设备监造和质量实时控制系统

摘要

本发明提供了一种设备监造和质量实时控制系统，其特征在于，包括：标准库、历史库、监测子系统、客户端、中央服务器；标准库用于：预存标准工艺参数和标准质量参数；历史库用于：存储编码数据，与编码数据对应的自监测子系统接收的监测数据，以及工艺比较结果、质量比较结果；监测子系统用于：监测获取设备的监测数据，并将监测数据传输至历史库；客户端用于：获取工位编码信息和工具编码信息，并将工位编码信息、工具编码信息以及自身的终端编码信息建立关联后生成编码数据，将编码数据发送至历史库；中央服务器用于：实时地将历史库中最新的监测数据与对应的标准工艺参数或标准质量参数做比较分析，生成工艺比较结果、质量比较结果至历史库。

说明书

技术领域

本发明涉及物联网应用领域，具体地，涉及一种设备监造和质量实时控制系统。

背景技术

造船企业质量管理中的一个非常重要的环节是船体焊接质量的管理，而焊接质 量管理的关键是焊接质量数据的可追溯性。长期以来，在船舶建造过程中虽然也通 过各种手段确保船体焊接质量数据的可追溯性管理，但由于船体焊接过程复杂，涉 及部门多，数据量大，并且各项数据之间存在着一定的逻辑关系，对焊接质量数据 无法进行切实有效的管理。一旦出现焊接质量事故，也不能以此为依据对事故原因进行 快速有效的分析，更不能保证焊接质量数据的有效保存期与产品同寿命。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种设备监造和质量实时控制系统。 技术创新点在于采用了人员考勤定位技术，采用了物联网技术，采用了人机交互技术应 用于船舶和海洋平台的制造过程的质量实时控制。

根据本发明提供的一种设备监造和质量实时控制系统，包括：标准库、历史库、监 测子系统、客户端、中央服务器；

所述标准库用于：预存标准工艺参数和标准质量参数，所述标准工艺参数与工具编 码信息相对应，所述标准质量参数与工位编码信息相对应；

所述历史库用于：存储自所述客户端接收的编码数据，与该编码数据对应的自所述 监测子系统接收的监测数据，以及工艺比较结果、质量比较结果；

所述监测子系统用于：监测获取设备的监测数据，并将该监测数据传输至所述历史 库；

所述客户端用于：获取工位编码信息和工具编码信息，并将所述工位编码信息、工 具编码信息以及自身的终端编码信息建立关联后生成所述编码数据，将所述编码数据发 送至所述历史库；

所述中央服务器用于：

实时地将所述历史库中最新的监测数据与对应的标准工艺参数或标准质量参数做 比较分析，生成所述工艺比较结果、质量比较结果至所述历史库。

作为一种优化方案，所述监测数据包括：

工位上设备温度信息，和所述工位关联的操作工具温度信息；

工位上的设备图像信息，和人脸图像信息；

工位上的设备电信号，和所述工位关联的操作工具电信号。

作为一种优化方案，所述监测子系统还包括：温度监测模块、图像识别模块、电路 监测模块；

所述温度监测模块用于：实时监测获取工位上设备温度信息和所述工位关联的操作 工具温度信息后，传输至所述历史库；

所述图像识别模块用于：实时监测获取工位上的设备图像信息和人脸图像信息后， 传输至所述历史库；

所述电路监测模块用于：实时监测获取工位上的设备电信号和所述工位关联的操作 工具电信号后，传输至所述历史库。

作为一种优化方案，所述中央服务器还用于：

将所述历史库中最新的所述设备温度信息、和/或设备图像信息、和/或设备电信号 与标准库中的对应工位的标准质量参数对比，生成所述质量比较结果至所述历史库，若 未达到标准范围，则向对应工位关联的客户端发送提示信息；

将所述历史库中最新的所述操作工具温度信息、和/或人脸图像信息、和/或操作工 具电信号与标准库中的对应工位的标准工艺参数对比，生成所述工艺比较结果至所述历 史库，若未达到标准范围，则向对应工位关联的客户端发送提示信息。

作为一种优化方案，所述工位对应设置有包含所述工位编码信息的条形码或二维码， 所述操作工具上对应设置有包含所述工具编码信息的条形码或二维码；

所述客户端通过图像识别获取所述工位编码信息和工具编码信息。

作为一种优化方案，所述工位对应设置有包含所述工位编码信息的电子标签，所述 操作工具上对应设置有包含所述工具编码信息的电子标签；

所述客户端通过感应所述电子标签获取所述工位编码信息和工具编码信息。

作为一种优化方案，所述标准工艺参数包括标准焊接参数；所述标准焊接参数包括 预设的标准焊接工艺所对应的温度变化范围、温度变化率、电焊机电流变化范围、电焊 机电流变化率。

作为一种优化方案，所述标准质量参数包括标准电装参数；所述标准管道参数包括 预设的标准电装工艺所对应的电流参数和电压参数。

作为一种优化方案，所述设备包括船体系统、管装系统、电装系统、船室系统、船 装系统。

作为一种优化方案，所述中央服务器还用于：

根据预设筛选条件或外部输入命令将所述历史库中选定的工艺比较结果、质量比较 结果显示或输出。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明技术创新点在于采用了人员考勤定位技术，采用了物联网技术，采用了人机 交互技术应用于船舶和海洋平台的制造过程的质量实时控制。本发明在船厂的焊接作业 过程中通过计算机软件进行作业数据的实时检测与控制,采集现场数据，软件后台通过 数学模型同步计算出偏差，及时指导和修正偏差。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例， 对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获 得其他的附图。附图中：

图1是一种可选的设备监造和质量实时控制系统框图。

具体实施方式

下文结合附图以具体实施例的方式对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本 领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，还可 以使用其他的实施例，或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改，而不会脱离 本发明的范围和实质。

在本发明提供的一种设备监造和质量实时控制系统的实施例中，如图1所示，包 括：标准库、历史库、监测子系统、客户端、中央服务器；

所述标准库用于：预存标准工艺参数和标准质量参数，所述标准工艺参数与工具编 码信息相对应，所述标准质量参数与工位编码信息相对应；

所述历史库用于：存储自所述客户端接收的编码数据，与该编码数据对应的自所述 监测子系统接收的监测数据，以及工艺比较结果、质量比较结果；

所述监测子系统用于：监测获取设备的监测数据，并将该监测数据传输至所述历史 库；

所述客户端用于：获取工位编码信息和工具编码信息，并将所述工位编码信息、工 具编码信息以及自身的终端编码信息建立关联后生成所述编码数据，将所述编码数据发 送至所述历史库；

所述中央服务器用于：

实时地将所述历史库中最新的监测数据与对应的标准工艺参数或标准质量参数做 比较分析，生成所述工艺比较结果、质量比较结果至所述历史库。

本发明作为一种自动化的质量控制系统，代替了传统的工程控制中人工监管和检测 的过程，并且通过实时监测和工艺对比实现了返修率的降低，历史库对相关数据的存储 又为后期的数据追溯提供了依据。根据不同场景中工艺的不同和对设备质量要求的不同 预设所述标准库中的标准工艺参数和标准质量参数，有利于本发明的多场景应用。

作为一种实施例，所述监测数据包括：

工位上设备温度信息，和所述工位关联的操作工具温度信息；

工位上的设备图像信息，和人脸图像信息；

工位上的设备电信号，和所述工位关联的操作工具电信号。

所述监测子系统还包括：温度监测模块、图像识别模块、电路监测模块；

所述温度监测模块用于：实时监测获取工位上设备温度信息和所述工位关联的操作 工具温度信息后，传输至所述历史库；

所述图像识别模块用于：实时监测获取工位上的设备图像信息和人脸图像信息后， 传输至所述历史库；

所述电路监测模块用于：实时监测获取工位上的设备电信号和所述工位关联的操作 工具电信号后，传输至所述历史库。

本实施例中的监测子系统包括数量众多的传感器和检测仪器，所述温度监测模块可 以是各类温度传感器。图像识别模块可以是各类摄像头，中央服务器从该摄像头获取的 所在工位上设备图像信息获知该处设备的建造高度或完成度，从高人脸图像信息获知该 工位处出现的人员信息。由此可以实现人员的考勤定位，以及基于物联网的监控。跟进 一步，该图像识别模块可以通过拍摄到的人脸与预存的员工头像对比后获取该人脸对应 的员工编号，将该员工编号包括在所述人脸图像信息中发送给所述中央服务器。所述电 路监测模块获取的设备电信号可以是电箱或某个电器装备中电流变化信号和电压变化 信号，操作工具电信号可以是电焊机或螺丝拧紧装置等电器工具中的电流变化信号和电 压变化信号，根据这些电流变化信号和电压变化信号可以对应获知当时的电焊过程或螺 丝拧紧装置操作过程，中央服务器将这些电流变化信号和电压变化信号与标准库中预设 的参数做比较分析后就可以得到当时操作人员的工艺是否达到标准以及这些工位上的 电装是否处于正常工作状态。比如当电路出现短路，所述电路监测模块可以监测到电流 异常，将该异常的设备电信号传输至历史库，中央服务器将其与标准库中的标准质量参 数对比即可立即获知该工位出现短路情况的信息。该监测子系统用于在完成建造后的后 期质量监控过程，有利于及时返修，避免问题的扩大。

在船厂的焊接作业过程中通过计算机软件进行作业数据的实时检测与控制,采集 现场数据，软件后台通过数学模型同步计算出偏差，及时指导和修正偏差

作为一种实施例，所述中央服务器还用于：

将所述历史库中最新的所述设备温度信息、和/或设备图像信息、和/或设备电信号 与标准库中的对应工位的标准质量参数对比，生成所述质量比较结果至所述历史库，若 未达到标准范围，则向对应工位关联的客户端发送提示信息；

将所述历史库中最新的所述操作工具温度信息、和/或人脸图像信息、和/或操作工 具电信号与标准库中的对应工位的标准工艺参数对比，生成所述工艺比较结果至所述历 史库，若未达到标准范围，则向对应工位关联的客户端发送提示信息。

每个工位对应由一个或若干个技术人员负责管理或建造、维修，本实施例将发现的 设备问题及时通知持有客户端的该工位负责人员，便于负责人员对出现的问题或故障及 时处理。本实施例还对建造过程中的工艺进行实时监控，当发现工艺不符合标准时及时 通知操作人员，操作人员可以根据这些提示信息检查当前的工作情况，及时纠正操作问 题。

作为一种实施例，所述工位对应设置有包含所述工位编码信息的条形码或二维码， 所述操作工具上对应设置有包含所述工具编码信息的条形码或二维码；

所述客户端通过图像识别获取所述工位编码信息和工具编码信息。

本实施例可以在设备上、操作工具上黏贴或装订设置有条形码或二维码的标牌，客 户端为具有图像识别功能，可识别标牌上的条形码或二维码获取所述工位编码信息和工 具编码信息。中央服务器通过历史库中所述员工编号、工位编码信息和工具编码信息即 可获知是哪一个操作人员处于该工位，以及该操作人员使用了哪个工具，也可以获知该 操作人员的上岗时间和离岗时间，使用该工具的时长等信息。

作为一种实施例，所述工位对应设置有包含所述工位编码信息的电子标签，所述操 作工具上对应设置有包含所述工具编码信息的电子标签；

所述客户端通过感应所述电子标签获取所述工位编码信息和工具编码信息。

所述电子标签可以是一个芯片，可以设置在设备或操作工具内部，以便保护该标签 不受损伤。该标签可以是无源标签，仅在客户端接近获取数据时耦合获取电能并向客户 端反馈工位编码信息或工具编码信息。

作为一种实施例，所述标准工艺参数包括标准焊接参数；所述标准焊接参数包括预 设的标准焊接工艺所对应的温度变化范围、温度变化率、电焊机电流变化范围、电焊机 电流变化率。

焊接工艺中不同的电流控制和温度变化可以反映出整个焊接过程，因此在标准库中 预设好与标准焊接工艺对应匹配的温度参数范围、电流参数以及各参数的时间变化规律， 在符合这些标准工艺对应匹配的参数情况下，工艺比较结果才为合格。

作为一种实施例，所述标准质量参数包括标准电装参数；所述标准管道参数包括预 设的标准电装工艺所对应的电流参数和电压参数。

作为一种实施例，所述设备包括船体系统、管装系统、电装系统、船室系统、船装 系统。

作为一种实施例，所述中央服务器还用于：

根据预设筛选条件或外部输入命令将所述历史库中选定的工艺比较结果、质量比较 结果显示或输出。

本实施例所述设备监造和质量实时控制系统还包括一显示屏，预设筛选条件设置 为不合格显示，则将历史库中不合格的工艺比较结果、质量比较结果显示在显示屏上， 各结果关联操作人员的终端编码信息，可以通过该终端编码信息找到该不合格结果对应 的负责人。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的 精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外， 在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而 不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制， 所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。