电子装备组装线智能物联信息化管控系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种电子装备组装线智能物联信息化管控系统及方法，涉及智能制造技术领域。本发明专利技术设计了一种“人工+自动化设备”混合组装车间信息物联方法与技术架构，通过感知层的软件模块采集电子装备制造过程的数据信息，并由数据层传输到应用层，实现各种生产设备、工业感知设备的数据实时采集，从而构建制造过程追溯物联网。通过上述技术架构可以提升组装线信息化管理水平和柔性装配能力，实现对组装过程的全面感知、对组件组装过程数据追踪和追溯、对感知数据及过程数据智能处理；同时实现各种制造资源合理地规划、配置和调度，进而优化生产制造过程，实现精准、实时和智能化的生产过程监控，从而提高产品质量，降低产品成本。降低产品成本。降低产品成本。

【技术实现步骤摘要】
电子装备组装线智能物联信息化管控系统及方法


[0001]本专利技术涉及智能制造
，具体涉及一种电子装备组装线智能物联信息化管控系统及方法。

技术介绍

[0002]装配是电子装备制造过程中的重要环节，对于保证电子装备优良的结构和电性能起着重要的作用。其中，军用电子结构复杂，精度要求高，零部件繁多，例如雷达的装配工作量约占制造工作总量的50％～60％，因此，装配的工作效率和质量对产品制造周期和最终质量都有极大的影响。
[0003]随着新一代军用电子装备日趋智能化、信息化、网络化，其结构越来越复杂，单元模块越来越，装配已经成为复杂产品研制过程中的薄弱环节。这些大型复杂装备具有零部件数量种类繁多、结构尺寸变化大且形状不规整、单件小批量生产、装配精度要求高、装配协调过程复杂等特点，其现场装配一般是典型的离散型装配过程，缺少统一的信息系统管理平台，主要表现在：
①
组装线采用纸质记录装配过程的制造资源，造成了多源数据，并且容易产生信息记录错误、纸质文件丢失等问题，阻碍了组装线的生产效率以及数字化转型；
②
组装线采用“人工+自动化设备”的产品装配方式，既无法实时获取到设备的状态数据，也无法实现装配过程物料消耗数据的实时采集与追溯进而增加了组装线的管理成本；
③
组装线的物料管理采用手工采集和录入的方式，物料消耗信息与管理系统信息无法实时同步，存在制造全流程数据链路断裂、单点数字化孤岛，产品质量难以追溯；
④
组装线使用纸质记录的方式获取生产数据，也无法基于生产过程的设备状态数据进行设备健康管理。
[0004]鉴于此，亟需提供一种电子装备组装线智能物联信息化管控方案，以应对电子装备装配效率和质量提升与人工装配作业之间的矛盾。

技术实现思路

[0005](一)解决的技术问题
[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种电子装备组装线智能物联信息化管控系统及方法，解决了现有电子设备组装线信息离散的技术问题。
[0007](二)技术方案
[0008]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0009]一种电子装备组装线智能物联信息化管控系统，包括设备层、感知层、数据层和应用层；
[0010]所述设备层包括组装线现场的硬件设备；
[0011]所述感知层包括若干软件模块，用于通过所述软件模块获取所述设备层的数据，根据获取的数据对组装线进行状态监控，并对所述硬件设备进行故障诊断、预测性维护以及健康管理；
[0012]所述数据层包括物理信息数据总线，用于通过所述物理信息数据总线将所述感知
层获取的数据传输至所述应用层；
[0013]所述应用层用于根据所述感知层获取的数据创建制造资源模型，实现物料信息动态追踪与调度；以及实现生产过程信息追溯，以及组装线的智能化管控。
[0014]优选的，所述硬件设备包括工业设备、智能标签和机器视觉设备。
[0015]优选的，所述工业设备支持OPC UA、TCP、UDP多种通信协议以及I/O、传感器、PLC多种数据传输接口。
[0016]优选的，所述智能标签部署于物料盒和外发箱上，用于物料编号、物料名称、规格、供应商多种属性的可视化展示。
[0017]优选的，所述智能标签包括一种可读写墨水瓶标签，用于通过天线感应门、全向天线或者RFID读卡器读写数据；
[0018]所述天线感应门部署在仓库与外发门口处，用于读取物料盒上的物料出入库信息和外发箱的组装产品外发信息；
[0019]所述全向天线部署在距离地面2米的以上位置，用于按固定频率刷新所述可读写墨水瓶标签上的数据；
[0020]所述RFID读卡器部署在每一个工位上，用于读取、记录所述可读写墨水瓶标签的信息。
[0021]优选的，所述机器视觉设备部署在每个工位上，包括拣料工位、线首工位、手工工位、自动化设备工位以及外发工位，用于物料类型识别、校验以及组件编码的识别，所述组件编码为组装线数据传输的载体，作为唯一标识组件实例对象的ID。
[0022]优选的，所述应用层包括制造资源数字化模块，数据实时采集、传输及追溯模块，生产过程信息追踪模块，生产数据及设备状态信息采集分析管理模块，物料追溯管控模块和智慧管理看板模块。
[0023]优选的，所述制造资源数字化模块，用于对制造资源以及资源之间的关系进行模型化定义，数据的结构化，并对业务逻辑进行算法固化，形成数字主线，实现了组装线装配过程数据的可追踪、可追溯，进而实现制造资源数据的数字化管理；
[0024]所述数据实时采集、传输及追溯模块，用于将设备信息实时采集传输到系统，对设备进行数字化建模，使用RFID标签与物料进行绑定，并通过标签感知与机器视觉，追溯物料的流向、消耗等信息，进而实现了对于数据的实时采集及追溯；
[0025]所述生产过程信息追踪模块，用于将产线的人员、物料、设备以及生产过程中的所有有效数据等信息进行数字化管理，实时掌握其工作状态，并将数据信息存储于数据库中，方便后续生产流程的重现以及生产过程信息的查询与追溯，并为产品的维修和优化提供数据基础；
[0026]所述生产数据及设备状态信息采集分析管理模块，用于实现所有支持互联的设备数据采集传输，并可对设备的历史数据、生产信息数据以及异常情况进行记录、追踪、展示和处理；
[0027]所述物料追溯管控模块，用于将物理世界与现有IT系统进行连接，通过监控RFID标签的活动，将物料的活动与物料管理系统有效的整合在一起，并使用机器视觉技术，识别物料的消耗，实现物料从仓库备料、拣料、装盒、出库、到达工位、生产消耗、回收整个生命周期的追踪追溯与管控管理；
[0028]所述智慧管理看板模块，用于将采集的数采信息进行处理，并在后台自动处理为相应的饼状图、柱状图、列表等形式，进行可视化展示，实现无纸化办公。
[0029]一种如上所述的电子装备组装线智能物联信息化管控系统的管控方法，包括：
[0030]在仓库区域：根据MES订单备料，将物料信息与可读写墨水瓶标签绑定，通过AGV配送出库；
[0031]在手工操作工位区域：在线首工位配置机器视觉设备以及二维码标签打印机，分别用于组件编码的识别、该组件编码的二维码的打印；
[0032]在自动化设备区域：配置机器视觉设备，用于记录组件与设备生产信息；
[0033]在外发区域：用于管理组件外发测试过程，部署了激光打印机和机器视觉设备，用于打印质量流程卡以及将填写后的质量流程卡上传系统。
[0034](三)有益效果
[0035]本专利技术提供了一种电子装备组装线智能物联信息化管控系统及方法。与现有技术相比，具备以下有益效果：
[0036]本专利技术设计了一种“人工+自动化设备”混合组装车间信息物联方法与技术架构，通过感知层的软件模块采集电子装备制造过程的数据信息，并由数据层传输到应用层，实现各种生产设备、工业感知设备的数据实时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子装备组装线智能物联信息化管控系统，其特征在于，包括设备层、感知层、数据层和应用层；所述设备层包括组装线现场的硬件设备；所述感知层包括若干软件模块，用于通过所述软件模块获取所述设备层的数据，根据获取的数据对组装线进行状态监控，并对所述硬件设备进行故障诊断、预测性维护以及健康管理；所述数据层包括物理信息数据总线，用于通过所述物理信息数据总线将所述感知层获取的数据传输至所述应用层；所述应用层用于根据所述感知层获取的数据创建制造资源模型，实现物料信息动态追踪与调度；以及实现生产过程信息追溯，以及组装线的智能化管控。2.如权利要求1所述的电子装备组装线智能物联信息化管控系统，其特征在于，所述硬件设备包括工业设备、智能标签和机器视觉设备。3.如权利要求2所述的电子装备组装线智能物联信息化管控系统，其特征在于，所述工业设备支持OPC UA、TCP、UDP多种通信协议以及I/O、传感器、PLC多种数据传输接口。4.如权利要求2所述的电子装备组装线智能物联信息化管控系统，其特征在于，所述智能标签部署于物料盒和外发箱上，用于物料编号、物料名称、规格、供应商多种属性的可视化展示。5.如权利要求4所述的电子装备组装线智能物联信息化管控系统，其特征在于，所述智能标签包括一种可读写墨水瓶标签，用于通过天线感应门、全向天线或者RFID读卡器读写数据；所述天线感应门部署在仓库与外发门口处，用于读取物料盒上的物料出入库信息和外发箱的组装产品外发信息；所述全向天线部署在距离地面2米的以上位置，用于按固定频率刷新所述可读写墨水瓶标签上的数据；所述RFID读卡器部署在每一个工位上，用于读取、记录所述可读写墨水瓶标签的信息。6.如权利要求2所述的电子装备组装线智能物联信息化管控系统，其特征在于，所述机器视觉设备部署在每个工位上，包括拣料工位、线首工位、手工工位、自动化设备工位以及外发工位，用于物料类型识别、校验以及组件编码的识别，所述组件编码为组装线数据传输的载体，作为唯一标识组件实例对象的ID。7.如权利要求1～6任一项所述的电子装备组装线智能物联信息化管控系统，其特征在于，所述应用层包括制造资源数字化模块，数据实时采集、传输及追溯模块，生产过程信息追踪模块，生产数...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏一雄，郭磊，张红旗，郭黎，吴钱昊，程五四，谢伶俐，王友龙，李广，李赞澄，时宇航，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：