检测结果数字化赋能智能制造

张 波，郭艳涛，权蒙蒙，邵振振

（富士康科技集团鸿富锦精密电子（郑州）有限公司华南检测中心，河南 郑州 450000）

1 引言

工业大数据的搜集和特征分析是德国工业4.0、美国工业互联网等制造业创新战略的实施基础。近年来，数据分析应用的发展是智能制造发展的制高竞争点。当前，作为服务制造业的检测活动大多处于较为原始的应用层面，如图1所示，目前主要检测信息流转方式存在占用较多数据处理人员、流转不透明、缺乏即时性、追溯烦琐等痛点。且检测档案存在产品数据格式不统一、信息纸档化、跨层次、跨环节数据孤岛等问题，检测结果仅仅作为呈现受检样品是否合格的评价参考，对于品控人员、生产管理层数据利用价值非常低。

图1 当前主要检测信息流转方式示意

2 研究目的和意义

随着现场总线等网络控制技术引入工业控制环节，检测设备已不是一个个孤岛，通过网络将检测数据传输到生产管理层，各生产部门在第一时间得到每个工件指标，对提高生产管理效率和企业效益都有着巨大的贡 献。本文积极探索科技检测的道路，用新理念、新技术、创新发展提升检测服务竞争力，全面提升检测活动的信息化水准，更好地发掘利用数据价值，从而使检测活动更加贴合、融入生产制造，助力企业提质、增效、降本、减存。通过推动搭建检测平台、档案标准化整合、智能数据采集、系统化分析应用来助力企业提高产品质量、快速响应市场、提升核心竞争力。

3 研究推动重点

3.1 搭建检测平台，丰富并拓展检测边缘

1）以检测活动为核心，梳理人、机、料、法、环多维度检测及泛检测因子结构树，立足于打通检测活动的上下游相关数据壁垒，打造包括存储、集成、访问、分析与管理功能于一体的智能检测平台，如图2所示。基于对企业的实际调研和系统的需求分析，丰富业务数据底层（上百个数据库字段），建立统一维度检测指挥体系，涵盖权限管理、明细查询、趋势分析、个性化预警等信息化服务模块，并可依据需求持续完善功能。

图2 检测平台生态框架

2）平台可开放接口方便终端客户开发专用检测服务APP及各类创新应用。并以此为基础打造资源富集、多方参与、合作共赢、协同演进的检测服务生态 体系。

3.2 数据档案标准化及智能数据采集

智能制造管理系统分析的主要对象是相关生产活动中的各类数据，通常，这些数据主要来自两个方面：对生产过程参数记录和对产品的检测。在计算机辅助质量管理系统中，常见的数据信息采集方式如下。

1）全自动化检测与过程参数记录系统。系统将自动检测并分析，将结果上传于对应数据库，提供定制化决策支持等功能集成化。计算机控制的坐标测量机和机器视觉是全自动质量数据采集方式的典型例子。

2）计算机辅助检测系统。系统所应用的各类传感器将被测件的物理量转换为电量，再通过接口与计算机相连接。这类系统中的检测活动大多是手动的，信息的传输大多是通过自动方式。

3）手工检测与录入的作业模式。场景类如：手工使用常规的卡尺测量或“目测”，人工再将检测数据输入计算机品质表格。当前国内很多制造型企业的品控活动仍停留这一层次上。

当前，企业内检测设备类型多样： Hexagon、WKM、Micro_vu、Equator、PowerMetro等多达数十种，虽然导出的检测档案类型各异，但多数具备自主化信息注释功能。因此，采集端可结合设备特性定制化功能开发，并避免人员数据录入动作。采集端开发主要思路：①结合企业产品加工工艺流程（制程段、加工地点）、品质管控节奏（抽检频率）、送检用途（首件检验、复测、调机确认、换刀确认）等检测背景因子，制定各类型检测机台结果导出标准化格式规范，通过对检测程序中加入相关常量/变量参数，得以在每个检测结果档案输出中自动赋予相对完整的资料标签；②定制化开发各类型检测档案抓取功 能，采集程序界面如图3所示，不仅实现对各类检测档案数据解析入数据库，对档案中各种注释信息也可匹配对应数据库字段；③当检测任务结束时自动调用抓取程式执行数据录入，实现检测数据自动、本源、实时上传。

图3 定制化数据档案抓取，功能集成

4 系统化数据分析

检测数据作为品质管控的重要依据，实现系统化分析可大大降低技术、人力短缺带来的负面影响且保证品质报表真实可信赖。系统底层逻辑融入人工统计及数据分析思路，通过对平台数据集中审查和校验，发现并纠正识别到的异常，删除缺失值、无效值，最终保留一致、干净的数据，保证系统计算结果真实反映品质状况。通过多方位深度数据挖掘和分析模块开发，可为产品质量、模型优化、新产品研发、柔性生产提供支持，满足公司管理层、分析人员、检测业务人员和生产人员等不同层次的管理和分析需求，提升公司运营决策能力。分析模块示例如图4所示。

图4 检测数据可视化分析

5 总结与展望

本文以检测创新活动为契机，从检测档案标准化、标识解析、检测数据可视化及即时预警等方面实现了积极有效的检测与智造融合的探索推动。在智能制造时代来临之际，我们必须首先理清发展中国制造的思路，在智能制造革命转型大潮中，只有持续不断地、更加有效地利用好数据，才能够在激烈的竞争中求得生存，在创新中求得发展。检验检测服务作为企业品控的一个关键抓手，对国民经济、新智造的贡献作用日益突出，成为“大众创业，万众创新”的重要平台。检验检测通过数字化的数据收集和持续化提升智能分析手段来逐步实现智能制造，助力“中国制造2025”战略规划的落地实施。