【文章內(nèi)容簡介】 時間判斷是否存在瑕疵，根據(jù)瑕疵優(yōu)先級向 PLC 發(fā)出對應(yīng) NG 信號，數(shù)據(jù)同時被送往其他線程。這些數(shù)據(jù)包括每項檢測的基本參數(shù)指標(biāo)、瑕疵品的細(xì)節(jié)參數(shù)、時間戳以及產(chǎn)品批次等信息。這些數(shù)據(jù)將存放在大數(shù)據(jù)中心，供其他系統(tǒng)調(diào)用，向企業(yè)管理者和工藝人員提供產(chǎn)線狀態(tài)報告。 數(shù)據(jù)集成 圖 49 視覺系統(tǒng)在企業(yè)生態(tài)圈示意圖機器視覺核心是視覺算法，而經(jīng)過的復(fù)雜算法產(chǎn)出的珍貴數(shù)據(jù)應(yīng)該被充分的利用起來。將檢測結(jié)果發(fā)給自動化設(shè)備完成視覺篩選是視覺系統(tǒng)的主要職責(zé)，但是這樣并沒有對產(chǎn)品出現(xiàn)殘次的根源進(jìn)行進(jìn)一步的挖掘。所以視覺算法產(chǎn)出的數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)被放入企業(yè)數(shù)據(jù)中心，從中提取有用數(shù)據(jù)。 例如，對于每件檢測到的殘次品，它的批次、產(chǎn)品制造工藝、原料供應(yīng)商、缺陷類型、缺陷程度、生產(chǎn)人員等信息都將在數(shù)據(jù)中心中體現(xiàn)。其中視覺系統(tǒng)提供與缺陷相關(guān)的參數(shù)，這便和企業(yè)原有的產(chǎn)品管理、供應(yīng)商管理、客戶管理、制造執(zhí)行等系統(tǒng) 互聯(lián)起來。通過分布式計算從中發(fā)掘出有用的信息，從而進(jìn)一步提升產(chǎn)品的質(zhì)量及生產(chǎn)效率。 專業(yè)文檔 可修改 歡迎下載 實際應(yīng)用激光 IO觸發(fā)的方式通常要求機械臂在抓取待測件前待測件的姿態(tài)保持固定。因為系統(tǒng)中不存在反饋，機械臂只知道有待測件進(jìn)入測試區(qū)域，并不知道待測件的姿態(tài)，這就要求在傳送帶末端設(shè)計相應(yīng)的機械結(jié)構(gòu)是的 IO 觸發(fā)時被測件處于特定姿態(tài)，讓機械臂進(jìn)行準(zhǔn)確的抓取和放置。 圖 410待測物體識別 圖 411 抓取位置獲取引入機器視覺系統(tǒng)可以很好的解決這個 問題。機器人和工業(yè)相機的結(jié)合使整套系統(tǒng)形成了一個閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)。無論待測件以什么姿態(tài)進(jìn)入，工業(yè)相機和機械臂都可形成一條的反饋回路，實時追蹤被測件的位置和姿態(tài)，從特定的位置抓起被測件并插入測試槽中。即使有多個被測件進(jìn)入，視覺系統(tǒng)也能從容應(yīng)對。如有雜物進(jìn)入識別區(qū)，還可將其識別觸發(fā)報警，避免可能帶來的損失。 針對本案，測試平臺可采用固定式相機搭配線性光源的結(jié)構(gòu)，易于安裝和配置。視覺系統(tǒng)同樣采用千兆以太網(wǎng)通信，其數(shù)據(jù)吞吐量大，不但可以與機械臂協(xié)同工作，還可以將出現(xiàn) 專業(yè)文檔 可修改 歡迎下 載 的異常或測試不過的圖像信息經(jīng)工業(yè)以太網(wǎng)發(fā)送至云端數(shù)據(jù)中心。 視覺機器人系統(tǒng)可以充分發(fā)揮信息自動化的優(yōu)勢，實現(xiàn)與大數(shù)據(jù)平臺和 MES 系統(tǒng)對接，為技術(shù)人員提供完備的數(shù)據(jù)流，從而形成更加系統(tǒng)的測試體系。 總體框架 圖 412 測試互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)從圖中可以看到，每個測試臺被當(dāng)做一個數(shù)據(jù)生產(chǎn)終端，通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接，構(gòu)成測試互聯(lián)網(wǎng)。 測試臺之間通過通用的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，而每一個測試臺內(nèi)部則采用 VISA（ VirtualInstrumentSoftwareArchitecture）協(xié)議實現(xiàn)控制指令和數(shù)據(jù)交互，而支持的主要總線形式包括 RS23RS48 USB、 GPIB、 TCP/IP 等。 系統(tǒng)的功能邏輯關(guān)系見下圖： 專業(yè)文檔 可修改 歡迎下載 測試臺 1測試上位機及自動測試軟件 VISA測試儀器溫箱其他測試設(shè)備測試臺 2 測試上位機及自動測試軟件 VISA 測試儀器溫箱其他測試設(shè)備測試臺 n 測試上位機及自動測試軟件 VISA 測試儀器溫箱其他測試設(shè)備??交換機安全隔離數(shù)字化工廠數(shù)據(jù)平臺測試數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫其他數(shù)據(jù) 庫服務(wù)器圖 413測試互聯(lián)網(wǎng)功能邏輯框圖 平臺功能在數(shù)字化工廠的測試管理平臺不能單純的當(dāng)做一個個獨立工作的測試臺來考慮，另外，測試管理平臺的軟件功能也不再只是實現(xiàn)簡單的自動化測試和數(shù)據(jù)采集，而是應(yīng)當(dāng)把被測產(chǎn)品的信息、測試工具管理、測試數(shù)據(jù)管理、測試任務(wù)管理等功能進(jìn)行融合，滿足測試工作在數(shù)字化工廠運作方式中的要求。 本案的測試管理平臺軟件的主要功能有： ：根據(jù)生產(chǎn)的需要，對指定型號的產(chǎn)品進(jìn)行測試任務(wù)定義和下發(fā)，并跟蹤測試過程，檢查測試任務(wù)進(jìn)展的狀態(tài)。 ：將被測產(chǎn)品與測試數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，便于未來對測試數(shù)據(jù)與產(chǎn)品之間的交叉分析。如果企業(yè)已有 PDM 系統(tǒng)，則可以與之對接，直接使用其提供的產(chǎn)品信息。 ：該軟件平臺提供一個綜合的集成圖形界面，將測試過程中需要使用的各種測試工具都“包”在該界面中，類似于一個軟件容器，用戶可以通過該用戶界面對測試工具進(jìn)行訪問，避免測試工具的碎片化，易于管理。且測試工具的添加和刪除可以根據(jù)用戶的需求進(jìn)行增減。 ：產(chǎn)線中的測試設(shè)備由于使用頻率高，維護(hù)頻率也遠(yuǎn)高于研發(fā)使用場景。該軟件同時提供測試設(shè)備的健康狀態(tài)管理，以協(xié)助用戶對測試設(shè)備進(jìn)行維 專業(yè)文檔 可修改 歡迎下載 修、校準(zhǔn)等維護(hù)。 ：該軟件以大數(shù)據(jù)架構(gòu)的工業(yè)數(shù)據(jù)平臺作為數(shù)據(jù)管理支撐，為用戶提供數(shù)據(jù)的存儲、查詢、導(dǎo)出、計算等功能。 ：為用戶提供數(shù)據(jù)的常見統(tǒng)計、交叉、可視化等處理軟件工具。 ：自動生成用戶需要的測試報告，并自動存入數(shù)據(jù)平臺中，便于未來查閱和追溯。 測試數(shù)據(jù)管理平臺軟件界面截圖如下： 圖 414 測試數(shù)據(jù)管理平臺軟件截圖 平臺特點 完全按照數(shù)字化工廠需求設(shè)計的基于互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的測試平臺。 VISA 架構(gòu)設(shè)計測試工具軟件，對儀器設(shè)備的型號有廣泛的支持性。 ，特別適合生產(chǎn)測試場景。 ，將生產(chǎn)測試過程中的各種過程數(shù)據(jù)采集工具都進(jìn)行了整合，避免了工具的碎片化。 的后處理，可以很方便的與工廠的數(shù)據(jù)平臺進(jìn)行對接和融合。 。可以不影響原有系統(tǒng)工作的情況下自由的增加測試臺或測試軟 專業(yè)文檔 可修改 歡迎下載 件工具。 。一開始的時候就是為測試數(shù)據(jù)的采集和利用設(shè)計的，數(shù)據(jù)的后處理功能和可擴展性好。 。可以很方便的添加新的儀器型號，或利用原有的儀器設(shè)備，而不需要對測試流程管理軟件進(jìn)行修改。 。 操作自動化方案操作自動化的主要目標(biāo)是實現(xiàn)將待測件從傳送帶入口到測試平臺再到傳送帶出口的過程。整個過程無需人工干預(yù)，結(jié)合自動化測試設(shè)備，最終實現(xiàn)無人測試。 待測件機器人測試平臺良品次品生產(chǎn)部以太網(wǎng)圖 415 自動測試流程圖當(dāng)被測件加工完畢后，從傳送帶上被分配到測試子系統(tǒng)，在進(jìn)入測試系統(tǒng)范圍后通過激光或機器視覺發(fā)出一個就位信號。這時機械臂開始動作，將待測件抓起，準(zhǔn)確放置到指定地點，測試過程啟動。測試完成后將返回測試結(jié)果，如果不通過則機械臂將其分配到殘次品流水線，合格則分配到良品流水線。在這期間產(chǎn) 生的所有流程數(shù)據(jù)、測試數(shù)據(jù)都將被記錄。 專業(yè)文檔 可修改 歡迎下載 圖 416 自動測試平臺結(jié)構(gòu)示意圖采用工業(yè)機器人作為生產(chǎn)與自動測試平臺間的橋梁，不僅可以提高效率，還為今后進(jìn)一步升級改造打下了基礎(chǔ)，其帶來的優(yōu)勢主要有： 1)快速、準(zhǔn)確、高效； 2)便于集成，提供以太網(wǎng)口，可與大數(shù)據(jù)平臺及 MES 系統(tǒng)高效融合； 3)安裝角度自定； 4)編程門檻低，靈活度高，可根據(jù)具體需求進(jìn)行二次開發(fā)； 5)可搭配機器視覺等子系統(tǒng)，持續(xù)升級。 工業(yè)領(lǐng)域中使用的四軸、六軸的小型機器人已具有很高的靈活性和快速性，同時兼顧了準(zhǔn)確性，其重復(fù)定位精度通?？蛇_(dá)177。 ，可滿足九州公司中對測試件抓取、放置，甚至接插的需求。 小型機器人的負(fù)載通常在 3KG 至 10KG，可根據(jù)待測件類型進(jìn)行考慮，如成品測試通常比板測要求負(fù)載量更大。末端的抓取結(jié)構(gòu)可根據(jù)被測件選用機器爪或真空氣泵，在對空氣氣體潔凈度需求較高的場合，通常選用前者，當(dāng)然也可以選用實驗室級別的機械臂。 測試自動化方案測試臺的自動化主要通過兩個渠道來實現(xiàn)： 自動化切換。 、矩陣開關(guān)、適配器和測試儀器實現(xiàn)測試流程，完成自動化的測試和數(shù)據(jù)采集，并通過數(shù)據(jù)通信接口將測試數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)中心。 測試臺的系統(tǒng)邏輯構(gòu)成框圖如下： 專業(yè)文檔 可修改 歡迎下載 環(huán)境試驗設(shè)備工作站或 PCDUT 儀器設(shè)備矩陣開關(guān)、適配器 VISA 協(xié)議總線圖 417 測試臺系統(tǒng)構(gòu)成邏輯框圖測試平臺為面向各種不同型號的被測件，需要充分考慮被測信號與測試儀表的連接和路由問題。通常采取通 用開關(guān)矩陣解決測試信號與儀表的路由問題、采取專用適配器解決被測件信號與通用開關(guān)矩陣連接問題。示意圖如下： 高頻通用開關(guān)矩陣 MxN 網(wǎng)絡(luò)低頻通用開關(guān)矩陣 MxN 網(wǎng)絡(luò)儀表 1 儀表 2 儀表 n?儀表 1 儀表 2 儀表 n?專用適配網(wǎng)絡(luò)高頻低頻被測件圖418 通用開關(guān)矩陣及適配網(wǎng)絡(luò)路由方式示意圖開關(guān)矩陣采用 MxN 的網(wǎng)絡(luò)形式，可以將開關(guān)矩陣兩側(cè)的任意兩個端口或多個端口進(jìn)行路由和導(dǎo)通。為控制矩陣規(guī)模和可靠性考慮，將測試信號按頻率的高低進(jìn)行劃分，高頻信號配備高頻開關(guān)矩陣網(wǎng)絡(luò)，低頻信號配備低頻開關(guān)矩陣網(wǎng)絡(luò)。開關(guān)一般由 TTL 電平進(jìn)行控 制，而 TTL 電平的產(chǎn)生由控制電路板構(gòu)成?？刂齐娐钒宓妮斎虢涌谑?RS23 GPIB、 USB 或 TCP/IP 等常見的 VISA 協(xié)議，其輸出口是 GPIO，可以配置為需要的 TTL 電平輸出。 專業(yè)文檔 可修改 歡迎下載 專用適配器作為被測件與通用開關(guān)矩陣的接口轉(zhuǎn)換匹配模塊，可以將不同被測件的借口類型轉(zhuǎn)換為高頻、低頻信號連接端口集合，與通用開關(guān)矩陣相連。因此，針對不同型號的被測件，需要專門設(shè)計專用適配網(wǎng)絡(luò)，以匹配不同信號被測件的不同接口形式和數(shù)目的要求。專用適配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計示意如下： 圖 419 接插線適配器設(shè)計示意圖航空電子設(shè)備模塊的接口類型和數(shù)量較多，更換被測模塊時相關(guān)的連線操作較為繁瑣和浪費時間。適配器的接口設(shè)計和特定模塊的接頭類型、位置、數(shù)量相對應(yīng)的相匹配，將模塊的所有接頭集成在適配器上，通過操作適配器，一次性完成對整個模塊的接插線操作。通過適配器內(nèi)部的轉(zhuǎn)換，可以將各個信號經(jīng)由相對比較統(tǒng)一的接線簇與通用開關(guān)矩陣相連。同時，可以將各模塊測試所需的一些外部配件，如衰減器、功分器、合路器、濾波器等集成在專用適配盒內(nèi)，最大程度避免接線難度。 應(yīng)用層系統(tǒng) 智能倉 儲系統(tǒng)方案 倉儲管理倉庫管理的目標(biāo)如下： ，倉庫的庫存信息能夠?qū)崟r地、準(zhǔn)確地共享 ,方便各部門、科室、人員的查詢和使用。 ,將區(qū)位化和等精細(xì)化管理思想運用于系統(tǒng)中，相關(guān)人員通過對系統(tǒng)的查詢，均能夠得到所需查詢物料準(zhǔn)確的數(shù)量信息和精確的位置信 專業(yè)文檔 可修改 歡迎下載 息。 、財務(wù)部門等 ,具體信息由系統(tǒng)按規(guī)范格式自動生成，從而減少相關(guān)人員對物料信 息的人工輸入，大大降低由人工二次輸入引起的錯誤。 ，區(qū)分各類人員對系統(tǒng)的使用范圍和操作權(quán)限，權(quán)責(zé)明晰。 倉庫管理可分為 5 個主要功能模塊：出入庫管理、庫存管理、盤存管理、庫存預(yù)警管理。 又可以分為入庫和入庫記錄查詢。入庫是指對庫存進(jìn)行一次增加操作，入庫記錄查詢指的是對歷史的入庫操作信息進(jìn)行查詢。出庫管理與入庫管理類似，也包括出庫和出庫記錄查詢。 出入庫管理模塊出入庫管理員入庫入庫信息查詢出庫出庫信息管理圖 420息、物料信息的維護(hù) ,以及庫存信息的展示。倉庫信息、物料信息的維護(hù)主要包括倉庫信息和物料信息的添加、刪除、修改等功能。庫存信息的展示包括當(dāng)前庫存狀態(tài)以及庫存查詢統(tǒng)計和各種報表生成。其中當(dāng)前庫 專業(yè)文檔 可修改 歡迎下載 存狀態(tài)能提供即時庫存；信息查詢要提供對各類信息的綜合查詢功能，主要包括倉庫基本信息查詢，物料基本信息查詢，庫存信息查詢以及出入庫記錄查 詢。 庫存管理模塊庫存管理員貨物信息維護(hù)倉庫信息維護(hù)庫存展示出庫入庫移庫修改物料信息刪除倉庫修改倉庫信息當(dāng)前庫存信息信息查詢生成各種報表還庫圖 421 庫存管理用例圖其中信息查詢又包括倉庫基本信息查詢，貨物基本信息查詢，庫存信息查詢以及出入庫記錄查詢。 信息查詢庫存管理員倉庫基本信息查詢貨物基本信息查詢出入庫記錄查詢庫存信息查詢圖 422 ： 專業(yè)文檔 可修改 歡迎下載 庫存盤點是庫存管理的日常工作。該模塊主要分為庫存盤點和 物料報損兩部分，其中庫存盤點又包括凍結(jié)盤點和循環(huán)盤點兩種。庫存盤點提供年終、月終結(jié)算處理；支持按數(shù)量、單價、金額的明細(xì)核算及統(tǒng)計分析；完成物料收發(fā)存的成本核算，能夠正確及時的核算出材料成本；提供暫估入出庫成本計算、差異核算、出庫差異分?jǐn)偂{證生成等業(yè)務(wù)處理；提供業(yè)務(wù)和財務(wù)的對帳功能能與業(yè)務(wù)及財務(wù)系統(tǒng)實時集成，保證業(yè)務(wù)財務(wù)信息的一致。 盤存管理模塊盤存管理員庫存盤點貨物報損凍結(jié)盤點循環(huán)盤點圖423 適量的庫存是保證生產(chǎn)不間斷進(jìn)行的重要保證 ,隨著生產(chǎn)過程的持續(xù)進(jìn)行 ,物料不斷的被消耗。由于物料的采購?fù)ǔＲ艿焦┓缴a(chǎn)周期、貨運周期等諸多因素的影響 ,因此從采購指令下達(dá)到物料進(jìn)入庫房之間存在著一個提前期。所