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計量檢測“無人化”,未來工廠來了!
點擊次數:91 發布時間:2019-10-09
 
  計量檢測“無人化”,未來工廠來了!
 
  日前,514所開發出基于機器人技術的“無人值守”數字表全自動測試平臺。該平臺融合移動感知、物聯網、大數據、人工智能等技術,打造自動化、網絡化、智能化的計量校準系統。
 
  平臺作用:本測試平臺主要解決市面上常見的數字多用表(6位半及6位半以下)、手持式數字萬用表的“無人化”智能測試技術難題,采用機器人完成常規機械操作,通過PLC(可編程邏輯控制器)控制、機器視覺、自動測試、數據處理等技術手段實現計量智能化水平提升,確保測試效率和數據質量。
 
  平臺通過分布式網絡傳輸,以網絡互聯為支撐,通過智能裝備、智能物流的集成應用,結合自動測試系統,最終實現計量校準設備智能化、數據傳輸智能化、數據分析智能化和數據應用智能化;數據集成存儲,打破計量信息孤島,提高檢測的準確性與客觀性。標準化管理還有利于提高管理能力和進度,提升行業發展質量。
 
  基本原理:在人和物理系統之間增加了信息系統(Cyber system),人的部分感知、 分析、 決策功能向信息系統復制遷移,人進而可以通過信息系統來控制物理系統,以代替人類完成更多的體力勞動。
 
  平臺構成:整個平臺分為3個部分:手持式數字萬用表測試工作臺、數字多用表測試工作臺、智能倉儲系統,具體如下圖所示:
 
  1手持式數字萬用表測試工作臺
 
  本測試工作臺以手持式數字萬用表全自動測試作為建設目標,可完成直流電壓、交流電壓、直流電流、交流電流、直流電阻“五功能”全自動測試,目前已解決福祿克公司生產的115C、117C、15B、15B+、17B、17B+、18B、18B+、287C、289C等10余款型號的數字萬用表的全自動檢測難題。該測試工作臺后期支持擴展,可根據客戶需求定制。
 
  2數字多用表測試工作臺
 
  本測試工作臺以數字多用表(6位半及6位半以下)全自動測試作為建設目標,可完成直流電壓、交流電壓、直流電流、交流電流、直流電阻“五功能”全自動測試,目前已解決是德公司生產的34401A、34461A、34410A、34411A、34970A等10余款型號數字多用表的全自動檢測難題。該測試工作臺后期支持擴展,可根據客戶需求定制。
 
  3智能倉儲系統
 
  首先,由人工負責將被測儀器放置在上料區,智能倉儲系統自動識別后,由機械臂將被測儀器取出放置在AGV(自動導引運輸車),AGV運送到指定位置.其次,由機械臂抓取并運送到數字多用表測試工作臺(或手持式數字萬用表測試工作臺)進行校準;
 
  最后,測試完成后,系統通知機械臂取走并放回至AGV,由其返回智能貨架區域,由機械臂取回放置在下料區,同時通知人工儀器測試已完成。
 
  產品優勢:基于機器人技術的全自動“無人值守”測試平臺,綜合應用機器視覺識別技術、定位測量功能、機器臂控制、智能倉儲以及綜合網絡互聯互通,實現機械設計與加工、機電一體化、運動控制、機器視覺和PLC編程諸多跨行業技術集成,重點通過機器臂運動控制和機器視覺的應用為未來更多計量參數實現“機器換人”進行前瞻研究應用。
 
  應用領域:通過該平臺的開發,可為航空、航天、船舶、電子及其他裝備制造等領域產線實現智能化升級改造,進一步提高產品可靠性。
 
  后續配套升級服務
 
  1計量數據存儲服務
 
  為滿足“數據驅動”的計量業務轉型的需求,提供計量校準數據存儲服務,需要開發建立一臺中心數據服務器,以Web服務的模式提供計量校準數據存儲、查詢與比對服務,服務器將采用Ruby on Rails開源Web開發框架,數據庫采用開源的NoSQL文檔數據庫MongoDB,用于保存半結構化的實驗數據、證書文檔等數據類型信息,另外還將研究數據挖掘與查詢技術,以及數據可視化技術。
 
  2基于非結構化大數據分析
 
  開展基于非結構化的計量校準證書等信息的大數據分析,包括數據采集、數據清洗和整合、數據存儲、數據預處理、離線運算、實時查詢等研究工作。一般計量數據處理的具體流程如下圖所示:
 
  數據采集:將計量管理系統中的證書報告等非結構化數據導出,加入用于大數據標識的特征值,如id、類型等。
 
  數據清洗和整合:將計量大數據采集的結果進行初始處理,去除格式、樣式等非直接關聯信息,抽取其中的價值文本數據。
 
  數據存儲:搭建大數據倉庫,將經過清洗的計量大數據存儲在數據倉庫中。
 
  數據處理:對數據的處理方式,主要分為離線運算、實時查詢兩種。離線運算指每天定時處理,可以把數據計算成各種KPI;實時查詢指根據用戶需要,實時讀取相關數據。
 
  輸出結果或展示:將離線運算的結果以可視化的形式展現出來,或者將用戶查詢的結果以圖表等形式進行輸出。
 
  3計量自動程序庫包服務
 
  通過NIMP庫包技術,實現軟件的安裝和更新,如下圖所示為軟件部署示意圖。軟件部署功能包括同組多個設備進行一次性軟件部署、實現組件級軟件更新、僅安裝有依賴關系的軟件和軟件版本的自定義安裝與切換(升級/降級)。通過軟件部署,改進軟件兼容配置,提升程序更新速度。
 
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