【文章內(nèi)容簡介】 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，而是應當把被測產(chǎn)品的信息、測試工具管理、測試數(shù)據(jù)管理、測試任務管理等功能進行融合，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：1. 測試任務管理功能：根據(jù)生產(chǎn)的需要，對指定型號的產(chǎn)品進行測試任務定義和下發(fā)，并跟蹤測試過程，檢查測試任務進展的狀態(tài)。2. 被測產(chǎn)品信息管理：將被測產(chǎn)品與測試數(shù)據(jù)進行融合，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。3. 測試軟件工具集成化管理：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)用戶的需求進行增減。4. 測試設備狀態(tài)管理：產(chǎn)線中的測試設備由于使用頻率高，維護頻率也遠高于研發(fā)使用場景。該軟件同時提供測試設備的健康狀態(tài)管理，以協(xié)助用戶對測試設備進行維修、校準等維護。5. 測試數(shù)據(jù)管理：該軟件以大數(shù)據(jù)架構的工業(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、導出、計算等功能。6. 測試數(shù)據(jù)分析功能：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。7. 自動報表功能：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1. 是一個完全按照數(shù)字化工廠需求設計的基于互聯(lián)網(wǎng)架構的測試平臺。2. 采用VISA架構設計測試工具軟件，對儀器設備的型號有廣泛的支持性。3. 采用分布式部署架構，特別適合生產(chǎn)測試場景。4. 集成化的測試工具和數(shù)據(jù)管理客戶端軟件，將生產(chǎn)測試過程中的各種過程數(shù)據(jù)采集工具都進行了整合，避免了工具的碎片化。5. 以大數(shù)據(jù)架構的數(shù)據(jù)平臺支撐測試數(shù)據(jù)的后處理，可以很方便的與工廠的數(shù)據(jù)平臺進行對接和融合。6. 系統(tǒng)架構為開放式?？梢圆挥绊懺邢到y(tǒng)工作的情況下自由的增加測試臺或測試軟件工具。7. 是一個以測試數(shù)據(jù)為核心設計的測試管理平臺。一開始的時候就是為測試數(shù)據(jù)的采集和利用設計的，數(shù)據(jù)的后處理功能和可擴展性好。8. 儀器驅(qū)動層為開放式設計?？梢院芊奖愕奶砑有碌膬x器型號，或利用原有的儀器設備，而不需要對測試流程管理軟件進行修改。9. SOA軟件架構。 操作自動化方案操作自動化的主要目標是實現(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，結(jié)合自動化測試設備，最終實現(xiàn)無人測試。圖 415 自動測試流程圖當被測件加工完畢后，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。圖 416 自動測試平臺結(jié)構示意圖采用工業(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，還為今后進一步升級改造打下了基礎，其帶來的優(yōu)勢主要有：1) 快速、準確、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，同時兼顧了準確性，其重復定位精度通?？蛇_177。，可滿足九州公司中對測試件抓取、放置，甚至接插的需求。小型機器人的負載通常在3KG至10KG，可根據(jù)待測件類型進行考慮，如成品測試通常比板測要求負載量更大。末端的抓取結(jié)構可根據(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)：1. 通過矩陣開關和適配器實現(xiàn)被測件和測試設備之間連線關系的自動化切換。2. 通過軟件控制被測件、矩陣開關、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)邏輯構成框圖如下：圖 417 測試臺系統(tǒng)構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矩陣連接問題。示意圖如下：圖 418 通用開關矩陣及適配網(wǎng)絡路由方式示意圖開關矩陣采用MxN的網(wǎng)絡形式，可以將開關矩陣兩側(cè)的任意兩個端口或多個端口進行路由和導通。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行劃分，高頻信號配備高頻開關矩陣網(wǎng)絡，低頻信號配備低頻開關矩陣網(wǎng)絡。開關一般由TTL電平進行控制，而TTL電平的產(chǎn)生由控制電路板構成?？刂齐娐钒宓妮斎虢涌谑荝S23GPIB、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。專用適配器作為被測件與通用開關矩陣的接口轉(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，與通用開關矩陣相連。因此，針對不同型號的被測件，需要專門設計專用適配網(wǎng)絡，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)絡的設計示意如下：圖 419 接插線適配器設計示意圖航空電子設備模塊的接口類型和數(shù)量較多，更換被測模塊時相關的連線操作較為繁瑣和浪費時間。適配器的接口設計和特定模塊的接頭類型、位置、數(shù)量相對應的相匹配，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如下：1. 系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)運行，倉庫的庫存信息能夠?qū)崟r地、準確地共享,方便各部門、科室、人員的查詢和使用。2. 實現(xiàn)倉庫對物料的信息化管理,將區(qū)位化和等精細化管理思想運用于系統(tǒng)中，相關人員通過對系統(tǒng)的查詢，均能夠得到所需查詢物料準確的數(shù)量信息和精確的位置信息。3. 系統(tǒng)的庫存信息可以實時反饋給數(shù)據(jù)流上游的采購部門、財務部門等,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。4. 系統(tǒng)能夠保證信息的安全性，區(qū)分各類人員對系統(tǒng)的使用范圍和操作權限，權責明晰。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、庫存預警管理。l 出入庫管理主要分為出庫管理和入庫管理兩個部分。入庫管理又可以分為入庫和入庫記錄查詢。入庫是指對庫存進行一次增加操作，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。圖 420 出入庫管理用例圖l 庫存管理庫存管理模塊主要是對倉庫信息、物料信息的維護,以及庫存信息的展示。倉庫信息、物料信息的維護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。其中當前庫存狀態(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。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。圖 422 庫存信息查詢用例圖l 盤存管理：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、出庫差異分攤、憑證生成等業(yè)務處理；提供業(yè)務和財務的對帳功能能與業(yè)務及財務系統(tǒng)實時集成，保證業(yè)務財務信息的一致。圖 423 盤存管理用例圖l 庫存預警管理：適量的庫存是保證生產(chǎn)不間斷進行的重要保證,隨著生產(chǎn)過程的持續(xù)進行,物料不斷的被消耗。由于物料的采購通常要受到供方生產(chǎn)周期、貨運周期等諸多因素的影響,因此從采購指令下達到物料進入庫房之間存在著一個提前期。所以,物料補充指令的下達應該在提前期之前做出。因此,為了確保在最合適的時間發(fā)出物料補充指令,從而保證供應安全,必須對庫存進行監(jiān)測。另一方面,如果有庫存過量,會造成資金的極大占用和浪費,因此在庫存管理過程中,一方面要預防缺貨的發(fā)生,另一方面還要防止出現(xiàn)庫存積壓狀態(tài)。圖 424 庫存預警管理用例圖關于庫存的控制有多種方法,其中定期訂貨法需要對庫存進行固定周期的監(jiān)測,由于這種檢測方法的固有周期性,其監(jiān)測結(jié)果經(jīng)常會出現(xiàn)尚未到達臨界訂貨點即進行補充的狀況；MRP對庫存的控制則是基于對物料需求進行統(tǒng)籌、有效的科學分析基礎之上的；JIT則是在庫存管理高度有效運轉(zhuǎn)的前提下追求零庫存控制策略。 備料輔助傳統(tǒng)的倉庫具有空間利用率低、靈活性差、差錯率高、擴展性能差、聯(lián)動性差等缺點。在數(shù)字化倉庫建設中，備料輔助系統(tǒng)（可看做是倉儲物流系統(tǒng)）的作用是快速存放和取用所需的器件或產(chǎn)品。其結(jié)構如下圖：圖 425 備料輔助系統(tǒng)結(jié)構圖l 自動化高架庫：用自動化堆垛機、貨架系統(tǒng)實現(xiàn)物料存?。籰 自動化輸送系統(tǒng)：用自動化輸送裝備實現(xiàn)物料的交接和搬運；l 自動物料追蹤系統(tǒng)：用RFID實現(xiàn)物料操作過程的追蹤；下圖為一個自動化備料系統(tǒng)仿真設計圖：圖 426 自動化備料系統(tǒng)仿真示意圖在系統(tǒng)設計中需要考慮的因素有如下：l 托盤物品：存放對象、物料重量、物料尺寸等l 空托盤垛：存放位置、頂層高度等l 組合式貨架：材料、尺寸、間隙等l 堆垛機：載荷參數(shù)、控制方式、速度l 輸送機：AGV小車參數(shù)、傳送帶參數(shù)下圖為一個備料系統(tǒng)硬件組成示意圖：圖 427 自動化備料系統(tǒng)物理組成示意圖自動化備料系統(tǒng)的軟件設計以物料管理系統(tǒng)提供的信息為參考，在生產(chǎn)計劃階段，下發(fā)命令到倉庫，取料