

  在包装环节,对行将进行装箱的产品号进行在线搜集,并主动校验所搜集产品号是否在合格产品列表中,对不符合项进行报警。包装完结后再对包装箱箱号(预先用条形码方法打出)进行在线扫描,树立箱号、产品号之间的相相关系,便于后续办理和追寻。

  f.入库及出厂发运。

  在入库及出厂发运环节,体系经过对包装箱号信息的搜集,主动相关到包装箱内产品的产品号信息,主动检索产品整个出产进程的加工和查验信息,生成并打印产品合格证书及各类说明书资料。

  3、体系完结要害技能研讨

  3.1 依据BP网络的杂乱布景下的图画辨认技能

  

  因为待搜集的产品号是经过激光雕琢在金属外表,依据产品类型的不同,字体、巨细不尽相同,且产品在各出产车间流通,图画搜集时面对油污、强弱光等杂乱要素的影响,字符切开、字符辨认办法的好坏直接影响到信息搜集的精确性和及时性。针对搜集到的图画存在含糊、残缺、粘合或污迹搅扰的状况,体系在传统的依据投影剖析字符切开法M1的基础上选用递归回扫的办法进行二次字符切开,并结合连通域剖析,运用字符的固定高度和距离比例联系等先知常识,较好地处理了产品号在杂乱布景下的字符切开问题。再挑选中值滤波、阈值切开、数学形态学处理、边际检测、概括盯梢、区域填充等预处理办法,将方针从杂乱布景中别离出来。提取到方针的多种形状特征后,除掉特征间的冗余,经优选后选取形状参数特征,组成方针辨认的特征向量,为方针辨认供给有用数据。在上述研讨的基础上,深入研讨依据神经网络的方针辨认技能,规划依据神经网络的分类器。最终,考虑到单一分类器辨认往往难以获得满足的效果,提出一种改善的依据投票的多分类器集成算法,然后进步了方针辨认的可靠性。

  因为信息搜集点涣散,数目很多,数据搜集进程与出产进程存在时空上的穿插,传统完结办法下的数据实时性、精确性将遭到很大限制,因而体系选用数据搜集与事务处理相别离的技能手段,在PDA上完结数据搜集与部分信息的保护,在PC机上完结数据验证、事务处理等其他功用。考虑到加工场所的涣散性以及大型设备设备对信号的搅扰影响,体系在PDA与PC之间经过USB接口衔接,选用SOCKET的通讯协议,界说遵从XML规范的3种音讯:WaitForInput、Datalnput、DataAccept,完结信息的快速搜集。

  

  4、体系运用状况

  该体系现已成功运用于成都某武器制作的出产线。体系的成功运用,使企业能及时精确地搜集出产进程的质量信息,进步了质量办理的功率,降低了安装差错率,进步了出产线的全体出产功率和出产质量,进步了决议方案的及时性、科学性。跟着企业运用的深人,该体系方案与企业其他信息体系进行集成运用,完结企业协作功率的进步和办理模式的改善。

  5、结束语

  物联网的思维及相关技能的引进对企业办理模式的立异、事务流程的优化等产生了严重影响和促进。引人物联网思维,凭借于激光雕琢技能、图画辨认技能、条码技能等,经过将质量办理与出产安排的充沛交融,完结加工进程各类信息的标示和实时搜集,对进步制作进程的柔性、可靠性和产品质量的可追溯性具有重要的效果,可认为企业树立一个快速反映、有弹性、精细化的制作业环境,辅佐企业各个层次的领导对出产进程进行实时监控,协助质管人员快速搜集和剖析质量信息,为企业出产功率和产品质量的进步供给支撑。物联网环境下质量信息搜集事务模型的规划及要害技能研讨对离散制作企业质量办理体系的构建具有必定的参阅含义和学习价值。

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