追踪产品部件的计算机实现方法、系统和计算机程序产品技术方案

本发明专利技术涉及一种用于追踪产品部件的计算机实现方法、系统和计算机程序产品。在一些实施方式中，追踪和可跟踪性生成从记录工业设备中的制造过程的执行的成像传感器系统获得的语义数据流。制造过程的执行从原材料和/或部件产生成品。追踪和可跟踪性还实施关于制造过程的执行的人工推理，以生成表征制造过程的执行的声明。语义数据和声明可被聚集到数字跟踪记录中，该数字跟踪记录在制造过程的整个执行过程中追踪成品的限定部件，并允许将该部件追溯到制造过程内的限定事件。

Computer implementation methods, systems and computer program products for tracking product components

【技术实现步骤摘要】
追踪产品部件的计算机实现方法、系统和计算机程序产品
本专利技术涉及一种追踪产品部件的计算机实现方法、系统和计算机程序产品。
技术介绍
在制造工业中，在从原始部件到最终成品的生产生命周期内的部件的追踪和可跟踪性对于有效的生产和供应管理是关键的。在一些工业部门，比如汽车部门中，来自成品的部件的可跟踪性是法律要求，因为它允许制造商在制造过程之后在任何召回或其他缺陷的情况下查明产品。因此，追踪和可跟踪性在大多数制造执行系统(MES)和生产生命周期管理(PLM)系统中是重要和必要的功能。实现追踪和可跟踪性功能的常用技术主要依靠人工分拣和/或贴标签；条码扫描；部件激光雕刻；附接射频识别(RFID)标签；等等。在一些情况下，在一些PLM系统和MES中，可用基本界面和解决方案以记录和跟踪数据库内添加的标签或条形码，以在部件在生产线上移动直到成为成品的同时实现部件追踪和可跟踪性。因此，在生产生命周期内实现部件追踪和可跟踪性的技术仍有待改进。
技术实现思路
在至少一些实施方式中，本公开认识并解决了在普通制造系统中缺乏有效且可靠的追踪和可跟踪性。经由附加标签或条形码的部件追踪和可跟踪性通常是耗时、劳动密集且技能低的任务。它是侵入性的，因为需要附接或雕刻额外的标签。这由于需要额外的工序也使整个生产过程变得缓慢。为了解决这个问题，在大多数行业中，部件的追踪和可跟踪性是强制性的，而不是可选性的。因此，本公开提供了通过物理制造过程的自动化和数字副本形成产品，单独地或组合地提供有效的追踪和可跟踪性过程的技术。更具体地，本公开的一些实施方式提供了一种基于数字的方法，其将成像传感器设备和机器视觉技术无缝地集成到制造系统中，以跟踪成品的构成部件。然而，本公开不受限于这方面，并且在一些实施方式中，可以实施成像传感器设备和/或监控设备(例如，麦克风和/或触觉设备)以及相关感知技术(例如，听觉识别技术)。基于数字的方法生成数字跟踪记录，该数字跟踪记录聚集时间信息、空间信息和表征工业设备中产品的完整生产周期的人工推理声明。可以在不依赖于常见的侵入性的、耗时的基于标签和基于条形码的方法的情况下生成数字跟踪记录。如以下更详细描述的，本公开的实施方式包括系统、技术和计算机程序产品，这些系统、技术和计算机程序产品单独地或组合地允许根据在此描述的方面来实现数字跟踪记录的生成。更具体地，但不排他地，本公开的至少一些实施方式允许或以其他方式促进实现追踪和可跟踪性技术，所述追踪和可跟踪性技术将从成像传感器系统获得的语义数据流与人工推理集成，以便生成表征从原材料和/或部件产生成品的作业序列的丰富信息。因此，本公开的实施方式可使用或利用关于关键对象、机器、时间戳、空间戳和相关联概率信息的感知，且可以携带用于形成成品的制造过程的数字双胞胎的多个组件上的相关且丰富的信息。数字双胞胎中的丰富信息可允许或促进有效可靠的自动化控制、优良的服务质量(QoS)和操作完整性。在数字跟踪记录的生成中包含的追踪和可跟踪性情报中没有一个依赖于传统昂贵且不能灵活的安装和管理的物理标签(例如，RFID标签)和/或条形码解决方案。实际上，本公开的数字跟踪记录利用低成本相机和追踪和可跟踪性平台，例如，该追踪和可跟踪性平台可以是形成成品的制造过程的数字双胞胎的一部分。因此，本公开的实施方式可以提供优于传统技术的用于生产协调、效率和完整性的许多技术改进和益处。例如，本公开的实施方式构成了基于无源传感器的技术，其放弃了物理标签、具有条形码的标签、RFID标签的任何附接以及针对识别产品的构成部件的任何类型的处理。因此，本公开的实施方式允许实施优于常规制造过程的制造过程。更具体地，在不依赖于组成部件的物理标识符的附接或集成的情况下，本公开的实施方式允许实现制造包含操作成本和其他成本的产品。此外，通过在制造过程中消除标签的附接和随后的标签扫描，本公开的实施方式允许除了加速产品的制造之外的其他效率。在不处理物理标签的情况下，本公开的实施方式允许制造过程至少比常规制造过程消耗更少的时间。作为另一实例，利用制造/组装过程的完全同步的视频记录，可以通过分析视频并将视频与制造过程相关联来精确地实现追踪和可跟踪性。在又一实例中，视频记录和相应的可跟踪性结果不仅跟踪部件，而且包括关于如何制造产品的重要制造信息。在一些情况下，这种信息可以是与产品缺陷相关的关键信息。因此，这可以帮助制造商更准确地跟踪缺陷和发出召回。附图说明附图是本公开的组成部分并且并入本说明书中。未按比例绘制的附图示出了本公开的示例性实施方式，并且结合说明书和权利要求书至少部分地解释本公开的各种原理、特征或方面。下面参考附图更全面地描述本公开的一些实施方式。然而，本公开的各方面可以许多不同形式来实施，且不应解释为限于本文所阐述的实施方式。相同的附图标记始终表示相似但不一定相同或同样的元件。图1示出根据本公开的一个或多个实施方式的用于产品部件的追踪和可跟踪性的操作环境的实例。图2示出根据本公开的一个或多个实施方式的允许或促进产品部件的追踪和可跟踪性的视频片段的记录的示意图。图3示出根据本公开的一个或多个实施方式的执行汽车组装过程的工厂的实例的示意图。相机和其他监控设备位于工厂中限定位置以记录汽车组装过程的执行。还包括漫游监控设备。图4A呈现根据本公开的一个或多个实施方式的用于产品部件的追踪和可跟踪性的系统的实例。图4B呈现根据本公开的一个或多个实施方式的用于产品部件的追踪和可跟踪性的计算系统的实例。图5示出根据本公开的一个或多个实施方式的制造过程的作业的示意图。图6至图7示出根据本公开的一个或多个实施方式的用于产品部件的追踪和可跟踪性的方法的相应实例。图8呈现根据本公开的一个或多个实施方式的其中可以实现产品组件的追踪和可跟踪性的操作环境的实例。具体实施方式参考附图，图1呈现根据本公开的一个或多个实施方式的用于产品部件的追踪和可跟踪性的操作环境100的实例。所示的操作环境100包括具有硬件114的工业设备110，该硬件容许以其它方式促进特定功能。工业设备110可以包括一组机器并且可以实施或执行限定的工业过程，该限定的工业过程允许由原材料/部件112形成产品116。产品116可以具有必要的部件以提供一个或多个期望的功能。因此，产品116可以被称为成品。产品116可以实施为多种工业范围内的物体，例如，飞行器；汽车；农业机械；涡轮机；发动机；工业振动器(例如，振动进料器设备)；消费电子设备；或类似物。构成硬件114的机器可具有允许机器执行限定作业的限定能力(或技能)组。限定作业的执行产生产品116的组成产品，或者取决于机器，产生最终产品116。限定的工业过程包括由硬件114内的各个机器执行的限定操作(或步骤)S1，S2，…SM(M为自然数)的序列。限定操作序列Sk(k＝1，2，…M)中的每一个可以包括其他操作σ1，σ2，…σm(其中m是小于M的自然数)。工业过程的实行(或执行)可以是自动的。为此，可以将一组传感器设备集成到硬本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于追踪产品部件的计算机实现的方法，包括：/n通过包括至少一个处理器的计算系统，接收指示用于形成产品的制造过程的各部分的视频片段的集合的成像信息；/n通过所述计算系统，使所述视频片段的集合相对于所述制造过程的开始时刻同步；/n由所述计算系统，通过至少使用所述制造过程分析所述视频片段的同步集合，生成观察组；/n通过所述计算系统，至少使用所述观察组和对应于所述制造过程的组装规则，生成声明组；以及/n通过所述计算系统，至少使用所述观察组和所述声明组，生成所述产品的数字跟踪记录。/n

【技术特征摘要】
20180910 US 16/126,2921.一种用于追踪产品部件的计算机实现的方法，包括：
通过包括至少一个处理器的计算系统，接收指示用于形成产品的制造过程的各部分的视频片段的集合的成像信息；
通过所述计算系统，使所述视频片段的集合相对于所述制造过程的开始时刻同步；
由所述计算系统，通过至少使用所述制造过程分析所述视频片段的同步集合，生成观察组；
通过所述计算系统，至少使用所述观察组和对应于所述制造过程的组装规则，生成声明组；以及
通过所述计算系统，至少使用所述观察组和所述声明组，生成所述产品的数字跟踪记录。


2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，还包括：将所述数字跟踪记录提供给包括至少一个第二处理器的第二计算系统，所述第二计算系统包括在制造执行系统(MES)和生产生命周期管理(PLM)系统之一中。


3.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，所述接收包括：从定位在执行所述制造过程的作业的机器附近的限定位置处的成像传感器设备接收所述成像信息的第一部分，所述成像传感器设备包括相机、红外电磁辐射光电检测器设备和光检测和测距(LIDAR)传感器设备之一。


4.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，生成所述观察组包括：识别所述视频片段的集合的第一视频片段的图像帧中的限定特征。


5.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，限定特征对应于构成组件的限定部件和所述组件之一，并且其中，识别包括：执行识别所述限定部件和所述组件之一的机器视觉技术。


6.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中，生成所述声明组包括：
通过所述计算系统，接收第一数据，所述第一数据指示所述制造过程的作业中的各输入部件的第一观察组；
通过所述计算系统，接收第二数据，所述第二数据指示来自所述作业的输出组件的第二观察组；以及
将所述组装规则中的第一组装规则应用于所述第一数据和所述第二数据。


7.根据权利要求6所述的计算机实现的方法，还包括：使用信号时间逻辑来生成所述声明组的第一声明，所述第一声明包括所述输出组件由所述输入部件以限定概率形成的说明。


8.一种计算机程序产品，包括可由至少一个处理电路读取的至少一个非暂时性储存介质，所述非暂时性储存介质上编码有可由所述至少一个处理电路执行以进行或促进以下操作的指令，所述操作包括：
接收指示用于形成产品的制造过程的各部分的视频片段的集合的成像信息；
使所述视频片段的集合相对于所述制造过程的开始时刻同步；
通过至少使用所述制造过程分析视频片段的同步集合，生成观察组；
至少使用所述观察组和对应于所述制造过程的组装规则，生成声明组；以及
至少使用所述观察组和所述声明组，生成所述产品的数字跟踪记录。


9.根据权利要求8所述的计算机程序产品，所述操作还包括：将所述数字跟踪记录提供给包括至少一个第二处理器的第二计算系统，所述第二计算系统包括在制造执行系统(MES)和生产生命周期管理(PLM)系统之一中。


10.根据权利要求8所述的计算机程序产品，其中，所述接收包括：从定位在执行所述制造过程的作业的机器附近的限定位置处的成像传感器设备接收所述成像信息的第一部分，所述成像传感器设备包含相机、红外电磁辐射光检...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔韬，贾斯蒂尼安·罗斯卡，哈桑·西南·班科，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE