[发明专利]流水线产品信息采集方法及采集装置

说明书

技术领域

本发明涉及汽车制造线的领域，更具体地说，涉及流水线产品的信息采集方法和采集装置。

背景技术

在国家“中国制造2025”的战略规划下，一场新的制造业革命浪潮席卷而来。要实现工业4.0，首先要解决生产自动化问题。生产的自动化，是实现智能制造的前提条件，是实现产品智能化、管理精细化的重要基础。实现生产自动化，不仅需要使用智能设备，还需要解决信息孤岛问题，实现生产上的互联互通，而数据的及时互通是其中的重要一环。

就汽车制造领域而言，在汽车涂装领域出现了“paint free pass”(涂装零缺陷)的质量要求，而依靠传统的质量管理理念和方法，很难实现这一目标。

目前汽车涂装车间常见的产品质量信息管理流程是：各岗位操作人员记录质量信息卡，现场车身缺陷检查专员抽检报交车辆分析油漆缺陷信息，人工评估之后向上道进行反馈。每班结束后对整体缺陷数据进行人工统计，第二天进行质量分析，完成质量控制。在此流程下，主要存在三个方面问题：

1)工作效率低。工人手工填写缺陷信息表，人工统计分析。每天有上千张质量信息表，数据量大，人工统计耗时长、效率低，且存在描述不规范、统计不到位情况。

2)信息反馈效率低下且滞后。生产结束后，才能对该班处理的数百台车产生的缺陷信息进行统计，之后才能向上道进行反馈，反馈的滞后造成改善滞后。目前上下道之间的信息反馈主要靠“吼”，反馈质量信息记录表主要靠“走”。

3)信息使用不当。目前报交线上的油漆检查卡信息保存在纸上，分散化存储，只用于追溯，而未对历史数据进行深入的数据挖掘，因此无法开展预防性工作。

因此，在现有的质量管理体系下，缺陷问题暴露得相对较晚，缺陷数量相对较多，不仅影响了喷涂车间的质量管控工作，而且返工成本增加，潜在的生产效率降低也会带来损失。

发明内容

为了克服上述现有技术中提及的问题，本发明提出一种流水线产品信息采集装置和采集方法。

根据本发明的一实施例，提出一种流水线产品信息采集装置，包括：数据采集系统、数据传递系统、数据处理系统和信息反馈系统。数据采集系统收集流水线产品的身份信息。数据传递系统与流水线上的各个工位进行数据交换，流水线上的各个工位采集现场数据。数据处理系统通过数据传递系统获取流水线上各个工位采集的现场数据，对现场数据进行处理，产生结果数据，所述结果数据包括基于现场数据建立并优化质量控制图。信息反馈系统向远程终端反馈由数据处理系统产生的结果数据。

在一个实施例中，流水线产品信息采集装置布置在车辆报交线，采集车辆报交过程的信息。

在一个实施例中，数据采集系统包括：PLC通信模块和身份信息服务器。PLC通信模块获取流水线产品的身份信息。身份信息服务器与PLC通信模块通信，身份信息服务器上设置有身份信息数据库，PLC通信模块获取的流水线产品的身份信息被保存到身份信息数据库中。

在一个实施例中，身份信息包括：车型和/或颜色和/或车身号和/或报交线序号和/或时间戳。

在一个实施例中，流水线上的各个工位布置有信息采集设备，信息采集设备采集现场数据，现场数据是质量数据。

在一个实施例中，数据处理系统包括：数据分类模块、数据预处理模块和过程控制模块。数据分类模块将流水线上各个工位采集的现场数据进行识别和分类。数据预处理模块将经识别和分类的现场数据进行汇总统计及排序，并将现场数据保存到现场数据库中作为历史数据。过程控制模块基于对现场数据库中的历史数据的学习，设定波动区间以建立质量控制图，采用核密度估计法对质量控制图进行优化。

在一个实施例中，过程控制模块采用的核密度估计法基于：

高斯核函数K(u)：

带宽为：

根据高斯核函数和带宽得到核密度估计函数：

其中n为样本容量。

在一个实施例中，过程控制模块基于核密度估计函数计算过程报警阈值点W；

P1为运行状态正常的概率密度，P2为运行状态异常的概率密度；

漏报警概率Pm为：

其中f(a)为正常运行状态下的概率密度曲线，μ为均值，h为带宽，n为样本容量；

误报警概率Pn为：

其中f(b)为异常运行状态下的概率密度曲线，μ为均值，h为带宽，n为样本容量；