發(fā)布時間：2018-09-28所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：隨著工業(yè)機器人等智能裝備和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，機器換人已成為大勢所趨，通過機器換人提高勞動生產(chǎn)率，解決用工難題，提升職業(yè)健康和安全生產(chǎn)水平已成為工業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必然選擇。實驗室是檢測機構(gòu)的重要組成部分，如何開發(fā)自動化檢測設(shè)備或自
摘要：隨著工業(yè)機器人等智能裝備和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，“機器換人”已成為大勢所趨，通過“機器換人”提高勞動生產(chǎn)率，解決用工難題，提升職業(yè)健康和安全生產(chǎn)水平已成為工業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的必然選擇。實驗室是檢測機構(gòu)的重要組成部分，如何開發(fā)自動化檢測設(shè)備或自動化流水線對檢測機構(gòu)進(jìn)行智能化技術(shù)改造，建設(shè)質(zhì)檢智慧型實驗室，實現(xiàn)增效、提質(zhì)、保安全，已成為當(dāng)前提升檢驗檢測工作效率，提升客戶滿意度的重要手段。本文通過我所改造檢驗檢測設(shè)備，建立“智慧檢測”示范試點，初步探索如何建設(shè)質(zhì)檢智慧型實驗室。
關(guān)鍵詞：智慧型實驗室,機器換人,智慧檢測
1相關(guān)背景
1.1概述
我所檢驗設(shè)備—牛津儀器(OXFORDINSTRU-MENTS)全譜直讀光譜儀(FOUNDRY-MASTERPRO)，是物理方法分析金屬材料化學(xué)成分的主要設(shè)備。該儀器由計算機控制，檢測所得到的結(jié)果(數(shù)據(jù))保存在計算機內(nèi)，并可以通過打印機打印有關(guān)內(nèi)容。
目前，這些數(shù)據(jù)通過人工手動抄寫到原始記錄中，并手動錄入數(shù)據(jù)至報告軟件中，最終通過打印出具報告。經(jīng)過以上所述的多道數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)錄的過程，由于數(shù)據(jù)個數(shù)多，且每個數(shù)據(jù)由多位數(shù)字組成，容易出現(xiàn)差錯。由于一般的工程或產(chǎn)品所用的金屬材料含有多種金屬和非金屬元素，成分分析需要為各種元素的含量提供數(shù)據(jù)。一般地，一次檢測往往會產(chǎn)生5個以上數(shù)據(jù)，且各個數(shù)據(jù)位數(shù)多。在填寫原始記錄、出具報告轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)時，較為麻煩，容易出現(xiàn)人為差錯。
1.2必要性
根據(jù)省局對我所智慧檢測示范試點建設(shè)的要求，擬以全譜直讀光譜儀為對象，作為智慧檢測項目建設(shè)的試點。智慧檢測信息化工程是使用信息技術(shù)與檢驗檢測相結(jié)合的一種嘗試。目的是減少檢驗檢測工作量、減少檢驗檢測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)錄等過程、提高工作效率;減少過程人為差錯、提高數(shù)據(jù)和結(jié)果的準(zhǔn)確性;實現(xiàn)檢測全過程自動化甚至無人干預(yù)自動化，或?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)視、遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程控制等功能。
如前款“概述”中所述，我所所用的金屬材料化學(xué)成分分析用直讀光譜儀，雖然檢測過程實現(xiàn)了計算機控制，操作也相當(dāng)簡單，且能產(chǎn)生檢測結(jié)果數(shù)據(jù)文件，但完成檢測至出具報告中間有多個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)錄的過程，通過“智慧檢測”建設(shè)，可以減少人員工作量，又可避免因人工轉(zhuǎn)錄所可能出現(xiàn)的差錯。
1.3可行性
我所大多數(shù)的主要設(shè)備具備實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接的技術(shù)條件。近年來，在省局的大力支持下，我所的檢測裝備得到了大力提升，絕大多數(shù)主要設(shè)備是近3年購入的，并以由計算機或PLC控制為多，具備基本的USB、232或485等通訊接口。
只要作適當(dāng)改造或加裝轉(zhuǎn)換接口，針對性開發(fā)中間程序(通訊、轉(zhuǎn)換、動態(tài)鏈接等程序或軟件)，應(yīng)能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊。根據(jù)省局的要求，我所考慮從易到難，以開放的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)作為試點，嘗試智慧檢測建設(shè)。經(jīng)對我所具有計算機或PLC控制的設(shè)備的情況進(jìn)行摸底，PLC控制的設(shè)備實現(xiàn)其與網(wǎng)絡(luò)通訊存在較大的軟硬件支撐，實現(xiàn)智慧檢測難度大、投入多，而由計算機控制的設(shè)備中，有些其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不開放，難以讀取。具有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)開放的設(shè)備，是我們開展“智慧檢測”建設(shè)試點的首選。經(jīng)分析，我所所用的直讀光譜儀檢測結(jié)果產(chǎn)生一個文件。該文件為文本類型，其中各數(shù)據(jù)以逗號分隔，易實現(xiàn)讀取，可以為“實驗室管理系統(tǒng)”所用。
2功能簡介
總體要求：能自動讀取、計算、分析檢驗設(shè)備出具的檢驗結(jié)果，能自動將設(shè)備生成的檢驗結(jié)果值錄入業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，并自動生成報告、原始記錄。系統(tǒng)可以自動分析這些不同格式數(shù)據(jù)格式中的關(guān)鍵信息(比如項目信息)，攫取后自動錄入業(yè)務(wù)系統(tǒng)。在擴展上，以后增加不同的設(shè)備，不同的數(shù)據(jù)格式，本系統(tǒng)能進(jìn)行自定義配置，不用二次開發(fā)，就能識別各類數(shù)據(jù)庫格式里的關(guān)鍵信息進(jìn)行攫取(比如項目名稱及項目值等)。
2.1讀取設(shè)置
①項目設(shè)置：配置設(shè)備輸出項目內(nèi)容跟業(yè)務(wù)系統(tǒng)項目庫的對應(yīng)關(guān)系，可以設(shè)置項目名稱、項目編號設(shè)備與業(yè)務(wù)系統(tǒng)的對應(yīng)關(guān)系，對于多個產(chǎn)品不同參數(shù)相同名稱能夠自定義索引和定位。②元素設(shè)置：可以定義項目名稱、項目值、時間等信息在數(shù)據(jù)文本中的二維關(guān)系，便于系統(tǒng)自動攫取對應(yīng)的內(nèi)容到業(yè)務(wù)系統(tǒng)。③導(dǎo)入：可以設(shè)置某些設(shè)備的數(shù)據(jù)格式文件、圖形文件等路徑，便于系統(tǒng)自動讀取。
2.2業(yè)務(wù)處理
①原始記錄：原始記錄主要在業(yè)務(wù)系統(tǒng)中生成，數(shù)據(jù)來源為2個地方，一個是業(yè)務(wù)系統(tǒng)的收發(fā)數(shù)據(jù)，一個是智慧檢測系統(tǒng)的檢驗數(shù)據(jù)，用戶可以自定義原始記錄模版樣式，可以自定義模版與產(chǎn)品、參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，可以自動取得用戶登錄授權(quán)信息，自動加入電子簽名，檢驗結(jié)束后自動生成整份原始記錄。
②報告：報告主要在業(yè)務(wù)系統(tǒng)中自動生成，數(shù)據(jù)來源為多個地方，一個是業(yè)務(wù)系統(tǒng)的收發(fā)數(shù)據(jù)，包括委托單位、聯(lián)系人、電話、型號規(guī)格、樣品名稱、項目信息、依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、檢驗設(shè)備信息等，一個是檢驗過程信息如：檢驗時間、檢驗結(jié)論、檢驗人員、審核人、批準(zhǔn)人、批準(zhǔn)時間等，一個是設(shè)備試驗數(shù)據(jù)由智慧檢測系統(tǒng)自動讀取分析計算。不同產(chǎn)品的不同報告模版支持自定義修改、上傳，可自定義綁定產(chǎn)品、參數(shù)、報告模版的關(guān)系。③參數(shù)：配置各類設(shè)備的檢驗參數(shù)信息，包括參數(shù)的編碼信息，名稱等。
2.3用戶管理
權(quán)限組管理：按組分配操作權(quán)限，可以按部門、單位、超級管理員等組別分配相應(yīng)權(quán)限，分配權(quán)限以可視化的樹形結(jié)構(gòu)為宜，直觀易懂，操作簡便。其中人員、部門、組織結(jié)構(gòu)信息與業(yè)務(wù)系統(tǒng)保持一致。用戶權(quán)限管理：設(shè)置所有人員的操作權(quán)限，配置可操作菜單及可操作頁面控件，設(shè)置人員的個性化菜單、快捷菜單，可以直接將操作員拖入權(quán)限組，同時享受權(quán)限組擁有的操作權(quán)限。用戶信息以業(yè)務(wù)系統(tǒng)人員信息為準(zhǔn)，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源為業(yè)務(wù)系統(tǒng)。
2.4技術(shù)路線
①設(shè)備所用的控制計算機增加網(wǎng)絡(luò)通訊接口，接入內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。②委托“實驗室管理系統(tǒng)”開發(fā)單位增加數(shù)據(jù)讀取轉(zhuǎn)換程序(模塊)、與設(shè)備控制計算機的通訊程序(模塊)和相關(guān)的人機界面，實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。③數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)錄至“實驗室管理系統(tǒng)”的相關(guān)報告的欄目中。
3系統(tǒng)應(yīng)用方案
3.1流程
4績效成果
4.1亮點
4.1.1透明采集
以往實驗人員在在實驗時，需要一邊進(jìn)行檢測，一邊手工記錄實驗數(shù)據(jù)，過程繁瑣，容易出現(xiàn)手誤，工作效率低，實驗數(shù)據(jù)復(fù)用(生成報告、存檔等)還需耗費大量時間進(jìn)行手工操作。引用此項目后，工作人員無需操作此項目系統(tǒng)，對于實驗人員來說，軟件是透明的，不存在的，自動采集系統(tǒng)在后臺自動運行，實驗人員只需按照規(guī)程進(jìn)行實驗，實驗結(jié)束后，所有的檢測數(shù)據(jù)自動采集到數(shù)據(jù)平臺進(jìn)行后端處理。
4.1.2智能分析
以往試驗人員在實驗數(shù)據(jù)采集后，還需按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)的計算、分析，人工計算過程是最容易出現(xiàn)失誤的。引用此項目后，所有的計算與分析將由系統(tǒng)在后臺根據(jù)預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)自動進(jìn)行，實驗一結(jié)束，結(jié)果就已經(jīng)產(chǎn)生。
4.1.3三報一體
原始記錄報表、報告、統(tǒng)計報表在實驗結(jié)束后，系統(tǒng)就已經(jīng)自動生成，大大提高工作效率。
4.2應(yīng)用成效
4.2.1效率
應(yīng)用此系統(tǒng)后，實驗人員的工作效率大大提高，由人工參與的原來5個大環(huán)節(jié)(實驗、記錄、計算、出報告、統(tǒng)計)縮減到現(xiàn)在的單一環(huán)節(jié)(實驗)，工作效率大大提高。
4.2.2準(zhǔn)確
應(yīng)用此系統(tǒng)后，原始記錄與報告制作的手工失誤率大大減少，實驗無誤，數(shù)據(jù)無誤，實驗人員只需認(rèn)真做完每一次實驗即可。
4.2.3服務(wù)大大提高了客戶滿意度，檢測時間縮短、失誤率減少、客戶的滿意度大大提升。
5結(jié)束語
我所以智慧檢測”示范試點建設(shè)為契機，通過機器換人提高了檢測效率，提升了服務(wù)質(zhì)量。在未來檢驗檢測行業(yè)的發(fā)展中，無疑是誰掌握了高端技術(shù)，舍得投入進(jìn)行技術(shù)改造，誰具有創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展的能力，誰就能在該行業(yè)中擁有話語權(quán)。在當(dāng)今這個智能化城市、智能化交通、智能化工廠遍布智能化的時代，檢測機構(gòu)建設(shè)智慧型實驗室，通過機器換人進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的大趨勢。
參考文獻(xiàn)：
[1]董勤霞，馬仁和，林世芬，王吉華，陳芝芬.建設(shè)智慧型工廠實現(xiàn)機器換人的思考與實踐.針織工業(yè)，2015(2).
